(谢尔希·布罗夫科/盖蒂图片社)
关键的早期阶段已链接到它与 5 亿多年前像我们这样的复杂生物体的祖先 DNA 混合在一起。
遗传物质来自内源性逆转录病毒– 它感染了地球上最早的生物体,并在我们的 DNA 中留下了标记 – 据估计约占现代人类基因组的 8% 至 10%。
新发现的这些病毒与胚胎生长之间的联系对创造人工胚胎和开展工作具有影响据西班牙国家研究中心的研究人员称研究中心(国家肿瘤研究中心,CNIO)。
“直到最近,这些病毒残留物还被认为是,无法使用甚至有害的遗传物质,”说来自 CNIO 的生物学家 Sergio de la Rosa。
“直觉上,人们认为在基因组中不可能是好的。”
通过对小鼠模型的详细研究,研究小组能够识别出一种名为 MERVL-gag 的逆转录病毒蛋白,它有助于控制受精后几个小时。
所讨论的关键发展是前几个全能细胞(能够成为形成整个生物体的任何细胞)产生多能细胞(能够成为形成身体任何组织的细胞,但不能形成胎盘组织)。
胚胎中这种逐渐的特化过程使一团细胞变成了猫、海参、蚯蚓或人类,研究人员展示了 MERVL-gag 如何影响一个名为 URI 的基因——被认为是必要的使分子变得多能。
“这是内源性逆转录病毒的全新作用,”说朱德尔。 “我们发现了一种新机制,可以解释内源性逆转录病毒如何直接控制多能性因子。”
研究小组发现,在胚胎生长的早期全能阶段,MERVL-gag 蛋白的表达水平很高,随着 URI 对细胞行为的影响越来越大,这些表达水平随后稳步下降。
我们在这里看到的是蛋白质、基因和多能性之间的谨慎平衡,这是数亿人的结果,如果没有古老的病毒,这一切都是不可能的。
从最初的几个细胞到真正的活体动物的过程中的这一步骤对于成功开发人造胚胎也非常重要,了解可能影响怀孕和生育的问题。
“我们开始意识到这些逆转录病毒与我们共同进化了数百万年,具有重要的功能,例如调节其他基因,”说德拉罗莎。 “这是一个非常活跃的研究领域。”
该研究发表于科学进步。