Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Genomda İnsan Beyni İçin Önemli Endojenik Retrovirüsler

---

Brattas ve ark. ERV'lerin insan sinir öncü hücrelerinde TRIM28 ile bağlandığını bildirmiştir. Bu, gelişmekte olan insan beynindeki transkripsiyonel ağların kontrolünde ERV'ler için bir rol teşkil ederek, yakın gen ekspresyonunu etkileyen yerel heterokromatin oluşturulmasına neden olur.

İlginçtir, TRIM28'e bağlı ERV'ler çoğunlukla 35-55 milyon yıl öncesine kadar entegre edilmiş elemanlar için zenginleştirilmiştir, bu nedenle en eski ERV'lere ve eski unsurlara bağlanmazlar. Resim : Per Ludvik Brattas ve diğerleri, doi: 10.1016 / j.celrep.2016.12.010.

İnsan genomunun yaklaşık% 8'i endojen retrovirüslerden oluşur. Cell Reports dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, bu retrovirüsler insan beyninin gelişmesinde ve ayrıca ALS, şizofreni ve bipolar bozukluk gibi çeşitli nörolojik hastalıklarda önemli bir rol oynamış olabilir.

Yazarlar, "İnsan genomunda milyonlarca yıldır endojen retrovirüsler (ERV'ler) var" dedi.

"DNA'nın artık önemsiz olarak kabul edilen, junk-DNA olarak adlandırılan bir bölümünde bulunabilirler - bu da araştırmacıların şimdi yeniden gözden geçirmeye başladığı fikirdir".

Söz konusu çalışmanın yazarı olan İsveç’teki Lund Üniversitesinden Dr. Johan Jakobsson, "Vücuttaki çeşitli proteinlerin üretimini kontrol eden genler, DNA'mızın endojenik retrovirüslerden daha küçük bir kısmını temsil ediyor "diye ekliyor.

"ERV’ler total genomun en az %8 ini oluştururken yaklaşık %2 si hesaba katılıyor.’’

"ERV'lerin protein üretimini etkileyebileceği ortaya çıkarsa, bu bize insan beyni hakkında muazzam yeni bir bilgi kaynağı sağlayacaktır’’

Ve Dr. Jakobsson ve Lund Üniversitesi'ndeki meslektaşlarının, Karolinska Enstitüsü ve Uppsala Üniversitesi'nde keşfettikleri şey tam olarak budur.

Ekibe göre, yaklaşık 10.000 ERV, TRIM28 adı verilen bir protein için "yerleştirme platformları" olarak görev yapabilir.

Bu protein sadece virüsleri değil, aynı zamanda DNA heliksindeki bitişik standart genleri 'kapatma' yeteneğine sahiptir ve bu şekilde ERV'lerin gen ekspresyonunu etkilemesi sağlanır.Retro-virüsler, genomun farklı yerlerine gelebilecek bir genetik materyal türü olduğu için kapanma mekanizması farklı insanlarda farklı davranıyor olabilir.

Yazarlar, "Bu çalışmada, ERV'leri içeren ve bir gen düzenleyici ağı ile bağlantılı, gelişmekte olan insan embriyonik merkezi sinir sistemi'nde ERV'lerin bir bölge ve gelişim aşamasına özgü ifade kalıbı buluyoruz" dedi.

"Primatlara özgü birçok bin ERV'nin, epigenetik ortak baskılayıcı protein olan TRIM28 için yerleştirme platformları gibi hareket ettiğini ve bunun da bu ERV'lerin çevresinde lokal heterokromatin oluşturulduğunu gösteriyoruz. "

"Bu baskılayıcı transkripsiyonel ağ, beyin gelişimi için önemli olan protein kodlayan transkriptlerin ekspresyonunu modüle ederek, ilave bir transkripsiyonel düzenleme tabakası temin ediyor."

İki yıl önce Dr Jakobsson ve ekibi, ERV'lerin nöronlarda özel olarak düzenleyici bir role sahip olduğunu gösterdi.

Bununla birlikte,bu çalışma insan hücreleri kullanılarak yapılırken, fareler üzerinde de yürütüldü. Bu bağlamda fareler ve insanlar arasındaki farklar özellikle önemlidir.

İnsan DNA'sına yerleştirilen retrovirüslerin çoğu, insanlarda ve en yakın akrabalarımızdan olan goriller ve şempanzelerde bulunmaz. Primatların evrimsel soyları Eski Dünya ile Yeni Dünya arasında bölünürken, 35-45 milyon yıl önce kendilerini genoma dahil etmiş görünüyorlar.

Araştırmacılar, "Bulgularımız, insan beyninin evriminin potansiyel sürücüleri olarak ERV'lerin rolü, bireysel varyasyona katkısı ve insan beyni bozukluklarının etkileri üzerine gelecekte yapılacak birkaç heyecan verici çalışma için açıktır" dedi.

Çeviri ve Derleyen: Esra EREN

Kaynak: http://www.sci-news.com/biology/endogenous-retroviruses-genome-human-brain-04534.html

---