تکامل مغز انسان توسط ژنوم ویروس‌ها

بالغ‌بر میلیون‌ها سال است که رتروویروس ها با DNA انسانی ترکیب‌شده‌اند به‌گونه‌ای که امروزه تقریباً ۱۰% ژنوم کلی را شامل می‌شوند. تیم تحقیقاتی دانشگاه لاند در سوئد در حال حاضر مکانیسمی را کشف کرده‌اند که این مکانیسم، اساس تأثیر رتروویروس ها بر بیان ژن است. این به این معنی است که رتروویروس ها نقش مهمی درتکامل مغز انسان ایفا می‌کنند درعین‌حالی که در انواع بیماری‌های نورولوژی هم نقش دارند.

در ادامه همراه بیونت باشید

رتروویروس ها، گروه خاصی از ویروس‌ها هستند که برخی از آن‌ها مثل HIV خطرناکاند، درحالی‌که بقیه بی‌خطر هستند. ویروسی که توسط Johan Jakobsson و همکارانش در دانشگاه لاند مطالعه شد، رتروویروس اندوژن (ERV) بود که برای میلیون‌ها سال است در ژنوم انسان قرارگرفته است. این ویروس‌ها در قسمتی از DNA به نام Junk-DNA یافت می‌شوند که قبلاً بی‌اهمیت فرض می‌شد.

Johan Jakobsson گفت:

ژن‌هایی که کنترل تولید انواع پروتئین‌ها را در بدن بر عهده‌دارند، سهم کمتری نسبت به رتروویروس ها در DNA ما دارند. به‌طوری‌که سهم تقریبی آن‌هاتنها ۲% کل ژنوم است درحالی‌که سهم رتروویروس ها ۸ تا ۱۰ درصد است. اگر رتروویروس ها فعال شوند می‌توانند بر تولید پروتئین‌ها اثر بگذارند که این موضوع اطلاعات عظیمی را در مورد مغز انسان به ما می‌دهد.

تخمین زده‌شده است که هزاران رتروویروس در ژنوم ما قرارگرفته‌اند که به‌عنوان محل اتصال پروتئین TRIM28 عمل می‌کنند. این پروتئین توانایی غیرفعال کردن ویروس‌ها و ژن‌های استاندارد متصل به آن‌ها در مارپیچ DNA یشان را دارد و به ERV اجازه می‌دهد که بیان ژن را تحت تأثیر قرار بدهد.

این فرایند غیرفعال سازی می‌تواند در افراد مختلف، متفاوت باشد. ازآنجایی‌که رتروویروس ها حاویماده ژنتیکی هستند می‌توانند درجاهای مختلفی از ژنوم قرار بگیرند؛ که این موضوع آن‌ها را بدل به ابزار احتمالی تکامل مغز و همچنین علت محتمل بیماری‌های نورولوژی می‌کند.

در حقیقت، مطالعاتی وجود دارند که نشان می‌دهند تنظیم ERV ها در تعداد زیادی از بیماری‌های نورولوژی مثل ALS، اسکیزوفرنی و اختلالات ۲ قطبی مختل می‌شود.

۲ سال پیش، تیم Johan Jakobsson بامطالعه بر موش‌ها نشان دادند که ERV، نقش تنظیمی در تمایز نورون‌ها دارد؛ اما امروزه مطالعات جدیدی بر روی سلول‌های انسانی انجام‌شده است که در ژورنال Cell Reports به چاپ رسیده‌اند.

تفاوت میان موش‌ها و انسان‌ها در این مطالعات بسیار مهم است؛ زیرا بسیاری از رتروویروس ها که در DNA انسان قرار دارند در سایر گونه‌های غیرانسانی و حتی نزدیک‌ترین گونه‌ها به انسان یعنی گوریل‌ها و شامپانزه‌ها وجود ندارند.

به نظر می‌رسد که این ویروس‌ها حدوداً ۳۵ تا ۴۵ میلیون سال پیش، وارد ژنوم شده‌اند یعنی زمانی که تکامل اجداد پریمات ها رخ داد و جهان را به ۲ بخش جهان قدیمی و جدید تقسیم کرد.

اکثر چیزهایی که در مورد تکامل مغز می‌دانیم از کرم میوه، ماهی زبرا و موش به‌دست‌آمده است.

Johan Jakobsson گفت:

 اگر رتروویروس های اندوژن عملکرد مغز را تحت تأثیر قرار بدهند و ما مجموعه‌ای از این ERV ها را داشته باشیم، توسط مکانیسم عملکردی این ERV ها مغز انسان تکامل پیدا می‌کند.

در صورت تمایل می‌توانید مقاله کامل این مطلب را به زبان انگلیسی از لینک منبع مشاهده نمایید، اگر مقاله رایگان نبود از بخش دانلود رایگان مقالات، مقاله کامل را به صورت PDF دریافت کنید.

منبع: Cell Reports

  • نویسنده : پویا مجیدی
  • تاریخ انتشار : ۲۶-۱۱-۹۵