Door Willy van Strien - Flickr/National Human Genome Research Institute - 29-10-2022 - Genetica
Een van een oud retrovirus afkomstig gen repareert de kwetsbaarheid van embryo’s voor moderne retrovirussen. Die kwetsbaarheid was ontstaan door een eerder geërfd retrovirusgen dat onmisbaar werd voor de placenta.
Menselijke embryo’s zijn beschermd tegen bepaalde zoönotische virussen dankzij een eiwit, Suppressyn (of SUPYN), afkomstig van een retrovirus dat onze verre voorouders infecteerde. Dat rapporteert een internationaal onderzoeksteam in Science (28 oktober). Dat embryo’s anders kwetsbaar zouden zijn voor die zoönosen is een erfenis van een nog ouder retrovirus. Het onderzoek laat mooi zien hoe complex de interactie is tussen het menselijk genoom en retrovirussen, zegt een begeleidend commentaar.
Fuseren
Als retrovirussen een cel infecteren, vertalen ze hun erfelijk materiaal, dat ze in rnavorm opslaan, terug tot dna; dat nestelt zich in het genoom van de gastheercel. Het kan gebeuren dat zo’n virus inactief wordt en de gastheer virusgenen ‘domesticeert’ voor eigen gebruik. Zo komen mensen aan het gen Syncytine. Het codeerde ooit voor een omhulseleiwit van een retrovirus, waarmee het virus bond op een receptor op de gastheercel, daarmee fuseerde en zo de cel binnendrong; die receptor is ASCT2. Syncytine en ASCT2 komen in embryonale cellen in de placenta tot expressie. Die cellen fuseren doordat Syncytine en ASCT2 aan elkaar binden; fusie is noodzakelijk voor een functionerende placenta.
Kwetsbaar
Waarschijnlijk verwierf de gemeenschappelijke voorouder van de placenta-zoogdieren Syncytine een slordige 100 miljoen jaar geleden. Sinds het gen is gedomesticeerd ten behoeve van de placenta moeten embryonale cellen ASCT2 tot expressie brengen. Maar dat maakt ze kwetsbaar voor andere retrovirussen met Syncytine-achtige omhulseleiwitten die via deze receptor kunnen binnenkomen, met name de zogenoemde DRD-virussen, moderne retrovirussen die circuleren onder apen en katten en naar de mens zouden kunnen overspringen.
Omhulseleiwit
Nu ontdekten de onderzoekers een ander verworven gen in ons genoom, SUPYN; dat codeerde oorspronkelijk ook voor een omhulseleiwit van een retrovirus. Genetische analyse leert dat het zo’n 60 miljoen jaar geleden in een gezamenlijke voorouder van mensapen en apen van de oude wereld verscheen. Het eiwit SUPYN beschermt embryo’s tegen infecties met DRD-virussen doordat het bindt aan onbezette ASCT2-receptoren, zodat die retrovirussen daar niet bij kunnen. De onderzoekers bewijzen het met een reeks proeven aan verschillende celkweken. Een complete verrassing was de functie van SUPYN niet; van andere zoogdieren waren dergelijke, van retrovirussen afkomstige genen al bekend. De onderzoekers waren er actief naar op zoek gegaan in het menselijk genoom. Verrassend was wel dat hun screening maar liefst 1.500 voormalige retrovirusgenen opleverde die oorspronkelijk voor een omhulseleiwit codeerden, waarvan vele nog onbekend, schrijven de commentatoren. Misschien zitten daar nog meer beschermende genen bij.