Geheime genetische code ontdekt in menselijk DNA

Een internationaal team van wetenschappers heeft ontdekt dat DNA-sequenties, waarvan men ooit dacht dat ze nutteloos waren, de activiteit van genen daadwerkelijk bepalen. De ontdekking onthult een vergeten deel van de evolutionaire geschiedenis van het menselijk genoom.

De evolutie in het menselijk genoom kent nog veel geheimen en vereist in de toekomst meer diepgaand onderzoek - Foto: AI

Decennialang geloofden wetenschappers dat bijna de helft van het menselijk genoom bestond uit 'genetische rommel': DNA-fragmenten die niet codeerden voor eiwitten, geen bekende functie hadden en in wezen nutteloze genetische restanten waren. Maar een nieuwe studie gepubliceerd in Science Daily verandert die visie volledig.

Het onderzoeksteam, bestaande uit wetenschappers uit Japan, China, Canada en de Verenigde Staten, richtte zich op een speciale groep genetische elementen die het vermogen hebben om te 'springen' in het genoom, genaamd transposable elements (TE's). Deze stukjes DNA kunnen van de ene naar de andere locatie in het genoom bewegen via een biologisch kopieermechanisme, vergelijkbaar met knippen en plakken.

Bij mensen vormen deze elementen bijna 50% van het genoom. Bij veel andere organismen komen ze zelfs nog vaker voor.

Het hoogtepunt van de studie is de MER11-groep, een speciale TE-familie van LTR-retrotransposons (DNA-segmenten met herhaalde sequenties aan beide uiteinden). Volgens wetenschappers is MER11 ontstaan ​​uit een endogeen retrovirus (ERV), een oeroud virus dat tientallen miljoenen jaren geleden de cellen van primatenvoorouders binnendrong. Dit virus liet een genetische markering achter in het DNA en gaf deze door aan generaties tot op de dag van vandaag.

Hoewel de meeste van deze ERV's niet langer actief zijn, blijkt uit onderzoek dat minstens 8% van het menselijk genoom afkomstig is van oude virussen en dat sommige van deze virussen nog steeds in stilte invloed uitoefenen op de huidige genactiviteit.

Het team ontdekte dat MER11 niet alleen een genetisch overblijfsel is, maar ook fungeert als een schakelaar die de genactiviteit regelt zonder de oorspronkelijke DNA-sequentie te veranderen. Ze ontdekten dat MER11 de genexpressie sterk kan beïnvloeden, dat wil zeggen, hoe sterk en wanneer een gen wordt aan- of uitgezet.

Om dieper te graven, classificeerden wetenschappers MER11 in vier subgroepen volgens evolutionaire leeftijd, van G1 tot en met G4. Hiervan vertoonde de jongste groep, G4, de sterkste invloed op de genexpressie.

Het geheim is dat de MER11_G4-fragmenten speciale DNA-patronen bevatten die transcriptiefactoren kunnen "aantrekken", eiwitten die genen activeren of remmen. Dit stelt MER11_G4 in staat om in te grijpen in welke genen aan- of uitgezet worden, wat bijdraagt ​​aan de differentiatie tussen primaten, waaronder mensen.

Deze ontdekking werpt niet alleen licht op de mogelijke rol van DNA-segmenten die ooit als "nutteloos" werden beschouwd, maar opent ook een nieuwe richting in het onderzoek naar de evolutie van het menselijk genoom. Transposeerbare elementen (TE's), met name MER11, worden verondersteld een belangrijke rol te spelen bij het vormgeven en reguleren van het genoom in de loop van de evolutie.

"De sequentie van het menselijk genoom is al lange tijd ontrafeld, maar de functies van veel onderdelen ervan blijven een mysterie", aldus medeauteur van de studie Dr. Fumitaka Inoue van de Universiteit van Kyoto.

Onderzoeksresultaten tonen aan dat springende elementen zoals MER11 geen 'genetische rommel' zijn, maar een geheim genetisch coderingssysteem dat in stilte de overleving van cellen coördineert en tegelijkertijd sporen uit de oudheid in de evolutionaire geschiedenis bewaart.

Terug naar het onderwerp

MINH HAI

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