Фрагменты человеческого гена BC200 обнаружили в геноме вируса

Генетики обнаружили две последовательности человеческого происхождения в геноме вируса контагиозного моллюска, который поражает кожу. Обе происходят от BC200 — гена некодирующей РНК, особенно активно работающего в нейронах человека. Находка показывает, что генетический элемент, получивший важную клеточную функцию десятки миллионов лет назад, сохранил способность создавать новые копии и перемещаться по геномам.

BC200 отличается от большинства привычных генов тем, что не кодирует белок. Вместо этого он образует короткую молекулу РНК, которая, судя по экспериментальным данным, участвует в регуляции синтеза белков в нервных клетках. Его точная физиологическая роль при этом остаётся изученной не полностью. Предшественник BC200 произошёл от мобильного генетического элемента и закрепился у общего предка высших приматов примерно 40 млн лет назад. Обычно мобильные генетические элементы со временем теряют способность копировать себя и встраиваться в новые участки генома.

BC200 оказался исключением: он получил собственную функцию в клетке, но при этом сохранил способность создавать новые вставки. Учёные изучили геномы поксвирусов и обнаружили в вирусе контагиозного моллюска последовательности, происходящие от человеческого BC200. Анализ показал, что они попали в вирусный геном независимо друг от друга, вероятно в разные моменты эволюции. Сам вирус заражает человека и вызывает небольшие образования на коже. Наиболее вероятный механизм связан с другим мобильным элементом человеческого генома — LINE-1. Он способен создавать ферменты, которые переписывают РНК обратно в ДНК и встраивают полученную копию в новое место. Сам BC200 такого механизма не имеет, но может использовать молекулярную систему LINE-1 для собственного перемещения.

По оценке авторов, переход последовательностей BC200 из человеческих клеток в вирус произошёл сравнительно недавно по эволюционным меркам — уже в период существования современного человека. Исследователи предполагают, что событие могло произойти в клетках кожи, поскольку именно их заражает вирус контагиозного моллюска. Хотя BC200 наиболее активно работает в нейронах, небольшое количество его РНК присутствует и в других тканях. В лабораторных опытах исследователи обнаружили повышение активности BC200 в человеческих фибробластах после заражения вирусом, что показывает возможный путь, по которому подобный перенос мог происходить. При этом работа не показывает, что вирус получил какие-либо свойства нервных клеток. Учёные пока не знают, дают ли вставки BC200 вирусу преимущество вообще. Обнаруженные последовательности транскрибируются в РНК, но их функция внутри вируса ещё требует отдельного исследования.

Анализ человеческих геномов также показал, что BC200 продолжает создавать новые копии. В данных 908 человек исследователи нашли восемь вставок, расположение которых различалось между людьми. Некоторые встречались широко, тогда как несколько обнаружили только у отдельных участников. Кроме того, сотни специфичных для отдельных эволюционных линий вставок BC200 нашли у различных высших приматов. Это показывает, что последовательность продолжала перемещаться на протяжении миллионов лет после того, как приобрела собственную клеточную функцию.

Таким образом, BC200 занимает необычное промежуточное положение между обычным геном и мобильным генетическим элементом. Он выполняет функцию в клетках приматов, но одновременно продолжает создавать новые копии, однажды даже преодолев границу между человеческим геномом и геномом вируса. Исследование опубликовано в журнале Science.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: