Еволуцијата повремено одела по сосема необични патишта. На пример: човечката ДНК станала тоа што е благодарение на вирусите.
Околу 9% од нашиот генетски материјал всушност се остатоци од древни вируси кои „завладале“ кај нашите предци пред околу пет милиони години, што е во еволутивен смисол релативно неодамна. Додека дел од тие остатоци се поврзуваат со разни болести, други станале толку составен дел од човечкиот организам што без нив човекот не би можел ниту да се развие во матката. Некои од нив се дури сосема уникатни за видот „Homo sapiens“, наведува „PopularMechanics“.
Најновата позната група на овие вирусни гени се нарекува LTR5Hs. Тие произлегле поради древни вирусни инфекции кои се појавиле кај заедничките предци на луѓето и големите мајмуни, во моментот кога таа линија се одвоила од мајмуните. Овие хумани ендогени ретровируси (HERVs) некогаш се сметале за бескорисен „генетски отпад“. Меѓутоа, денес се знае дека се тоа секвенци со потекло од ретровируси, вируси чиј генетски материјал е составен од РНК. Кога ретровирус ќе ја зарази клетката, ензим ја претвора РНК во ДНК, која потоа се вградува во геномот на таа клетка.
Биологот Раквел Фујо од Универзитетот Стенфорд сакала да открие како овие релативно „млади“ гени со потекло од вируси влијаат на клучните функции на развојот. Нејзината истражувачка група ги проучувала раните фази на развојот на ембрионот од матични клетки, позната како бластоид, односно структура која ја имитира бластоцистата — стадиум пред вградувањето во ѕидот на матката.
Кога Фујо ги онеспособила гените LTR5Hs, развојот на бластоидните структури се нарушил: средниот слој на ткиво, епибластот, не успеал да се формира правилно.
„Покажавме дека активноста на HERVK LTR5Hs е неопходна за формирање на бластоидни структури и за зачувување на линиската идентификација на клетките“, навела Фујо во трудот објавен во списанието „Nature“.
„LTR5Hs елементите делуваат како појачувачи, па нивното исклучување сериозно влијае на активноста на гените во епибластот.“
Епибластот има клучна улога во развојот, бидејќи од него подоцна се формира самиот ембрион. Исто така, тој дава основа за раните фази на создавање на плацентата и жолчната вреќа (хипобласт). Ретровирусните гени HERVs покажале висока активност во двете овие ткива, а деактивацијата на LTR5Hs гените го намалува бројот на клетки во хипобластот и трофектодермот. При формирањето на епибластот, исклучувањето на LTR5Hs го оневозможува активирањето на генот ZNF729, кој ја регулира експресијата на бројни други гени одговорни за растот на ембрионот. На тој начин се нарушува ширењето на матичните клетки кои инаку би станале специфични ткива.
Фујо верува дека генот ZNF729 еволуирал во текот на развојот на приматите. Тој регулира стотици други гени и со текот на времето ја зголемил активноста на оние кои ги одржуваат основните функции на клетката, што им дало поголема способност за размножување. ZNF729 можеби го заменил постариот механизам кој ја контролирал клеточната пролиферација, станувајќи неопходен за правилен развој на раните фази на ембрионот пред имплантацијата.
„Овие набљудувања“, заклучуваат истражувачите, „покажуваат дека еволутивното преобликување на мрежите за генска регулација може да доведе не само до иновации специфични за одделни видови, туку и до создавање нови зависности и клучни функции кај гени кои се појавиле релативно неодамна.“
Денес
