Från förkylning till covid-19 har virus en enorm inverkan på våra dagliga liv, men infektioner som inträffade för miljoner år sedan har format vår utveckling. Detta beror på att virala gener har inkorporerats i den infekterade värdens DNA och sedan gått vidare i generationer, och ofta utvecklat olika funktioner över tiden. Nu, i en studie publicerad i Development , Dr. Fumitoshi Ishino, professor i molekylärbiologi vid Tokyo Medical and Dental University, Japan, och Dr. Tomoko Kaneko-Ishino, professor i molekylärbiologi vid Tokai University, i Kanagawa, Japan, har upptäckt att två musgener som lämnats bakom sig av en virusinfektion för miljoner år sedan, har utvecklats för att hjälpa till att försvara hjärnan mot nya infektioner.

Generna i fråga, kända som retrotransposon Gag-like 5 och 6 (Rtl5/Rtl6), bärs av nästan alla däggdjur och liknar gener som finns i retrovirus, såsom HIV. Forskarna var övertygade om att generna måste göra något viktigt, eftersom dessa ärvda virusgener trots att de kommer från virus har bevarats i däggdjursgenomet under åtminstone de senaste 120 miljoner åren. För att ta reda på vad dessa gener gör behövde forskarna veta var de är aktiva, så de letade efter RTL5/6-proteiner, som bara produceras när gener slås på. De upptäckte att Rtl5 och Rtl6 är påslagna i hjärnan i celler som kallas mikroglia, som fungerar som de "första svararna" på infektion.

Dr. Kaneko-Ishino sa:"Vi förväntade oss aldrig att Rtl6 och Rtl5 skulle fungera i mikroglia när vi började detta arbete för 15 år sedan, och även när vi visste att Rtl6 var en mikroglial gen förstod vi inte dess betydelse. Vår 'eureka ögonblicket' kom under en dissektion när vi försiktigt tog bort en mushjärna. Vi insåg att om vi istället skadade hjärnan kunde vi aktivera RTL6."

Teamet skapade falska infektioner i mushjärnor för att testa hur mikroglia som producerar RTL5 eller RTL6 skulle svara på antingen bakterier eller virus. De fann att mikroglia som innehåller RTL6-protein svarade på den bakterieliknande mimiken, medan mikroglia med RTL5 reagerade på den simulerade virusinfektionen. Dessutom, när forskarna tog bort Rtl6-genen, fann de att mössen inte kunde eliminera de falska bakterieinfektionerna, medan mössen utan Rtl5 inte kunde rensa virushärmaren, vilket betyder att tillsammans Rtl5 och Rtl6 skyddar hjärnan mot två av de mest vanliga typer av infektion.

Dessa resultat ger det första exemplet på gener som härrör från virus som har återanvänts för att skydda däggdjurshjärnor mot infektion. Tanken att virus har haft en så positiv inverkan på våra liv kan vara överraskande, men exempel som Rtl5 och Rtl6 visar att virusinkräktare i det långa loppet kan gynna deras värd.

Enligt Dr. Ishino, "Virusförvärvade gener är väsentliga delar av vårt genom, och spelar olika – men väsentliga – roller i utvecklingen av däggdjur och människor. Vi tror att det är möjligt att utvidga denna idé till primat- och människospecifika förvärvade gener från retrovirus för att hjälpa oss förstå mänsklig evolution." + Utforska vidare

Synapsrelaterade gener i mikroglia förändras av kontextuell rädsla