Dobrze, przygotujcie się na to, bo świat genetyki właśnie stał się o wiele dziwniejszy — i niesamowicie ciekawszy.
Naukowcy z Uniwersytetu Cornell niedawno odkryli coś, co, szczerze mówiąc, brzmi jak wyjęte z filmu science-fiction. Znaleźli ludzki gen, który potrafi przemieszczać się wewnątrz Twojego DNA, wykonując jednocześnie ważną funkcję w mózgu. Te dwie cechy nie powinny móc współistnieć, a jednak jakimśś sposobem to robią.
Czekajcie, geny mogą „skakać”?
Pozwólcie, że na chwilę wrócę do początku, ponieważ koncepcja „skaczących genów” może być dla niektórych z Was nowością.
Wyobraźcie sobie swoje DNA jako ogromną instrukcję obsługi budowy Waszego organizmu — każdą komórkę, każdą cechę, każdą osobliwość. Przez długi czas naukowcy zakładali, że ta instrukcja jest dość stabilna. Strony (geny) pozostawały tam, gdzie zostały.
Ale potem nastąpiło odkrycie transpozonów, nazywanych również „skaczącymi genami”. Są to odcinki DNA, które mogą dosłownie wyciąć się z jednego miejsca w genomie i wkleić w inne. Wyobraźcie sobie je jako genetycznych nomadów, którzy odmawiają pozostania w jednym miejscu.
I tu pojawia się najciekawsza część: około połowa całego Waszego genomu składa się z pozostałości po tych transpozonach, będących efektem milionów lat ewolucji. Większość z nich to „emeryci”, którzy nie przemieszczają się już po genomie. Są jak starzy hipisi, którzy kiedyś byli odkrywcami, a teraz po prostu siedzą i oglądają telewizję.
Gen, który nie chciał usiedzieć w miejscu
Co więc sprawia, że BC200 jest tak wyjątkowy?
Zazwyczaj, gdy ewolucja „pożycza” jeden z tych skaczących genów do pożytecznego celu — zmieniając go w zwykły gen wykonujący ważną funkcję dla komórki — zazwyczaj wyłącza jego zdolność do skakania. To tak, jakby wziąć wędrownego podróżnika i dać mu pracę przy biurku. Osiada na miejscu. Mobilność znika.
Ale BC200? BC200 powiedział: „nie, robię obie rzeczy”.
Ten mały gen jest aktywny w neuronach (komórkach mózgowych), gdzie zdaje się pomagać w regulowaniu procesu produkcji białek. Naukowcy wiedzieli o nim od końca lat 80. To, czego nie wiedzieli aż do teraz, to fakt, że wciąż posiada zdolność do skakania po genomie.
„Ten gen powstał z elementu mobilnego, ale zachował swoją ruchliwość, a jednocześnie wyraźnie pełni funkcję komórkową” — wyjaśnił badacz Cedric Feschotte. „Jakoś ewolucji nie udało się rozdzielić tych dwóch rzeczy”.
Innymi słowy, BC200 to w zasadzie osoba, która zdołała zdobyć stabilną karierę i nadal wybiera się na spontaniczne wycieczki samochodowe w każdy weekend. To nie powinno tak działać!
Znaleziony w wirusie?! To dopiero zwrot akcji
Ale czekajcie — robi się jeszcze dziwniej.
Badacze nawet nie szukali BC200, gdy natknęli się na to odkrycie. Znaleźli go ukrytego wewnątrz wirusa z rodziny kropelkowców — konkretnie wirusa brodawczaka zakaźnego (molluscum contagiosum), który powoduje krostki na skórze.
Jak więc ludzki gen mózgowy wylądował w wirusie? Naukowcy uważają, że prawdopodobnie „przeskoczył” do wirusa podczas infekowania komórek skóry. Wirus w zasadzie zabrał ze sobą pasażera na gapę.
To tak, jakby wirus przeszedł drogę od „infekowania ludzkich komórek” do „noszenia ze sobą kawałka ludzkiego materiału genetycznego”. Natura jest czasem naprawdę dziwna.
Czy powinniśmy się martwić?
I tu sprawa robi się nieco poważniejsza.
BC200 nie tylko spokojnie przebywa w neuronach. Naukowcy zauważyli, że występuje on na wyższym poziomie w mózgach osób chorych na chorobę Alzheimera. Wykazuje również nienormalną ekspresję w różnych nowotworach, w tym w raku piersi.
Zanim jednak wpadniecie w panikę, wyjaśnijmy jedno: nie wiemy jeszcze, co to oznacza. Gen może przyczyniać się do choroby, a może być po prostu niegroźnym obserwatorem, który produkuje się w większej ilości, gdy coś innego idzie nie tak.
Istnieje jednak niepokojąca możliwość: jeśli BC200 wciąż potrafi skakać, być może nadal skacze w sytuacjach chorobowych. Być może w komórkach nowotworowych lub uszkodzonych komórkach mózgowych ten gen wstawia się w nowe miejsca, potencjalnie powodując mutacje.
To zdecydowanie coś, co naukowcy chcą dalej badać.
Co to wszystko oznacza?
Szczerze? Dopiero drapniemy powierzchnię.
To odkrycie rzuca wyzwanie naszemu rozumieniu tego, jak działają i ewoluują geny. Sugeruje, że granica między „genem skaczącym” a „zwykłym genem” może być bardziej płynna, niż nam się wydawało.
Dla mnie najbardziej fascynujące jest to, co to mówi o samej ewolucji. To nie jest jakiś uporządkowany, czysty proces, w którym wszystko zostaje skategoryzowane i trzyma się wyznaczonej ścieżki. Ewolucja jest chaotyczna i kreatywna, czasem zachowując funkcje, które logicznie nie powinny współistnieć.
Więc następnym razem, gdy ktoś powie Wam, że Wasze DNA to tylko statyczna instrukcja obsługi, możecie opowiedzieć mu o BC200 — tym zbuntowanym małym genie, który odmówił trzymania się wyznaczonej ścieżki.
Czy nauka nie jest niesamowita?
Źródło: ScienceDaily