Генетический скачок. Фрагменты человеческого ДНК обнаружены внутри вируса

Определенная часть нашей ДНК способна к самовоспроизведению и перемещению в новые участки генома. Последние научные исследования показывают, что копии, созданные из одного специфического гена, активно работающего в клетках человеческого мозга, преодолели этот путь еще дальше — непосредственно в вирусную структуру.

В ходе научной работы, опубликованной на страницах журнала Science, ученые обнаружили две подобные последовательности внутри контагиозного моллюска. Этот вирус поражает человеческую кожу, вызывая появление небольших новообразований.

Сам ген, известный как BC200, приобрел важные клеточные функции миллионы лет назад, однако сохранил способность образовывать копии, способные встраиваться в новые места генома.

Эволюционный анализ показывает, что это движение продолжалось на протяжении всей эволюции приматов, создавая определенные различия между геномами людей и перенося последовательности через барьер между человеком и вирусом. При этом вирус не просто забрал ген из нервных клеток и не перенял никакие функции мозга — сейчас точная роль этих фрагментов внутри вируса остается неизвестной.

Ген BC200 работает несколько иначе, чем большинство других генов: он пропускает этап кодирования белка, производя короткую молекулу РНК, которая особенно распространена в нейронах. Предшествующие лабораторные эксперименты показывают, что эта РНК помогает регулировать синтез белков, хотя ее детальная физиологическая роль еще недостаточно изучена. Предшественник этого гена появился у общего предка обезьян и человекоподобных существ примерно 35−55 миллионов лет назад. Около 40 миллионов лет назад он приобщился к клеточной деятельности в нейронах, но не потерял мобильность, которой обычно обладают так называемые «прыгучие гены».

Международная группа исследователей провела масштабный скрининг имеющихся вирусных геномов и установила, что вирус контагиозного моллюска содержит фрагменты, исходящие именно от человеческого BC200. Вероятный механизм передачи включал мобильный генетический элемент LINE-1, обеспечивающий необходимый молекулярный аппарат для копирования РНК обратно в ДНК и последующего встраивания.

Хотя молекулы BC200 наиболее сосредоточены в нейронах, они также в небольших количествах производятся в коже. Ученые зафиксировали повышенную экспрессию этого гена в культурах человеческих клеток, инфицированных вирусом, что могло способствовать созданию условий переноса генетического материала. Результаты подтверждают, что эволюция и мобильность генома гораздо гибче, чем считалось ранее.