7753f87m
Hervs reprezentują pozostałości infekcji starożytnych wirusów. James Benjamin/ Shutterstock

Około 8% ludzkiego DNA składa się z sekwencje genetyczne uzyskane od starożytnych wirusów. Sekwencje te, znane jako ludzkie endogenne retrowirusy (lub Herv), sięgają setek tysięcy do milionów lat – a niektóre nawet poprzedzające pojawienie się Homo sapiens.

Autonomiczne najnowsze badania sugeruje, że niektóre starożytne sekwencje wirusowego DNA w ludzkim genomie odgrywają rolę w podatności na zaburzenia psychiczne, takie jak schizofrenia, choroba afektywna dwubiegunowa i duże zaburzenia depresyjne.

Hervs reprezentują pozostałości tych infekcji starożytnymi retrowirusami. Retrowirusy to wirusy, które wstawiają kopię swojego materiału genetycznego do DNA zakażonych komórek. Prawdopodobnie zainfekowały nas retrowirusy przy wielu okazjach w naszej ewolucyjnej przeszłości. Kiedy te infekcje wystąpiły w plemnikach lub komórkach jajowych, które dały potomstwo, materiał genetyczny tych retrowirusów był przekazywane kolejnym pokoleniom, stając się trwałą częścią naszej linii.

Początkowo naukowcy uważali Hervs za „śmieciowe DNA” – części naszego genomu bez dostrzegalnej funkcji. Jednak w miarę jak pogłębiała się nasza wiedza na temat ludzkiego genomu, stało się oczywiste, że to tak zwane śmieciowe DNA jest odpowiedzialne za więcej funkcji, niż pierwotnie zakładano.

Po pierwsze, naukowcy odkryli, że Hervs może regulować ekspresję innych ludzkich genów. Mówi się, że cecha genetyczna ulega „ekspresji”, jeśli jej odcinek DNA zostanie wykorzystany do wytworzenia cząsteczek RNA (kwasu rybonukleinowego). Te cząsteczki RNA mogą następnie służyć jako pośrednicy prowadzący do produkcję określonych białeklub pomóc regulują inne części genomu.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Wstępne badania sugerowały, że Hervs regulują ekspresję sąsiadujących genów pełniących ważne funkcje biologiczne. Jednym z przykładów jest Herv, który reguluje ekspresję genu zaangażowanego w modyfikowanie połączeń pomiędzy komórkami mózgowymi.

Stwierdzono również, że Hervs wytwarzają RNA, a nawet białka we krwi i próbki mózgu. Cząsteczki te mają potencjał do pełnienia szerokiego zakresu funkcji, ponieważ mogą przemieszczać się przez przedziały komórkowe, pełniąc różne role.

Naukowcy znaleźli także dowody sugerujące, że pewne ludzkie geny pochodzą od Hervs. Wskazuje to, że podczas ewolucji zdarzały się przypadki, w których Hervowie byli dokooptowani do wyspecjalizowanych funkcji biologicznych. Na przykład ludzkie geny syncytyny 1 i 2, które pochodzą od Hervs, odgrywają kluczową rolę w rozwój łożyska.

HERV w zaburzeniach psychicznych

Biorąc pod uwagę obfitość Hervs w genomie i ich potencjalnie liczne funkcje, chcieliśmy lepiej zrozumieć, czy podatność genetyczna na niektóre zaburzenia psychiczne jest powiązana z różnicami w ekspresji Herv.

W naszym badaniu, profilowaliśmy ekspresję Herv w prawie 800 próbkach mózgu z autopsji. Pomogło nam to zidentyfikować zmiany DNA, które wpływały na ekspresję Herv w mózgu.

Następnie porównaliśmy te informacje z ustaleniami z duże badania genetyczne w którym porównano różnice genetyczne między dziesiątkami tysięcy ludzi – zarówno z zaburzeniami psychicznymi, jak i bez nich. W badaniach tych zidentyfikowano różnice w DNA powiązane z różnymi stanami psychicznymi.

Odkryliśmy, że ekspresja czterech Hervów była powiązana z genetyczną podatnością na poważne zaburzenia psychiczne. Ekspresja dwóch z tych Hervów była powiązana ze schizofrenią, jeden Herv zarówno ze schizofrenią, jak i chorobą afektywną dwubiegunową, a jeden z depresją. Wyniki te sugerują, że Hervs może odgrywać ważniejszą rolę w mózgu, niż początkowo sądzono.

Za zaburzenia psychiczne odpowiada wiele genów, a geny Herv to tylko część tej układanki. Chociaż dokładny wpływ tych Hervów na komórki mózgowe i podatność danej osoby na pewne zaburzenia psychiczne wymaga dalszych badań, nasze badanie jako pierwsze pokazuje, że podatność genetyczna na zaburzenia psychiczne działa również poprzez te starożytne sekwencje wirusowego DNA.

Jest jeszcze za wcześnie, aby określić praktyczne zastosowania naszych odkryć i określić, czy można je wykorzystać do opracowania nowych metod leczenia. Jesteśmy jednak optymistami, jeśli chodzi o ten kierunek badań. Łącząc ekspresję Herv w mózgu z zaburzeniami psychicznymi, nasze badania dostrzegają znaczenie tych tajemniczych sekwencji w ludzkim genomie, które były ignorowane przez lata.Konwersacje

Rodrigo Duarte, Pracownik naukowy, King's College London; Douglasa Nixona, profesor immunologii w medycynie, Cornell University, Tymoteusza Powella, Starszy wykładowca, King's College London

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki:

Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy

przez Bessela van der Kolka

Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce

przez Jamesa Nestora

Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała

przez Stevena R. Gundry'ego

Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się

autorstwa Joela Greene'a

Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony

autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a

Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić