На Межі Життя - Віруси

Чи бачили ви коли-небудь плямистих коней? Я нещодавно дізнався, що це називається чубара масть. Так от, виявляється, що і тут не обійшлося без #ендогенні #ретровіруси. Один із них ускочив у геном коня ще до одомашнення (приблизно 17000 років тому), і цьому є конкретні археологічні докази у вигляді наскельних малюнків у печерах, де жили древні люди. При цьому вірус порушив ген TRPM1, який кодує рецепторний катіонний канал.

У процесі цього генетичного шахер-махеру ендогенний ретровірус постраждав не менше за ген, оскільки самого вірусу в геномі коня не лишилося. У таких вірусів завжди є довгі кінцеві повтори (long terminal repeats, LTRs), які можуть виступати ділянками для гомологічної рекомбінації - це коли клітина намагається виправити пошкодження ДНК (найчастіше це дволанцюгові розриви) і знаходить ідентичну послідовність для виправлення помилки шляхом переписування з резервної копії. Часто-густо під час такої рекомбінації ділянка між копіями втрачається, у даному випадку втрачається цілий ендогенний ретровірус, і залишається лише один LTR повтор.

Саме це і сталося у деяких порід коней. Причому вставляння і подальша втрата ендогенного ретровірусу відбулася у першому ж інтроні гену TRPM1. А та LTR послідовність, що залишилася, випадково містила сигнал поліаденілювання - це умовний стоп-сигнал для РНК-полімерази, яка здійснює читання генів. І поява стоп-сигналу на самому початку гена, відразу після першого екзону, означає, що 90% гену не читаються, і функція, яку він забезпечував у клітині, більше не виконується.

А цей рецепторний катіонний канал був задіяний у розподілі пігменту меланіну по клітині, і без нього замість суцільного забарвлення у коней утворюються принадні цятки. Але, як це часто буває, це - не єдина функція гену TRPM1. Він також забезпечує передачу нервового імпульсу від паличок в сітківці ока до зорового нерву. Через це у рябих коней поганий чи взагалі відсутній сутінковий зір, а є лише денний кольоровий. Це добре помітно по тому, як вони пручаються і не хочуть заходити до неосвітленої стайні. Це, очевидно, не дуже заважало жити диким коням, бо в них не було стаєнь. А от плямистість, можливо, вважалася привабливою з-поміж молодих жеребців і кобилок. Інакше складно пояснити як така рідкісна спонтанна мутація могла поширитися популяцією, бо нейтральні алелі завжди із часом розпорошуються, стають дуже рідкісними і майже непомітними.

Отак один бродячий ретровірус дав матеріал для опрацювання науковцям із незовсім суміжних областей: археологам, вірусологам, молекулярним біологам і популяційним генетикам-еволюціоністам. Дивний і цікавий світ всередині нас і наших чотириногих компаньйонів.