NIJE SVE OD MAME I TATE: Naučnici otkrili šta se još krije u našoj DNK

U današnjem članku pišemo o zanimljivim naučnim otkrićima koja pokazuju da naša DNK nije samo jednostavna kombinacija osobina koje smo dobili od roditelja. U njoj se nalaze i tragovi veoma davne prošlosti, uključujući dijelove drevnih virusa, dok se nove genetske promjene mogu pojaviti sa svakom narednom generacijom.

Kada se dijete rodi, članovi porodice često pokušavaju otkriti na koga najviše liči. Jedni prepoznaju majčine oči, drugi očev osmijeh, dok se pojedine osobine povezuju s bakama, djedovima ili još starijim precima. Takva poređenja imaju biološko objašnjenje jer se najveći dio našeg genetskog materijala prenosi s roditelja na potomke.

Ipak, nauka pokazuje da je ljudsko naslijeđe mnogo složenije nego što se na prvi pogled čini. U našim ćelijama nalazi se genetski materijal koji nosi informacije oblikovane tokom dugog evolucijskog razvoja. Dio tog materijala potiče od drevnih događaja koji su se dogodili mnogo prije nastanka savremenog čovjeka.

Posebno zanimanje naučnika izazivaju ostaci virusnog genetskog materijala. Iako riječ virus obično povezujemo s infekcijama i bolestima, određeni virusni dijelovi već milionima godina predstavljaju sastavni dio ljudskog genoma.

Procjenjuje se da približno osam posto ljudskog genoma čine sekvence povezane s drevnim retrovirusima. Ovaj podatak pokazuje koliko su događaji iz daleke evolucijske prošlosti ostavili trag u genetskom materijalu koji danas nosimo.

Kako su drevni virusi postali dio ljudskog genetskog naslijeđa?

Da bismo razumjeli ovo neobično otkriće, potrebno je objasniti kako određeni virusi djeluju. Retrovirusi imaju sposobnost da svoj genetski materijal, nakon odgovarajućih procesa u ćeliji, ugrade u DNK domaćina. Takva osobina omogućava njihovom genetskom materijalu da ostane prisutan u zaraženoj ćeliji.

Tokom evolucijske prošlosti naših predaka pojedine retrovirusne infekcije zahvatile su ćelije iz kojih nastaju potomci. Kada se virusni genetski materijal ugradio u nasljednu DNK, mogao se prenositi s generacije na generaciju.

Vremenom su takve sekvence postale stabilan dio genoma. Naučnici ih nazivaju endogenim retrovirusima, odnosno virusnim ostacima koji su naslijeđeni kroz evoluciju.

Važno je razumjeti da prisustvo virusnog porijekla u DNK ne znači da osoba ima aktivnu virusnu infekciju. Većina ovih drevnih sekvenci tokom vremena pretrpjela je brojne promjene i izgubila sposobnost stvaranja funkcionalnih virusa.

Njihovo postojanje danas predstavlja svojevrsni biološki zapis događaja iz prošlosti. Proučavanjem takvih dijelova genoma istraživači mogu bolje razumjeti promjene koje su se odvijale tokom razvoja naših predaka.

Posebno zanimljivo otkriće objavio je američki Nacionalni institut za zdravlje (NIH) u novembru 2022. godine. U predstavljenom istraživanju naučnici su ispitivali mogu li određeni proteini, nastali na osnovu drevnih virusnih sekvenci, pomoći ljudskim ćelijama u zaštiti od drugih virusa.

Rezultati su ukazali na mogućnost da pojedini proteini virusnog porijekla ometaju ulazak određenih virusa u ćelije. Jedan od proučavanih proteina bio je Suppressyn, koji je privukao pažnju zbog potencijalne uloge u antivirusnoj odbrani.

Ovi nalazi ne znače da svi ostaci drevnih virusa štite organizam. Pokazuju da neke sekvence, koje su nekada bile dio virusnog genetskog materijala, mogu tokom evolucije dobiti drugačiju ulogu.

Nove genetske promjene nastaju i bez direktnog nasljeđivanja

Drugi važan dio priče odnosi se na promjene u DNK koje se pojavljuju kod potomaka, iako nisu bile prisutne u istom obliku u naslijeđenoj DNK njihovih roditelja. Naučnici ih nazivaju de novo mutacijama.

Takve promjene mogu nastati prilikom stvaranja jajnih ćelija i spermatozoida ili tokom ranih faza razvoja embriona. One predstavljaju prirodan dio bioloških procesa i jedan su od izvora genetske raznolikosti.

