Ősi vírusok irányíthatják viselkedésünket

Az agyunkat felépítő sejtek funkcióját és ezen keresztül viselkedésünket ősi vírusok szabályozhatják – derült ki egy svéd tanulmányból.

A humán genom 23 kromoszómapárból és 3 milliárd DNS bázispárból tevődik össze, ennek csupán 2 százaléka kódol fehérjét. A nem-kódoló régióban megbújva úgynevezett humán endogén retrovírusok találhatók. Ezek az egykori sejtparaziták az evolúció során az emberi örökítőanyag részévé válhattak. Szerkezetükben a különböző mutációk miatt számos változás következett be, aminek köszönhetően valószínűleg teljesen elvesztették fertőző képességüket.

Hogyan épülnek be a genetikai állományba a retrovírusok?

A retrovírus a sejtbe egy RNS-ből és az azt védő fehérjékből álló komplexet (kapszidot) juttat, melyben az RNS tartalmazza a vírus genomját. Erről egy reverz transzkriptáz nevű enzim képes DNS-másolatot készíteni (reverz transzkripció), és az képes a sejt genomjába beépülni. A sejtparaziták tünetek nélkül akár évtizedeken keresztül lappanghatnak, de előfordulhat az is, hogy teljesen beépülnek a genomba. Ezek az endogén retrovírusok.

Egy új tanulmány szerint néhány ilyen endogén retrovírus képes a génkifejeződés szabályozásával az agysejtek alapvető funkcióit és ezen keresztül többek között a viselkedést, és az intelligenciát is befolyásolni.

A kutatás

Megközelítőleg a teljes emberi genetikai állomány 5 százalékában endogén retrovírusok rejtőznek, többségük a fehérjéket nem-kódoló DNS szakaszokba integrálódott. Johan Jakobsson, a svédországi Lund Egyetem genetikusa azt találta, hogy egyes endogén retrovírusok azokba a régiókba épültek be, melyek a neurális progenitor sejtek (neurális elősejtek; NPC-k) működését befolyásolták. Az NPC-k különböznek az őssejtektől abban, hogy elköteleződtek, így csupán különböző típusú idegsejtekké tudnak differenciálódni.

Forrás: Origo

A szóban forgó retrovírusok – és többek között más retroelemek – aktiválásának szabályozásáért a TRIM28-nak nevezett molekuláris mechanizmus felel. A kutatásban ezt iktatták ki egerekben. A TRIM28 nélkül az endogén retrovírusok aktiválódását nem irányította semmi, ez pedig felborította a neurális elősejtekben a gének kifejeződését – ezáltal pedig az progenitor sejtek differenciálódásának irányát is. Korábbi tanulmányok már bebizonyították, hogy a TRIM28 kiiktatásával változások állnak be a viselkedésben, így a retrovírusoknak szerepe lehet egyes neurológiai és pszichiátriai betegségek kialakulásában.

Mit jelenthet ez?

„Megfigyelhettük, hogy ezek a vírusok az agysejtekben aktiválódtak, és fontos szabályozó szerepük van” – összegezte a felfedezést Jakobsson az egyetem sajtóanyagában. „Úgy gondoljuk, a retrovírusok szerepének ismeretében megmagyarázhatjuk, hogy működésüket tekintve miért ilyen dinamikusak és sokrétűek az agysejtek.” – tette hozzá a kutató. Az eredmények az agyat érintő megbetegedések megértésében is fontos szerepet játszhatnak. A kutatást a Cell Reports című szakfolyóiratban közölték.