Myelin – dar od přítele "retrovira"  
Za sedmero horami a sedmero řekami, za časů, kdy se živá stvoření nevraždila kvůli politickému přesvědčení, kdy radost ze života kazily jen virové infekce, se jednomu tvorovi poštěstil husarský kousek. Zatímco ostatní vrstevníci si viry jen inaktivovali, ten o kterém tu bude řeč, dokázal virus využít ve svůj prospěch. Díky tomu se stal ze všech nejchytřejším a jak jinak - je to náš prapraprapředek.

Dar přítele Röntgena. Kredit: Stanislav Daniš, Univerzita Karlova.
Dar přítele Röntgena. Kredit: Stanislav Daniš, Univerzita Karlova.

To že se nám některé virové nákazy zapíší do genomu a že památky na taková setkání pak předáváme na potomstvo, není žádnou novinkou. Novinkou není ani to, že genetici jedno takové churavění retrovirem byli schopni vysledovat až do doby, kdy se na Zemi rozešli obratlovci vybavení čelistmi s těmi, které čelisti neměli. Abychom pochopili horkou genetickou novinku popsanou britskými vědci z Cambridge a Edinburghu, bude to chtít zopakovat si význam dvou pojmů.

 

Myelinové pochvy - dar přítele retrovirus. Kredit: User:Dhp1080, Wikimedia, CC BY-SA 3.0
Myelinové pochvy - dar od přítele zvaného retrovirus. Kredit: User:Dhp1080, Wikimedia, CC BY-SA 3.0

Retrotraspozon je když

Retroviry jsou poněkud neobvyklými viry – jsou obaleny fosfolipidovou membránou a občas se to tak semele, že se nám zabudují do naší DNA. O tom, jak schopnými souputníky svých obětí tyto viry jsou, svědčí fakt, že způsobují nemoc zvanou AIDS. Kromě toho mají onkogenní potenciál. To v překladu do lidštiny znamená, že jim vděčíme za celou řadu rakovin. Nás dnes na retrovirech zajímá jejich schopnost přeprogramovat buněčnou DNA.

 

Šíření akčního potenciálu v myelinizovaných neuronech je rychlejší než v nemyelinizovaných neuronech. Kredit: Dr. Jana, Patreon, CC BY 4.0   https://www.patreon.com/posts/4374048
Šíření akčního potenciálu v myelinizovaných neuronech je rychlejší, než v nemyelinizovaných neuronech. Kredit: Dr. Jana, Patreon, CC BY 4.0

Pokud se tak stane u buněk dávajících vznik spermiím nebo vajíčkům, nesou si památku na setkání s nákazou i potomci a potomci potomků,.... Protože už ale nejde o předávání celého viru, říká se sekvenci (původem z retroviru) retrotranspozon. Tento krkolomný termín se v populárních textech překládá jako endogenní retrovir, nebo také jako „skákající gen“. Pojmenování skákající geny má něco do sebe. Za situace, kdy se nic závažného neděje, zůstávají retrotraspozony v klidu. Jakmile ale je organismus vystaven nějakému stresoru (jedno zda jde o chlad, horko, přítomnost jedovaté látky,…) začnou se dít divy.

Tanay Ghosh, první autor studie a vedoucí výzkumného kolektivu. Kredit: University of Cambridge.
Tanay Ghosh, první autor studie a vedoucí výzkumného kolektivu. Kredit: University of Cambridge.

Retrotraspozony se utrhnou z řetězu a přesouvají se, zdvojují se a objevují se i tam, kde předtím nebyly. Jejich skákání po genomu není jen jejich výmysl. Samy organismy jejich rejům (aktivaci) napomáhají. Je to z jejich strany tak trochu hra vabank. Je snahou zvyšovat šance, že náhodnou kombinací vznikne u nositele mutace poskytující výhodu a adaptaci na zhoršené podmínky prostředí. Zjednodušeně řečeno, když jsme zdraví a bohatí, tak si transpozony držíme na uzdě. Jakmile začneme strádat, uzdu popustíme. Výsledkem jsou v naprosté většině změny k horšímu. Tu a tam se ale přeci jen podaří náhodě husarský kousek - některému z potomků svým výkonným promotorem retrotraspozon podpoří vhodný gen, a tím svému nositeli poskytne v konkurenčním boji o přežití, výhodu.

