Как куриные семенники помогают понять защиту от вирусов

Новое исследование в журнале eLife раскрывает, как половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки) защищают себя от вирусов, чтобы передать точную генетическую информацию следующему поколению.

Учёные из Рочестерского университета изучили роль piRNA в защите целостности генетической информации в половых клетках. Известно, что piRNA — тип рибонуклеиновой кислоты (RNA), в большом количестве присутствующий в семенниках и яичниках, — защищает половые клетки, заглушая генетические последовательности вирусных захватчиков. Дефекты в piRNA приводят к бесплодию у людей и животных, но механизм её образования оставался неизвестным.

Команда под руководством Синь Ли, Ph.D., проанализировала семенники петухов. Куры являются носителями множества вирусов. Когда вирус заражает хозяина, он может встраивать свой генетический материал в геном курицы. Со временем такие встроенные вирусы накапливают мутации и становятся безвредными, но остаются частью генома.

Исследователи сосредоточились на вирусе птичьего лейкоза, который вызывает рак у домашних кур. Молекулярный и генетический анализ показал, что куры превращают эти старые, "ископаемые" вирусы в машины по производству piRNA. При встрече с новым вирусом птичьего лейкоза старые вирусные последовательности начинают активно производить piRNA, которые защищают половые клетки и обеспечивают передачу неповреждённого генетического материала потомству.

"Наше исследование показывает, как организм может превратить вирус в оружие для борьбы с будущими вирусами", — говорит Синь Ли.

Понимание механизмов piRNA может помочь в борьбе с вирусами как у кур, так и у людей. Ежегодно в США потребляется 8 миллиардов домашних кур, и новые знания об их защите от инфекций могут повысить продуктивность птицеводства во всём мире. Поскольку некоторые вирусы, встроенные в геном кур, родственны человеческим, будущие открытия в этой области могут также принести пользу медицине.