Учёные нашли два экземпляра человеческого гена BC200 в геноме вируса контагиозного моллюска. Открытие показывает, что функциональный ген может одновременно обладать свойствами транспозируемого элемента — участка ДНК, способного перемещаться по геному.

Исследователи из Корнеллского университета под руководством генетика Седрика Фешо обнаружили два экземпляра гена BC200 в геноме вируса контагиозного моллюска (MCV). Этот вирус вызывает характерные кожные образования и обычно не приводит к серьёзным осложнениям.

По данным анализа, вирусные копии появились не в результате одного переноса. Вероятно, ген BC200 независимо попал в геном вируса дважды, причём между этими событиями могли пройти тысячи лет.

Учёные предполагают, что один перенос произошёл не менее 25 000 лет назад, а второй — как минимум 31 000 лет назад. Это особенно примечательно потому, что поксвирусы отличаются высокой скоростью утраты ДНК: ненужные генетические последовательности обычно быстро исчезают из их геномов.

То, что обе копии сохранились на протяжении столь длительного времени, может указывать на то, что они дают вирусу какое-то преимущество.

Ген BC200 присутствует в геномах приматов около 40 миллионов лет. Он встречается в виде множества копий и преимущественно экспрессируется в клетках мозга, где транскрибируется в некодирующую РНК. Её точная функция до сих пор полностью не установлена.

Транспозируемые элементы, или «прыгающие гены», — это участки ДНК, которые могут вырезаться из одного места генома и вставляться в другое. Они широко распространены и составляют значительную часть человеческой ДНК.

Иногда такие элементы утрачивают способность перемещаться и начинают выполнять полезную функцию. Этот процесс называют экзаптацией. BC200 считается одним из примеров такого развития: изначально он был генетическим «пассажиром», но в ходе эволюции приобрёл функцию в нервной системе приматов.

Новое исследование указывает, что граница между функциональным геном и подвижным генетическим элементом может быть менее чёткой, чем считалось ранее.

«Думаю, в то время это был первый и единственный известный случай чётко установленного транспозируемого элемента позвоночного животного, который в естественных условиях попал в вирус», — отметил Фешо, говоря о более раннем сходном открытии.

В том случае генетический элемент грызуна оказался в вирусе, заражающем это животное. При этом его первоначальное происхождение было ещё более необычным: он произошёл от змеи.

Исследователи также искали признаки подобного поведения BC200 в геноме человека. Они установили, что у приматов, несущих этот ген, накопились десятки и сотни видоспецифичных копий BC200. Некоторые из таких событий произошли относительно недавно, в том числе в ходе эволюции человека.

До сих пор генетики рассматривали функциональные гены и активные транспозируемые элементы как две разные категории. Новая работа показывает, что по крайней мере в некоторых случаях один и тот же ген может обладать признаками обеих категорий.

Исследование опубликовано в журнале Science.