Odkryto tajny kod genetyczny w ludzkim DNA

Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że sekwencje DNA, niegdyś uważane za bezużyteczne, w rzeczywistości kontrolują aktywność genów. Odkrycie to ujawnia zapomniany fragment historii ewolucji ludzkiego genomu.

Ewolucja ludzkiego genomu wciąż kryje wiele tajemnic i wymaga bardziej dogłębnych badań w przyszłości - Zdjęcie: AI

Przez dziesięciolecia naukowcy uważali, że prawie połowa ludzkiego genomu to „śmieci genetyczne” – fragmenty DNA, które nie kodują białek, nie mają żadnej znanej funkcji i są w zasadzie bezużytecznymi pozostałościami genetycznymi. Jednak nowe badanie opublikowane w Science Daily całkowicie zmienia ten pogląd.

Zespół badawczy, w którego skład weszli naukowcy z Japonii, Chin, Kanady i Stanów Zjednoczonych, skupił się na szczególnej grupie elementów genetycznych, które mają zdolność „przeskakiwania” w genomie, zwanych elementami transpozycyjnymi (TE). Te fragmenty DNA mogą przemieszczać się z jednego miejsca do drugiego w genomie, wykorzystując biologiczny mechanizm kopiowania, podobny do kopiowania i wklejania.

U człowieka elementy te stanowią niemal 50% genomu, a u wielu innych organizmów występują jeszcze częściej.

Najważniejszym punktem badania jest grupa MER11, specjalna rodzina retrotranspozonów LTR (segmentów DNA z powtarzalnymi sekwencjami na obu końcach) należąca do grupy TE. Według naukowców, MER11 pochodzi od retrowirusa endogennego (ERV), starożytnego wirusa, który zaatakował komórki przodków naczelnych dziesiątki milionów lat temu. Wirus ten pozostawił ślad genetyczny w DNA i przekazuje go kolejnym pokoleniom do dziś.

Mimo że większość wirusów ERV nie jest już aktywna, badania wskazują, że co najmniej 8% ludzkiego genomu pochodzi od starożytnych wirusów, a niektóre z nich nadal po cichu wpływają na obecną aktywność genów.

Zespół odkrył, że MER11 nie jest jedynie reliktem genetycznym, ale działa również jak przełącznik kontrolujący aktywność genów bez zmiany oryginalnej sekwencji DNA. Odkryli, że MER11 ma zdolność silnego wpływania na ekspresję genów, czyli na to, jak bardzo i kiedy gen jest włączany lub wyłączany.

Aby zbadać sprawę dokładniej, naukowcy podzielili MER11 na cztery podgrupy, w zależności od wieku ewolucyjnego, od G1 do G4. Z tej grupy najmłodsza, G4, wykazywała 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 naczelnych, w tym ludzi.

To odkrycie nie tylko rzuca światło na potencjalną rolę segmentów DNA, które kiedyś uważano za „bezużyteczne”, ale także otwiera nowy kierunek w badaniach nad ewolucją ludzkiego genomu. Uważa się, że elementy transpozycyjne (TE), zwłaszcza MER11, odgrywają istotną rolę w kształtowaniu i regulacji genomu w toku ewolucji.

„Sekwencja ludzkiego genomu została rozszyfrowana już dawno temu, ale funkcje wielu jej części pozostają tajemnicą” – powiedział współautor badania, dr Fumitaka Inoue z Uniwersytetu w Kioto.

Wyniki badań pokazują, że skaczące elementy, takie jak MER11, nie są „genetycznymi śmieciami”, lecz w rzeczywistości stanowią tajny system kodowania genetycznego, który po cichu koordynuje przetrwanie komórek, zachowując jednocześnie ślady z dawnych czasów w historii ewolucji.

Powrót do tematu

MINH HAI

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