De Andy Coghlan

S-ar putea să datorăm supraviețuirea și complexitatea noastră unui virus pasager clandestin care prinde viață chiar în primele celule ale embrionilor umani. Virusul nu numai că pare să protejeze embrionii de alți viruși, dar ajută și genele atunci când se pun bazele planului corporal al unui nou om.

Descoperirea susține ideea controversată că virușii care și-au stabilit reședința în ADN-ul nostru cu milioane de ani în urmă ar putea juca rolul de păpușar, influențându-ne discret existența și evoluția. „Suntem creaturi controlate de viruși”, spune Luis Villarreal de la Universitatea California din Irvine.

Retrovirusurile își inserează materialul genetic în celulele gazdei lor umane sau animale. La început, acest lucru provoacă boli și moarte. Cu toate acestea, în timp, gazda dezvoltă rezistență la virus, permițând ca orice ADN care s-a încorporat în spermatozoizi sau ovule să fie transmis generației următoare. Virusul este acum cunoscut sub numele de retrovirus endogen sau ERV – un element permanent în genomul gazdei.

Protectorul tăcut

Se crede că aproximativ 9% din genomul nostru a apărut în acest mod. Până de curând, aceste relicve virale erau în mare parte respinse ca fiind „gunoaie” inactive care au încetat să mai aibă vreun impact asupra gazdei lor cu multe mii de ani în urmă. Descoperirea că HERVK, cel mai recent ERV care și-a făcut loc în ADN-ul nostru – probabil în urmă cu aproximativ 200.000 de ani – este activ în embrionii umani contestă această noțiune.

Joanna Wysocka și colegii săi de la Universitatea Stanford din California au făcut această descoperire neașteptată în timp ce analizau activitatea genelor în embrionii umani de 3 zile, care sunt mănunchiuri de opt celule. Pe lângă ADN-ul provenit de la părinți, ei au găsit și material genetic de la HERVK. „Celulele erau pline de produse proteice virale, dintre care unele se asamblaseră pentru a forma particule asemănătoare cu cele virale”, spune Wysocka.

Experimentele ulterioare au arătat că virusul pare să producă o proteină care împiedică alți viruși să pătrundă în embrion, sugerând că protejează embrionul de virușii periculoși care circulă, cum ar fi gripa. De asemenea, pare să joace un rol crucial în activitatea genetică a celulelor embrionare, ajutând la transmiterea instrucțiunilor genetice către fabricile de proteine celulare.

Materie întunecată biologică

Tanalizant este faptul că virusul clandestin ar putea chiar să ofere indicii cu privire la ceea ce ne face diferiți de cimpanzei și de alte primate non-umane. Unii cercetători au susținut anterior că ERV-urile pot juca un rol cheie în modul în care speciile diferă unele de altele, prin activarea unor planuri corporale și rețele de gene diferite care pot oferi unui individ un avantaj față de alți membri ai speciei.

Lucrarea lui Wysocka susține această idee, spune Patrick Forterre de la Institutul Pasteur din Paris. „Ea arată că produsele proteice ale unei integrări relativ „recente” a retrovirusului sunt prezente foarte devreme în embrion și ar putea fi implicate în unele programe critice de dezvoltare.” Observația că ERV-urile ar putea, de asemenea, să protejeze embrionul împotriva infecției are, de asemenea, mult sens, spune Forterre. „Este ca și cum retrovirusurile ar concura între ele prin intermediul gazdei lor umane.”

În ciuda faptului că sunt omniprezente, virusurile sunt adesea numite materia întunecată a biologiei, deoarece influența lor trece frecvent neobservată. Dacă ADN-ul este o junglă, atunci virușii sunt animalele și plantele care trăiesc și se adaptează în ea, spune Villarreal, care în 2001 a arătat că prezența unei gene virale este esențială pentru formarea placentei umane. „ADN-ul este habitatul, iar virușii sunt locuitorii”, spune el. Virusurile cele mai influente sunt cele care, precum HERVK, s-au inserat permanent în ADN-ul nostru și pot fi transmise generației următoare.

Aceste virusuri au instrumentele genetice pentru a remodela genele gazdelor, influențând care sunt active și când, și cu ce alte gene interacționează. Acest lucru înseamnă că au capacitatea de a remodela caracteristicile fizice ale gazdelor lor, spune Villarreal. „Este un bazin dinamic masiv de genomuri colonizatoare.”

.