Role virů při vývoji mozku

25.1.2017
Viriony (virové částice) HIV na snímku transmisního elektronového mikroskopu, obr.Centers for Disease Control and Prevention/A. Harrison; Dr. P. Feorino, svolení PD-USGov-HHS-CDC.

Přibližně 8% našeho genomu tvoří zbytky tzv. retrovirů, kteří svou RNA přepisují uvnitř našich buněk do DNA, jíž zabudovávají přímo do našeho genomu. Zabudovali se do nás v průběhu naší evoluce a už v nás zůstaly. Tuto část našeho genomu nazýváme endogenní retroviry. Původně se myslelo, že jde pouze o jakýsi balast, nicméně poslední výzkumy ukazují, že mohou hrát svou roli v regulačních procesech, které ovlivňují fungování jiných genů. Johan Jakobsson z Lundské univerzity se svými kolegy i z Uppsalské univerzity a Karolinska Institutet identifikovali rozsáhlou skupinu retrovirů, jež se podílejí na regulaci syntézy proteinů, které hrají důležitou roli při vývoji lidského mozku. Mezi retroviry patří např. HIV, jehož viriony (virové částice) vidíme na obrázku. Jejich průměr činí přibližně 100 nm. Snímek byl pořízen transmisním elektronovým mikroskopem, obr.Centers for Disease Control and Prevention/A. Harrison; Dr. P. Feorino, svolení PD-USGov-HHS-CDC.

MUDr.Martin Hřebíček, PhD 26.1.2017: Lidský genom obsahuje zhruba 8% sekvencí, které jsou pozůstatky integrací retrovirů do zárodečných linií (tzv. endogenní retroviry (ERV)). Hostitelské buňky se různými způsoby snaží potlačit expresi ERV, která má často negativní účinky. Méně často ERV během vývoje získaly i funkce, díky kterým se které se staly součástí fyziologických mechanismů hostitelské buňky (Stoye JP: Studies of endogenous retroviruses reveal a continuing evolutionary saga. Nature Reviews Microbiology 10(6):395-406 • May 2012) Bratta°s a spoluautoři (Bratta°s PL et al. TRIM28 Controls a Gene Regulatory Network Based on Endogenous Retroviruses in Human Neural Progenitor Cells Cell Reports 18, 1–11, January 3, 2017) zjistili, že v lidských neurálních progenitorových buňkách (hNPC) se na ERV váže represorový protein TRIM28. Ten spolu s transkripční faktory z rodiny KRAB-zinc finger protein (KRAB-ZFP) tvoří systém, který se zřejmě podílí na umlčení exprese ERV v časném vývoji. KRAB-ZFP zprostředkovává vazbu TRIM28 na ERV, což vede k vytvoření lokálního heterochromatinu, který nese represivní histonovou značku H3K9me3. Autoři pomocí sekvenování DNA imunoprecipitované (ChIP-seq) s protilátkami proti TRIM28 a H3K9me nalezli sekvence významně obohacené v transponabilních elementech (85%) a ERV. Stáří většiny ERV, které vázaly TRIM28 odhadli na 35-55 milionů let. Snížení exprese TRIM28 vedlo také k aktivaci transkripce z ERV a okolních genů. KRAB-ZFP i TRIM28 jsou významně exprimované v časné embryogenezi. Autoři na základě studia exprese genů v lidských embrynálních mozcích a hNPC dovozují, že úlohou KRAB-ZFP a TRIM28 při vývoji mozku není jen represe mobilní genetických elementů. Tvrdí, že KRAB-ZFP a TRIM28 tvoří regulační síť, která ovlivňuje i expresi genů kódujích proteiny, které se nachází v okolí ERV. Pro to, že během vývoje byly tyto ERV „domestikovány“ a kooptovány do regulační sítě, může svědčit i stáří elementů vážících KRAB-ZFP a TRIM28. To vše vedlo autory k vzrušující spekulaci, že ERV mohly hrát úlohu v evoluci lidského mozku.

 
Diskuse
Článek: Role virů při vývoji mozku

 Jiný obrázek

Opište znaky z obrázku:

 
Zpět na přehled článků


Odeslat článek e-mailem
Článek: Role virů při vývoji mozku
 
Zpět na přehled článků

Diskuse/Aktualizace