ویروس‌های باستانی در DNA ما چه می‌کنند؟!

برای سال‌ها، دانشمندان بخش‌هایی از ژنوم انسان را که از ویروس‌های باستانی به جا مانده بود، بی‌فایده می‌دانستند. اما پژوهشی جدید از یک تیم بین‌المللی نشان می‌دهد که این توالی‌ها، به‌ویژه عناصر قابل‌انتقال یا TEs، در کنترل فعالیت ژن‌ها، به‌ویژه در مراحل ابتدایی رشد انسان، نقش حیاتی دارند.

به گزارش سیلاد و به نقل از سایتک‌دیلی، حدود نیمی از DNA انسان از چنین توالی‌های تکرارشونده تشکیل شده که از طریق فرایند «کپی و جای‌گذاری» در طول میلیون‌ها سال در ژنوم پخش شده‌اند. یکی از خانواده‌های این توالی‌ها، MER11، به‌ویژه در بررسی‌ها چالش‌برانگیز بوده زیرا توالی‌های بسیار مشابهی دارند و در پایگاه‌های داده ژنتیکی به‌درستی برچسب‌گذاری نشده‌اند.

برای حل این مشکل، پژوهشگران روشی نوین برای طبقه‌بندی MER11 طراحی کردند که بر اساس نزدیکی تکاملی و فراوانی در گونه‌های نخستی مانند انسان، شامپانزه و ماکاک بود. نتیجه آن بازتعریف این خانواده به چهار زیرخانواده با نام‌های MER11_G1 تا MER11_G4 شد.

 

سپس، با استفاده از تکنیکی به‌نام lentiMPRA که امکان آزمایش هزاران توالی به‌طور همزمان را فراهم می‌کند، پژوهشگران ۷۰۰۰ توالی MER11 را در سلول‌های بنیادی انسانی و سلول‌های عصبی اولیه آزمایش کردند. یافته‌ها نشان داد که زیرخانواده جوان‌تر MER11_G4 توانایی بالایی در فعال‌سازی ژن‌ها دارد و حاوی موتیف‌های تنظیمی خاصی است که به عنوان محل اتصال پروتئین‌های تنظیم‌کننده ژن عمل می‌کنند.

جالب‌تر اینکه در انسان و شامپانزه، این توالی‌ها دستخوش جهش‌هایی شده‌اند که ظرفیت تنظیمی آن‌ها را افزایش داده است؛ عاملی که احتمالاً در فرایند تمایز گونه‌ای نقش داشته است.

این مطالعه نشان می‌دهد آنچه زمانی «DNA زباله‌ای» نامیده می‌شد، در واقع می‌تواند به تنظیم فعالیت ژن‌ها کمک کند و نقش مهمی در تکامل ژنوم ایفا کند. پژوهشگران معتقدند که با پیشرفت تحقیقات، اهمیت این توالی‌های ویروسی بیشتر روشن خواهد شد.