Древни вируси, заразили гръбначни животни преди стотици милиони години, са изиграли ключова роля в еволюцията на нашите развити мозъци и големи тела, се казва в проучване, цитирано от АФП.

Изследването, публикувано в списание Cell, разглежда произхода на миелина - изолиращ слой мастна тъкан, който се образува около нервите и позволява на електрическите импулси да се разпространяват по-бързо.

Според авторите, генна последователност, придобита от ретровируси - вируси, които нахлуват в ДНК на своя гостоприемник - е от решаващо значение за производството на миелин и този код сега се среща при съвременните бозайници, земноводни и риби.

"Това, което намирам за най-забележително, е, че цялото разнообразие от съвременни гръбначни животни, което познаваме, и размерите, които са достигнали: слонове, жирафи, анаконди, бикове, кондори, нямаше да се случат", каза старшият автор и невролог Робин Франклин от Altos Labs-Cambridge Institute of Science.

В новото изследване, ръководено от Танай Гош, биолог и генетик в лабораторията на Франклин, анализаторите претърсват геномни бази данни, за да се опитат да открият гените, които вероятно са свързани с клетките, произвеждащи миелин.

По-конкретно, той се интересува от изследването на мистериозните "некодиращи области" на генома, които нямат очевидна функция и някога са били отхвърляни като "боклук", но сега се признава, че имат еволюционно значение.

Търсенето на Гош попада на конкретна последователност, произхождаща от ендогенен ретровирус, който отдавна се крие в нашите гени, и която екипът нарекъл "РетроМиелин".

За да проверят откритието си, изследователите провеждат експерименти, при които премахват последователността "РетроМиелин" в клетките на плъхове, и установяват, че те вече не произвеждат основен протеин, необходим за образуването на миелин.

След това те търсят подобни на "РетроМиелин" последователности в геномите на други видове, като откриват подобен код в челюстните гръбначни животни - бозайници, птици, риби, влечуги и земноводни, но не и в безчелюстните гръбначни животни или безгръбначните.

Това ги кара да смятат, че последователността се е появила в дървото на живота по същото време като челюстите, които за първи път са се развили преди около 360 милиона години през девонския период, наречен ерата на рибите.

"Винаги е имало еволюционен натиск нервните влакна да провеждат електрическите импулси по-бързо. Ако го правят по-бързо, тогава можете да действате по-бързо", добави той, което е полезно както за хищниците, които се опитват да хванат нещо, така и за плячката, която се опитва да избяга“, каза Франклин.

Миелинът дава възможност за бързо провеждане на импулсите, без да разширява диаметъра на нервните клетки, което позволява те да бъдат разположени по-близо една до друга.

Той също така осигурява структурна подкрепа, което означава, че нервите могат да растат по-дълго, което позволява по-дълги крайници.

При липсата на миелин безгръбначните са открили други начини за по-бързо предаване на сигнали - например гигантските калмари са развили по-широки нервни клетки.

И накрая, екипът е искал да разбере дали ретровирусната инфекция е била еднократна, при един-единствен вид предци, или е била повече от веднъж.

За да отговорят на този въпрос, те използват изчислителни методи за анализ на ретромиелиновите последователности на 22 вида челюстни гръбначни животни, като установяват, че последователностите са по-сходни в рамките на един вид, отколкото между видовете.

Откритието подсказва, че множество вълни на инфекция са довели до разнообразието от видове гръбначни животни, които виждаме днес, казва екипът.

"Човек е склонен да мисли за вирусите като за патогени или причинители на болести", казва Франклин.

Реалността обаче е по-сложна, казва той: в различни моменти от историята ретровирусите са навлизали в генома и са се интегрирали в репродуктивните клетки на даден вид, позволявайки им да се предават на следващите поколения.

Един от най-известните примери е плацентата - една от определящите характеристики на повечето бозайници - която сме придобили от патоген, вграден в генома ни в далечното минало.

Гош заяви, че откритието на миелина може да бъде само още една стъпка в една развиваща се област. "Все още има много неща, които трябва да се разберат от гледна точка на биологията, за това как тези последователности задвижват различни процеси на еволюцията", каза той. 

Следете актуалните новини с БЛИЦ и в Telegram. Присъединете се в канала тук