Наши тела постоянно находятся в осаде иностранных захватчиков; вирусы, бактерии и паразиты, которые хотят проникнуть в наши клетки. Новое исследование, опубликованное в журнале eLife, проливает свет на то, как зародышевые клетки - сперматозоиды и яйцеклетки - защищают себя от этих злоумышленников, чтобы они могли передавать точную генетическую информацию следующему поколению.
Исследователи из Центра биологии РНК Университета Рочестера: от генома до терапии изучили роль piРНК в защите целостности генетической информации в зародышевых клетках. Известно, что пиРНК - тип рибонуклеиновой кислоты (РНК), который чаще всего обнаруживается в семенниках и яичниках, - защищает зародышевые клетки, подавляя генетические последовательности вирусных вторжений. Также известно, что дефекты или мутации в piRNA приводят к бесплодию у людей и других животных. Что неизвестно, так это то, как piRNAs генерируются в первую очередь.
Команда под руководством Синь Ли, доктора философии, доцента кафедры биохимии, биофизики и урологии в Школе медицины и стоматологии Университета Рочестера, проанализировала яички петуха, чтобы выяснить это.
Куры заражаются и переносят самые разные вирусы. Когда вирус заражает хозяина, например курицу, он делает все возможное, чтобы выжить. Одним из способов выживания является вставка своего генетического материала в геном курицы. На протяжении поколений внедренный вирус накапливает мутации и в конечном итоге становится безвредным для животного, но он по-прежнему является частью генетического материала курицы.
Команда Ли сосредоточилась на вирусе птичьего лейкоза, который обычно поражает домашних кур и может привести к раку. С помощью молекулярного и генетического анализа они обнаружили, что куры превращают эти старые, существующие вирусы в машины, производящие пиРНК. Столкнувшись с новым вирусом птичьего лейкоза (в семействе много разных вирусов), старые вирусы выкачивают пиРНК, защищающие зародышевые клетки, обеспечивая передачу неповрежденного генетического материала следующему кругу потомства.
«Наше исследование показывает, как хозяин может превратить вирус в оружие для борьбы с будущими вирусами», - говорит Ли, чья работа частично финансируется за счет гранта Национального института здравоохранения, предназначенного для поддержки начинающих ученых. «Лучшее понимание piRNA может помочь нам нацеливаться на большее количество вирусов как у кур, так и у людей».
В Соединенных Штатах ежегодно потребляется 8 миллиардов домашних цыплят, и больше знаний о том, как эти птицы защищаются от вирусных инфекций, может повысить производительность птицеводческой отрасли во всем мире. Поскольку другие вирусы, попавшие в генетический код цыплят, связаны с аналогичными вирусами у людей, будущие открытия в этой области могут также помочь в исследованиях, приносящих пользу здоровью человека.