کشف جدید درباره تفاوت‌های ژنتیکی انسان و شامپانزه

مطالعه‌ای جدید از دانشگاه ییل، دیدگاهی جامع‌تر درباره تغییرات ژنتیکی که در تکامل مغز انسان نقش داشته‌اند ارائه می‌دهد و نشان می‌دهد که این فرایند چگونه با تکامل مغز شامپانزه، نزدیک‌ترین خویشاوند ما، تفاوت دارد.

کد خبر: ۱۲۸۹۰۱۸

تاریخ: ۲۸ بهمن ۱۴۰۳ - ۰۹:۴۳

به گزارش تابناک، این پژوهش که در ۳۰ ژانویه در مجله Cell منتشر شد، بر گروهی از سویچ‌های ژنتیکی موسوم به مناطق شتاب‌یافته انسانی (HARs) متمرکز است. این نواحی ژنتیکی تعیین می‌کنند که کدام ژن‌ها، در چه زمانی، در کجا و با چه شدتی در طول تکامل بیان شوند.

تفاوت انسان و شامپانزه در نحوه تنظیم بیان ژن‌ها

برخلاف پژوهش‌های پیشین که بیان می‌کردند HARs ژن‌های متفاوتی را در انسان نسبت به شامپانزه‌ها کنترل می‌کنند، یافته‌های جدید نشان می‌دهد که این نواحی در واقع بیان ژن‌های مشترک بین دو گونه را تنظیم می‌کنند. این تنظیمات، نحوه شکل‌گیری، رشد و برقراری ارتباط میان نورون‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

به گفته جیمز نونان، استاد ژنتیک در دانشکده پزشکی ییل و سرپرست این مطالعه، HARs عمدتاً روی همان ژن‌ها در هر دو گونه تأثیر می‌گذارند، اما در انسان باعث تعدیل سطح بیان ژن‌ها می‌شوند. این بدان معناست که تحولات تکاملی مغز انسان از طریق تغییر در خروجی مسیر‌های ژنتیکی موجود رخ داده، نه از طریق ایجاد مسیر‌های کاملاً جدید.

یک جهش بزرگ در درک عملکرد HARs

یکی از چالش‌های اساسی در مطالعات پیشین، محدودیت در شناسایی ژن‌هایی بود که HARs کنترل می‌کنند. در تحقیقات قبلی، تنها ۷ تا ۲۱ درصد از اهداف ژنی HARs شناسایی شده بودند. اما در مطالعه جدید، تیم تحقیقاتی با استفاده از فناوری‌های پیشرفته نقشه‌برداری ژنتیکی سه‌بعدی، نحوه تعامل HARs با ژن‌ها را در سلول‌های بنیادی عصبی انسان و شامپانزه بررسی کردند.

این تکنیک پیشرفته به محققان اجازه داد تا اهداف ژنی تقریباً ۹۰ درصد از HARs را شناسایی کنند—یافته‌ای که به گفته آتریو پال، دانشجوی دکتری و نویسنده اصلی مقاله، «چشم‌انداز کاملاً جدیدی را برای پژوهش‌های آینده باز می‌کند».

ارتباط HARs با رشد مغز و بیماری‌های عصبی

یافته‌های جدید نشان می‌دهند که بسیاری از ژن‌های هدف HARs در مغز در حال رشد انسان فعال هستند و در فرایند‌هایی مانند تشکیل نورون‌ها و حفظ ارتباطات عصبی نقش دارند. علاوه بر این، برخی از این ژن‌ها با اختلالاتی مانند اوتیسم و اسکیزوفرنی مرتبط‌اند، که نشان می‌دهد HARs نه‌تنها در شکل‌گیری عملکرد طبیعی مغز، بلکه در بروز برخی بیماری‌های عصبی نیز نقش دارند.

پال دراین‌باره می‌گوید:

«یافته‌های ما نشان می‌دهد که ژن‌های هدف HARs در انواع خاصی از سلول‌های مغزی در حال رشد انسان بیان می‌شوند—سلول‌هایی که ممکن است در افزایش اندازه مغز ما نقش داشته باشند.»

آینده تحقیقات درباره تکامل مغز انسان

به گفته نونان، این کشف گامی بلند در درک نقش HARs در تکامل مغز است. او می‌افزاید:

«پیش از این، نمی‌دانستیم HARs دقیقاً چه ژن‌هایی را کنترل می‌کنند و چه عملکرد‌های زیستی دارند. اما اکنون، این مطالعه مسیر‌های جدیدی را برای بررسی تأثیر HARs بر تکامل مغز باز می‌کند.»

یافته‌های این مطالعه نه‌تنها درک ما را از تکامل مغز انسان عمیق‌تر می‌کند، بلکه می‌تواند به تحقیقات درباره بیماری‌های عصبی و درک بهتر مکانیسم‌های ژنتیکی رشد مغز کمک کند.