Din hjärna skapades av ett virus

Viruset SARS-CoV-2 härjningar har gett virus ett dåligt rykte. Men alla virus är inte elaka. Dels är de flesta virus harmlösa; en klunk havsvatten innehåller flera miljarder virus. Dels har vi virus att tacka för våra liv; ditt DNA består till 8 procent av retrovirus. Det var virus som gav däggdjur en moderkaka. Ny forskning visar också att virus skapar minnen.

ARC

Nervceller kan inte röra sig. De tar emot information och skickar den vidare. Signalen kastar sig sedan över ett mellanrum som kallas synaps. Synapser förändras med användning; de är plastiska. Ny forskning visar att ett protein med namnet ARC (Activity-Regulated Cytoskeleton-associated protein) spelar en viktig roll i denna process. Möss som berövas ARC-genen tappar nämligen minnet, ungefär som Leonard Shelby i Memento.

Från den utmärkta filmen Memento.

I mitten av 1990-talet letade forskare gener som aktiveras i synapser under inlärning. Cellkroppen, där proteiner tillverkas, befinner sig långt från synapsen. Hur kommer proteinerna dit? Det visade sig att ARCs mRNA - som bär koden för ARC-proteinet - skickades från cellkroppen till synapsen.

ARC fungerade som ett virus. Medan människans arvsmassa finns i DNA, som utgörs av två separata strängar som slingrar sig runt varandra, har virus oftast sin arvsmassa i RNA, som vanligtvis är en enkelsträngad molekyl. Ett virus kan inte replikera sitt RNA, utan måste utnyttja en cell som i sin tur replikerar viruset. När ett virus letar efter celloffer är dess RNA skyddat bakom ett proteinskal som kallas kapsid. På samma sätt skyddas ARCs RNA av kapsid.

Kapsid. Virus är kapsid-kodande ”organismer”, medan celler är ribosom-kodande.

ARC-proteiner uppför sig alltså som virus. De förflyttar sig och "infekterar" celler. ARC-kapsider som frisätts från en nervcell kan dela sitt RNA med en annan nervcell, precis som virus delar RNA med varandra.

Virus gav djuren minne

Men hur hamnade ett protein som liknar ett virus hos människor? Eftersom samma version av ARC finns hos både människor och möss antar forskare nu att genen finns i alla landdjur. För cirka 375 miljoner år pressade sig ett virus - med en tidig version av ARC - in i arvsmassan till den gemensamma förfadern för alla landlevande djur. Med hjälp av ARC kunde viruset sprida sig från cell till cell. Men viruset fångades upp, avväpnades och fick en avgörande uppgift i hjärnorna hos landlevande djur.

Arc tar sig från nervcellens cellkropp till synapsen som ett virus.

Det kan tyckas som landdjuren besegrade viruset, men i själva var det win-win. Virus som dödar sina värdar överlever sällan. Virusutbrott som ebola dör ut eftersom alla flyr eller dör. Relativt snälla virus - som de 300 varianter som ger upphov till förkylning - lyckas bättre, men allra bäst lyckas det RNA som blir en del av någon arts arvsmassa. Genom att ge djuren funktioner som moderkakor och bättre minnen kommer de dessutom att öka sin och värdens chans att överleva.

Dåligt minne?

Fiskar saknar ARC-gener. De har inte lika bra minnen som landdjur. När fiskarna kravlade upp på land krävdes en plastisk hjärna. På land är det svårare att överleva. Varje dag en utmaning. I vatten kan fiskar suga in mat genom munnen. På land blev de tvungna att skicka munnen efter maten. Fiskarna behövde också lära sig och minnas vad de lärt sig och ARC hjälpte dem med det. Sedan pressade sig fiskarna upp från marken och började springa efter mat. Först på fyra ben, sedan på två ben. Det är inget jag tänker på när jag springer, men varje gång jag utmanar mig själv ökar jag ARC-genens aktivitet.