Ewolucyjne zmiany w ludzkim genomie wciąż skrywają wiele tajemnic i wymagają dalszych, dogłębnych badań w przyszłości – Zdjęcie: AI
Przez dziesięciolecia naukowcy uważali, że prawie połowa ludzkiego genomu to „śmieci genetyczne” – niekodujące segmenty DNA o nieznanych funkcjach, w większości przestarzałe pozostałości genetyczne. Jednak nowe badanie opublikowane w Science Daily całkowicie zmienia ten pogląd.
Zespół badawczy, składający się z naukowców z Japonii, Chin, Kanady i Stanów Zjednoczonych, skupił się na specyficznej grupie elementów genetycznych zdolnych do „przeskakiwania” w obrębie genomu, znanych jako elementy transpozycyjne (TE). Te segmenty DNA mogą przemieszczać się z jednego miejsca do drugiego w obrębie genomu poprzez biologiczny mechanizm replikacji, podobny do kopiowania i wklejania.
U ludzi czynniki te stanowią prawie 50% genomu, a u wielu innych gatunków są jeszcze bardziej rozpowszechnione.
Kluczowym punktem badań jest grupa MER11, szczególna rodzina transpozonów (TE) należących do typu retrotranspozonów LTR (segmenty DNA z powtarzającymi się sekwencjami na obu końcach). Według naukowców, MER11 pochodzi z retrowirusów endogennych (ERV), starożytnego wirusa, który zaatakował komórki przodków naczelnych dziesiątki milionów lat temu. Wirus ten pozostawił ślad genetyczny w DNA i jest przekazywany z pokolenia na pokolenie do dziś.
Mimo że większość segmentów ERV nie jest już aktywna, badania pokazują, że co najmniej 8% ludzkiego genomu pochodzi ze starożytnych wirusów, a niektóre z nich nadal po cichu wpływają na obecną aktywność genów.
Zespół badawczy odkrył, że MER11 nie jest jedynie reliktem genetycznym, ale działa również jako przełącznik kontrolujący aktywność genów bez zmiany oryginalnej sekwencji DNA. Stwierdzili, że MER11 ma potencjał silnego wpływu na ekspresję genów, czyli na zakres i czas aktywacji lub dezaktywacji genu.
Aby zgłębić temat, naukowcy podzielili MER11 na cztery podgrupy w oparciu o wiek ewolucyjny, od G1 do G4. Spośród nich grupa G4 jest najmłodsza i wykazuje najsilniejszy wpływ na ekspresję genów.
Sekret tkwi w tym, że fragmenty MER11_G4 zawierają specjalne wzorce DNA, które mogą „przyciągać” czynniki transkrypcyjne – białka aktywujące lub hamujące geny. Dzięki temu MER11_G4 może wpływać na to, które geny są włączane lub wyłączane, przyczyniając się do różnicowania gatunków naczelnych, w tym ludzi.
To odkrycie nie tylko rzuca światło na potencjalną rolę dotychczas „bezużytecznych” segmentów DNA, ale także otwiera nowe możliwości w badaniach nad ewolucją ludzkiego genomu. Uważa się, że elementy skaczące (TE), a w szczególności MER11, odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu i regulacji genomu w toku ewolucji.
„Sekwencja ludzkiego genomu została już dawno rozszyfrowana, ale funkcja wielu jej fragmentów pozostaje tajemnicą” – powiedział dr Fumitaka Inoue z Uniwersytetu w Kioto, współautor badania.
Wyniki badań pokazują, że skaczące elementy, takie jak MER11, nie są „genetycznymi śmieciami”, lecz w rzeczywistości stanowią tajny system kodu genetycznego, który w dyskretny sposób koordynuje przetrwanie komórki i zachowuje ślady z odległej przeszłości ewolucji.
Source: https://tuoitre.vn/phat-hien-ma-di-truyen-bi-mat-trong-adn-nguoi-202507271515518.htm
Komentarz (0)