В нашем геноме есть множество вирусных остатков. Многие вирусы умеют встраиваться в ДНК клетки-хозяина; встроившись, вирус может уснуть, стать неактивным – он перестает генерировать вирусные частицы и сама вирусная последовательность перестает себя размножать. Если же он попал не просто в клетку, а в половую клетку, вирусная последовательность начнет передаваться из поколение в поколение.
Такие вирусные вставки называют HERV – human endogenous retroviruses, или эндогенные ретровирусы человека. Ретровирусами называются те, которые хранят свой геном в виде молекул РНК; попав в клетку, они делают с геномной РНК копию ДНК, и уже эта ДНК-копия встраивается в клеточную хромосому.
Cпящих вирусных последовательностей в геноме человека постепенно обнаруживают все больше. Многие постепенно накапливают мутации, становясь просто генетическим мусором, однако некоторые обретают новую сферу деятельности. В частности, мы как-то уже рассказывали о том, что вирусные последовательности помогают защищать человеческий эмбрион от инфекции.
Однако присутствие «домашних вирусов» может доставить и определенные неприятности. Исследователи из Оксфорда анализировали ДНК у зараженных гепатитом С и ВИЧ. Авторов работы интересовала конкретная вирусная последовательность под названием HK2. У HK2 есть несколько разновидностей, и одна из них обычно стоит прямо в гене RASGRF2, который участвует в работе дофаминовой системы мозга. Такая вирусная HK2 встречается у 5–10% людей. Причем, как говорится в статье в PNAS, вирусная последовательность в дофаминовом гене чаще всего попадается у людей с наркотической зависимостью.
Генетическая информация из ДНК сначала копируется в РНК – это называется транскрипцией, причем РНК после синтеза проходит сложную молекулярную процедуру, которая называется сплайсинг. При сплайсинге из «черновой» молекулы РНК вырезаются некоторые куски, и «черновая» РНК пересшивается в «беловую», на которой уже будет синтезироваться белок. Как называются вырезаемые куски и как все происходит, мы сейчас обсуждать не будем. Сейчас важно, что вирусная последовательность HK2 исчезает при сплайсинге из РНК, так что белок, кодируемый геном RASGRF2, получается без вирусных примесей.
Однако последовательность HK2 влияет на другое, а именно – на транскрипцию самого гена, то есть на количество РНК-копий. Исследователи методами генетической инженерии встраивали HK2 в разные места в геноме подопытных клеток, как в RASGRF2, так и в другие гены, и всякий раз оказывалось, что «домашний вирус» влияет на активность тех генов, в которые его подсадили.
HK2 представляет собой не до конца успокоившийся вирус – то, что у разных людей копии HK2 попадаются в разных местах, говорит о том, что эта последовательность проявляет собственную активность, перемещаясь по геному. Известно, что всевозможные зависимости и аддикции возникают в том числе благодаря особенностям в синтезе нейромедиатора дофамина и его работы в мозге – дофамином среди прочих пользуются центры удовольствия. Не исключено, что вторжение HK2 в ген, имеющий отношение к дофамину, повышает риск появления зависимости.
Впрочем, даже если и так, это не значит, что HK2 – единственная причина, по которой человека начинает безудержно тянуть к той или иной субстанции. HK2 есть не у всех наркозависимых, и сама наркозависимость, очевидно, зависит от разных факторов, а не только от шального вируса, который никак не может уснуть.
Комментарии