Antik Virüsler Beyin Evrimine ve Omurgalı Gelişimine Nasıl Yardımcı Oldu?

Antik Virüsler Beyin Evrimine ve Omurgalı Gelişimine Nasıl Yardımcı Oldu?

Antik Virüsler Beyin Evrimine ve Omurgalı Gelişimine Nasıl Yardımcı Oldu?

Antik virüsler gerçekten sinirlerimizi bozdu, ama mümkün olan en iyi şekilde. Uluslararası bir bilim ekibi, çeneli omurgalıların DNA’sına gömülü bir retrovirüsün, sinir liflerini yalıtmak için gereken bir proteinin üretimini etkinleştirmeye yardımcı olduğunu bildirdi.

Miyelin adı verilen bu yalıtım, hızlı düşünmeyi ve organizma boyutunu büyütmeye yardımcı oldu.

Sinirbilimcilerden oluşan ekip, retrovirüs numarasının o kadar kullanışlı ve yararlı olduğunu keşfetti ki, çeneli omurgalıların evriminde birçok kez gösterildi.

Retrovirüsler nedir?

Retrovirüsler bir hücreye giren ve konak DNA’sına eklemek için kendi DNA kopyalarını oluşturan RNA virüsleridir. Bazı durumlarda bu eklemeler konak DNA’sının kalıcı bir parçası haline gelir ve ebeveynden yavruya aktarılır.

Bilim insanları bir zamanlar bu eski virüslerin kalıntılarını – “atlayan” genler veya retrotranspozonlar – genetik enkaz olarak görüyorlardı.

Ancak bu görüşün değişmekte olduğunu söyleyen nörobiyolog Jason Shepherd, “Bu retrotranspozonların ve retrovirüslerin gezegendeki yaşamın evrimini etkilediğini gösteren giderek daha fazla kanıt buluyoruz” diyor.

Retrovirüs kalıntılarının plasenta, bağışıklık sistemi ve insan evrimindeki diğer önemli kilometre taşlarının evrimine katkıda bulunduğu zaten biliniyordu Şimdi retrovirüslerin miyelin üretiminde rol oynadığı ortaya çıktı.

Sinirlerin koruyucu kılıfı

Miyelin, akson adı verilen uzun sinir liflerini kaplayan yağ ve proteinden oluşan bir kılıftır. Bu kaplama bir elektrik telini yalıtmakla aynı şekilde çalışır: miyelin kaplı sinirler elektrik sinyallerini yalıtılmamış olanlardan daha hızlı ve daha güvenilir bir şekilde iletebilir.

Kaplanmış sinir lifleri yalıtımsız sinirlere göre daha ince ve daha uzun olabilir, bu da hayvanların daha büyük boyutlara ulaşmasını sağlar.

Kök hücre biyoloğu olan yeni çalışmanın eş yazarı Robin Franklin, daha ince liflerin sinir sisteminde daha verimli bir şekilde paketlendiğini söylüyor:

‘Miyelin daha karmaşık bir beyinle sonuçlandı ve omurgalılar daha çeşitli. Eğer miyelinleşme omurgalı evriminin erken dönemlerinde gerçekleşmemiş olsaydı, şu anda gördüğümüz omurgalı çeşitliliğine sahip olamazdık.”

Zıplayan genler

Franklin ve meslektaşları, özellikle miyelin üretimini etkileyebilecek “sıçrayan genleri” aramak için daha önce toplanan verileri incelemeye başladılar.

Ve bilim insanları başarılı oldu: Sinirleri miyelinle saran hücrelere ilişkin verilerde, ekip eski bir retrovirüsten gelen yüksek seviyelerde RNA buldu.

Retromyelin (RetroMyelin) olarak adlandırılan bu RNA, proteinin kendisini yapmak için talimatlar içermiyor. Ekip bunun yerine, RNA’nın SOX10 adı verilen bir proteine bağlandığını ve birlikte miyelini sinir hücrelerinin etrafına sıkı bir kılıf gibi saran temel miyelin proteininin üretimini tetiklediğini buldu.

Araştırmacılar sıçanların, danio rerio balıklarının ve kurbağaların beyinlerindeki retromyelin miktarını azaltmak için genetik düzenleme kullandıklarında, bilim insanları anahtar protein miyelin üretiminin düştüğünü gördüler.

Bu keşif, retromyelin RNA’sının miyelin üretimi için önemli olduğunu gösterdi.

Retrovirüs nereden geldi?

Balıklar, amfibiler ve memeliler de dahil olmak üzere omurları ve çeneleri olan organizmalar retromiyeline sahiptir, ancak lampreys ve diğer çenesiz balıklar ve omurgasızlar bu retrovirüse sahip değildir.

Bu durum, retrovirüsün çeneli omurgalıların ortak bir atasının DNA’sına yerleştiğini ve yavrulara geçtiğini gösterebilirdi, ancak durumun böyle olmadığı ortaya çıktı.

Ekip, inceledikleri her türün, bazı küçük değişikliklerle ilişkili versiyonlardan ziyade, kendi retromyelin versiyonuna sahip olduğunu buldu. Bu da retrovirüsün farklı türlere farklı zamanlarda bulaştığını ancak aynı sonuca yol açtığını gösteriyor.

Lampreylerin ve diğer çenesiz omurgalıların neden retromiyeline sahip olmadığı belirsizliğini koruyor. Bir olasılık, virüslerin lampreyleri enfekte etmediği ya da belki de virüslerin lamprey DNA’sına girdiği ancak evrimsel olarak yararsız olduğu ve kaybolduğudur.

Retrovirüsler

widget-interest

Çeneli omurgalılar için, miyelin üretimi için gerekli bileşenlere sahip olmak önemli olmuş ve evrimsel bir avantaj sağlamış olabilir.

Nörobiyolog Eirene Markenskoff-Papadimitriou şöyle diyor: “Her zaman enfekte oluyoruz ve bu virüslerden bazıları evrimsel bir avantaj sağlıyor.”

Bilim insanlarının retromyelinin konakçı organizmaya hemen avantaj sağladığı ve kalıcı olduğu bir başarı öyküsü gördüklerini söylüyor.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL

Kaynak: Antik Virüsler Beyin Evrimine ve Omurgalı Gelişimine Nasıl Yardımcı Oldu?

En Olağandışı Hayvanlarda Saçın Evrimsel Kökeni Belirlendi

Bir yanıt yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Çok Okunan Yazılar