Αρχαία ιικά απομεινάρια που βρίσκονται ενσωματωμένα στο ανθρώπινο DNA φαίνεται να έχουν συμβάλει όχι μόνο στην εξέλιξη του είδους μας αλλά και σε κρίσιμα στάδια της ανάπτυξης του εγκεφάλου, σύμφωνα με νέα διεθνή έρευνα που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Science Advances.
Οι επιστήμονες εντόπισαν τέσσερις άγνωστες μέχρι σήμερα υποομάδες αλληλουχιών DNA, οι οποίες προέρχονται από ιούς που μόλυναν προγόνους των πρωτευόντων. Οι αλληλουχίες αυτές ανήκουν στα λεγόμενα κινητά γενετικά στοιχεία (transposable elements ή TEs), γνωστά και ως «πηδηχτά γονίδια» για την ικανότητά τους να αντιγράφονται και να μετακινούνται σε διαφορετικά σημεία του γονιδιώματος.
Τα TEs αποτελούν σχεδόν το μισό του ανθρώπινου γονιδιώματος και είχαν για δεκαετίες θεωρηθεί «άχρηστο» DNA χωρίς λειτουργικό ρόλο. Η νέα μελέτη, όμως, δείχνει ότι κάποια από αυτά τα ιικά απομεινάρια μπορούν να ενεργοποιούν γονίδια σε βλαστικά και πρώιμα νευρικά κύτταρα, επηρεάζοντας την ανταπόκριση σε αναπτυξιακά σήματα ή περιβαλλοντικά ερεθίσματα.
«Το γονιδίωμά μας έχει χαρτογραφηθεί εδώ και χρόνια, αλλά η λειτουργία μεγάλου μέρους του παραμένει άγνωστη», δήλωσε ο δρα Φουμιτάκα Ινοούε, αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Κιότο. «Τα κινητά γενετικά στοιχεία φαίνεται να έχουν παίξει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη του γονιδιώματος και η σημασία τους αναμένεται να αποσαφηνιστεί με την πρόοδο της έρευνας».
Η έρευνα επικεντρώθηκε σε μια ομάδα TEs που ονομάζεται MER11 και βρίσκεται στα γονιδιώματα πρωτευόντων. Χρησιμοποιώντας νέο σύστημα ταξινόμησης και μελετώντας την ενεργοποίηση γονιδίων, η ομάδα εντόπισε τέσσερις νέες υποομάδες. Η πιο πρόσφατη, MER11_G4, παρουσίασε ιδιαίτερα έντονη δραστηριότητα σε ανθρώπινα βλαστικά και πρώιμα νευρικά κύτταρα.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι αυτές οι αλληλουχίες διαμορφώθηκαν διαφορετικά στα γονιδιώματα ανθρώπων, χιμπαντζήδων και μακάκων, συμβάλλοντας στη βιολογική διαφοροποίηση των ειδών. «Η κατανόηση της εξέλιξης του γονιδιώματός μας είναι κλειδί για να κατανοήσουμε τι μας κάνει μοναδικούς και να αναπτύξουμε νέα εργαλεία για την αντιμετώπιση ασθενειών», ανέφερε η μοριακή βιολόγος Λιν Χε από το Πανεπιστήμιο Μπέρκλεϊ.
Αν και οι περισσότερες ιικές αλληλουχίες παραμένουν ανενεργές, πρόσφατες μελέτες τις συνδέουν με ορισμένες ασθένειες και εξετάζουν τρόπους να «σιγήσουν» για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα θεραπειών, όπως στην αντιμετώπιση καρκίνου.
Τα TEs είναι δύσκολα στη μελέτη λόγω της επαναλαμβανόμενης φύσης τους και της ελλιπούς καταγραφής πολλών υποομάδων. Ωστόσο, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η κατανόηση της λειτουργίας τους μπορεί να αποκαλύψει κρίσιμες πτυχές της ανθρώπινης βιολογίας και να εξηγήσει γιατί ορισμένες ασθένειες εμφανίζονται στον άνθρωπο αλλά όχι σε άλλα είδη.
Ο υπολογιστικός βιολόγος Στιβ Χόφμαν, που δεν συμμετείχε στη μελέτη, σχολίασε ότι η έρευνα «υπενθυμίζει πόσα ακόμη μπορούμε να μάθουμε από ένα είδος DNA που κάποτε θεωρούνταν απλός ‘γενετικός παρασιτισμός’» και τόνισε ότι τα ευρήματα έχουν σημασία για όλους τους ερευνητές γονιδιώματος.
Με πληροφορίες από CNN
