Viry jsou známé svou schopností způsobovat nemoci, což nás činí slabými a slabými, ale jejich blízký vztah k biologii člověka je mnohem méně známý. Retroviry, které vkládají svůj genetický materiál do našich genomů, aby se samy kopírovaly, zanechávají geny, které pomáhají našemu imunitnímu systému pracovat a formují vývoj embryí a placent.
Vědci publikovali článek v PLOS Genetics, ve kterém uvedli, že syncytin, virový protein, který podporuje tvorbu placenty, také pomáhá zvýšit svalovou hmotu u samců myší. Tato zjištění mohou částečně vysvětlit dlouhodobé tajemství v biologii: proč muži z mnoha savčích druhů bývají svalnatější než ženy.
"Jakmile jsem to četl, moje mysl začala naznačovat možné důsledky," říká evoluční biolog Aris Katsurakis z University of Oxford ve Velké Británii.
Virové dědictví
Asi 8% z 3 miliard párů A, T, G a C, které tvoří naši DNA, jsou virové detrity. Mnoho z těchto virových pozůstatků se stalo zbytečným haraburdí, ale ne všechny, jak ukazují objevy za posledních 15 let.
V roce 2000 vědci zjistili, že syncytin, protein, který podporuje tvorbu placenty, byl ve skutečnosti virový protein, který si lidé později „půjčovali“. Tento virový protein zpočátku umožnil fúzi retroviru s hostitelskými buňkami a jeho genom uložil do bezpečného přístavu cytoplazmy. Syncytin se mírně liší od staré formy tohoto proteinu; řídí některé placentární buňky, aby se spojily s buňkami v matčině matce, aby vytvořily vnější vrstvu placenty.
Následující studie ukázaly, že různé skupiny savců mají různé typy syncytinového proteinu, což naznačuje, že savci si opakovaně půjčovali retrovirové proteiny a znovu je použili pro vývoj placenty.
Propagační video:
„Je strašidelné si myslet, že tato buněčná fúze byla vyvolána virem, který jsme získali před 30 miliony let,“říká Lars-Inge Larsson, patolog na Kodaňské univerzitě.
Růstový faktor
Nedávná studie vedená virologem Thierry Heidmannem z Francouzského národního střediska pro vědecký výzkum (CNRS) ve Villejuifu a Université Paris-Sud v Orsayu se zabývala tím, co se stane, když je syncytin odstraněn z myšího genomu. Odstranění obou kopií bylo fatální, avšak odstranění syncytinu B a retence syncytinu A vedly k malému a křehému samci potomstva. Tato zvířata vážila o 18% méně než vrhů s oběma kopiemi syncytinu.
Vědci původně mysleli, že ztráta syncytinu vytvořila poškozenou placentu, která ztěžovala růst myší před narozením. Další objevy v jiných laboratořích ukázaly, že syncytin byl aktivní v imunitních buňkách a nezralých svalových buňkách (myoblastech), stejně jako v placentě, takže Heidmann revidoval svou hypotézu.
Věděl, že zralé svalové buňky vznikly fúzí mnoha nezralých myoblastů. Vzhledem k tomu, že buněčná fúze je zapojena do obou procesů, Heidmann a jeho kolegové navrhli, že v nich může hrát roli také syncytin. Další analýza předchozích dat ukázala, že pokles tělesné hmotnosti u samců myší bez syncytinu B byl způsoben snížením jejich svalové hmoty. Buněčné studie ukázaly, že svaly mužů bez bílkovin měly o 20% méně svalových vláken a počet jader ve vláknech než svaly nedotčených mužů.
"Byli jsme velmi, velmi překvapeni, že rozdíly byly u mužů, ale ne u žen," říká Heidmann.
Hraje se svaly
Následné experimenty provedené týmem Heidmann se zaměřily na pozorování myoblastů myší, jak dozrávají do svalových buněk, a ukázaly, že oba geny synticinu jsou v tomto procesu aktivní, a blokování proteinů snižuje buněčnou fúzi o více než 40%. Studie buněčných kultur u ovcí, psů a lidí prokázaly podobné snížení fúzní funkce myoblastů, když vědci blokovali aktivitu synticinu.
"Toto je první silný náznak, že retrovirové obalové proteiny hrají důležitou roli mimo placentu," říká Cedric Feshot, evoluční biolog na univerzitě v Utahu v Salt Lake City.
Heidmann zdůrazňuje, že synticiny nejsou jedinými důležitými proteiny ve svalové fúzi a že jeho skupina stále neví, proč tyto proteiny stimulují růst svalů u mužů, ale ne u žen. A pokud vezmeme v úvahu, že synticiny u myší jsou získávány z úplně jiných virů než u lidí, Feshot nedoporučuje předpokládat, že jsou stejně důležité pro rozvoj lidských svalů.
Přesto, jak říká, je jasné, že tyto virové proteiny, rozptýlené po celém našem genomu, jsou mnohem důležitější, než by si kdokoli myslel.
"To, co vidíme, je pravděpodobně jen špička ledovce," říká Feshot.
ILYA KHEL