ჩვენი დნმ-ის ზოგიერთ მონაკვეთს შეუძლია, საკუთარი ასლები გენომის ახალ ადგილებში გადაიტანოს. როგორც ჩანს, ტვინის უჯრედებში აქტიური ერთ-ერთი გენიდან წარმოქმნილმა ასლებმა უფრო შორსაც იმოგზაურა — ისინი ვირუსის გენომში მოხვდა.

მკვლევრებმა გენ BC200-ისგან წარმოქმნილი ორი ასეთი თანმიმდევრობა გადამდები მოლუსკის ვირუსში (Molluscum contagiosum) აღმოაჩინეს. ეს ვირუსი ადამიანის კანს აინფიცირებს და ზედაპირზე მცირე ზომის გამონაყარს აჩენს. აღმოჩენა გენეტიკურ დონეზე უჩვეულო ორმაგ ცხოვრებასაც გვიჩვენებს: BC200-მა მილიონობით წლის წინ უჯრედული ფუნქცია შეიძინა, თუმცა მაინც შეინარჩუნა უნარი, შექმნას ასლები, რომლებიც სხეულის სხვადასხვა ადგილას ჩააშენებს თავს.

ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნებული კვლევა აჩვენებს, რომ ეს პროცესი პრიმატების ევოლუციის განმავლობაშიც გრძელდებოდა. მან ადამიანთა გენომებს შორის განსხვავებების ჩამოყალიბებას შეუწყო ხელი, BC200-ისგან მიღებული თანმიმდევრობები კი ადამიანსა და ვირუსს შორის არსებულ ზღვარზეც გადაიტანა.

მეორე მხრივ, ვირუსს ტვინის უჯრედიდან მთლიანი გენი არ "მოუპარავს" და არც იმის ნიშნები არსებობს, რომ მან ტვინის რომელიმე ფუნქცია შეიძინა. რა როლს ასრულებს ეს თანმიმდევრობები უშუალოდ ვირუსში, ჯერ კიდევ უცნობია.

BC200 გენების უმეტესობისგან განსხვავებულად მოქმედებს: ის ცილების კოდირების ეტაპს საერთოდ გამოტოვებს და მის სანაცვლოდ მოკლე რნმ მოლეკულას წარმოქმნის. ეს მოლეკულა ნეირონებში განსაკუთრებით დიდი რაოდენობით გვხვდება. ლაბორატორიული ექსპერიმენტები მოწმობს, რომ აღნიშნული რნმ ცილის წარმოქმნის რეგულირებას ეხმარება, თუმცა მისი ზუსტი ფიზიოლოგიური როლი ნაკლებადაა შესწავლილი.

თუ რომელიმე გენი კონკრეტულ ქსოვილში განსაკუთრებით აქტიურია, ეს იმას სულაც არ ნიშნავს, რომ მისი დნმ მხოლოდ იქ არსებობს. ბირთვიანი უჯრედების უმრავლესობა თითქმის იდენტურ გენეტიკურ ინფორმაციას ატარებს, განსხვავება კი მხოლოდ იმაშია, თუ რომელ გენებს იყენებს უჯრედი და რა რაოდენობით. შესაბამისად, BC200-ის "ტვინის გენად" მოხსენიება მხოლოდ ნეირონებში მის მაღალ აქტივობას მოიაზრებს.

ამ გენის წარმომავლობა დნმ-ის მოძრავ თანმიმდევრობას უკავშირდება, რომელსაც ხშირად "მხტუნავი გენების" სახელითაც მოიხსენიებენ. ზოგიერთი მათგანი საკუთარ ასლებს ქმნის და ახალ ადგილებში სვამს, სანამ ორიგინალი უცვლელი რჩება.

BC200-ის წინამორბედი თანმიმდევრობა მაიმუნებისა და ადამიანის მსგავსი მაიმუნების საერთო წინაპარში დაახლოებით 35-55 მილიონი წლის წინ დამკვიდრდა. დაახლოებით 40 მილიონი წლის წინ მან უჯრედული ფუნქციაც შეიძინა, რაც, როგორც ჩანს, ნეირონებში ცილის წარმოების რეგულირებას უკავშირდება. მსგავსი ფუნქციის შეძენას, როგორც წესი, მოძრაობის უნარის დაკარგვა ახლავს თან, თუმცა, როგორც ჩანს, BC200-მა ორივე თვისება შეინარჩუნა.

მკვლევართა გუნდმა, ჩინეთის Capital Normal University-ისა და არლინგტონის ტეხასის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა, პოქსვირუსების ხელმისაწვდომი გენები შეისწავლა. მიზანი მოძრავი გენეტიკური ელემენტების მსგავსი თანმიმდევრობების აღმოჩენა იყო.

გადამდები მოლუსკის ვირუსში (Molluscum contagiosum) BC200-ისგან ნაწარმოები ორი თანმიმდევრობა გამოიკვეთა. ერთი მათგანი ადამიანის გენის მთლიან Alu-დომენს მოიცავდა — რეგიონს, რომელიც მან მოძრავი წინაპრისგან მემკვიდრეობით მიიღო. მეორე შედარებით მოკლე და ორივე ბოლოში არასრული იყო.

ამრიგად, ვირუსში BC200-ისგან წარმოქმნილი ფრაგმენტები აღმოჩნდა და არა თავად გენის სრული, უცვლელი ასლი.

