Bilim İnsanları DNA’da Gizli Bir Kod Keşfetti: Viral DNA Parçaları Genlerin Etkinliğini Kontrol Ediyor

Bilim insanları, genomumuzda uzun süre “önemsiz” olarak kabul edilen DNA dizilerinin, aslında genlerin etkinliğini kontrol eden gizli bir kod içerdiğini keşfetti.

1940’larda sitogenetikçi Barbara McClintock, mısırda transpozon elementler (TE’ler) veya “zıplayan genler” olarak adlandırılan genleri tanımladı. Bunlar, özünde genom içinde farklı yerlere hareket edebilen DNA dizileri. Bilim insanları ilk başta bu keşfe şüpheyle yaklaştılar, ancak on yıllar sonra bu genlerin sadece “zıplamadığı”, aynı zamanda neredeyse her organizmada da bulunduğu konusunda hemfikir oldular.

Daha sonra, TE’lerin insan genomunun yaklaşık %45’ini oluşturduğu tespit edildi. Milyonlarca yıl boyunca basit ve tekrarlayan bir süreçle çoğalmayı başardıkları anlaşılıyordu.

Bu tekrarlayan süreç, dizilerin neredeyse aynı görünmesine neden oldu ve bu nedenle eski ve artık nesli tükenmiş virüslerden kalan genetik bir kalıntı olarak değerlendirildiler. Bugün, bazı TE’lerin belirli hücre tiplerindeki yakınlardaki genlerin aktivitesini kontrol eden “genetik anahtarlar” gibi davrandığını biliyoruz.

Yeni araştırmalar, bu eski viral DNA parçalarının özellikle erken embriyonik gelişim sırasında genlerin açılıp kapanmasını düzenlediğini gösteriyor. Geliştirilen yeni analiz teknikleri sayesinde, MER11 adlı bir TE (transpozon elemanı) ailesi dört alt gruba ayrıldı; bu grupların yaş ve korunma düzeyine göre sınıflandırılması, daha önce fark edilmeyen düzenleyici işlevleri ortaya çıkardı.

Özellikle MER11_G4 alt grubu, gen ifade düzenlemesi üzerinde güçlü bir etkiye sahip. LentiMPRA gibi ileri deneysel yöntemlerle insan kök ve sinir hücrelerinde test edildiğinde, bu alt grubun gen aktivitesini belirgin şekilde etkilediği, kısa DNA motifleri aracılığıyla genlerin ne zaman açılıp kapanacağını belirleyen anahtarlar gibi davrandığı tespit edildi. Epigenetik işaretlerle yapılan karşılaştırmalar, yeni sınıflandırma yaklaşımının önceki yöntemlere göre genetik düzenleme fonksiyonlarıyla daha iyi örtüştüğünü ortaya koydu.

Meğer virüsler DNA’yı değiştirmiş

Araştırma, “çöplük DNA” diye tabir edilen bu viral izlerin evrimsel süreç içinde işlevsel hale geldiğini ve insanları diğer primatlardan farklılaştıran gelişim süreçlerinde aktif rol oynadığını ileri sürüyor. Yani diğer bir deyişle, geçmişteki primat atalarımızın maruz kaldığı bazı virüsler, bizi bugünkü insanlar yapmış olabilirler.

Peki ama bugün maruz kaldığımız virüsler acaba bizi ileride neye dönüştürecek?