Genomdaki Virüsler Beynimiz için Önemlidir!

İnsan DNA’sının içerisinde bulunan milyonlarca yıllık retrovirüsler,  toplam genomun neredeyse %10’unu oluşturmaktadırlar. İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden bir araştırma grubu, bu retrovirüslerin gen ekspresyonunu etkilediği bir mekanizma keşfetti. Bu mekanizma, retrovirüslerin, insan beyninin gelişmesinde ve çeşitli nörolojik hastalıklarda önemli bir rol oynamış olabilecekleri anlamına gelmektedir.

Retrovirüsler özel bir virüs grubudur. Bazıları (HIV gibi tehlikeli olanlar da dahil olmak üzere) zararlıdır, bazılarının ise zararsız olduğuna inanılmaktadır. Johan Jakobsson ve Lund’daki meslektaşları tarafından incelenen ve insan genomunda milyonlarca yıldır var olan bu retrovirüsler, endojen retrovirüsler (ERV) olarak adlandırmıştır. Önceden önemsiz olarak düşünülen, önemsiz DNA olarak adlandırılan DNA’nın bir bölümünde bulunabilirler ancak ERV’ler araştırmacıların şimdi yeniden gözden geçirmeye başladıkları bir kavram haline gelmiştir.

Johan Jakobsson vücuttaki çeşitli proteinlerin üretimini kontrol eden genlerin (yaklaşık %2) endojen retrovirüslere (%8-10) kıyasla DNA’mızın daha küçük bir kısmını temsil ettiğini belirtiyor. Eğer endojen retrovirüslerin proteinlerin üretimini etkileyebilecekleri ortaya çıkarsa, bunun insan beyni hakkında muazzam bir yeni bilgi kaynağı sağlayacağını da ekliyor.

Araştırmacıların da bu yönde keşifleri bulunmaktadır. Genomumuzda bulunan birkaç bin retrovirüsün TRIM28 adı verilen bir protein için “kenetlenme platformları” olabileceği tespit edilmiştir. Bu protein sadece virüsleri değil, aynı zamanda DNA zincirindeki bitişik standart genleri de kapatabilir ve böylece ERV’lerin varlığının, gen ekspresyonunu etkileyebilmesini sağlar.

Bu kapanma mekanizması farklı insanlarda farklı işliyor olabilir çünkü retrovirüsler genomun farklı yerlerine bulaşabilen genetik bir materyal türüdür. Bu, onları, evrim için ve nörolojik hastalıkların altında yatan muhtemel bir sebep olmak için olası bir araç yapar. Bunu destekler bir şekilde ALS, şizofreni ve bipolar bozukluk gibi çeşitli nörolojik hastalıklarda ERV’nin sapma gösteren bir düzenlenmesini işaret eden çalışmalar bulunmaktadır.

İki yıl önce, Johan Jakobsson’un ekibi, ERV’nin nöronlarda özel olarak düzenleyici bir role sahip olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, bu çalışma fareler üzerinde yürütülürken, Cell Reports dergisinde yayınlanan yeni çalışma insan hücreleri kullanılarak yapılmıştır.

Bu bağlamda fareler ve insanlar arasındaki farklar özellikle önemlidir. İnsan DNA’sının içinde bulunan retrovirüslerin çoğu, en yakın akrabalarımız olan goriller ve şempanzeler dışındaki türlerde yoktur. Primatların evrim soyları Eski Dünya ile Yeni Dünya arasında bölünmüşken, retrovirüsler kendilerini 35-45 milyon yıl önce genomun içine dahil etmiş gibi görünmektedir.

Johan Jakobsson’a göre, beynin genel gelişimi hakkında bildiklerimizin çoğu sirke sineğinden, zebra balığından ve fareden gelir. Ancak endojen retrovirüsler beyindeki fonksiyonları etkiliyorlarsa (ve insanlar kendi ERV kümelerine sahipler), etkilenen mekanizmalar insan beyninin gelişimine katkıda bulunmuş olabilir.

Hazırlayan: Ulaş Ay

Kaynak: www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170112110840.htm