მათ ადამიანურ წარმომავლობაზე რამდენიმე ნიშანი მიუთითებდა. BC200 ადამიანებსა და მონათესავე პრიმატებში გვხვდება, გადამდები მოლუსკის ვირუსი კი ბუნებაში მხოლოდ ადამიანებს აინფიცირებს.

მკვლევრებმა სხვა შესწავლილ პოქსვირუსებში, მათ შორის ცხენების დამაინფიცირებელ მჭიდროდ მონათესავე ვირუსში, ანალოგიური ელემენტები ვერ აღმოაჩინეს.

ჩატარებულმა ანალიზმა გენეტიკური მასალის გადატანის ორ ცალკეულ შემთხვევაზე მიუთითა და არა ერთ ჩანართზე, რომელიც მოგვიანებით ვირუსის შიგნით გაორმაგდა.

სავარაუდო მექანიზმი LINE-1-ს უკავშირდება — კიდევ ერთ მოძრავ გენეტიკურ ელემენტს. მას შეუძლია მოლეკულური აპარატი შექმნას რნმ-ის დნმ-ში გადასაწერად და მის გენომში ჩასაშენებლად.

BC200-ს საკუთარი ტრანსპორტირების მექანიზმი არ გააჩნია. შესაბამისად, ის LINE-1-ის რესურსებით სარგებლობს და ამ "ნახტომის" გასაკეთებლად სხვა ელემენტის აღჭურვილობას სესხულობს.

ვირუსულ ჩანართთან არსებული გენეტიკური ნიშნები ამ ჰიპოთეზას ამყარებდა. მეორე მხრივ, მკვლევართა გუნდმა ეს გადატანა დნმ-თან დაკავშირებული მტკიცებულებების საფუძველზე აღადგინა და პროცესისთვის უშუალოდ თვალი არ უდევნებია.

BC200-ის რნმ ნეირონებში განსაკუთრებით ბევრია, მაგრამ ის მცირე რაოდენობით კანშიც ვლინდება. ვირუსით ინფიცირებული ადამიანის ფიბრობლასტების კულტურაში მკვლევრებმა BC200-ის მომატებული გამოვლინება დააფიქსირეს.

ეს იმაზე მიანიშნებს, რომ ინფექციამ, შესაძლოა, ხელი შეუწყოს გენეტიკური მასალის გადატანისთვის საჭირო პირობების შექმნას. მეორე მხრივ, ეს პირდაპირ არ ადასტურებს, სად მოხდა აღნიშნული ისტორიული მოვლენები. ამასთანავე, გუნდმა 908 ადამიანის სეკვენირების მონაცემები შეისწავლა. მათ BC200-ისგან წარმოქმნილი რვა ისეთი ჩანართი გამოავლინეს, რომლებიც ინდივიდებში განსხვავდებოდა.

ორი ჩანართი ხუთი კონტინენტის მოსახლეობის ჯგუფებში ფართოდ იყო გავრცელებული, რაც მათ უძველეს წარმომავლობაზე მეტყველებს. კიდევ ერთი ფრაგმენტი ძირითადად აფრიკელ ინდივიდებში დაფიქსირდა. დარჩენილი ხუთი შედარებით იშვიათი აღმოჩნდა: ერთი მათგანი მხოლოდ ორ ადამიანში გამოვლინდა, ხოლო ოთხი — თითო ინდივიდში.

ეს იშვიათი ჩანართები პროცესის ახალ აქტივობაზე მიუთითებს. მეორე მხრივ, მისი მხოლოდ ერთ ადამიანში აღმოჩენა იმას არ ნიშნავს, რომ ჩანართი მაინცდამაინც ამ პიროვნების სიცოცხლეში წარმოიქმნა.

ადამიანის მსგავს პრიმატებში მკვლევრებმა ასევე აღმოაჩინეს კონკრეტული ხაზისთვის დამახასიათებელი ასობით ჩანართი. ეს მოწმობს, რომ ვირუსში გაკეთებული აღმოჩენა მილიონობით წლის განმავლობაში მიმდინარე უწყვეტი მოძრაობის ნაწილია.

იღებს თუ არა ვირუსი ამით რაიმე სარგებელს, ჯერჯერობით გაურკვეველია. მკვლევართა გუნდმა იპოვა მტკიცებულება, რომ BC200-ისგან მიღებული თანმიმდევრობები რნმ-ში გადაიწერება (ტრანსკრიბირდება). ასეთი რნმ, შესაძლოა, ინფიცირებულ უჯრედებში ცილის წარმოების მართვას უწყობდეს ხელს, თუმცა ამ ჰიპოთეზას დამატებითი შემოწმება სჭირდება. კვლევა არ აჩვენებს, რომ ვირუსი ამის გამო უფრო საშიში გახდა. ამის სანაცვლოდ, იგი მიანიშნებს, რომ უჯრედული ფუნქციის შეძენა გენეტიკური ელემენტის მოქნილობის დასასრულს აუცილებლად არ ნიშნავს.

BC200-ის ფუნქციისა და მოძრაობის უნარის კომბინაცია აჩვენებს, რომ ზღვარი ფუნქციურ გენებსა და მხტუნავ დნმ-ს შორის იმაზე მოქნილია, ვიდრე აქამდე მიიჩნეოდა.