Древен вирусен остатък в ДНК на шимпанзетата изглежда потиска ген, който е активен в ранното развитие на човешкия мозък. Откритието на учени от университета в Лунд, Швеция, дава нова следа за това как два близкородствени вида са развили различия в мозъка си.
Вирусна следа в ДНК на шимпанзетата
Изследването е публикувано в научното списание „Science Advances“. То показва как генетичен материал, останал след древна инфекция, може да влияе върху съседни гени милиони години по-късно.
Хората и шимпанзетата споделят по-голямата част от гените си, но те не се използват по един и същи начин. При развитието клетките включват или изключват различни генетични инструкции.
Екипът е изследвал гена LINC00662 и вирусен остатък, известен като PTERV1. Той принадлежи към група древни вируси, чийто генетичен материал се е вградил в ДНК на гостоприемниците и след това се е предавал на следващите поколения.
За да проследят връзката между вирусната последователност и гена, учените създали от човешки и шимпанзешки стволови клетки малки структури, наподобяващи мозък. Тези органоиди не възпроизвеждат целия мозък, но позволяват да бъдат изследвани отделни аспекти от ранното развитие на мозъчната тъкан.
В човешките мозъчни органоиди генът LINC00662 бил активен, докато в съответните структури на шимпанзетата не функционирал. Това насочило учените към въпроса дали вирусната ДНК, разположена наблизо, потиска гена.
С помощта на метода CRISPR изследователите премахнали вирусната последователност от клетките на шимпанзетата. След това генът, който преди бил неактивен, започнал да функционира. Резултатът дал пряко доказателство, че вирусното включване е участвало в потискането му.
Учените провели и обратен експеримент с човешки мозъчни органоиди. Когато изключили LINC00662, активността на други гени, свързани с развитието на нервните клетки и връзките между тях, намаляла.
Резултатите показват, че LINC00662 участва в процеси, свързани с ранното развитие на мозъка. Те също така подчертават, че различията в регулацията на гените могат да имат значение, дори когато хората и шимпанзетата споделят основни генетични инструкции.
Откритието не означава, че един древен вирус обяснява човешкия интелект или всички разлики между мозъците на хората и шимпанзетата. Еволюцията на мозъка е резултат от множество генетични промени и влияния на околната среда, натрупвани в продължение на милиони години.
Изследването обаче показва конкретен механизъм, чрез който инфекция от далечното минало може да е повлияла на еволюцията. Учените планират да проверят дали други вирусни остатъци оказват подобно въздействие върху развитието на мозъка.
ДНК съхранява не само информация за наследените характеристики, но и следи от древни срещи с вируси. Някои от тези следи може да продължават да влияят върху начина, по който функционират гените.
