28.02.2014

Вирусные гены помогают формироваться многоклеточным тканям

Белки, отвечающие за слияние клеток друг с другом в тканях животных, обнаружили несомненное родство с белками вирусов, с помощью которых те проникают внутрь клеток, пишет NewScientist.

Многие наши ткани и органы состоят из клеток, которые слились вместе, образовав одну большую клетку со множеством ядер. Такие слившиеся клетки входят в состав мышц, кожи, костей, и во всех случаях процесс происходит, можно сказать, примерно одинаково: клетки слипаются с помощью неких белков, после чего клеточные мембраны между ними исчезают и содержимое перемешивается. Собственно говоря, то же самое — в общих чертах — происходит и при оплодотворении, когда объединяются сперматозоид и яйцеклетка.

Однако долгое время исследователи никак не могли понять, что за белки управляют этим процессом. На сегодня известны всего два белка. Первый, синцитин, был описан в 2000 году как чрезвычайно важный для слияния клеток, формирующих плаценту. И тогда же обнаружили, что ген синцитина имеет вирусное происхождение.

Другой белок, EFF-1, определили два года спустя. Он оказался нужен для образования кожи у нематоды Caenorhabditis elegans. В 2007 году стало ясно, что EFF-1 принадлежит белковому семейству, так как нашли ещё один белок, похожий на него и названный AFF-1.

На конференции, посвящённой структуре и функциям белков и проходящей сейчас в Лорне (Австралия), Феликс Рэй (Felix Rey) из Пастеровского института (Франция) сообщил, что белки FF-семейства (то есть EFF-1 и AFF-1) в прошлом тоже были вирусными.

Такой вывод г-н Рэй и его коллеги сделали, исследуя пространственную структуру этих белков. Оказалось, что FF-1 напоминают некоторые вирусные белки, а именно те, с помощью которых вирусы взламывают клетку перед проникновением. У тех и других особенно схожи как раз области, которые работают с клеточной мембраной. То есть механизм, с помощью которого клетки сливаются друг с другом, многоклеточные организмы позаимствовали у вирусов. Причём позаимствовали вместе с соответствующими белковыми инструментами.

Если и FF-1-белки, и синцитин родом «из вирусов», то такими же могут оказаться и другие белки, отвечающие за слияние клеток в иных тканях. Впрочем, это нужно будет ещё проверять и проверять. Пока же исследователи дали волю своей фантазии, предположив, что многоклеточность вообще возникла на Земле благодаря вирусам: первые одноклеточные организмы, периодически болея вирусными инфекциями, получали как раз такие вирусные белки, которые побуждали их слипаться и сливаться друг с другом. Однако потом действие этих вирусных белков ограничивалось только слипанием клеток, которые стали образовывать многоклеточные кластеры. На смену же вирусным белкам впоследствии могли прийти другие белки, взявшие на себя функции межклеточного контакта. Гипотеза, одним словом, довольно остроумная, но подтвердить её будет непросто.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. compulenta.computerra.ru