_ Un virus care a infectat animalele sute de milioane de ani în urmă a devenit esențială pentru dezvoltarea embrionului

Toate animalele au evoluat datorită faptului că anumiți viruși au infectat organisme primitive cu sute de milioane de ani în urmă. Materialul genetic viral a fost integrat în genomul primelor ființe multicelulare și se află și astăzi în ADN-ul nostru.

Pentru prima dată, cercetătorii de la CNIO (Centrul Național de Cercetare a Cancerului din Spania) descriu în jurnal. Știința Avansează rolul jucat de acești virusuri într-un proces care este absolut vital pentru dezvoltarea noastră și care are loc la câteva ore după fertilizare: trecerea la pluripotență, când ovocitul trece de la două la patru celule.

Înainte de acest pas, fiecare dintre cele două celule ale embrionului este totipotentă, adică se poate dezvolta în interiorul unui organism independent; cele patru celule din etapa următoare nu sunt totipotente, ci sunt pluripotente, deoarece se pot diferenția în celule ale oricărui țesut specializat al corpului.

Pentru Sergio de la Rosa și Nabil Djouder, primul autor și respectiv autor principal , descoperirea este relevantă pentru domeniul medicinei regenerative și pentru crearea de embrioni artificiali, deoarece deschide o nouă modalitate de a genera linii celulare stabile în fazele de totipotență. Djouder conduce Grupul Factori de Creștere, Nutrienți și Cancer de la CNIO.

Materialul genetic din așa-numitele „retrovirusuri endogene” a fost integrat în genomul organismelor care ar fi putut fi cauzele exploziei cambriene, o perioadă în urmă cu mai bine de 500 de milioane de ani, când mările lumii au suferit un „boom” a biodiversităţii. În ultimul deceniu, s-a descoperit că secvențele genetice ale acestor viruși reprezintă cel puțin 8-10% din genomul uman.

„Până de curând, aceste rămășițe virale erau considerate a fi „ADN nedorit”. material genetic care a fost inutilizabil sau chiar dăunător”, explică De la Rosa. „Intuitiv, s-a crezut că a avea viruși în genom nu ar putea fi bine. Cu toate acestea, în ultimii ani începem să ne dăm seama că aceste retrovirusuri, care au evoluat împreună cu noi de-a lungul a milioane de ani, au funcții importante, precum reglarea alte gene. Este un domeniu de cercetare extrem de activ."

Cercetarea arată că retrovirusul endogen MERVL stabilește ritmul în dezvoltarea embrionului, în special în timpul etapei specifice a tranziției de la totipotență la pluripotență și explică mecanism care face ca acest lucru să se întâmple.

„Este un rol cu ​​totul nou pentru retrovirusurile endogene”, spune Djouder. „Am descoperit un nou mecanism care explică modul în care un retrovirus endogen controlează direct factorii de pluripotență.”

Acest nou mecanism de acțiune implică URI, o genă pe care grupul lui Djouder o cercetează în profunzime. Cu ani în urmă, s-a descoperit că, dacă URI este șters la animalele de laborator, embrionii nici măcar nu ajung să se dezvolte. De la Rosa a vrut să afle de ce și care este modul în care a fost descoperită legătura sa cu retrovirusul MERVL.

Descoperirile arată că una dintre funcțiile URI este de a permite acțiunea moleculelor esențiale pentru dobândirea pluripotenței. ; daca URI nu actioneaza, nici factorii de pluripotenta, iar celula ramane in stare de totipotenta. Se dovedește a fi o proteină retrovirus endogene, MERVL-gag, care modulează acțiunea URI.

Cercetătorii au descoperit că în timpul fazei de totipotență, când există doar două celule în ovocit, expresia Proteina virală MERVL-gag este ridicată; această proteină se leagă de URI și o împiedică să acționeze. Cu toate acestea, nivelurile se schimbă treptat, astfel încât nivelurile proteinei virale MERVL-gag scad și URI poate intra în acțiune: apare pluripotența.

Așa cum explică De la Rosa, „Este o tranziție lină. Când există este o expresie ridicată a proteinei virale, există mai puțini factori de pluripotență; pe măsură ce expresia ERV scade, URI stabilizează astfel de factori.”

„Descoperirile noastre dezvăluie co-evoluția simbiotică a retrovirusurilor endogene cu celulele lor gazdă, pentru a garanta progresia lină și în timp util a dezvoltării embrionare timpurii”, explică autorii.

În alte informații. Cuvinte, relația tridirecțională dintre proteina virală, URI și factorii de pluripotență este fin modulată, „pentru a permite embrionului suficient timp să ajusteze și să coordoneze tranziția lină de la totipotență la pluripotență și specificarea liniei celulare în timpul dezvoltării embrionare”, conchide Djouder. .

(Fluierul)