Virus terkenal dengan kemampuannya menyebabkan penyakit, menjadikan kita lemah dan lemah, tetapi hubungan rapatnya dengan biologi manusia kurang diketahui. Retrovirus, yang memasukkan bahan genetiknya ke dalam genom kita untuk menyalinnya sendiri, meninggalkan gen yang membantu sistem imun kita berfungsi dan membentuk perkembangan embrio dan plasenta.
Para saintis menyiarkan artikel di PLOS Genetics di mana mereka melaporkan bahawa syncytin, protein virus yang mendorong pembentukan plasenta, juga membantu meningkatkan jisim otot pada tikus jantan. Penemuan ini sebahagiannya dapat menjelaskan misteri lama dalam biologi: mengapa lelaki dari banyak spesies mamalia cenderung lebih berotot daripada betina.
"Sebaik sahaja saya membaca ini, fikiran saya mulai mengambil akibat yang mungkin berlaku," kata ahli biologi evolusi Aris Katsurakis dari University of Oxford, UK.
Warisan virus
Kira-kira 8% daripada 3 bilion pasangan A, T, G, dan C yang membentuk DNA kita adalah virus. Sebilangan besar peninggalan virus ini menjadi sampah yang tidak berguna, tetapi tidak semuanya, seperti yang ditunjukkan oleh penemuan yang dibuat sejak 15 tahun yang lalu.
Pada tahun 2000, para saintis mendapati bahawa syncytin, protein yang mendorong pembentukan plasenta, sebenarnya adalah protein virus yang kemudian "dipinjam" oleh manusia. Pada mulanya, protein virus ini memungkinkan retrovirus menyatu dengan sel inang, menyimpan genomnya di tempat selamat sitoplasma. Syncytin sedikit berbeza dengan bentuk kuno protein ini; ia mengarahkan sel-sel plasenta tertentu untuk menyatu dengan sel-sel pada ibu ibu untuk membentuk lapisan luar plasenta.
Kajian selanjutnya menunjukkan bahawa kumpulan mamalia yang berlainan mempunyai pelbagai jenis protein syncytin, menunjukkan bahawa mamalia telah berulang kali meminjam protein retroviral dan menggunakannya semula untuk perkembangan plasenta.
Video promosi:
"Sangat menakutkan untuk berfikir bahawa peleburan sel ini disebabkan oleh virus yang kita peroleh 30 juta tahun yang lalu," kata Lars-Inge Larsson, seorang ahli patologi di University of Copenhagen.
Faktor pertumbuhan
Satu kajian baru-baru ini yang diketuai oleh pakar virologi Thierry Heidmann dari Pusat Penyelidikan Ilmiah Nasional Perancis (CNRS) di Villejuif dan Université Paris-Sud di Orsay melihat apa yang berlaku apabila syncytin dikeluarkan dari genom tikus. Penyingkiran kedua-dua salinan itu membawa maut, namun penghapusan syncytin B dan pengekalan syncytin A mengakibatkan keturunan lelaki kecil dan lemah. Haiwan ini mempunyai berat 18% lebih sedikit daripada sampah dengan kedua-dua salinan syncytin.
Para saintis pada mulanya berpendapat bahawa kehilangan syncytin menyebabkan plasenta yang rosak sehingga menyukarkan tikus untuk tumbuh sebelum kelahiran. Penemuan berikutnya di makmal lain menunjukkan bahawa syncytin aktif dalam sel-sel imun dan sel-sel otot yang belum matang (myoblast) serta di plasenta, jadi Heidmann menyemak semula hipotesisnya.
Sel-sel otot matang, dia tahu, terbentuk oleh gabungan banyak myoblas yang belum matang. Memandangkan peleburan sel terlibat dalam kedua proses tersebut, Heidmann dan rakan-rakannya mencadangkan bahawa syncytin juga mungkin berperanan di dalamnya. Analisis lebih lanjut dari data sebelumnya menunjukkan bahawa penurunan berat badan pada tikus jantan tanpa syncytin B disebabkan oleh penurunan massa otot mereka. Kajian selular menunjukkan bahawa otot pada lelaki tanpa protein mempunyai serat otot 20% lebih sedikit dan bilangan inti dalam serat daripada otot lelaki yang tidak tersentuh.
"Kami sangat, sangat terkejut bahawa perbezaannya terjadi pada lelaki, tetapi tidak pada wanita," kata Heidmann.
Bermain dengan otot
Eksperimen berikutnya yang dilakukan oleh pasukan Heidmann bertujuan untuk memerhatikan myoblast tikus ketika mereka matang menjadi sel otot dan menunjukkan bahawa kedua-dua gen sintisin aktif dalam proses ini, dan menyekat protein mengurangkan peleburan sel lebih dari 40%. Kajian kultur sel pada biri-biri, anjing, dan manusia telah menunjukkan penurunan yang serupa dalam fungsi peleburan myoblast ketika para saintis menyekat aktiviti sintisin.
"Ini adalah petunjuk kuat pertama bahawa protein sampul retroviral memainkan peranan penting di luar plasenta," kata Cedric Feshot, ahli biologi evolusi di University of Utah di Salt Lake City.
Heidmann menekankan bahawa sintetik bukan satu-satunya protein penting dalam peleburan otot dan kumpulannya masih tidak tahu mengapa protein ini merangsang pertumbuhan otot pada lelaki tetapi tidak pada wanita. Dan memandangkan sintetik pada tikus diambil dari virus yang sama sekali berbeza dengan yang ada pada manusia, Feshot menasihatkan untuk tidak menganggap bahawa mereka sama pentingnya untuk perkembangan otot manusia.
Namun, katanya, jelas bahawa protein virus ini, yang tersebar di seluruh genom kita, jauh lebih penting daripada yang disangka oleh sesiapa sahaja.
"Apa yang kita lihat mungkin hanya puncak gunung es," kata Feshot.
ILYA KHEL
