Вірусна послідовність впливає на активність гена, який бере участь у роботі дофамінової системи мозку.
У нашому геномі є безліч вірусних залишків. Багато вірусів вміють вбудовуватися в ДНК клітини-господаря; вбудувавшись, вірус може заснути, стати неактивним - він перестає генерувати вірусні частинки і сама вірусна послідовність перестає себе розмножувати. Якщо ж він потрапив не просто в клітку, а в статеву клітку, вірусна послідовність почне передаватися з покоління в покоління.
Такі вірусні вставки називають HERV - human endogenous retroviruses, або ендогенні ретровіруси людини. Ретровірусами називаються ті, які зберігають свій геном у вигляді молекул РНК; потрапивши в клітку, вони роблять з геномною РНК копію ДНК, і вже ця ДНК-копія вбудовується в клітинну хромосому.
Сплячих вірусних послідовностей у геномі людини поступово виявляють все більше. Багато хто поступово накопичує мутації, стаючи просто генетичним сміттям, проте деякі знаходять нову сферу діяльності. Зокрема, ми якось вже розповідали про те, що вірусні послідовності допомагають захищати людський ембріон від інфекції.
Однак присутність «домашніх вірусів» може завдати і певних неприємностей. Дослідники з Оксфорда аналізували ДНК у заражених гепатитом С і ВІЛ. Авторів роботи цікавила конкретна вірусна послідовність під назвою HK2. У HK2 є кілька різновидів, і один з них зазвичай стоїть прямо в гені RASGRF2, який бере участь у роботі дофамінової системи мозку. Така вірусна HK2 зустрічається у 5-10% людей. Причому, як йдеться у статті в PNAS, вірусна послідовність у дофаміновому гені найчастіше трапляється у людей з наркотичною залежністю.
Генетична інформація з ДНК спочатку копіюється в РНК - це називається транскрипцією, причому РНК після синтезу проходить складну молекулярну процедуру, яка називається сплайсинг. При сплайсингу з «чорнової» молекули РНК вирізаються деякі шматки, і «чорнова» РНК пересшивається в «білову», на якій вже буде синтезуватися білок. Як називаються вирізані шматки і як все відбувається, ми зараз обговорювати не будемо. Зараз важливо, що вірусна послідовність HK2 зникає при сплайсингу з РНК, так що білок, кодований геном RASGRF2, виходить без вірусних домішок.
Однак послідовність HK2 впливає на інше, а саме - на транскрипцію самого гена, тобто на кількість РНК-копій. Дослідники методами генетичної інженерії вбудовували HK2 в різні місця в геномі піддослідних клітин, як в RASGRF2, так і в інші гени, і щоразу виявлялося, що «домашній вірус» впливає на активність тих генів, в які його підсадили.
HK2 являє собою вірус, який не до кінця заспокоївся - те, що у різних людей копії HK2 попадаються в різних місцях, говорить про те, що ця послідовність проявляє власну активність, переміщаючись по геному. Відомо, що всілякі залежності та аддикції виникають в тому числі завдяки особливостям в синтезі нейромедіатора дофаміну та його роботи в мозку - дофаміном серед інших користуються центри задоволення. Не виключено, що вторгнення HK2 в ген, що має відношення до дофаміну, підвищує ризик появи залежності.
Втім, навіть якщо і так, це не означає, що HK2 - єдина причина, через яку людину починає нестримно тягнути до тієї чи іншої субстанції. HK2 є не у всіх наркозалежних, і сама наркозалежність, очевидно, залежить від різних факторів, а не тільки від шаленого вірусу, який ніяк не може заснути.