Mūsų DNR slepia šokiruojančią tiesą: paaiškėjo, jog pusė žmogaus genomo kilo iš seniai išnykusių virusų

Šios virusinės kilmės DNR sekos gali veikti kaip genetiniai jungikliai, kurie įjungia arba išjungia šalia esančius genus. Kai kurie šių elementų netgi gali padėti paaiškinti, kuo žmonės skiriasi nuo kitų rūšių. Kitaip tariant, senovinių virusų atgarsiai vis dar formuoja mūsų biologiją.

Dalis mūsų genetinės medžiagos sudaryta iš pasikartojančių sekų, vadinamų transpozonais. Šios sekos kadaise priklausė virusams, kurie gebėjo įsiterpti į šeimininko DNR. Per milijonus metų šie virusiniai fragmentai padaugėjo, naudodami kopijavimo principą. Šiandien jie sudaro beveik pusę viso žmogaus genomo. Nors anksčiau manyta, kad jie neturi jokios funkcijos, dabartiniai tyrimai rodo, kad kai kurie iš jų gali veikti kaip svarbūs reguliaciniai elementai, lemianys genų aktyvumą skirtinguose audiniuose.

„MER11“, tai paslaptinga DNR šeima su galingomis funkcijomis

Viena iš tokio tipo sekų grupių vadinama „MER11“. Dėl jų pasikartojimo ir didelio panašumo, jas buvo sunku klasifikuoti ir suprasti, kokią funkciją jos atlieka. Siekdami tai pakeisti, mokslininkai sukūrė naują klasifikacijos metodą. Jie sugrupavo „MER11“ sekas pagal jų evoliucinį giminingumą ir paplitimą tarp primatų. Taip buvo išskirtos keturios pagrindinės „MER11“ porūšės, nuo seniausios „G1“ iki jauniausios „G4“.

Naudodami naują klasifikaciją, tyrėjai susiejo šias sekas su epigenetiniais žymenimis, cheminėmis struktūromis, reguliuojančiomis genų įjungimą. Rezultatai parodė, kad „MER11 G4“, tai jauniausia šių sekų grupė, turi išskirtinį gebėjimą aktyvinti genų raišką. Šios sekos pasižymėjo unikaliomis reguliavimo sritimis, kurios tarnauja kaip tvirtinimosi vietos baltymams, atsakingiems už genų įjungimą.

„MER11“ padeda atskirti rūšis

Tolesnė analizė parodė, kad „MER11 G4“ sekos žmonėse, šimpanzėse ir makakuose evoliucionavo šiek tiek skirtingai. Žmonių sekuose aptikti mutaciniai pokyčiai, galintys sustiprinti jų įtaką genų veiklai, ypač kamieninėse ląstelėse. Tyrėjai mano, kad šie skirtumai gali prisidėti prie rūšių susidarymo, tai reiškia, kad šie virusiniai fragmentai galėjo būti atsakingi už svarbius evoliucinius pokyčius, formavusius žmogaus unikalumą.

Šis tyrimas keičia požiūrį į taip vadinamą „šlamštinę“ DNR, parodant, kad net ir seniausios virusinės sekos gali įgyti reikšmingų funkcijų. Nustatyta, kad kai kurie iš šių fragmentų veikia kaip tikri genų reguliuotojai, dalyvaujantys svarbiuose vystymosi procesuose. Tai siūlo naują modelį, kaip evoliucija galėjo išnaudoti buvusias grėsmes ir paversti jas naudingais įrankiais, formuojančiais gyvybę.

Mūsų genomas buvo iššifruotas jau seniai, bet jo dalys vis dar slepia paslaptis. Šie atradimai rodo, kad senoviniai virusai ne tik egzistuoja mūsų DNR, bet ir tebeformuoja tai, kas esame šiandien.