У людській ДНК є залишки давніх вірусів: вчені з’ясували, для чого вони потрібні

Науковці вважають, що залишки давніх вірусів у ДНК можуть відігравати ключову роль на ранніх стадіях розвитку людини та, ймовірно, сприяти еволюції.

Про це інформує “Галка” з посиланням на “УП. Життя”.

Як йдеться у дослідженні опублікованому в журналі Science Advances, близько 8% ДНК людини складають залишки давніх вірусів, які вбудувалися в генетичний код у ході еволюції. Вони розташовані у транспонованих елементах (ТЕ) – їх також називають “стрибучими генами” через здатність копіюватися і вбудовуватися по всьому геному.

За підрахунками вчених, ТЕ становлять майже половину геному людини. Раніше їх вважали “сміттєвими” послідовностями через відсутність біологічної функції.

“Наш геном секвенували (визначили послідовність хромосом і геномів спеціальними методами – ред.) давно, але функція багатьох його частин залишається невідомою”, – пояснив співавтор роботи з Кіотського університету в Японії Фумітака Іное.

Нове дослідження знайшло докази, що ці давні вірусні залишки відіграють важливу роль у розвитку та, можливо, беруть участь в еволюції.

При інфікуванні вірусами послідовності генетичної інформації патогенів вбудовувалися в різні місця хромосом предків людей. Здебільшого ці залишки вірусів неактивні та не становлять загрози для організму.

“Стародавні віруси ефективно вдиралися в геном наших предків, а їхні залишки стали значною частиною нашого геному, який виробив численні механізми їхнього контролю та усунення потенційного шкідливого впливу”, – пояснив молекулярний біолог Лін Хе.

Однак через повторювальну природу ТЕ важко вивчати. Тепер науковці зосередилися на групі послідовностей під назвою MER11, яку знайшли в хромосомах приматів.

У них науковці виявили чотири раніше невідомі підродини. Подальший аналіз показав, що одна з цих послідовностей має сильну здатність активувати експресію (процес реалізації спадкової інформації) генів у стовбурових клітинах людини та нейронних клітинах на їхніх ранніх стадіях.

Автори роботи кажуть, що відкриття показує, що ця підродина ТЕ відіграє роль у ранньому розвитку людини та може “різко впливати на те, як гени реагують на сигнали розвитку чи прояви довкілля”.

Дослідження також показало, що вірусні ТЕ відігравали роль в еволюції людини. Вчені побачили, що підродина змінювалася з часом по-різному в гемонах окремих видів тварин. Відтак ці “непотрібні” залишки патогенів могли сприяти біологічній еволюції, завдяки якій з’явилися люди, шимпанзе та макаки.

Однак механізм впливу ТЕ на еволюцію досі не зрозумілий. Вчені припускають, що інші ТЕ також могли відігравати роль у розвитку приматів.

“Розуміння еволюції нашого геному – один зі способів дізнатися, що робить людей унікальними. Це дасть нам інструмент для розуміння біології людини, її генетичних хвороб та еволюції”, – вважає Лін Хе.