İnsan Genomundaki Viral DNA Parçaları Genlerin Düzenlenmesinde Rol Oynuyor
İnsan genomunun yaklaşık yarısını oluşturan ve uzun süredir işlevsiz kabul edilen tekrarlayan DNA parçalarının, eski virüslere ait genetik kalıntılar olduğu ortaya çıktı. Japonya, Çin, Kanada ve ABD’den bilim insanlarının yürüttüğü uluslararası çalışma, bu viral DNA parçalarının genlerin açılıp kapanmasını düzenleyen genetik anahtarlar gibi işlev gördüğünü gösterdi. Kyoto Üniversitesi bünyesindeki İnsan Biyolojisi Gelişmiş Araştırma Enstitüsü (ASHBi) öncülüğündeki araştırmada, özellikle MER11 ailesi adı verilen viral dizilerin erken insan gelişiminde önemli gen düzenleyicileri olduğu belirlendi.
Transpozonlar ve Genlerin Kontrolü
Transpozonlar, eski virüslerin genomumuza yerleşerek çoğalan ve “gezici DNA parçaları” olarak bilinen genetik elemanlar. Bu elemanlar, uzun yıllar boyunca genomda yayılıp çoğaldı. Bir zamanlar işlevsiz atık olarak görülen bu yapıların, hücre türlerine özgü genlerin faaliyetini düzenleyen “genetik anahtarlar” olduğu ortaya çıktı. Ancak bu parçaların çok benzer ve tekrar eden dizilimler içermesi, onları incelemeyi zorlaştırıyordu. Araştırmacılar, MER11 dizilerini evrimsel akrabalıklarına göre sınıflandırarak alt gruplar oluşturdu. Bu sayede gen düzenleyici özelliklerde farklılıklar gözlendi.
İnsan Evriminde Viral DNA’nın Rolü
LentiMPRA adı verilen ileri bir deneysel yöntemle, 7000’den fazla MER11 dizisi insan kök hücreleri ve erken gelişim sinir hücrelerinde test edildi. Sonuçlar, en genç MER11 alt ailesi olan MER11_G4’ün gen aktivasyonunda güçlü etkileri olduğunu ortaya koydu. Bu alt ailedeki viral DNA parçalarının, insan, şempanze ve makak maymunlarında farklı mutasyonlar geçirerek türler arasındaki genetik farklılıkların oluşumuna katkı sağladığı belirlendi. ASHBi’den Dr. Xun Chen, “Genetik motiflerdeki değişikliklerin, türlerin kendine özgü gelişim özelliklerini ortaya çıkaran düzenleyici işlevlere evrildiğini” ifade etti.
Araştırmanın ortak yazarı Dr. Inoue ise, “Genomumuzun tamamı uzun zaman önce dizilendi ancak fonksiyonlarının çoğu hâlâ gizemini koruyor. Transpozonların evrimde ve gen düzenlenmesinde oynadığı rol, gelecekteki araştırmalarla daha net anlaşılacak” dedi. Bu çalışma, genomda çöp olarak görülen DNA parçalarının nasıl evrilerek kritik biyolojik görevler üstlendiğine dair önemli bir modeli gözler önüne serdi.
