Autor: Andy Coghlan

Za své přežití a složitost možná vděčíme černému pasažérovi, který ožívá v prvních buňkách lidských embryí. Zdá se, že tento virus nejen chrání embrya před jinými viry, ale také pomáhá genům, když se připravují základy pro tělesný plán nového člověka.

Zjištění podporuje kontroverzní myšlenku, že viry, které se usídlily v naší DNA před miliony let, mohou hrát roli loutkáře a tiše ovlivňovat naši existenci a vývoj. „Jsme tvorové ovládaní viry,“ říká Luis Villarreal z Kalifornské univerzity v Irvine.

Retroviry vkládají svůj genetický materiál do buněk svého lidského nebo zvířecího hostitele. Zpočátku to způsobuje onemocnění a smrt. Postupem času se však u hostitele vyvine odolnost vůči viru, což umožní, aby veškerá DNA, která se vložila do spermií nebo vaječných buněk, byla předána další generaci. Virus je nyní znám jako endogenní retrovirus neboli ERV – trvale se usídlí v genomu hostitele.

Tichý ochránce

Předpokládá se, že tímto způsobem vzniklo asi 9 % našeho genomu. Donedávna byly tyto virové relikty většinou odmítány jako neaktivní „smetí“, které přestalo mít na svého hostitele vliv před mnoha tisíci lety. Objev, že HERVK, nejnovější ERV, který se zabydlel v naší DNA – pravděpodobně před 200 000 lety – je aktivní v lidských embryích, tuto představu zpochybňuje.

Joanna Wysocka a její kolegové ze Stanfordovy univerzity v Kalifornii učinili nečekaný objev při analýze aktivity genů v třídenních lidských embryích, což jsou svazky osmi buněk. Kromě DNA rodičů našli i genetický materiál z HERVK. „Buňky byly plné virových proteinových produktů, z nichž některé se sestavily do podoby částic podobných viru,“ říká Wysocka.

Další experimenty odhalily, že virus zřejmě produkuje protein, který brání jiným virům proniknout do embrya, což naznačuje, že chrání embryo před nebezpečnými cirkulujícími viry, jako je například chřipka. Zdá se také, že hraje klíčovou roli v genetické aktivitě embryonálních buněk, protože pomáhá dávat genetické instrukce továrnám na buněčné bílkoviny.

Biologická temná hmota

Překvapivé je, že virus černého pasažéra by mohl dokonce poskytnout vodítko k tomu, čím se lišíme od šimpanzů a jiných primátů. Někteří vědci již dříve tvrdili, že ERV mohou hrát klíčovou roli v tom, jak se od sebe druhy liší, protože aktivují různé tělesné plány a genové sítě, které mohou jednomu jedinci poskytnout výhodu oproti ostatním příslušníkům druhu.

Wysockého práce tuto myšlenku potvrzuje, říká Patrick Forterre z Pasteurova institutu v Paříži. „Ukazuje, že proteinové produkty relativně ‚nedávné‘ integrace retroviru jsou přítomny velmi brzy v embryu a mohly by se podílet na některých kritických vývojových programech.“ Pozorování, že ERV mohou také chránit embryo před infekcí, také dává velký smysl, říká Forterre. „Je to, jako by si retroviry prostřednictvím svého lidského hostitele navzájem konkurovaly.“

Přestože jsou viry všudypřítomné, často se jim říká temná hmota biologie, protože jejich vliv často zůstává nepovšimnut. Je-li DNA džunglí, pak viry jsou živočichové a rostliny, kteří v ní žijí a přizpůsobují se, říká Villarreal, který v roce 2001 prokázal, že přítomnost virového genu je nezbytná pro vznik lidské placenty. „DNA je životní prostředí a viry jsou jeho obyvatelé,“ říká. Největší vliv mají viry, jako je HERVK, které se natrvalo vložily do naší DNA a mohou být předány další generaci.

Tyto viry mají genetické nástroje k tomu, aby přetvářely geny hostitele, ovlivňovaly, které jsou aktivní a kdy a s kterými dalšími geny interagují. To znamená, že mají schopnost přetvářet fyzické vlastnosti svých hostitelů, říká Villarreal. „Je to obrovský dynamický fond kolonizačních genomů.“