نقش ویروس‌ها در تکامل مغز انسان

ویروس‌ها ۸ درصد از محتوای ژنتیکی انسان را به خود اختصاص داده‌اند.

حدود ۸ درصد از ژنوم انسان از ویروس‌های پس‌گرد درون‌زاد (Endogenous RetroVirus) تشکیل شده است. نتایج مطالعۀ جدیدی که در ژورنال Cell Reports (با Impact Factor: ۷/۸۷) منتشر شده است، حاکی از نقش پراهمیت این ویروس‌ها در رشد و نمو مغز انسان و هم‌چنین بروز بیماری‌های نورولوژیکی نظیر ALS (اسکلروز جانبی آمیوتروپیک)، اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی می‌باشد.

ERVها به صورت متصل به TRIM28 در سلول‌های پیش‌ساز عصبی انسان حضور دارند. کمپلکس ERV + TRIM28 منجر به شکل‌گیری هتروکروماتین موضعی می‌شود که بر بیان ژن‌های مجاور تأثیرگذار است و حاکی از نقش این ساختارها در کنترل بیان ژن در مراحل رشد و نمو مغز انسان می‌باشد. قسمت جالب ماجرا این است که ERVها ی متصل به TRIM28 با عناصر بسیار قدیمی - ۳۵ الی ۵۵ میلیون ساله - سازگار هستند از این رو به ERVهای جدیدتر و قدیمی‌تر و عناصر آن‌ها متصل نمی‍شوند. امتیاز تصویر: Per Ludvik Brattas et al, doi: 10.1016/j.celrep.2016.12.010. — ERVها به صورت متصل به TRIM28 در سلول‌های پیش‌ساز عصبی انسان حضور دارند. کمپلکس ERV + TRIM28 منجر به شکل‌گیری هتروکروماتین موضعی می‌شود که بر بیان ژن‌های مجاور تأثیرگذار است و حاکی از نقش این ساختارها در کنترل بیان ژن در مراحل رشد و نمو مغز انسان می‌باشد. قسمت جالب ماجرا این است که ERVهای متصل به TRIM28 با عناصر بسیار قدیمی – ۳۵ الی ۵۵ میلیون ساله – سازگار هستند از این رو به ERVهای جدیدتر و قدیمی‌تر و عناصر آن‌ها متصل نمی‍شوند. امتیاز تصویر: Per Ludvik Brattas et al, doi: 10.1016/j.celrep.2016.12.010.

ERVها میلیون‌ها سال است که در ژنوم انسان حضور دارند. آن‌ها در بخشی از DNA انسان تحت عنوان “DNA به‌دردنخور” (Junk DNA) یافت می‌شوند. البته با توجه به نقش حائز اهمیت این ویروس‌ها، احتمال می‌رود دانشمندان در عنوان این بخش از DNA تجدید نظر کنند.

ERVها با در اختیار داشتن ۸ درصد از DNA انسان سهم چندین برابر بیشتری نسبت به ژن‌های کدکنندۀ پروتئین‌های مختلف (که تنها ۲ درصد از DNA را تشکیل می‌دهد) در ژنوم انسان دارند. از همین رو تأیید نقش این ویروس‌ها در بیان پروتئین‌ها، مرز‌های شناختی ما از مغز را جابه‌جا خواهد نمود. این دقیقاً چیزی است محققان کشف نموده‌اند؛ ERVها در تکامل مغز ما نقش دارند.

بر اساس یافته‌های محققان، بیش از ۱۰ هزار نوع ERV در DNA انسان حضور دارند که به عنوان باند فرود برای پروتئین TRIM28 (نوعی پروتئین مهارکنندۀ اپی‌ژنتیک) عمل می‌کنند. این پروتئین قادر به خاموش‌سازی ERVها و هم‌چنین ژن‌های مجاورشان است. این مسئله مهر تأییدی بر نقش ERVها در بیان ژن می‌باشد. این مکانیسم خاموش‌سازی ممکن است در افراد، متفاوت باشد؛ چرا که ERV به عنوان قطعۀ ژنتیکی می‌تواند در قسمت‌های متفاوتی از DNA حضور داشته باشد (موقعیت قرارگیری آن در DNA تمام افراد یکسان نیست).

محققان در این مطالعه توانستند الگویی از بیان ERVها را – طی مرحله‌ای از نمو رویانی دستگاه عصبی مرکزی – شناسایی کنند، که خود با شبکۀ تنظیم‌کنندۀ گسترده‌ای در ارتباط می‌باشد. عملکرد ERVها به عنوان باندهایی جهت اتصال TRIM28 منجر به شکل‌گیری هتروکروماتین موضعی (Local Heterochromatin) در محل حضور ERVها می‌شود. این سیستم مهارکننده (کمپلکس ERV + TRIM28) با نقشی که در تنظیم بیان ژن دارد، نمو مغز انسان را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

نقش ویروس‌ها در تکامل مغز انسان

درباره دکتر مجازی

درباره ما