Вчені знайшли невідомий код ДНК, що формує унікальні риси виду Homo sapiens

Тривалий час науковці вважали, що частина людської ДНК — так звані залишки від давніх вірусів — є абсолютно непотрібними, своєрідним «генетичним сміттям». Однак нове міжнародне дослідження повністю змінює це уявлення: виявилося, що ці вірусні фрагменти впливають на те, як працюють гени людини, особливо на ранніх стадіях розвитку, і навіть можуть пояснити, чим Homo sapi­ens відрізняється від інших видів.

Дослідники з’ясували, що у людській ДНК майже половину займають так звані транспозони (TEs) — повторювані послідовності, які походять від стародавніх вірусів і передавалися у спадок мільйонами років. Нове дослідження показало, що деякі з цих послідовностей працюють як «генетичні вимикачі»: вони можуть вмикати або вимикати сусідні гени залежно від типу клітини. Аналіз однієї з наймолодших груп транспозонів, MER11, став можливим завдяки новому підходу — вчені розділили їх на чотири підгрупи, враховуючи спорідненість і поширеність серед приматів.

Використовуючи цю нову класифікацію, команда порівняла групи MER11 із епігенетичними мітками (хімічними позначками, що впливають на активність генів) і показала: новий розподіл краще відображає їхню справжню біологічну роль. Щоб перевірити, чи дійсно ці послідовності можуть керувати активністю генів, дослідники застосували методику lentiM­PRA, що дозволяє тестувати тисячі ДНК-фрагментів одразу. В експерименті перевірили майже 7 тисяч послідовностей MER11 людини та інших приматів — і виявили, що наймолодша група MER11_G4 має особливо сильну здатність активувати гени.

Саме MER11_G4 містить унікальні ділянки для приєднання білків-транскрипційних факторів — «керівників» роботи генів. Ці ділянки здатні суттєво впливати на те, як гени реагують на сигнали розвитку чи зміни довкілля. Дослідження показало, що у людини й шимпанзе частина таких послідовностей набула мутацій, які ще більше підвищують їхню регуляторну роль під час розвитку стовбурових клітин.

Таким чином, вчені пропонують нову модель для пояснення того, як еволюційно «сміттєва» ДНК перетворюється на важливі елементи генетичного регулювання. Застарілі вірусні послідовності в нашому геномі не тільки збереглися, а й виконують унікальні функції, впливаючи на особливості людини як біологічного виду.