Virus er beryktet for deres evne til å forårsake sykdom, noe som gjør oss svake og svake, men deres nære forhold til human biologi er mye mindre kjent. Retrovirus, som setter inn genetisk materiale i genomene våre for å kopiere seg, etterlater gener som hjelper immunforsvaret til å fungere og forme utviklingen av embryoer og morkaker.
Forskere la ut en artikkel i PLOS Genetics der de rapporterte at syncytin, et viralt protein som fremmer dannelse av morkaken, også øker muskelmassen hos hannmus. Disse funnene kan delvis forklare et mangeårig mysterium innen biologi: hvorfor hanner av mange pattedyrarter har en tendens til å være mer muskuløse enn kvinner.
"Så snart jeg leste dette, begynte tankene å tegne mulige konsekvenser," sier evolusjonsbiologen Aris Katsurakis ved University of Oxford, Storbritannia.
Viral arv
Rundt 8% av de 3 milliarder parene A, T, G og C som utgjør vårt DNA er viral detritus. Mange av disse virale restene har blitt ubrukelig søppel, men ikke alle, som funnene gjort de siste 15 årene viser.
I 2000 oppdaget forskere at syncytin, et protein som fremmer dannelse av morkaken, faktisk var et viralt protein som mennesker senere "lånte." Opprinnelig tillot dette virale proteinet retroviruset å smelte sammen med vertsceller, og avsatte det genomet i en trygg havn for cytoplasma. Syncytin er litt forskjellig fra den eldgamle formen for dette proteinet; den leder bestemte placentaceller til å smelte sammen med celler i mors mor for å danne det ytre laget av morkaken.
Påfølgende studier har vist at forskjellige grupper av pattedyr har forskjellige typer syncytinprotein, noe som tyder på at pattedyr gjentatte ganger har lånt retrovirale proteiner og repurposed dem for utvikling av morkaken.
Salgsfremmende video:
"Det er skummelt å tro at denne cellefusjonen ble bedt om av et virus som vi skaffet oss for 30 millioner år siden," sier Lars-Inge Larsson, patolog ved Københavns Universitet.
Vekstfaktor
En fersk studie ledet av virolog Thierry Heidmann ved det franske nasjonale senteret for vitenskapelig forskning (CNRS) i Villejuif og Université Paris-Sud i Orsay så på hva som skjer når syncytin fjernes fra musens genom. Fjerning av begge kopiene var dødelig, men fjerning av syncytin B og oppbevaring av syncytin A resulterte i at det mannlige avkommet var lite og skrøpelig. Disse dyrene veide 18% mindre enn kullene med begge syncytin-kopiene.
Forskere trodde opprinnelig at tapet av syncytin skaper en skadet morkake som gjør det vanskelig for mus å vokse før fødselen. Etterfølgende funn i andre laboratorier viste at syncytin var aktiv i immunceller og umodne muskelceller (myoblaster) så vel som i morkaken, så Heidmann reviderte hypotesen.
Modne muskelceller, han visste, ble dannet ved fusjon av mange umodne myoblaster. Gitt at cellefusjon er involvert i begge prosesser, antydet Heidmann og kollegene at syncytin også kan spille en rolle i dem. Ytterligere analyse av de tidligere dataene viste at reduksjonen i kroppsvekt hos hannmus uten syncytin B skyldtes en reduksjon i muskelmassen deres. Cellulære studier viste at musklene hos menn uten protein hadde 20% færre muskelfibre og antall kjerner i fibrene enn musklene til uberørte hanner.
"Vi var veldig, veldig overrasket over at forskjellene var hos menn, men ikke hos kvinner," sier Heidmann.
Leker med muskler
Etterfølgende eksperimenter utført av Heidmanns team hadde som mål å observere musemyblaster når de modnes til muskelceller og viste at begge synticingener er aktive i denne prosessen, og blokkering av proteiner reduserer cellefusjon med mer enn 40%. Cellekulturstudier hos sauer, hunder og mennesker har vist lignende reduksjoner i myoblast-fusjonsfunksjon da forskere blokkerte synticinaktivitet.
"Dette er den første kraftige indikasjonen på at retrovirale konvoluttproteiner spiller en viktig rolle utenfor morkaken," sier Cedric Feshot, en evolusjonsbiolog ved University of Utah i Salt Lake City.
Heidmann understreker at synticiner ikke er de eneste viktige proteinene i muskelfusjon, og at gruppen hans fremdeles ikke vet hvorfor disse proteinene stimulerer muskelvekst hos menn, men ikke hos kvinner. Og gitt at synticiner hos mus ble hentet fra helt andre virus enn hos mennesker, anbefaler Feshot å ikke anta at de er like viktige for utvikling av menneskelige muskler.
Fortsatt, sier han, er det tydelig at disse virale proteinene, spredt i genomet vårt, er langt viktigere enn noen ville trodd.
"Det vi ser er sannsynligvis bare toppen av isfjellet," sier Feshot.
ILYA KHEL
