اهمیت ویروس های موجود در ژنوم برای مغز انسان

ویروس‌های پسگرد طی میلیون‌ها سال به داخل DNA انسان راه یافتند و امروزه حدود ده درصد ژنوم ما را تشکیل می‌دهند. یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه لاند سوئد مکانیسمی را برای شناسایی تاثیرات احتمالی هر کدام از این ویروس های پسگرد بر روی ژنوم ما کشف کردند. این کشف می‌تواند بدین معنی باشد که ویروس‌های پسگرد نقش مهمی در تکامل مغز انسان و تعدادی از بیماری‌های عصبی را دارا بوده اند.

ویروس های پسگرد گروه خاصی از ویروس ها هستند که برخی از ویروس های خطرناک از جمله HIV جزء این دسته می‌باشند و باقی ویروس های موجود در این دسته را می‌توان جزء ویروس های بی خطر به حساب آورد. ویروس های مورد مطالعه قرار گرفته توسط یوهان جیکوبسون و همکارانش در دانشگاه لاند را به نام ویروس های پسگرد درونی می‌شناسند و دلیل این نامگذاری را می‌توان وجود این ویروس ها به مدت میلیون ها سال در ژنوم انسان نام برد. این ویروس ها را می‌توان در قسمتی از رشته دی ان ای که قبلا تصور بر بی اهمیت بودن آن قسمت بود، یافت که همین مسأله محققان را به تجدید نظر در مورد بی اهمیت بودن آن قسمت از دی ان ای وا داشته است.

یوهان جیکوبسون گفت: « ژن های کنترل کننده تولید پروتئین در بدن ما درصد کمتری از دی ان ای ما را نسبت به ویروس های پسگرد درونی تشکیل می‌دهند. این ژن ها دو درصد از ژنوم ما را تشکیل می‌دهند در حالی که سهم ویروس های پسگرد درونی ۸ تا ۱۰ درصد می‌باشد. اگر بعدها معلوم شود که این ویروس ها توانایی تاثیر گذاشتن بر فرایند ساخت پروتئین در بدن ما را دارا بوده اند، این مسأله می‌تواند ما را با منبع عظیمی از اطلاعات درباره ی مغز انسان روبرو کند.»

محققان ثابت کردند که چندین هزار ویروس پسگرد درونی که در دی ان ای ما جا خوش کرده اند، ممکن است نقش “جایگاه اتصال” پروتئینی به نام TRIM28 را داشته باشند. این پروتئین توانایی غیرفعال کردن ویروس ها و ژن های معمولی مجاور آنها در دی ان ای را دارد و در نتیجه ویروس های پسگرد درونی می‌توانند بر روی بیان ژنی تاثیر خود را بگذارند. از آنجایی که ویروس های پسگرد درونی از نوع مواد سازنده ژن هستند و می‌توانند هر جایی از دی ان ای قرار داشته باشند، این مکانیسم غیرفعال سازی می‌تواند در افراد مختلف، متفاوت باشد. این مسأله می‌تواند آن را تبدیل به ابزاری برای تکامل و حتی زمینه‌ساز برخی از بیماری‌های عصبی کند.

مطالعات نشان می‌دهد ویروس‌های پسگرد درونی تاثیراتی بر روی بیماری های عصبی مانند تحلیل عضلانی(ALS)، اسکیزوفرنی و اختلال دو قطبی دارد. دو سال پیش تیم یوهان جیکوبسون ثابت کرد ویروس های پسگرد درونی نقش کنترل کننده ای بخصوص در نورون های عصبی دارند. گرچه این آزمایش بر روی سلول های موش انجام شده بود تحقیقاتی جدیدتر -منتشر در مجله Cell Reports- وجود دارد که از سلول های انسان در آن استفاده شده است. تفاوت های موش و انسان در این موضوع بسیار مهم می‌باشد. بسیاری از ویروس های پسگرد درونی موجود در انسان فقط در گونه های نزدیک به آن (مانند گوریل و شامپانزه) وجود دارند. این ویروس های پسگرد درونی در حدود ۳۵ الی ۴۵ میلیون سال پیش که خط زمانی تکامل پریمات ها به دو دوره قدیم و جدید تقسیم شد، در درون ژنوم انسان جا خوش کردند.

یوهان جیکوبسون میگوید: «بیشتر دانسته های ما از مغز، از مگس سرکه، گورخر ماهی و موش می آید. با این حال، اگر ویروس های پسگرد درونی بر کارایی مغز تاثیر داشته باشند و ما دسته ای از این ویروس‌ها را در درون خود داشته باشیم، مکانیسم هایی که این ویروس ها بر آنها تاثیر می‌گذارند ممکن است نقشی در تکامل مغز انسان را ایفا کرده باشد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Cell منتشر شده است.