دمجت الفيروسات الخلفية (retroviruses) على مدى ملايين السنين في المادة الوراثية للإنسان، حيث أنها تشكل 10% من جينومه الكلي اليوم.
اكتشفت مجموعة في جامعة لوند في السويد الآن الآلية التي توضح التأثير المحتمل لهذه الفيروسات على حالة التعبير الجيني، هذا يعني أنها قد تكون لعبت دوراً كبيراً ومؤثراً في تطور دماغ الإنسان، مثل ما يحدث في الأمراض العصبية الفيروسية.
الفيروسات الخلفية هي مجموعة خاصة من الفيروسات بعضها يكون خطيرا، مثل فيروس نقص المناعة HIV فيما يعتقد أن بعضها الآخر غير مؤذي. هذه الفايروسات درست من قبل يوهان جاكوبسون (JOHAN JAKOBSSON) وزملائه في الجامعة والفيروسات قيد الدراسة هي من نوع الفيروسات باطنية النمو ERV، والتي كانت موجودة في جينوم الإنسان لملايين السنين. وممكن أن تكون موجودة في جزء من المادة الوراثية الذي اعتبر سابقا غير مهم. والذي يعرف بالمادة الوراثية الخردة. وهذا هو المفهوم الذي يحاول الباحثون إعادة اعتباره.
الجينات التي تتحكم في إنتاج بروتينات متنوعة في الجسم تمثل نسبة أصغر من المادة الوراثية الخاص بنا والذي ورثناه من فيروسات باطنية النمو. والتي قد تبلغ نسبتها تقريبا 2% بينما نسبة الفيروسات الخلفية الأخرى يبلغ من 8-10% من الجينوم الكلي، إذا انطفأت (switched-off) سوف تكون قادرة على أن تؤثر على إنتاج البروتينات، يقول جوهان جاكبسون أن هذا سوف يزودنا بمصدر جديد ضخم من المعلومات عن دماغ الإنسان، وهذا بدقة ما اكتشفه الباحثون. فهم حددوا بضعة آلاف من الفيروسات الخلفية التي أسست نفسها في جينومنا، والتي تعمل كمنصة رسو لبروتين يدعى (TRIM28).
هذا البروتين ليس له القدرة على إطفاء الفيروسات فحسب بل أيضا جينات منظمة لمزدوج المادة الوراثية تاركاً المجال لبقايا ERV لتؤثر على حالة التعبير الجيني.
آلية الإطفاء (switching-off) هذه تتصرف بشكل مختلف عند مختلف الناس، وبما أن الفيروسات الخلفية هي نوع من المادة الوراثية، فإنها قد تتخذ مواقع مختلفة من الجينوم.
هذا ما يجعله آلية محتملة للتطور، ومسبباً محتملاً للأمراض العصبية.
هناك دراسات وضحت انحراف في تنظيم ERV في عدة أمراض عصبية، مثل ALSS والشيزوفرينيا واضطراب ثنائية القطب. ومنذ سنتين بين فريق يوهان جاكبسون بأن ERV تلعب دوراً تنظيمياً في العصبونات بشكل تخصصي. على أي حال هذه الدراسة أجريت على الفئران، في حين أن هذه الدراسة التي نشرت في دورية سيل ريبورت (cell report) استخدمت خلايا بشرية. الاختلاف بين الفئران والإنسان مهم بشكل عملي في سياق هذه الدراسة.
عدد من الفيروسات الخلفية التي بنت نفسها في المادة الوراثية للإنسان غير موجودة إلا في الإنسان واقربائه مثل الغوريلا والشمبانزي. وتبدو هذه الفيروسات قد دمجت نفسها في الجينوم ما بين 35 إلى 45 مليون سنة مضت حيث الخط التطوري للرئيسيات انقسم بين العالم القديم والجديد.
كثير مما نعلمه عن التطور الكلي للدماغ أتى من ذبابة الفاكهة وأسماك الزرد والفئران. على أي حال إذا كان تأثير الفيروسات باطنية النمو ERV على وظيفة الدماغ وكنا نملك مجموعة منها فإنها قد تكون مساهمة في تطور دماغ الإنسان كما قال يوهان جاكبسون.
المصدر
Lund University. “Viruses in genome important for our brain.” ScienceDaily. ScienceDaily, 12 January 2017.
