دستاوردهای رمزگشایی ژنوم شمپانزه

دانشمندان یك قدم دیگر به فهم زیستی آنچه كه ما را انسان می كند، نزدیك تر شدند. لازم به ذكر است كه این موفقیت در سایه رمزگشایی ژنوم شمپانزه ها صورت گرفته است.تحقیقات صورت گرفته توسط دانشمندان لیست بلندبالایی از اختلافات میان dna انسان با شمپانزه ها و سرنخ هایی از هر آنچه كه در این زمینه حیاتی و بسیار مهم است را فراهم كرده است. دكتر «رابرت واترستون» از دانشگاه واشینگتن معتقد است كه دانشمندان توانسته اند كاتالوگ dna شمپانزه ها را آماده كنند و در حال حاضر تنها كاری كه باید بكنند این است كه اختلافات و شباهت های موجود را محاسبه كنند. وی می گوید: «منظور من این نیست كه به سراغ یك ژن مشخص برویم. بلكه باید مجموعه ای از تغییرات را مورد بررسی قرار دهیم.» پس از مقایسه دقیق و موبه موی dna انسان و شمپانزه ها مشخص شد كه ممكن است تعدادی از ژن های كدكننده تنظیم كننده های نسخه برداری در انسان سریع تر از شمپانزه ها تكامل یافته باشند.
دكتر واترستون كه به همراه تیمی از دانشمندان سراسر جهان (حدوداً ۶۷ دانشمند از سراسر جهان در این تحقیق شركت داشتند) توانسته است ساختمان ۳ میلیارد از بلوك های dna شمپانزه ها را كشف كند، نقشه ای از توالی تازه رمزگشایی شده ژنوم شمپانزه ارائه كرد. روش مورد استفاده توسط این دانشمندان استفاده از تكنیك های مقایسه ای قدرتمند برای دسترسی به الگوهای بیان ژن در میان ارگان های مختلف، تست یك تئوری متداول در مورد تكامل كروموزوم y و یافتن فاكتورهای اصلی و میانجی های دخیل در تغییرات ژنتیكی است.دكتر «فرانسیس كالین» رئیس اجرایی انستیتوی ملی تحقیق بر روی ژنوم انسان كه از پروژه رهبری شده توسط واترستون نیز حمایت می كند، معتقد است كه تحقیق صورت گرفته به دانشمندان در تجزیه و تحلیل dna انسان برای شناسایی ریشه بسیاری از بیماری ها كمك شایانی خواهد كرد.انسان ها و شمپانزه ها پس از جدایی از یك جد مشترك نزدیك به ۶ میلیون سال قبل به صورت جداگانه تكامل یافته اند. اما dna آنها بسیار شبیه یكدیگر باقی مانده است- بین ۹۶ تا ۹۹ درصد- و این نیز به چگونگی روش مقایسه دانشمندان بازمی گردد. تعداد اختلافات ژنتیكی میان یك انسان و شمپانزه ۱۰بار بیشتر از اختلافات ژنتیك میان دو انسان با یكدیگر است.واترستون و هم گروهی هایش، به عنوان مثال، ژن هایی كه ظاهراً در انسان نسبت به شمپانزه ها یا جوندگان سریع تر دچار تغییر شده اند را مورد بررسی قرار دادند. آنها حدس می زنند كه ممكن است این ژن ها در تكامل انسان ها مهم بوده باشند. طبق تحقیقات صورت گرفته كاتالوگ اختلافات ژنتیكی انسان و شمپانزه مشتمل بر ۳۵ میلیون تغییرات تك نوكلئوتیدی، ۵ میلیون اضافه شدن و حذف شدن ژن ها و تعدادی بازآرایی های كروموزومی است.
