Vírusy sú známe svojou schopnosťou spôsobiť ochorenie, čo nás robí slabými a slabými, ale ich blízky vzťah k ľudskej biológii je oveľa menej známy. Retrovírusy, ktoré vkladajú svoj genetický materiál do našich genómov, aby sa kopírovali, zanechávajú gény, ktoré pomáhajú nášmu imunitnému systému pracovať a formujú vývoj embryí a placenty.
Vedci publikovali článok v PLOS Genetics, v ktorom uviedli, že syncytín, vírusový proteín, ktorý podporuje tvorbu placenty, tiež zvyšuje svalovú hmotu samcov myší. Tieto nálezy môžu čiastočne vysvetliť dlhotrvajúce tajomstvo v biológii: prečo muži z mnohých druhov cicavcov bývajú svalnatejšie ako ženy.
„Hneď ako som si toto prečítal, moja myseľ začala načrtávať možné následky,“hovorí evolučný biológ Aris Katsurakis z University of Oxford vo Veľkej Británii.
Vírusové dedičstvo
Asi 8% z 3 miliárd párov A, T, G a C, ktoré tvoria našu DNA, sú vírusové detrity. Mnohé z týchto vírusových pozostatkov sa stali zbytočnými nezmysly, ale nie všetky, ako to ukazujú objavy z posledných 15 rokov.
V roku 2000 vedci zistili, že syncytín, proteín, ktorý podporuje tvorbu placenty, bol skutočne vírusovým proteínom, ktorý si ľudia neskôr „požičali“. Tento vírusový proteín spočiatku umožňoval fúziu retrovírusu s hostiteľskými bunkami a ukladanie jeho genómu do bezpečného prístavu cytoplazmy. Syncytín sa mierne líši od starej formy tohto proteínu; usmerňuje určité placentárne bunky, aby sa spojili s bunkami v matkinej matke, aby vytvorili vonkajšiu vrstvu placenty.
Nasledujúce štúdie ukázali, že rôzne skupiny cicavcov majú rôzne typy syncytínových proteínov, čo naznačuje, že cicavce si opakovane požičiavali retrovírusové proteíny a znovu ich preplietali na placentárny vývoj.
Propagačné video:
„Je desivé myslieť si, že táto bunková fúzia bola vyvolaná vírusom, ktorý sme získali pred 30 miliónmi rokov,“hovorí Lars-Inge Larsson, patológ na kodanskej univerzite.
Rastový faktor
Nedávna štúdia vedená viroológom Thierry Heidmannom z Francúzskeho národného strediska pre vedecký výskum (CNRS) vo Villejuife a Université Paris-Sud v Orsay sa zaoberala tým, čo sa stane, keď sa syncytín odstráni z myšacieho genómu. Odstránenie obidvoch kópií bolo smrteľné, avšak odstránenie syncytínu B a zadržanie syncytínu A viedli k tomu, že samčie potomstvo bolo malé a krehké. Tieto zvieratá vážili o 18% menej ako vrhy s oboma kópiami syncytínu.
Vedci si pôvodne mysleli, že strata syncytínu spôsobila poškodenú placentu, ktorá sťažovala rast myší pred narodením. Následné objavy v iných laboratóriách ukázali, že syncytín bol aktívny v imunitných bunkách a nezrelých svalových bunkách (myoblastoch), ako aj v placente, takže Heidmann revidoval svoju hypotézu.
Vedel, že zrelé svalové bunky vznikli fúziou mnohých nezrelých myoblastov. Vzhľadom na to, že bunková fúzia sa podieľa na obidvoch procesoch, Heidmann a jeho kolegovia naznačili, že v nich môže hrať úlohu aj syncytín. Ďalšia analýza predchádzajúcich údajov ukázala, že pokles telesnej hmotnosti u samcov myší bez syncytínu B bol spôsobený znížením ich svalovej hmoty. Bunkové štúdie ukázali, že svaly u mužov bez bielkovín mali o 20% menej svalových vlákien a počet jadier vo vláknach ako svaly nedotknutých mužov.
"Boli sme veľmi, veľmi prekvapení, že rozdiely boli u mužov, ale nie u žien," hovorí Heidmann.
Hranie sa so svalmi
Nasledujúce experimenty, ktoré uskutočnil tím Heidmann, sa zameriavali na pozorovanie myoblastov myši, keď dozrievajú do svalových buniek, a ukázali, že oba gény synticínu sú v tomto procese aktívne a blokovanie proteínov znižuje fúziu buniek o viac ako 40%. Štúdie bunkovej kultúry na ovciach, psoch a ľuďoch preukázali podobné zníženie fúznej funkcie myoblastov, keď vedci blokovali aktivitu synticínu.
„Toto je prvý silný údaj, že retrovírusové obalové proteíny hrajú dôležitú úlohu mimo placenty,“hovorí Cedric Feshot, evolučný biológ na univerzite v Utahu v Salt Lake City.
Heidmann zdôrazňuje, že synticíny nie sú jediné dôležité proteíny vo svalovej fúzii a že jeho skupina stále nevie, prečo tieto proteíny stimulujú rast svalov u mužov, ale nie u žien. A keďže synticíny u myší boli získané z úplne odlišných vírusov ako u ľudí, Feshot odporúča, aby sa nepredpokladalo, že sú rovnako dôležité pre rozvoj ľudských svalov.
Napriek tomu, on hovorí, je jasné, že tieto vírusové proteíny, rozptýlené po celom našom genóme, sú oveľa dôležitejšie, ako by si ktokoľvek mohol myslieť.
"To, čo vidíme, je pravdepodobne iba špička ľadovca," hovorí Feshot.
ILYA KHEL