Qədim virus insan beynini fərqləndirən xüsusiyyətlərin sirrini aça bilər

Milyonlarla il əvvəl şimpanzeləri yoluxdurmuş virus insan və şimpanze beyninin inkişafındakı mühüm fərqlərdən birinin yaranmasına təsir göstərmiş ola bilər. Yeni araşdırma qədim virus DNT-sinin şimpanze genomunda müəyyən geni susdurduğunu, həmin genin isə insan beyninin erkən inkişafında fəal rol oynadığını üzə çıxarıb. İsveçin Lund Universitetinin tədqiqatçıları şimpanzelərin genomuna yerləşmiş qədim virus DNT-sinin insan beyninin ilkin inkişafında iştirak edən geni fəaliyyətsiz vəziyyətə gətirdiyini müəyyən ediblər.

Science Advances jurnalında dərc olunan araşdırmaya görə, LINC00662 adlı gen insan beyin orqanoidlərində aktiv qalır və sinir hüceyrələrinin, eləcə də onların arasındakı əlaqələrin inkişafına kömək edir.

Bu kəşf insanların və şimpanzelərin genetik quruluşlarının böyük hissəsi oxşar olsa da, niyə fərqli bioloji xüsusiyyətlər qazandığını araşdırmaq üçün yeni imkan yaradır. Təkamül prosesində yalnız növlərin daşıdığı genlər deyil, mövcud genlərin necə və nə dərəcədə aktiv işləməsi də dəyişə bilər.  Lund Universitetinin molekulyar neyrogenetika üzrə professoru Yohan Yakobsson bildirib ki, araşdırılan virus məhz şimpanzelərə təsir göstərib. İnsan və şimpanzelərin genetik quruluşlarının böyük ölçüdə oxşar olması isə genlərin tənzimlənməsindəki fərqləri öyrənməyi vacib edir. Onun sözlərinə görə, nəticələr LINC00662 geninin insan beyninin erkən inkişafında mühüm rol oynadığını göstərir.

Tədqiqatçılar tərəfindən araşdırılan genetik iz PTERV1 adlı endogen retrovirusa aiddir. Bu virusun DNT-si qədim yoluxma zamanı şimpanzelərin genomuna daxil olub və sonrakı nəsillərə ötürülüb. Alimlər virus ardıcıllığının şimpanze DNT-sinin müxtəlif hissələrində çoxsaylı nüsxələrini aşkar ediblər.  Bu virus ardıcıllıqları metilləşmə adlanan kimyəvi proses vasitəsilə sistemli şəkildə susdurulur. Metilləşmə genlərin fəaliyyətini tənzimləyən mexanizmlərdən biridir.  LINC00662 geninin yerləşdiyi bölgədə isə irsi virus DNT-sinin genomda mövcudluğu qonşu genin də fəaliyyətini dayandırır. Beyin inkişafı zamanı bu fərqi araşdırmaq üçün tədqiqat qrupu insan və şimpanze kök hüceyrələrindən beyin orqanoidləri yetişdirib. Orqanoidlər beyin toxumasının bəzi xüsusiyyətlərini və onun ilkin inkişaf mərhələlərini təqlid edən, laboratoriya şəraitində yaradılmış kiçik üçölçülü strukturlardır.  Lund Universitetinin molekulyar neyrogenetika üzrə doktorantura sonrası tədqiqatçısı Patrisia Gerdəs bildirib ki, LINC00662 geni insan orqanoidlərində güclü şəkildə ifadə olunsa da, şimpanze orqanoidlərində ümumiyyətlə aktiv olmayıb.

Alimlər növbəti mərhələdə virus ardıcıllığının genin susdurulmasına səbəb olub-olmadığını yoxlayıblar. Bunun üçün CRISPR-Cas9 gen redaktəsi texnologiyasından istifadə edərək həmin ardıcıllığı şimpanze hüceyrələrindən çıxarıblar.  Nəticədə LINC00662 geni yenidən aktivləşib. Patrisia Gerdəsin sözlərinə görə, bu təcrübə şimpanzelərdə genin fəaliyyətinin dayanmasına məhz virus DNT-sinin genomda yerləşməsinin səbəb olduğunu göstərir.  Ayrı bir təcrübədə isə tədqiqatçılar insan beyin orqanoidlərində LINC00662 genini CRISPR texnologiyası vasitəsilə susdurublar. Bundan sonra sinir hüceyrələrinin inkişafında və onların arasında əlaqələrin formalaşmasında iştirak edən genlərin aktivliyi azalıb.  Professor Yakobsson hesab edir ki, nəticələr yoluxmanın bütöv bir populyasiyada uzunmüddətli genetik dəyişiklik buraxa biləcəyini və genlərin tənzimlənməsinin beynin inkişafına necə təsir etdiyini göstərir.

Tədqiqat qrupu növbəti mərhələdə digər qədim virus qalıqlarının da beynin təkamülünə təsir göstərib-göstərmədiyini, eləcə də bu genetik ardıcıllıqların beyin xəstəlikləri ilə əlaqəsinin olub-olmadığını araşdırmağı planlaşdırır.

mənbə: scitechdaily.com