Французские ученые из института Gustav Roussy Institute, работающие под руководством Тьерри Хайдманна (Thierry Heidmann), возродили к жизни ретровирус, возраст которого составляет около пяти миллионов лет и фрагменты которого разбросаны по геному современного человека.

Вирус, получивший символическое название «Феникс», относится к классу ретровирусов, самым известным представителем которого является ВИЧ (на рисунке – «среднестатистический» ретровирус).

Ученые считают, что такие вирусы инфицировали сперматозоиды и яйцеклетки приматов, встраивая при этом в геномы наших предков многочисленные копии своего генетического материала. Остатки этих копий и по сей день содержатся в человеческом геноме под названием «эндогенные ретровирусы человека» (human endogenous retroviruses, HERV).

Сегодня копии HERV составляют до 8% нашего генетического материала. Однако с течением времени за счет мутаций эти копии потеряли способность к самовоспроизведению и ученые утверждают, что на настоящий момент ни один из эндогенных ретровирусов не способен к формированию инфекционных частиц.

Группа Хайдманна провела работу по реконструкции одного из ретровирусов, инфицировавшего человеческий геном немногим менее пяти миллионов лет назад и оставившего в нашем генотипе около 30 своих копий, которые стали отличаться друг от друга за счет произошедших в них мутаций. С помощью сопоставления копий ученые воспроизвели наиболее вероятную генетическую последовательность первоначального варианта вируса.

Следующим этапом работы, в результате которого появилась предположительная копия первоначального варианта Феникса, была направленная индукция специфических мутаций в ДНК двух современных HERV. Введенный в человеческие клетки Феникс начал размножаться и инфицировать соседние клетки, встраивая свой генетический материал в их геномы.

Результаты исследования указывают на то, что многочисленные копии вируса в геноме являются результатом циклического процесса, в ходе которого в течение многих поколений частицы вируса выходили из клеток взрослого организма и инфицировали половые клетки. Ученые считают, что этот процесс прекратился лишь несколько сотен тысяч лет назад.

Авторы также обнаружили свидетельства того, что некоторые из эндогенных ретровирусов до сих пор могут сохранять инфекционность. С помощью метода сплайсинга они объединяли фрагменты трех HERV, что может спонтанно произойти при делении клетки, и обнаружили, что при этом формируются жизнеспособные вирусы. Хайдманн считает, что человеческий геном вполне может содержать неизвестные и не утратившие инфекционности варианты эндогенных ретровирусов.

Существуют данные, что клетки некоторых опухолей содержат белки эндогенных ретровирусов или даже целые вирусные геномы, возможно, каким-то образом возрожденные к жизни. Специалисты считают, что реконструкция жизнеспособного древнего вируса поможет разобраться, действительно ли ретровирусы принимают участие в развитии злокачественных опухолей и если да, то за счет каких механизмов.

Евгения Рябцева
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/ по материалам Nature.