ジャンクDNAは、人間を成形するウイルスコードを保持します

作成：22.07.2025 | 12:48更新：22.07.2025 | 12:48

学校では、誰かがおそらく人間のDNAの大部分は「ゴミ」であると述べました。明らかな機能のない断片、単にそこにあった使用できない遺伝的遺物、空間を占有します。しかし、科学はちょうどその考えに変わりました。国際的な研究者グループがそれを発見しました その「ゴミ」DNAの一部は、実際には古代のウイルスから継承された隠されたコードです、それは私たちの最も基本的な遺伝子がどのように活性化されるかを調節します。

で公開されたこの発見 科学の進歩概念的なエラーを修正するだけでなく、人間の進化や他の霊長類の深いメカニズムを明らかにします。調査によると、 数百万年前にゲノムに統合されたウイルス断片は、遺伝的スイッチとして機能します それらは、早期開発の重要なプロセスに影響を与えます。そして最も驚くべきこと：このウイルスコードは機能なしで埋もれていません。それはアクティブで、変異し、おそらく私たちを人間にするものに貢献しています。

遺伝学の本を書き直すこと：彼らは以前にゴミを信じていた新しい形態のDNAを発見し、ゲノムの理解を変える機能を明らかにします

• Eugenio M.FernándezAguilar

私たちが内部で運ぶウイルスの遺産

私たちのゲノムの重要な部分は、として知られているものによって形成されます 内因性レトロウイラレス要素。これらは、感染後に消失する代わりに、私たちのDNAに統合され、世代から世代へと伝染する古代のウイルスの残骸です。 So -Calledなど、これらの要素のいくつか MER11、霊長類の進化の間に拡大し、今日ではヒトゲノムの広大な領域を占めています。

長い間、これらのシーケンスは無視されるか、無関係であると分類されていました。しかし、新しい研究はそれを示しています ゲノムデータベースにおける彼の現在の組織は不正確で限られていた、彼の本当の役割を理解することを妨げました。これを解決するために、科学者は識別を可能にする系統発生的アプローチを開発しました 4つの新しいサブファミリー MER11グループ内で、呼び出されます MER11_G1 A MER11_G4、古代の順に。

MER11ウイルスDNAの進化分類：科学者は、数千の遺伝性ウイルス配列を分析した後、ヒトゲノム（G1〜G4）の4つの新しいサブファミリーを再定義しました。この系統発生マップは、年齢と調節機能に従ってグループ化されている方法を示しています。出典：Science Advances

ゲノムを解読する革新的な方法

などの自動分類方法を信頼する代わりに Repeatmasker、研究者 彼らは、人間、チンパンジー、マカクのMER11シーケンスを直接比較しました。したがって、彼らはこれまで認識されていなかった進化的保全パターンを検出しました。この戦略はそれを明らかにしました 調査したシーケンスの少なくとも30％があまり認められていませんでした そして、再分類されるべきです。

次のステップは、これらの新しいサブファミリーが遺伝子の調節に実際の機能を持っているかどうかを確認することでした。これを行うために、チームは呼ばれる方法を使用しました lentimpra（レンチウイルスによる大規模な記者）。この手法により、試すことができます 数千のDNA配列が同時に、それらを細胞に挿入し、遺伝的発現を活性化するかどうかを測定します。

結果は圧倒的でした： 最年少のサブファミリーであるMER11_G4は、ヒト幹細胞の遺伝子を活性化する能力を実証しました。、それはアクティブであるだけでなく、胚発生の重要な段階に影響を与えている可能性があることを示唆しています。

Fuente：chatgpt / ef

ウイルスに還元された遺伝的スイッチ

遺伝子の活性化はランダムに発生しません。セルの中核では、 転写因子 （特殊なタンパク質）は、と呼ばれる特定のDNA配列に結合します 規制モチーフ。研究者は、MER11_G4には、これらの要因のアンカーポイントとして機能するユニークな理由が含まれていることを発見しました。具体的には、彼らはaを観察しました SOXタイプとPOUのモチーフの最近の蓄積:: Sox2 マカクには現れない人間とチンパンジー。

これらの違いは小さいように見えるかもしれませんが、深い意味があります。研究が説明するように、 新しい機能的なソックスの理由が出現するには、単一のヌクレオチドの欠失が十分でした、遺伝子を活性化するその配列の能力を高めました。著者によると、これはこれらの要素の進化が受動的であるだけでなく、 規制機能を支持する変化によって積極的に成形されました。

この論文の文字通りの任命は、「単一のヌクレオチドの欠失がSOX関連の理由の増加をもたらし、この進化的に若いサブファミリーの事例の規制の可能性を高めた」と明らかにしています。

ヒト細胞におけるウイルス配列の機能検査：大規模な実験（Lentimpra）を通じて、MER11_G4グループの多くの配列は、初期の細胞発達中に遺伝子を活性化する能力が強いことがわかりました。出典：Science Advances

進化への静かな貢献

この研究の最も印象的な側面の1つは、これらのシーケンスが不活性ではないこと、 時間の経過とともに新しい機能を取得しています。規制活動を保持するだけでなく、 エピジェネティックな要素と対話します、DNAへのアクセスを制御するヒストンまたは化学マークの修飾として。著者の言葉では、 各サブファミリーは「異なるエピジェネティックプロファイル」を提示します、開発のさまざまな段階で差別化された機能を実行するという考えを強化します。

分析もそれを明らかにしました 最もアクティブなエピジェネティックプロファイルは、若いサブファミリーに同意しました、MER11_G3やG4など。これは、これらのシーケンスを示唆しています 彼らは進化し続けています、そしてその規制の役割は私たちの種でまだ拡大している可能性があります。言い換えると、 何百万年も前にウイルスが現代の人間の重要な遺伝子を調節していることがあります。

さらに、人間、チンパンジー、マカクの間で観察される違いは、これらの変化が 彼らは各種の特定の特徴の外観に貢献できたかもしれません。まだ直接的な機能的研究がありますが、結果はこれらの要素を示唆しています 彼らは私たちを他の霊長類から分離する進化的な道に影響を与えたかもしれません。

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• Eugenio M.FernándezAguilar

「ガベージDNA」の定義を書き直す

この研究は、私たちのゲノムの理解における重要な進歩を表しています。 MER11要素をより正確に再定義して分類することにより、研究者は探索する新しい方法への扉を開きました DNAの調節要素がどのように発生し、多様化するか。

最も関連性の高いのは、この作業です 反復的でウイルス性の起源DNAは役に立たないという考えに直接挑戦します。それどころか、それはそれを示しています 人生の最も重要なプロセスを調節するギアの一部になることができます。これは、遺伝的な「ノイズ」を理解し、多くの場合、それを認識する方法を再考するために そのノイズは私たちがまだ聞く方法を知らなかった音楽です。

この研究が述べているように、「私たちのゲノムはずっと前にシーケンスされていましたが、まだその多くの部分の機能を知りません。」そして、この新しい発見は、その最も古く基本的なスコアの1つを理解するための最初のステップかもしれません。

参照

• Xun Chen、Zicong Zhang、Yizhi Yan、Clement Gobert、Guillaume Bourque、Fumita Inoue。系統学的アプローチは、霊長類の系統における不可解な内因性レトロウイルス亜層を明らかにします。 科学の進歩、11（29）：EADS9164。 https://doi.org/10.1126/sciadv.ads9164。

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