Fragmentos de ADN deixados por vírus que infetaram os nossos antepassados longínquos poderão funcionar como verdadeiros “acendedores” de nova vida humana, conclui uma nova investigação.
“Os nossos resultados ilustram como genes que surgiram recentemente… podem conferir funções essenciais ao desenvolvimento em humanos”, escrevem no artigo a bióloga Raquel Fueyo, da Universidade de Stanford, e os seus colegas.
LTR5Hs, blastoide (blastocisto) e ZNF729: o papel de retrovírus endógenos no início do desenvolvimento
A equipa de Fueyo recorreu a uma esfera de células estaminais induzidas para imitarem um blastocisto - a fase do desenvolvimento embrionário que ocorre cerca de cinco dias após a fecundação. Este modelo 3D, conhecido como blastoide, reproduz o momento imediatamente anterior à implantação do embrião no revestimento do útero.
Quando os investigadores desativaram um conjunto de genes virais remanescentes chamados LTR5Hs, o modelo embrionário ou se transformou num aglomerado desorganizado de células, ou morreu. Na ausência de LTR5Hs, a camada intermédia (epiblasto) do blastoide - que tem três camadas de tecido - não se formou devidamente.
“Explicamos que muitas das inserções genómicas de LTR5Hs no genoma humano são exclusivas da nossa própria espécie”, esclarecem Fueyo e a equipa.
“Mostrámos que a atividade de [LTR5Hs] é necessária para a formação do blastoide e para a identidade das linhagens.”
Os investigadores apuraram ainda que este gene regulador é responsável por aumentar a expressão de outras sequências próximas, incluindo um gene chamado ZNF729 que desempenha um papel fundamental na multiplicação de células estaminais e na determinação da identidade celular. Uma baixa expressão de ZNF729 faz com que uma camada inteira de tecido embrionário se forme de forma incorreta.
A equipa suspeita que, ao potenciar ZNF729, o grupo génico LTR5H tornou esse processo mais “aderente”, conferindo aos nossos antepassados uma vantagem evolutiva relevante.
Como o ADN viral entrou no nosso genoma
Até 9 por cento do nosso ADN é composto por material genético de antigos invasores virais. Estes remanescentes de retrovírus endógenos infiltraram-se no material genético das células reprodutoras dos nossos antepassados há milhões de anos e, desde então, ficaram integrados de forma permanente no nosso plano genético.
Os LTR5Hs terão surgido na nossa linhagem ancestral há cerca de 5 milhões de anos, depois de humanos e outros grandes símios se terem separado dos macacos do “Velho Mundo”, como babuínos e macacos-rhesus.
Embora isto pareça muito tempo, em termos evolutivos trata-se de uma alteração relativamente recente no nosso genoma.
“Estas observações sugerem que a remodelação evolutiva de redes de regulação genética pode resultar não só em inovação específica de cada espécie, como também criar novas dependências e atribuir essencialidade a elementos [reguladores] e genes que surgiram recentemente”, concluem os investigadores.
Esta investigação foi publicada na Nature.
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