Białko pamięci, które zachowuje się jak wirus
Naukowcy odkryli białko niezbędne do konsolidacji pamięci, które zachowuje się podobnie do wirusa.
Zespół naukowców z Uniwersytetu w Utah i Massachusetts przebadał białko Arc, które prawdopodobnie jest potrzebne do wykształcenia długotrwałych wspomnień. Bez Arc myszy cierpią na amnezję.
O samym białku wciąż wiadomo niewiele, podobnie jak o jego pochodzeniu. Po dokładniejszych analizach, naukowcy odkryli, że Arc jest w stanie tworzyć rozbudowane konstrukcje. Białko to łączy się ze sobą w celu wytworzenia struktury podobnej do kapsydu - otoczki wirusa, która chroni zamknięty wewnątrz materiał genetyczny. Co więcej, ma także zdolność do przekazywania zawartej wewnątrz informacji genetycznej.
- Pracuję nad Arc całą moją karierę, od czasów szkolnych, a to było naprawdę niespodziewane - powiedział Jason Shepherd, neurobiolog z Uniwersytetu w Utah komentując wytwarzanie kapsydowej otoczki przez białko Arc.
Obie te cechy można znaleźć we współczesnych retrowirusach, takich jak HIV lub HTLV (wirus ludzkiej białaczki z komórek T). Wszystkie wszystkie retrowirusy działają nieco inaczej, ale wszystkie zawierają RNA i specjalny enzym, za pomocą którego tworzą kopie DNA i używają ich do infekowania komórek gospodarza.
- Wiele wirusów może włączyć swoje DNA do DNA komórki gospodarza, ale retrowirusy stały się szczególnie dobre w integracji z linią płciową - powiedział dr Ben Libberton, mikrobiolog z Laboratorium MAX IV w Lund.
Linia płciowa, to linia komórek, które przekazują DNA z pokolenia na pokolenie. Oznacza to, że jeżeli wirus zakaża jedną osobę, jego DNA może rozprzestrzeniać się poprzez rozmnażanie płciowe.
Oczywiście, tylko dlatego, że Arc zachowuje się jak retrowirus, wcale nie oznacza to, że retrowirusem jest. Naukowcy postanowili sprawdzić, czy Arc może "zainfekować" komórki jak prawdziwy wirus.
Gdy kapsydy Arc wprowadzono do mysich neuronów, ich materiał genetyczny został uwolniony. Podobne eksperymenty przeprowadzone na muszkach owocowych wykazały, że przenoszenie materiału genetycznego nie występuje tylko w obrębie neuronów, ale także pomiędzy innymi komórkami.
Skąd zatem powstało białko Arc? Prawdopodobnie pochodzi z retrotranspozonów, fragmentów materiału genetycznego, który może "przeskakiwać" z miejsca na miejsce w obrębie genomów. Naukowcy podejrzewają, że jeden z retrotranspozonów przedostał się do naszego przodka 350-400 mln lat temu i z czasem przekształcił się w białko Arc.
Szacuje się, że w ludzkim genomie jest ponad 100 genów podobnych do genów retrowirusowych.
