“Paraziti gjenetik” që garanton ripërtëritjen e brezave

Përbërja gjenetike e shumë specieve, mes tëcilave edhe njeriu, përmban komponentë thelbësorë të njohur si sekuenca të ADN-së ribozomale (rADN). Për shkak të modelit të tyre shumë të përsëritur, këto sekuenca të ADN-së priren të zvogëlohen në madhësi me kalimin e kohës, duke çuar në vdekjen e qelizave nëse ato tkurren tepër. Nëse kjo ndodh në qelizat germinale - qelizat që krijojnë vezë dhe spermatozoide – kjo mund të sjellë infertilitet dhe si pasojë, në terma afatgjatë, zhdukjen potenciale të njeriut.

Shkencëtarët prej kohësh kanë hedhur teorinë se disa mekanizma funksionojnë për të ruajtur rADN-në tonë gjatë brezave të njëpasnjëshëm, duke ruajtur kështu pjellorinë e njerëzve dhe specieve të tjera. Megjithatë, specifikat e këtij procesi kanë qenë të paqarta deri vonë. Gjetjet e reja nga Yukiko Yamashita, anëtare e Institutit Whitehead, dhe dr. Jonathan Nelson, zbuluan një mbrojtës të papritur të rADN-së: një retrotranspozon. Para këtij zbulimi, retrotranspozonët konsideroheshin kryesisht si parazitë gjenetikë, sepse dukej se ekzistonin vetëm për t'u replikuar.

Hulumtimi i tyre, i botuar së fundmi në revistën PNAS, shpjegon se si ky i ashtuquajtur parazit në fakt luan një rol thelbësor në ruajtjen e rADN-së dhe garantimin e fertilitetit gjatë brezave.

rADN gjeneron njësitë e ARN-së së ribozomeve, makinat qelizore që bëjnë proteinat, punonjësit thelbësorë të qelizave, që përkthejnë gjenet. Qelizat tona kërkojnë shumë ribozome për t’i vënë në funksion të gjitha proteinat që u nevojiten, kështu që rADN është plot me kopje të përsëritura të sekuencës për krijimin e pjesëve të ribozomeve. Problemi me këtë lloj ADN-je të përsëritur është se është e lehtë për qelizën të heqë aksidentalisht disa nga përsëritjet identike kur përsëritet gjenomi gjatë ndarjes së qelizave. Me kalimin e kohës, ndërsa qelizat kalojnë ndarje pas ndarjeje, numri i kopjeve të përsëritura shkon duke rënë.

Ky problem bëhet veçanërisht i dukshëm në qelizat e individëve të moshuar dhe në qelizat germinale, të vetmet qeliza që kalojnë nga një brez në tjetrin. Nëse asgjë nuk do ta ndihmonte ADN-në të rikuperonte përsëritjet e saj të munguara, atëherë çdo gjeneratë e re do të fillonte me më pak përsëritje se paraardhësja, derisa në një moment të caktuar, brezi i radhës të mos ketë më përsëritje të mjaftueshme për të bërë qeliza germinale të qëndrueshme - dhe në mënyrë shumimi i njerëzve do të ndalej.

Në këtë pikë hyn në lojë retrotranspozoni, R2. Retrotranspozonët janë sekuenca gjenetike, funksioni kryesor i të cilave është të riprodhojnë vetveten, edhe në kurriz të pjesës tjetër të gjenomit. Ata janë quajtur parazitë gjenetikë, për shkak të sjelljes së ngjashme me atëtë një virusi: manipulojnë qelizat për të bërë kopje të vetvetes.

Mënyra se si një retrotranspozon bën më shumë kopje të vetvetes është duke përmbysur procesin e zakonshëm të shprehjes së gjeneve. Kur ADN-ja që kodon për një retrotranspozon lexohet në ARN, ajo ARN mund të lexohet përsëri në ADN. Më pas retrotranspozoni hap vend në gjenomin e qelizës dhe fut ADN-në e tij të re, duke shtuar një kopje tjetër të vetvetes në gjenom. Ky proces rrit madhësinë e gjenomit të një specie gjatë brezave - gati gjysma e gjenomit njerëzor përbëhet nga elementë të transpozueshëm.

Dy studiuesit dolën në konkluzionin se R2 nuk është thjesht një parazit egoist, por luan rol kryesor në këtë proces të përtëritjes së rADN-së së linjës germinale.