کشف کد ژنتیکی مخفی در DNA انسان

یک تیم بین‌المللی از دانشمندان کشف کرده‌اند که توالی‌های DNA که زمانی بی‌فایده تصور می‌شدند، در واقع فعالیت ژن‌ها را کنترل می‌کنند. این کشف، بخش فراموش‌شده‌ای از تاریخ تکامل ژنوم انسان را آشکار می‌کند.

تکامل در ژنوم انسان هنوز اسرار بسیاری دارد و نیاز به تحقیقات عمیق‌تری در آینده دارد - عکس: هوش مصنوعی

برای دهه‌ها، دانشمندان معتقد بودند که تقریباً نیمی از ژنوم انسان «زباله ژنتیکی» است، قطعات DNA که پروتئین‌ها را کد نمی‌کنند، هیچ عملکرد شناخته‌شده‌ای ندارند و اساساً بقایای ژنتیکی بی‌فایده‌ای هستند. اما یک مطالعه جدید که در Science Daily منتشر شده است، این دیدگاه را به طور کامل تغییر می‌دهد.

این تیم تحقیقاتی که شامل دانشمندانی از ژاپن، چین، کانادا و ایالات متحده بود، بر روی گروه خاصی از عناصر ژنتیکی که توانایی "جهش" در ژنوم را دارند، به نام عناصر قابل جابجایی (TEs) تمرکز کردند. این قطعات DNA می‌توانند در یک مکانیسم کپی بیولوژیکی، دقیقاً مانند عمل برش و چسباندن، از یک مکان به مکان دیگر در ژنوم حرکت کنند.

در انسان، این عناصر تقریباً ۵۰٪ از ژنوم را تشکیل می‌دهند و در بسیاری از موجودات دیگر حتی رایج‌تر هستند.

نکته برجسته این مطالعه، گروه MER11 است، یک خانواده ویژه TE از رتروترانسپوزون‌های LTR (قطعات DNA با توالی‌های تکراری در هر دو انتها). به گفته دانشمندان، MER11 از یک رتروویروس درون‌زا (ERV)، یک ویروس باستانی که ده‌ها میلیون سال پیش به سلول‌های اجداد نخستی‌سانان حمله می‌کرد، سرچشمه گرفته است. این ویروس یک نشان ژنتیکی در DNA به جا گذاشته و آن را از نسلی به نسل دیگر تا به امروز منتقل کرده است.

اگرچه بیشتر این ERVها دیگر فعال نیستند، تحقیقات نشان می‌دهد که حداقل ۸٪ از ژنوم انسان از ویروس‌های باستانی سرچشمه گرفته است و برخی از آنها هنوز هم به طور خاموش بر فعالیت ژن‌های فعلی تأثیر می‌گذارند.

این تیم کشف کرد که MER11 فقط یک یادگار ژنتیکی نیست، بلکه به عنوان کلیدی عمل می‌کند که فعالیت ژن را بدون تغییر توالی DNA اصلی کنترل می‌کند. آنها دریافتند که MER11 توانایی تأثیرگذاری قوی بر بیان ژن، یعنی میزان و زمان روشن یا خاموش شدن یک ژن را دارد.

برای بررسی عمیق‌تر، دانشمندان MER11 را بر اساس سن تکاملی، از G1 تا G4، به چهار زیرگروه طبقه‌بندی کردند. از این میان، جوان‌ترین گروه، G4، قوی‌ترین تأثیر را بر بیان ژن نشان داد.

راز این است که قطعات MER11_G4 حاوی الگوهای DNA خاصی هستند که می‌توانند فاکتورهای رونویسی، پروتئین‌هایی که ژن‌ها را فعال یا مهار می‌کنند، را "جذب" کنند. این امر به MER11_G4 اجازه می‌دهد تا در روشن یا خاموش شدن ژن‌ها مداخله کند و به تمایز بین نخستی‌سانان، از جمله انسان‌ها، کمک کند.

این کشف نه تنها نقش بالقوه بخش‌هایی از DNA را که زمانی «بی‌فایده» تلقی می‌شدند، روشن می‌کند، بلکه مسیر جدیدی را در مطالعه تکامل ژنوم انسان می‌گشاید. تصور می‌شود عناصر قابل انتقال (TEs)، به ویژه MER11، نقش مهمی در شکل‌دهی و تنظیم ژنوم در طول زمان تکامل دارند.

دکتر فومیتاکا اینوئه، یکی از نویسندگان این مطالعه از دانشگاه کیوتو، گفت: «توالی ژنوم انسان مدت‌هاست که رمزگشایی شده است، اما عملکرد بسیاری از بخش‌های آن همچنان یک راز باقی مانده است.»

نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که عناصر جهنده‌ای مانند MER11 به جای اینکه «زباله ژنتیکی» باشند، در واقع یک سیستم کدگذاری ژنتیکی مخفی هستند که به طور خاموش برای هماهنگی بقای سلول‌ها کار می‌کنند، در حالی که ردپاهایی از دوران باستان در تاریخ تکامل را حفظ می‌کنند.

بازگشت به موضوع

مین های

منبع: https://tuoitre.vn/phat-hien-ma-di-truyen-bi-mat-trong-adn-nguoi-202507271515518.htm