Ученые обнаружили, что вирус-предок, внедрившийся в геном шимпанзе около 4 миллионов лет назад, мог повлиять на развитие их мозга и тем самым стать одной из причин различий между человеческим и шимпанзьим мозгами. Исследование, опубликованное в Science Advances, указывает на то, что после милионов лет эволюции разница в размере мозга между человеками и шимпанзе лишь усугубилась, а часть этой истории может быть связана с давно забытой вирусной вставкой в ДНК шимпанзе. Авторы работы подчёркивают, что эти различия — результат множества факторов, но вирусная вставка явно ориентировала некоторые процессы раннего развития мозга. Материалы подводят к выводу, что в этом контексте ключевую роль играет ген LINC00662 и его активность во время ранней мозговой разработки, а также то, как вставка вируса повлияла на его «выключение» у шимпанзе, но не у людей.

Главный автор исследования — Патрисия Гердес, молекулярный нейрогенетик из Лундского университета. Она и её команда изучали, как древние вирусы могут влиять на соседние гены, оставляя по себе следы в современном геноме. Исследование акцентирует внимание на PTERV1 — эндогрованирусе Pan troglodytes, который встречается у шимпанзе и прочих африканских приматов, но не у человека, и именно он, по мнению авторов, мог стать той «маленькой» переменной в эволюции мозга.

По данным авторов, в организме шимпанзе вирусная вставка включила ген LINC00662, который у людей выполняет инструкции по созданию белка и активен в процессе ранней мозговой разработки. В экспериментах с человеческими органоидными моделями мозга, отключение LINC00662 приводило к менее активному росту нейронов и меньшей развитости дендритов и аксонов по сравнению с сохранением его активности. Эти выводы предлагаются как намёк на то, как древние вирусные вставки могли повлиять на развитие мозга у человека и шимпанзе.

Авторы отмечают, что хотя удаление вставки у шимпанзе восстанавливает активность LINC00662, это не доказывает, что такая коррекция изменит мозг в целом. «Различия в мозге возникают под влиянием множества генетических и развивающихся факторов, и удаление вставки у взрослого мозга не отменит раннюю его эволюцию», — говорит Гердес. Учёные подчёркивают: пока нельзя предсказать, какие конкретно изменения в форме или способностях мозга мог бы вызвать такой сдвиг; эффект зависит и от окружающего ДНК и других генов.

Исследование подчёркивает роль ретровирусной вставки как одной из составляющих эволюционных различий между людьми и шимпанзе и подтверждает, что вирусы могут оказывать долгосрочное влияние на развитие организмов. В публикации также отмечается, что данная работа не пытается ответить на все вопросы о происхождении различий между видами, а скорее демонстрирует конкретный механизъм влияния древнего вируса на ген LINC00662 и развитие мозговых структур. Результаты опубликованы в Science Advances.