21 Nisan 2015 Salı

İnsan embriyosunu koruyan virüs DNA’da gizleniyor


Hayatta kalmamız ve karmaşık vücut yapımız tamamen ilk insan embriyolarında bulunmuş olan kaçak yolcuların “virüs”lerin eseri olabilir. Virüs hem insan embriyosunu diğer virüslerden korumuş hem de insan genlerine embriyodan yeni insanı oluştururken altyapıda yardımcı olmuş gibi görünüyor.

University of California’da yürütülen araştırma ile uzun zamandır terkedilmiş gibi görünen ‘milyonlarca yıldır DNA’mızın içinde bulunan virüs genlerinin sessizce evrimimizi ve varlığımızı kontrol ettiği’ fikri yeniden gündeme geldi.

Retrovirüsler konuk oldukları hücrelerin içine genetik materyallerini enjekte eder ya da bırakırlar. İlk zamanlar bu materyaller hastalığa ve ölüme sebep olurken zamanla konuk eden hücre virüse karşı bir direnç evrimleştirir ve sperm veya yumurtalarının içine giren DNA parçacıkları gelecek nesillere aktarılmaya başlar. Araştırmada bahsedilen virüs endojen (içte olan – içe yayılmış) retrovirüs ya da ERV olarak bilinen hücre genomunda kalıcı olan bir virüs.

Sessiz koruyucu

Genomumuzun yüzde 9’unun virüsler aracılığıyla geldiği düşünülüyor. Viral kalıntılar, binlerce yıl önce etkilerini kaybetmiş “atık-çöp” DNA bölümleri olarak varsayılıyordu. Ancak HERVK’nin (yaklaşık 200.000 yıl önce – ki en son girenlerden biridir- DNA’mızın içine girmeyi başarmış viral genom) keşfi bu nosyonu tartışmaya açtı.

3 günlük insan embriyolarında gen ekspresyonu (genlerin protein sentezlemesi süreci) üzerine çalışırken bu beklenmedik keşfi yapan Stanford Üniversitesi bilimcileri, toplam 8 hücreden oluşan embriyolarda anne ve babadan gelen DNA’lar dışında HERVK genetik materyallerini de tespit etti. Bu hücrelerin viral protein ürünleri ile dolu olduğu hatta bazılarının virüs benzeri şekillere sahip olduğu kaydedildi.

Devam eden deneyler ile virüsün , diğer virüslerin hücreye girmesini engelleyen bir protein de ürettiği ortaya çıktı. Böylelikle grip gibi embriyo için tehlikeli olan virüslerden korunmuş oluyoruz. Hücresel olarak gerekli olan diğer doğal protein sentezlerinde de yol gösterici olan viral genler tam manasıyla bizim sessiz kahramanlarımızdır.

Biyolojik Kara Delik

Bu kaçak yolcuların bizi diğer primat ve şempanzelerden ayırıyor olma ihtimali üzerinde de duruluyor. Bazı araştırmacılar endojenik retrovirüslerin türleşme veya türlerin birbirinden ayrılma süreçlerinde hatta bireylerin tür içinde birbirlerinden farklı olmaları üzerinde nasıl etkili bir rol oynamış olabileceğini düşünüyor.

Görece son dönemlerde DNA’mıza girmiş retrovirüs kalıntılarının protein ürünleri bir çok gelişimsel programı yönlendirdiği mevcut araştırma ile gösterildi. Enfeksiyonları engelleyen ERV ürünleri de gözlemlendi ki bu aslında virüslerin konuk olacakları hücre için yarıştıklarını (uzun süredir bilinen bir fenomen) doğruluyor.

Genelgeçer gibi görünmesine rağmen biyolojideki kara delik olarak adlandırılan tüm bu süreçler çoğu zaman gözden kaçıyor. Bunu DNA’yı bir orman, virüsleri de içinde yaşayan adapte olmuş hayvanlar veya küçük hayvanlar olarak düşünerek hayal edebiliriz. En etkili virüsler – HERVK gibi – kalıcı olarak DNA’mızın içine girerek kendilerini gelecek nesillere aktarılmak üzere yerleşebiliyorlar.

Konuk oldukları hücrenin genetik malzemesini yeniden (modaya uygun şekilde) düzenleme işlevi gören virüsler, aktif genleri etkiliyor veya etkileşime girdiklerini aktive edebiliyor. Bu da aslında fiziki özelliklerimizi yeniden şekillendirebileceklerini gösterirken, klonlama , gen klonlama uygulamaları için çok dinamik bir alan da yaratıyor.

Kaynak

0 yorum: