Vücudumuzdaki bazı DNA parçalarının kendi kopyalarını oluşturarak yeni yerlere yerleşebildiği biliniyor. Ancak son araştırmalar, insan beyin hücrelerinde aktif olan belirli bir genin kopyalarının, şaşırtıcı bir şekilde bir virüsün içine kadar ilerlemiş olabileceğini ortaya koydu. Bu keşif, genetik bilimin sınırlarını yeniden çiziyor.
Bilim insanları, BC200 adı verilen ve insan beyninde aktif rol oynayan bir genin iki kopyasını, deri enfeksiyonlarına neden olan molluscum contagiosum virüsünün içinde tespit etti. Bu virüs, ciltte küçük ve kabarık lezyonlara yol açar.
Bu bulgu, genetik materyalin sıra dışı bir ikili yaşam sürdüğünü gösteriyor. BC200 geni, milyonlarca yıl önce hücresel bir işlev kazanmasına rağmen, kendisinin kopyalarını oluşturup farklı yerlere yerleşme yeteneğini korumuş.
Yapılan bir araştırmaya göre, bu DNA parçalarının hareketi primat evrimi boyunca devam etmiş, insan genomlarındaki farklılıklara katkıda bulunmuş ve BC200'den türetilen dizileri insan ile virüs arasındaki sınırı aşarak taşıdığı düşünülüyor.
Ancak bu virüsün bir beyin hücresinden gen aldığı ve buna bağlı olarak beyin fonksiyonu kazandığına dair herhangi bir belirti bulunmuyor. Bu DNA parçalarının virüs içinde ne gibi bir rol oynadığı ise henüz bilinmiyor.
BC200 geni, çoğu genden farklı bir şekilde çalışıyor. Protein kodlama adımını tamamen atlayarak, özellikle nöronlarda bol miktarda bulunan kısa bir RNA molekülü üretiyor. Laboratuvar deneyleri, bu RNA'nın protein üretimini düzenlemeye yardımcı olduğunu gösterse de, fizyolojik rolü hala tam olarak anlaşılamamış durumda.
Bir genin belirli bir dokuda yoğun olarak aktif olması, DNA'sının yalnızca orada bulunduğu anlamına gelmiyor. Çekirdekli çoğu hücre, temelde aynı genetik bilgiyi taşır. Farklı olan ise hangi genleri kullandıkları ve ne kadar kullandıklarıdır.
BC200'ü bir "beyin geni" olarak adlandırmak, nöronlardaki aktivitesini tanımlamak için kullanılıyor.
Kökeni, genellikle "zıplayan genler" olarak adlandırılan mobil DNA dizilerinden biri olan bir transpozon elementine dayanıyor. Bu elementler, kendilerinin kopyalarını yeni yerlere yerleştirirken orijinalini yerinde bırakabiliyor.
BC200'ün bir öncüsü, yaklaşık 35 ila 55 milyon yıl önce maymunlar ve insansı maymunların ortak atasına yerleşti. Yaklaşık 40 milyon yıl önce ise, görünüşe göre nöronlarda protein üretimini düzenleme konusunda hücresel bir rol için kullanıldı.
Bu tür bir kullanım, genellikle hareketliliğin kaybıyla birlikte gelir. Ancak BC200'ün hem işlevini hem de hareketliliğini koruduğu görülüyor.
Araştırmacılar, mobil genetik elementlere benzeyen dizileri çeşitli poxvirüs genomlarında taradı. Bu tarama sonucunda molluscum contagiosum virüsünde iki adet BC200'den türetilmiş dizi dikkat çekti. Bu dizilerden biri, insan geninin tüm Alu türevi alanını kapsarken, diğeri daha kısa ve her iki ucundan da eksikti.
Dolayısıyla, virüsün içine giren şey, BC200 geninin tam bir kopyası değil, ondan türetilmiş parçalardı.
İnsansı kökenine işaret eden birkaç ipucu vardı. BC200, insanlarda ve yakın akrabası olan primatlarda bulunurken, molluscum contagiosum virüsünün doğada sadece insanları enfekte ettiği biliniyor. Ayrıca, incelenen diğer poxvirüs genomlarında, atları enfekte eden yakından ilişkili bir virüs dahil olmak üzere, bunlara karşılık gelen öğeler bulunamadı.
Analizler, tek bir yerleşimin ardından virüs içinde çoğalmasından ziyade, iki ayrı transfer olayı olduğunu gösteriyor.
Olası mekanizma, RNA'yı DNA'ya kopyalama ve genomuna yerleştirme için moleküler mekanizmaları üretebilen başka bir mobil genetik element olan LINE-1'i içeriyor. BC200'ün kendi taşıma mekanizması olmadığından, bu sıçramayı yapmak için başka bir elementin ekipmanını ödünç alıyor.
Virüs içindeki genetik yerleşimin çevresindeki izler bu açıklamayı destekliyor. Ancak araştırmacılar, bu transferi doğrudan gözlemleyerek değil, DNA kanıtlarını yeniden yapılandırarak sonuca ulaştı.
BC200 RNA'sı nöronlarda bol miktarda bulunsa da, deride de düşük seviyelerde ifade ediliyor. Araştırmacılar, virüs tarafından enfekte edilmiş kültür insan fibroblastlarında BC200 ifadesinde artış buldular. Bu durum, enfeksiyonun transfer için koşulları yaratmaya yardımcı olabileceğini, ancak tarihsel olayların nerede gerçekleştiğini doğrudan belirlemediğini gösteriyor.
Ekip daha sonra 908 kişinin dizileme verisini inceleyerek bireyler arasında farklılık gösteren sekiz adet BC200'den türetilmiş yerleşim tespit etti. İki tanesi beş kıta popülasyon grubunda yaygın olarak bulundu, bu da antik kökenlere işaret ediyor. Diğeri büyük ölçüde Afrika kökenli bireylerle sınırlıydı. Kalan beş tanesi ise daha nadirdi: biri sadece iki kişide, dördü ise tek bir bireyde tespit edildi.
Bu nadir yerleşimler, çok yakın zamanda gerçekleşen aktivitelere işaret ediyor. Ancak tek bir kişide tespit edilmesi, bir yerleşimin o kişinin yaşam süresi boyunca ortaya çıktığını kanıtlamıyor.
Araştırmacılar ayrıca, antropoid primatlar arasında yüzlerce soy hattına özgü yerleşim belirleyerek, virüsteki bu keşfi milyonlarca yıla yayılan sürekli bir hareketliliğin içine yerleştirdi.
Virüsün bundan fayda sağlayıp sağlamadığı belirsizliğini koruyor. Ekip, virüsteki BC200'den türetilmiş dizilerin RNA'ya transkribe edildiğine dair kanıtlar buldu. Bu tür RNA'ların enfekte olmuş hücrelerde protein üretimini manipüle etmeye yardımcı olabileceği, ancak bu olasılığın hala test edilmesi gerektiği belirtiliyor.
Bu çalışma, virüsün daha tehlikeli hale geldiğini kanıtlamıyor. Bunun yerine, hücresel bir işlev kazanmanın, bir genetik öğenin hareketliliğini sona erdirmesi gerekmediğini gösteriyor.
BC200'ün işlev ve hareketliliği bir araya getirmesi, genler ve zıplayan DNA arasındaki sınırın beklenenden daha esnek görünmesine neden oluyor.