 

Paryby myelinizované neurony mají. Kredit: Prehistoricplanes, CC BY-SA 4.0
Paryby myelinizované neurony mají. Kredit: Prehistoricplanes, CC BY-SA 4.0

Jen kvůli představě, o jak mocnou a historicky osvědčenou strategii se jedná, tak vězte, že retrotraspozony v naší (lidské) DNA tvoří okolo 45 %. Jinak řečeno, jsou zhruba polovinou toho, čemu se říká nekódující DNA, a co jsme ještě nedávno považovali za bezvýznamný odpad.

 

Co je myelin?

Ve škole se učí, že to je obal, který obklopuje výběžky nervové buňky zvané axony. Jde o obalovou hmotu tvořenou lipoproteinem, který je produktem buněk zvaných oligodendrocyty. Obaly jsou známé také pod pojmem myelinové pochvy a jsou jednou ze základních složek hmoty mozku a míchy. Protože mají bílou barvu, jeví se nám mozek s míchou rovněž jako bílé (odtud pojem bílá hmota mozku). Správné obalení neuronů myelinem je pro řádné fungování nervů podstatnou záležitostí. Ne, že by to bez těchto obalů nešlo, ale rozdíl v rychlosti vedení vzruchů mezi nemyelinizovanými a myelinizovanými vlákny, je až dva řády. Pochopitelně, že ve prospěch těch obalených myelinem.

 

Kruhoústí myelinizované neurony nemají. Kredit: Tiit Hunt, CC BY-SA 3.0
Kruhoústí myelinizované neurony nemají. Kredit: Tiit Hunt, CC BY-SA 3.0

Co na myelinizaci říkají anatomové a fyziologové?

Podle nich jde o vylepšení, které umožnilo nervům fungovat nejen rychle, ale i na větších délkách bez potřeby zvětšovat průměr nervů. Šlo o inovaci, která umožnila obdařeným obratlovcům dosahovat větších tělních rozměrů i rychlejších reakcí.

 

Myelinizovaný axon – obraz z elektronového mikroskopu. Zdroj: Electron Microscopy Facility, Trinity College, Hartford, CT. Kredit: Roadnottaken, Wikipedia, CC BY-SA 3.0.
Myelinizovaný axon – obraz z elektronového mikroskopu. Zdroj: Electron Microscopy Facility, Trinity College, Hartford, CT. Kredit: Roadnottaken, Wikipedia, CC BY-SA 3.0.

Myelinizace se objevila v době, kdy se evoluci podařilo dát vznik čelistem. Svědčí o tom přítomnost zmiňovaných genů pro myelinový obal nervů  u nejstaršího žijícího obratlovce – paryby, ale nikoli u kruhoústých (bezčelistnatců).

 

Závěr

Až nyní se dostáváme k trošce, kterou do mlýna přispěla sorta genetiků říkajících si molekulární. Podle nich za myelinem vylepšené nervy vděčíme pradávné retrovirové infekci. A že k tomu došlo u některého z předků obratlovců, jemuž se náhoda postarala o to, že se od retrovirů odvozené prvky v jeho genomu dostaly do klíčové pozice, kde spustily masivní produkci svého virového proteinu. Proteinu, kterému dnes říkáme Mbp, a který je rovněž základním stavebním kamenem myelinové pochvy neuronů. Nový poznatek lze interpretovat i tak, že za rychlost, jakou nám to dnes myslí, vděčíme ve skutečnosti virům a náhodě.


Literatura

Tanay Ghosh et al.: A retroviral origin of vertebrate myelin, bioRxiv (2022).

DOI: 10.1101/2022.01.24.477350

Datum: 04.02.2022
Tisk článku

Související články:

V jednoduchosti je krása a možná i mladost     Autor: Josef Pazdera (10.04.2019)
Léčbě mitochondriemi budeme říkat transplantace, nebo transfuze?     Autor: Josef Pazdera (21.04.2020)
Jak nám ApoE4 ohrožuje mozek     Autor: Josef Pazdera (10.07.2020)
Jak na periferní neuropatie? Nejlépe transferovou RNA!     Autor: Josef Pazdera (17.10.2021)



Diskuze:

Velice zajímavé

Ladislav Machala,2022-02-05 16:48:54

Odpovědět

A nie je to problem?