Važno je naglasiti da većina novih genetskih promjena ne izaziva ozbiljne posljedice. Mnoge se nalaze u dijelovima DNK u kojima nemaju jasno uočljiv učinak, dok neke mogu promijeniti način rada određenih gena.

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature u aprilu 2025. godine pružilo je detaljniji pogled na nastanak ovih promjena. Naučnici su analizirali genetski materijal porodice koja obuhvata četiri generacije i procijenili broj različitih vrsta novih mutacija koje se pojavljuju pri prijenosu genetskog materijala.

Koristeći napredne metode sekvenciranja, istraživači su procijenili da se po jednom prijenosu između generacija pojavljuje približno 98 do 206 novih genetskih promjena, zavisno od vrste promjena koje se uključuju u analizu.

To ne znači da svako novorođenče ima stotine štetnih mutacija. Riječ je o promjenama različite veličine i značaja, od kojih mnoge nemaju poznat negativan uticaj na zdravlje.

Naučnici su također utvrdili da je značajan dio novih mutacija povezan s očevom nasljednom linijom, iako promjene mogu nastajati i na majčinoj strani, kao i nakon oplodnje.

Ova saznanja važna su za razumijevanje genetskih bolesti, razvoja pojedinih osobina i prirodnih razlika među ljudima. Ona dodatno potvrđuju da nasljeđivanje nije jednostavno preslikavanje genoma roditelja.

Šta ova otkrića znače za naše razumijevanje čovjeka?

Genetika je godinama bila usmjerena na otkrivanje načina na koji se osobine prenose s roditelja na djecu. Danas istraživači sve detaljnije proučavaju i dijelove genoma koji ne sadrže upute za neposrednu proizvodnju proteina, ali mogu imati druge važne uloge.

Nekada su se brojni takvi dijelovi DNK pojednostavljeno nazivali nekorisnim genetskim materijalom. Međutim, kasnija istraživanja pokazala su da se među njima nalaze sekvence koje učestvuju u regulaciji gena i drugim biološkim procesima.

To ipak ne znači da svaki dio genoma mora imati posebnu funkciju. Mnoge sekvence predstavljaju ostatke evolucijskih događaja, a za neke njihove uloge još se istražuju.

Proučavanje endogenih retrovirusa posebno je zanimljivo jer povezuje genetiku, evoluciju, imunologiju i medicinu. Istraživači nastoje razumjeti kada određene sekvence postaju aktivne, kako utiču na funkcionisanje ćelija i u kojim okolnostima mogu imati korisne ili nepovoljne učinke.

Istovremeno, istraživanja novih mutacija omogućavaju preciznije proučavanje nastanka pojedinih genetskih poremećaja. Zahvaljujući sekvenciranju DNK roditelja i djece, moguće je otkriti promjene koje nisu bile prisutne u roditeljskom genetskom materijalu u istom obliku.

Posebno je značajno to što se genetska informacija ne prenosi uvijek na potpuno isti način. Većina DNK u ćelijskom jedru nasljeđuje se od oba roditelja, dok se mitohondrijska DNK u pravilu prenosi majčinom linijom. Uz to, nove mutacije dodatno doprinose individualnim razlikama.

Zbog svega navedenog pogrešno bi bilo zaključiti da imamo DNK nekog nepoznatog trećeg roditelja. Naš genetski materijal i dalje najvećim dijelom dobijamo od majke i oca, ali on sadrži mnogo starije nasljedne tragove, a u svakoj novoj generaciji može se i promijeniti.

Upravo to čini proučavanje ljudskog genoma toliko zanimljivim. U jednoj osobi istovremeno se nalaze informacije povezane s neposrednim precima, dalekom evolucijskom prošlošću i novim genetskim promjenama koje se pojavljuju tokom nastanka života.

Ostaci drevnih virusa i nove mutacije nisu dokaz da naše porijeklo ima neko skriveno, neobjašnjivo značenje. Oni su dio prirodnih procesa koje savremena genetika sve preciznije istražuje.

Najvažnije saznanje jeste da ljudska DNK nije nepromjenjiv zapis koji se samo prenosi s jedne generacije na drugu. Ona predstavlja rezultat dugog evolucijskog razvoja, nasljeđivanja i promjena koje se nastavljaju događati i danas.

Izvori naučnih informacija: National Institutes of Health (NIH), istraživanje o drevnoj virusnoj DNK i antivirusnoj zaštiti iz 2022. godine; Nature, istraživanje „Human de novo mutation rates from a four-generation pedigree reference“, objavljeno 2025. godine; te naučni pregled o ljudskim endogenim retrovirusima objavljen u časopisu Physiological Genomics 2023. godine.