تیم تحت سرپرستی واترستون به كمك dna شمپانزه ها موفق شد تغییرات ژنتیكی سودمندی را كشف كند كه به سرعت در میان انسان ها گسترش یافته اند. یكی از این موارد شناسایی ژنی است كه foxp۲ نامگذاری شده است. بررسی های پیشین مشخص كرده بود كه این ژن در آموختن زبان نقش عمده ای دارد. به اعتقاد این دانشمندان قریب به ۲۵۰ هزار سال قبل در جایگاه ژن foxp۲ ژنوم انسان یك سری جابه جایی های انتخابی صورت گرفته است.علاوه بر این، این پژوهشگران دریافتند كه تعدادی از ژن ها، به ویژه تنظیم كننده های نسخه برداری در انسان نسبت به شمپانزه ها سریع تر تكامل یافته اند. (این ژن ها به ژن های دیگر دستور می دهند چه موقع و در چه بافتی فعالیت خود را شروع كنند.) علاوه براین هم شمپانزه ها و هم انسان ها در مقایسه با موش ها، رات ها و دیگر جوندگان جهش های منجر به حذف بیشتری داشته اند و این جهش ها باعث شده اند كه انسان ها و شمپانزه ها بتوانند نسبت به جوندگان با تغییرات زیست محیطی سازگاری بیشتری داشته باشند.
در تحقیق دیگری كه توسط «وولفگانگ انارد» و هم دانشگاهی های او در مركز انسان شناسی انستیتوی ماكس پلانك صورت گرفت توالی پروتئین ها و الگوهای بیان ژن در بافت های مختلف شمپانزه ها و انسان مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی های بسیار معلوم شد درحالی كه مغز دو گونه اختلافات ظاهری ناچیزی را با یكدیگر نشان می دهند اما فعالیت ژن های انباشته شده در مغز انسان تغییرات بیشتری را نسبت به مغز شمپانزه ها متحمل شده اند.گروه دیگری از انستیتوی وایتهد كه پیشتر كروموزوم y انسان را تعیین توالی كرده بودند این توالی را با توالی كروموزوم y شمپانزه مقایسه كردند. در گذشته چنین فرض می شد كه بر روی كروموزوم y انسان ۱۶ ژن منحصربه فرد وجود دارد كه معادل آنها در كروموزوم y شمپانزه ها دیده نمی شود. طبق این فرضیه این ژن ها بقایی نداشته و احتمالاً طی ۱۰ هزار سال آینده كاملاً ناپدید خواهند شد. اما پژوهشگران انستیتوی وایتهد دریافتند برخلاف این فرضیه تمامی این ژن ها پس از جدایی انسان از شمپانزه هم در ژنوم انسان و هم در ژنوم شمپانزه محفوظ مانده و تنها ۵ ژن از این ۱۶ ژن در كروموزوم y شمپانزه ها غیرفعال شده اند.
در دو تحقیق دیگر كه بر روی تغییرات ژنومی و توسط «ایوان ایشلر» از دانشگاه واشینگتن صورت گرفت معلوم شده است كه مضاعف شدگی های صورت گرفته در بعضی از قسمت های ژنوم یك گونه می تواند نقش موثرتری را در اختلافات ژنومیك میان گونه ها بازی كند. آنها دریافتند كه «تغییرات ژنتیكی در مقیاس بزرگ» می تواند حدود ۷/۲ درصد از ژنوم یك گونه را دستخوش تغییر كند درحالی كه پیشتر معلوم شده بود كه تغییرات ژنتیكی در مقیاس كوچك و در حد جفت باز حدود ۲/۱ درصد از ژنوم یك گونه را تحت تاثیر خود قرار می دهد. این دانشمندان دریافتند چندین ژن مضاعف شده كه باعث ناهنجاری هایی در انسان می شوند تنها دارای یك كپی در ژنوم شمپانزه ها هستند و این مسئله نیز دلالت بر این دارد كه شمپانزه ها به این ناهنجاری ها مبتلا نمی شوند.این تحقیقات به همراه تحقیقات صورت گرفته دیگر و تحقیقاتی كه در حال حاضر در حال انجام است ما را به شناخت و درك آنچه كه ما را انسان می سازد، نزدیك تر می كند. به نظر شما آیا اختلافات ژنتیكی میان انسان و شمپانزه ها می تواند در احساسات رمزآلود انسانیت كه درك آنها نیز بسیار مشكل است شركت داشته باشد؟
منبع: ایشنای گانگولی
ترجمه: زینب همتی
روزنامه شرق