Macko Pu1,2022-02-05 06:49:22

Ak 45 pct dna je z retrovirou, nebude nam ockovanie proti covid ci chripke vlastne skodit?

Odpovědět


Re: A nie je to problem?

Milan Lodža,2022-02-05 06:55:23

Covid je záležitost koronavirů a ty s retroviry nemají nic společného.

Odpovědět


Re: Re: A nie je to problem?

Jan Novák9,2022-02-06 11:38:49

Nemají nic společného? Až na to že coronaviry patří mezi retroviry.
Retrovirus je souhrnné pojmování pro všechny RNA viry.

Normální proces výroby proteinu i viru: DNA => RNA => nový virus
Normální virus má DNA, tu propašuje do jádra a spustí výrobu.

Retroviry mají RNA tu zpětně(retro) v buňce po nakažení překódují do DNA, vloží do jádra a další jako normálně.

Odpovědět


Re: Re: Re: A nie je to problem?

Pavel Hranický,2022-02-07 10:02:49

Pane Nováků,
Co kdyby jste si příště nejprve ověřil, že tu nepište nesmysly. Retroviry totiž není označení pro všechny RNA víry. Je to čeleď která má ve své genetické výbavě gen schopný převést RNA na DNA. Možná vás to překvapí, ale coronaviry nepatří do této čeledi. Nejsou dokonce ani ve stejné třídě, ve stejném kmeni, dokonce ani ve stejné říši! Jinými slovy coronaviry nejsou schopny převádět RNA na DNA. A stejně tak vakcína v sobě neobsahuje protein, který by to dokázal. Pokud by nějakou neuvěřitelnou náhodou došlo k zřetězení chyb a buňka by sama zabudovala Spike protein z vakcíny do své DNA, tak se nestane nic jiného než to, že jedna ze svalových buněk v rameni bude mít někde ve své DNA návod by výrobu Sproteinu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: A nie je to problem?

Zicho Trenčiansky,2022-02-07 11:48:05

až nato že tá gulička zo svalu uniká a rozbalí sa kdekoľvek, preto tie niektoré závažné sideeffekty. Ale túto tému pre svoju psychickú pohodu a integritu už nesledujem, takže možno niekto toho brnenského profesora už vyvrátil ... teda, určite ho niekto vyvrátil, len či má pravdu ;)

Takže teoreticky sa nám mohli v populácií objavovať jedinci so zabudovaným návodom na výrobu Sproteinu.
Tým teoreticky mám na mysli to, že postup je teoreticky možný, teraz ide o percentuálne šance - akému percentu unikne vakcína do žily, akému sa rozbalí v pohlavných orgánoch, aké percento si ju dokáže zainkorporovať a či sa zrovna z tejto mutácie narodí jedinec.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: A nie je to problem?

Pavel Hranický,2022-02-07 15:46:40

Ten proteinový obal je u vakcíny navržen tak, aby interagoval s receptorem, který na svém povrchu mají buňky svaloviny. Proto má srdce tak trochu smůlu, protože jako hladká svalovina obsahuje na svém povrchu variantu tohoto receptoru a tudíž se na něj obal vakcíny může navázat. Nemyslím si ale, že pohlavní buňky mají stejný receptor. To nám dává další bezpečnostní faktor. V konečném důsledku je mnohem pravděpodobnější, že svému potomku predate pozdrav od nějakého zcela přírodního viru, než právě Sprotein z vakcíny.

Odpovědět


Re: A nie je to problem?

Echinopsk Sk,2022-02-05 17:41:25

Je to 45% nekodujucej/"balastnej" DNA.. A nie, nebude...

Odpovědět

:-)

Martin S.,2022-02-05 03:59:53

"za rychlost, jakou nám to dnes myslí, vděčíme ve skutečnosti virům a náhodě."

Děkuji za decentní formu sarkasmu.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace