Նոր միջազգային հետազոտությունը ենթադրում է, որ մեր գենոմում ներկառուցված հին վիրուսային ԴՆԹ-ն, որը երկար ժամանակ համարվում էր գենետիկ «աղբ», իրականում կարող է կարևոր դեր խաղալ գեների էքսպրեսիայի կարգավորման գործում։

Կենտրոնանալով MER11 անվանումով հաջորդականությունների ընտանիքի վրա՝ Ճապոնիայից, Չինաստանից, Կանադայից և ԱՄՆ-ից հետազոտողները ցույց են տվել, որ այս տարրերն էվոլյուցիայի են ենթարկվել՝ ազդելու գեների միացման և անջատման վրա, հատկապես մարդու զարգացման վաղ փուլերում։

Արդյունքները հրապարակվել են Science Advances ամսագրում։

Տեղափոխվող տարրերը (ՏՏ) ԴՆԹ-ի կրկնվող հաջորդականություններ են գենոմում, որոնք առաջացել են հին վիրուսներից։ Միլիոնավոր տարիների ընթացքում դրանք տարածվել են ամբողջ գենոմում՝ պատճենման և տեղադրման մեխանիզմների միջոցով։

Այսօր ՏՏ-ները կազմում են մարդու գենոմի գրեթե կեսը։ Թեև ժամանակին համարվում էր, որ դրանք որևէ օգտակար գործառույթ չեն կատարում, վերջին հետազոտությունները ցույց են տվել, որ դրանցից որոշները գործում են որպես «գենետիկ անջատիչներ»՝ վերահսկելով որոշակի տեսակի բջիջներում մոտակա գեների ակտիվությունը։

Սակայն, քանի որ ՏՏ-ները հաճախ կրկնվում են և հաճախ ունենում են գրեթե նույնական հաջորդականություն, դրանց ուսումնասիրությունը կարող է դժվար լինել։ Մասնավորապես, ՏՏ-ների ավելի երիտասարդ ընտանիքները, ինչպիսին է MER11-ը, լավ դասակարգված չեն գոյություն ունեցող գենոմային տվյալների բազաներում, ինչը սահմանափակում է դրանց դերը հասկանալու մեր կարողությունը։

Սա հաղթահարելու համար գիտնականները մշակել են ՏՏ դասակարգման նոր մեթոդ։ Ստանդարտ ծանոթագրման գործիքներ օգտագործելու փոխարեն՝ նրանք խմբավորել են MER11 հաջորդականությունները՝ հիմնվելով դրանց էվոլյուցիոն կապերի և այն բանի վրա, թե որքան լավ են դրանք պահպանվել պրիմատների գենոմներում։

Այս նոր մոտեցումը նրանց թույլ է տվել բաժանել MER11A/B/C-ն չորս տարբեր ենթաընտանիքների՝ MER11_G1-ից մինչև G4, ամենահինից մինչև ամենաերիտասարդը։ Այս նոր դասակարգումը բացահայտել է գեների կարգավորիչ ներուժի նախկինում թաքնված օրինաչափություններ։

Գիտնականները համեմատել են MER11-ի նոր ենթաընտանիքները տարբեր էպիգենետիկ մարկերների հետ, որոնք ԴՆԹ-ի և դրա հետ կապված սպիտակուցների վրա քիմիական նշումներ են, որոնք ազդում են գեների ակտիվության վրա։

Համեմատությունը ցույց է տվել, որ նոր դասակարգումը ավելի շատ է համապատասխանում իրական կարգավորիչ գործառույթին՝ նախորդ մեթոդների համեմատ։ Ուղղակիորեն ստուգելու համար, թե արդյոք MER11 հաջորդականությունները կարող են վերահսկել գեների էքսպրեսիան, թիմն օգտագործել է lentiMPRA (լենտիվիրուսների զանգվածային զուգահեռ ռեպորտերային վերլուծություն) կոչվող մեթոդը։

Այս մեթոդը թույլ է տալիս միաժամանակ փորձարկել հազարավոր ԴՆԹ հաջորդականություններ՝ դրանք բջիջների մեջ ներմուծելով և չափելով, թե դրանցից յուրաքանչյուրը որքանով է բարձրացնում գեների ակտիվությունը։

Հետազոտողներն այս մեթոդը կիրառել են մարդու և այլ պրիմատների գրեթե 7000 MER11 հաջորդականությունների վրա և չափել դրանց ազդեցությունը մարդու ցողունային բջիջների և զարգացման վաղ փուլերում գտնվող նյարդային բջիջների վրա։ Արդյունքները ցույց են տվել, որ MER11_G4-ը (ամենաերիտասարդ ենթաընտանիքը) ունի գեների էքսպրեսիան ակտիվացնելու բարձր կարողություն։