Парк Плиоценского Периода
Ну вот, эмбарго вроде сняли, теперь могу рассказать про то, чем у нас в лабе занималась одна студентка.
Примерно 4 миллиона лет тому назад, когда наши предки и предки современных шимпанзе жили еще рядом, но уже между собой не скрещивались, среди обезьян гулял некий ретровирус. Мы знаем об этом потому, что (как я уже писал) ретровирусы встраивают свой геном в нашу ДНК и когда это случается в наших половых клетках, то копия вируса остается в ДНК всех наших потомков. Анализ ДНК современных шимпанзе, горилл, бабуинов и макак находит массу деффектных копий этого конкретного ретровируса, который назвали PtERV1 (Pan trogloditis endogenous retrovirus 1). Тем более поразительно, что в человеческой ДНК этот ретровирус отсутствует совершенно - ни одной копии!
Как такое могло получиться? Точно мы не знаем. Но можем предположить, что наши предки особенно тяжело переносили заражение этим вирусом и умирали. Даже если бы вирус встраивался в их половые клетки, то он бы не передавался по наследству. Но кто-то из наших предков очевидно выжил, иначе бы нас с вами тут не было. Выжить могли либо те, кому повезло не подхватить этот вирус, либо те, кто мог успешно с вирусом справляться. Не подхватить этот вирус было практически невозможно - он бродил по Африке несколько миллионов лет. Поэтому наш начальник со студенткой предположили, что выжили лишь те, кто был устойчив к этой заразе.
Один из самых первых барьеров на пути ретровирусной инфекции в нашем организме - белок TRIM5a, который постоянно присутствует в наших клетках. Он узнает ретровирусный капсид - белковую капсулу, в которую заключена вирусная РНК. Что он с ней делает точно еще не известно (это сейчас очень горячая тема для исследований), но в результате вирус заразить клетку не может. Если гипотеза верна, то TRIM5a современного человека должен очень хорошо защищать наши клетки от инфекции PtERV1. Но как это проверить? Ведь вирус этот уже несколько миллионов лет как не существует. Студентка пошла к профессору в соседней лабе, который занимается филогенетическими деревьями - анализом родственности разных последовательностей ДНК, и этот профессор по существующим в геноме шимпанзе деффектным копиям этого вируса восстановил последовательность вируса в том виде, в каком он существовал 4 миллиона лет назад. Студентка по этой последовательности восстановила капсид PtERV1 и проверила, насколько хорошо его узнает человеческий TRIM5a.
Оказалось - очень хорошо узнает! А TRIM5a из шимпанзе - плохо! Все получилось "как предсказывали большевики". Но студентка на этом не остановилась, а сделала еще один шаг. Дело в том, что наш TRIM5a очень плохо узнает капсид HIV, отчего мы им и болеем в таких масштабах. А TRIM5a из шимпанзе отлично распознает HIV. Так вот, студентка задалась вопросом - а нет ли тут обратной корреляции? И оказалось, что действительно есть! Среди целой кучи протестированных TRIM5a (из разных видов обезьян), те которые хорошо защищают клетки от HIV - плохо защищают от PtERV1. И наоборот - хорошая защита от PtERV1 означает плохую защиту от HIV. То есть то, что наши предки хорошо могли бороться с PtERV1 четыре миллиона лет назад привело к тому, что сегодня мы очень плохо справляемся с HIV.
Отсюда следует глобальный вывод: наша способность бороться с вирусными инфекциями сегодня во многом зависит от вирусных инфекций, гулявших среди наших предков миллионы лет назад.
Статья, описывающая все, о чем я вам поведал выше, выйдет завтра в журнале Science.
Update: А товарищи из Nature, кстати, на которых у меня ссылка в самом первом предложении, все переврали - там в каждом абзаце минимум по одной ошибке. Вот здесь гораздо лучше все написано: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-06/fhcr-ars061507.php
Update 2: Статья уже вышла: http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/316/5832/1756
Примерно 4 миллиона лет тому назад, когда наши предки и предки современных шимпанзе жили еще рядом, но уже между собой не скрещивались, среди обезьян гулял некий ретровирус. Мы знаем об этом потому, что (как я уже писал) ретровирусы встраивают свой геном в нашу ДНК и когда это случается в наших половых клетках, то копия вируса остается в ДНК всех наших потомков. Анализ ДНК современных шимпанзе, горилл, бабуинов и макак находит массу деффектных копий этого конкретного ретровируса, который назвали PtERV1 (Pan trogloditis endogenous retrovirus 1). Тем более поразительно, что в человеческой ДНК этот ретровирус отсутствует совершенно - ни одной копии!
Как такое могло получиться? Точно мы не знаем. Но можем предположить, что наши предки особенно тяжело переносили заражение этим вирусом и умирали. Даже если бы вирус встраивался в их половые клетки, то он бы не передавался по наследству. Но кто-то из наших предков очевидно выжил, иначе бы нас с вами тут не было. Выжить могли либо те, кому повезло не подхватить этот вирус, либо те, кто мог успешно с вирусом справляться. Не подхватить этот вирус было практически невозможно - он бродил по Африке несколько миллионов лет. Поэтому наш начальник со студенткой предположили, что выжили лишь те, кто был устойчив к этой заразе.
Один из самых первых барьеров на пути ретровирусной инфекции в нашем организме - белок TRIM5a, который постоянно присутствует в наших клетках. Он узнает ретровирусный капсид - белковую капсулу, в которую заключена вирусная РНК. Что он с ней делает точно еще не известно (это сейчас очень горячая тема для исследований), но в результате вирус заразить клетку не может. Если гипотеза верна, то TRIM5a современного человека должен очень хорошо защищать наши клетки от инфекции PtERV1. Но как это проверить? Ведь вирус этот уже несколько миллионов лет как не существует. Студентка пошла к профессору в соседней лабе, который занимается филогенетическими деревьями - анализом родственности разных последовательностей ДНК, и этот профессор по существующим в геноме шимпанзе деффектным копиям этого вируса восстановил последовательность вируса в том виде, в каком он существовал 4 миллиона лет назад. Студентка по этой последовательности восстановила капсид PtERV1 и проверила, насколько хорошо его узнает человеческий TRIM5a.
Оказалось - очень хорошо узнает! А TRIM5a из шимпанзе - плохо! Все получилось "как предсказывали большевики". Но студентка на этом не остановилась, а сделала еще один шаг. Дело в том, что наш TRIM5a очень плохо узнает капсид HIV, отчего мы им и болеем в таких масштабах. А TRIM5a из шимпанзе отлично распознает HIV. Так вот, студентка задалась вопросом - а нет ли тут обратной корреляции? И оказалось, что действительно есть! Среди целой кучи протестированных TRIM5a (из разных видов обезьян), те которые хорошо защищают клетки от HIV - плохо защищают от PtERV1. И наоборот - хорошая защита от PtERV1 означает плохую защиту от HIV. То есть то, что наши предки хорошо могли бороться с PtERV1 четыре миллиона лет назад привело к тому, что сегодня мы очень плохо справляемся с HIV.
Отсюда следует глобальный вывод: наша способность бороться с вирусными инфекциями сегодня во многом зависит от вирусных инфекций, гулявших среди наших предков миллионы лет назад.
Статья, описывающая все, о чем я вам поведал выше, выйдет завтра в журнале Science.
Update: А товарищи из Nature, кстати, на которых у меня ссылка в самом первом предложении, все переврали - там в каждом абзаце минимум по одной ошибке. Вот здесь гораздо лучше все написано: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-06/fhcr-ars061507.php
Update 2: Статья уже вышла: http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/316/5832/1756