Как вирусы формируют наше наследие: невероятные открытия ученых!

Давайте разберёмся в одной из самых загадочных историй нашего генетического наследия. 🧬 Все мы знаем, что в нашем ДНК содержится множество удивительных фактов, но знаете ли вы, что 8% нашего генома происходит от древних вирусов? Да, вы не ослышались! Эти вирусные остатки — это настоящие артефакты нашей эволюционной истории, которые напоминают о том, что вирусы неизменно шли с нами рука об руку на протяжении всей нашей жизни. Неплохие тактики выживания, не правда ли? 😏

Вирусы в нашем геноме

Большинство из этих генов остаются в пассивном состоянии, что и стало причиной их прозвища — "темная материя" нашего генома. Однако, как подтверждает новое исследование, в определённые моменты они могут «просыпаться» и экспрессировать определённые вирусные белки. Это стало ключевым открытием для учёных из Института иммунологии Ла-Хойя (LJI), которые в своей работе описали 3D-структуру одного из этих белков в журнале Science Advances! 🌟

Успех в исследовании

Исследователи успешно определили структуру гликопротеина оболочки (Env) одноимённого активного эндогенного ретровируса человека (HERV), что стало настоящим прорывом в области структурной биологии. "Это первая структура белка человеческого HERV, которую когда-либо удалось определить," — говорит профессор Эрика Оллманн Сафайр, генеральный директор LJI. А вот и важная деталь: это также третья известная структура оболочки ретровируса в мире после вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) и вируса иммунодефицита обезьян (SIV)! 🎉

В прошлом белки Env находились на поверхности ретровирусов HERV-K, и теперь учёные обнаружили, что они могут появляться на поверхности опухолевых клеток и при некоторых заболеваниях, что открывает новые горизонты для диагностики и терапии. 🌈

Пробуждение древних генов

Когда речь заходит о патологии, например, рак или аутоиммунные заболевания, гены HERV-K начинают проявляться и нарастать — в итоге, производятся вирусные частицы, которые могут быть выявлены! Профессор Сафайр утверждает: "Понимание структуры HERV-K Env и имеющихся у нас сейчас антител открывает двери для новых методов диагностики и лечения!" 🔍

Хрупкое состояние белка

Целых 30 лет учёные пытались определить структуру белков HERV. Почему? Да потому что они слишком подвижны и «резкие». Для решённой задачи исследователям нужно было зафиксировать хрупкое состояние белка, предшествующее его слиянию. Это действительно сложная задача, так как белковые оболочки полны энергии — благодаря чему они находятся в взведенном состоянии, готовые «вмерзнуть» в клетки хозяев, чтобы запустить заражение! 😱

"Достаточно просто взглянуть на них, и они развернутся!" — комментирует постдокторант LJI, Джереми Шек.

Чтобы преодолеть эту преграду, учёные сделали небольшие изменения, сохраняя при этом естественную форму белка. Позже они использовали криоэлектронную микроскопию, чтобы запечатлеть 3D-изображения в трёх ключевых фазах: на поверхности клетки, во время заражения и при связывании с антителами.

Похоже на привычное, но отличается

Когда работа была завершена, исследователи были поражены тем, как сильно HERV-K Env отличается от предыдущих моделей. Он высокий и стройный в сравнении с более короткими и приземистыми тримерами ВИЧ и SIV. Уникальная укладка белка, с переплетениями и спиралями, делает его непохожим ни на что другое среди ретровирусов.

Клинические перспективы

Также важно отметить, что многие виды злокачественных клеток — от рака молочной железы до рака яичников — обильно содержат белки HERV-K Env. Это открытие дает надежду на использование антител против HERV для различия раковых клеток и здоровых! Как это работает?

Иммунные клетки пациентов могут распознавать эти аномальные белки как угрозу и реагировать на них, производя антитела. К тому же, дополнительные эксперименты подтвердили, что антитела демонстрируют аномальное проявление HERV на нейтрофилах у пациентов с ревматоидным артритом и волчанкой, но не у здоровых! ☀️

В итоге, антитела, направленные на белок древнего вируса могут стать мощным диагностическим инструментом — это не только в контексте аутоиммунных заболеваний!

Дальнейшие шаги

"Мы можем выбрать любое заболевание, которое нас интересует, и идти по этому пути!" — радостно отмечает Шек. Подобные исследования могут выдвинуть клиническую практику на новый уровень — и углубить наши знания о биологии человека. В конце концов, мы все отчасти являемся продуктами вирусов, и пришло время заглянуть в эту часть своего наследия поближе! 🌌

Комментарии ⁰