By Andy Coghlan

Túlélésünket és összetettségünket egy potyautas vírusnak köszönhetjük, amely az emberi embriók legelső sejtjeiben kel életre. Úgy tűnik, a vírus nemcsak az embriókat védi meg más vírusoktól, hanem a géneket is segíti, amikor egy új ember testtervének megalapozása folyik.

A felfedezés alátámasztja azt az ellentmondásos elképzelést, hogy a DNS-ünkben évmilliókkal ezelőtt helyet foglaló vírusok a bábjátékos szerepét játszhatják, csendben befolyásolva létünket és evolúciónkat. “Vírusok által irányított lények vagyunk” – mondja Luis Villarreal, az Irvine-i Kaliforniai Egyetem munkatársa.

A retrovírusok beillesztik genetikai anyagukat emberi vagy állati gazdatestük sejtjeibe. Ez kezdetben betegséget és halált okoz. Idővel azonban a gazdaszervezet ellenállóvá válik a vírussal szemben, lehetővé téve, hogy a spermiumokba vagy petesejtekbe beágyazódott DNS átöröklődjön a következő generációra. A vírus ma már endogén retrovírusként vagy ERV-ként ismert – a gazdaszervezet genomjában állandó helyet foglal el.

Silent protector

A genomunk mintegy 9 százaléka vélhetően ilyen módon jött létre. Egészen a közelmúltig ezeket a vírusmaradványokat nagyrészt inaktív “szemétnek” tekintették, amelyek sok ezer évvel ezelőtt megszűntek hatást gyakorolni a gazdaszervezetükre. Az a felfedezés, hogy a HERVK, a DNS-ünkben legújabban – valószínűleg mintegy 200 000 évvel ezelőtt – otthonra lelt ERV aktív az emberi embriókban, megkérdőjelezi ezt az elképzelést.

Joanna Wysocka és kollégái a kaliforniai Stanford Egyetemen a váratlan felfedezést a nyolc sejtből álló, háromnapos emberi embriók génaktivitásának elemzése során tették. A szülőktől származó DNS mellett a HERVK genetikai anyagát is megtalálták. “A sejtek tele voltak vírusfehérje-termékekkel, amelyek közül néhány vírusszerű részecskékké állt össze” – mondja Wysocka.

A további kísérletek során kiderült, hogy a vírus a jelek szerint olyan fehérjét termel, amely megakadályozza más vírusok behatolását az embrióba, ami arra utal, hogy megvédi az embriót a veszélyes keringő vírusoktól, például az influenzától. Úgy tűnik továbbá, hogy döntő szerepet játszik az embrionális sejtek genetikai aktivitásában, segítve a sejtek fehérje gyárainak genetikai utasításait.

Biológiai sötét anyag

Kínzó módon a potyautas vírus még arra is utalhat, hogy mi különböztet meg minket a csimpánzoktól és más nem emberi főemlősöktől. Egyes kutatók korábban azt állították, hogy az ERV-k kulcsszerepet játszhatnak abban, hogy a fajok hogyan térnek el egymástól, azáltal, hogy különböző testfelépítéseket és génhálózatokat aktiválnak, amelyek előnyhöz juttathatják az egyik egyedet a faj többi tagjával szemben.

Wysocka munkája alátámasztja ezt az elképzelést, mondja Patrick Forterre a párizsi Pasteur Intézetből. “Azt mutatja, hogy egy viszonylag “friss” retrovírus integráció fehérjetermékei már nagyon korán jelen vannak az embrióban, és részt vehetnek néhány kritikus fejlődési programban”. Forterre szerint annak a megfigyelésnek is sok értelme van, hogy az ERV-k megvédhetik az embriót a fertőzéssel szemben. “Olyan, mintha a retrovírusok az emberi gazdaszervezeten keresztül versenyeznének egymással.”

A vírusokat annak ellenére, hogy mindenütt jelen vannak, gyakran nevezik a biológia sötét anyagának, mivel hatásuk gyakran észrevétlen marad. Ha a DNS egy dzsungel, akkor a vírusok azok az állatok és növények, amelyek benne élnek és alkalmazkodnak – mondja Villarreal, aki 2001-ben kimutatta, hogy egy vírusgén jelenléte elengedhetetlen az emberi méhlepény kialakulásához. “A DNS az élőhely, a vírusok pedig a lakók” – mondja. A legbefolyásosabbak azok a vírusok, mint például a HERVK, amelyek tartósan beillesztették magukat a DNS-ünkbe, és továbbadhatók a következő generációnak.

Ezeknek a vírusoknak genetikai eszközeik vannak ahhoz, hogy átformálják a gazdaszervezet génjeit, befolyásolva, hogy melyek aktívak és mikor, és milyen más génekkel lépnek kölcsönhatásba. Ez azt jelenti, hogy képesek átformálni gazdájuk fizikai jellemzőit – mondja Villarreal. “Ez a kolonizáló genomok hatalmas dinamikus tárháza.”