بدون دیدگاه

جهش ژنوم انسان در ۲ میلیون سال پیش

منجر به گفتار و تفکر شد!

مغز انسان پیچیده تر از کهکشان راه شیری است. چرا ما تنها گونه ای هستیم که برای دستیابی به توانایی اختراع رادیو، کاوش اعماق کیهان با تلسکوپ فضایی هابل یا کشف امواج گرانشی حاصل از برخورد سیاهچاله ها در کهکشانی دور دست تکامل یافته‌ایم؟
در طول فرگشت، ژنوم انسان دستخوش تغییرات اساسی شده است که مبنای توسعه ناحیه ویژه ای از مغز به نام نوقِشر یا نئوکورتکس (neocortex) – لایه نازک و خاکستری و بیرونی مغز سر- به حساب می آید. این ناحیه مسئولیت عملکردهای شناختی نظیر گفتار و تفکر را بر عهده دارد. «این تغییر در مقیاس ژنومی کوچک بنظر میرسد اما پیامدهای فرگشتی و کارکردی آن حائز اهمیت فراوانی می باشد، یک جانشینی ساده که تکامل اندازه مغز را در پی داشته و زمینه ساز خاص شدن انسان ها گردیده است.»
نو قشر مغز واژه ای لاتین به نام «پوستۀ جدید»، مغز سوم انسان به لحاظ فرگشت محسوب می شود که قضاوت و دیدگاه های ما را نسبت به خوب و بد ممکن می سازد. خلاقیت و نوآوری و حس ما نسبت به خودمان نیز ریشه‌ در این ناحیه از مغز دارند. به نوشته ی کارل سیگن در مستند کیهان، نو قشر مغز جایی است که در آن ماده به آگاهی تبدیل می شود. این ناحیه بیش از دو سوم جرم مغز ما را به خودش اختصاص می دهد. قدرت شهودگری، درون یابی و تحلیل انتقادی به کمک نو قشر مغز صورت می‌گیرد. قابلیت خواندن و نوشتن، برخورداری از ایده ها و نوآوری ها، آهنگسازی یا انجام محاسبات ریاضی به این ناحیه از مغز مربوط می شوند. همین باعث تمایز انسان با سایر موجودات می گردد. پیشرفت و تمدن محصول قشر مخ (پوسته مغزی) است.
محققان به تازگی دریافته اند که ژن ARGHAP11B نقش کلیدی در تنظیم و تعدیل اندازه مغز دارد. این ژن فقط در انسان ها و نزدیک‌ترین خویشاوندان ما یعنی نئاندرتال ها و انسان های دنیسووا یافت می شود، اما نه در شامپانزه ها. علاوه براین، ژن ARHGAP11B باعث افزایش تعداد مشخصی از سلول های بنیادی مغز به نام نمونه‌های پایه می شوند که در انبساط نو قشر مغز موثر اند.
ژن ویژه انسان ARHGAP11B در اثر رونوشت برداری نسبی از ژن ARHGAP11A در حدود پنج میلیون سال پیش پدید آمد که این رویداد با فرگشت منجر به نئاندرتال ها، دنیسووان ها و انسان‌های امروزی مصادف بود. بعدها شامپانزه ها در ادامه‌ی فرگشت ظهور یافتند. با این حال، جهش بزرگ در انبساط نو قشر مغز بعدها آغاز شد، یعنی در حدود دو میلیون سال قبل. این موضوع باعث شگفتی پژوهشگران شده که ژن ARHGAP11B چگونه می تواند نقشی کلیدی در افزایش اندازه نو قشر مغز ایفا کند.
ویژگی های بسیاری را به ARHGAP11B نسبت می دهند که منحصربفرد شدن آن را در پی دارد. این ژن نه تنها مختص انسان است، بلکه پروتئین رمزگذاری شده توسط این ژن حاوی زنجیره ای از ۴۷ آمینو اسید میباشد که فقط در انسان یافت می شود. نبود ۵۵ نوکلئوتید در RNA پیام رسان ARHGAP11B دلیل ویژگی منحصر بفرد فوق می باشد. نبود این ۵۵ نوکلئوتید به زمانی بر می‌گردد که ژن ARHGAP11B از طریق رونوشت ژنی در حدود پنج میلیون سال پیش به وجود آمد.
محققان بطرز شگفت انگیزی دریافتند که تعداد ۵۵ نوکلئوتید در دی ان ای ARHGAP11B وجود دارد و تنها زمانی شاهد از بین رفتن این تعداد هستیم که RNA پیام رسان ARHGAP11B تولید شود. جانشینی C به جای G در ژن ARHGAP12B عاملی محرک برای وقوع آن محسوب می شود. با توجه به این که ژنوم انسان از بیش از سه میلیارد جفت باز تشکیل یافته است، تولید RNA در این مورد تغییر ناچیزی به شمار می‌رود.
 با وجود این، پیامدها اصلا ناچیز و قابل اغماض نیستند. همین جهش به حذف ۵۵ نوکلئوتید از RNA پیام رسان ARHGAP11B ختم می شود و سرانجام، ۴۷ آمینو اسید در پروتئین ARHGAP11B شکل می گیرد که مختص انسان است. با این شرایط، بر فراوانی نمونه‌های بازی افزوده خواهد شد. جانشینی باز C به جای G در ARHGAP11B احتمالا بسیار دیرتر از زمانی رخ داد که این ژن در حدود پنج میلیون سال پیش شکل گرفت. محققان درصدد مطالعه اهمیت جانشینی بازی به لحاظ کارکرد پروتئین ARHGAP11B بر آمدند. آنان در نهایت نسخه اجدادی ژن ARHGAP11B را بدون جانشینی حتی یک جفت باز، بازسازی کردند؛ همچنانکه ژن فوق در حدود پنج میلیون سال پیش ایجاد شد. در صورت بیان این ژن در موش ها، پروتئین اجدادی ARHGAP11B به افزایش تعداد نمونه های بازی ختم نشد.
جهش تک نقطه ای که زمینه ساز انبساط نو قشر مغز شده باشد را می توان یافته ای قابل توجه به شمار آورد. جهش های نقطه‌ای رویدادی نادر نیستند، اما در مورد ARHGAP11B می توان به این نکته اشاره کرد که مزایای آن بر فرگشت انسان تاثیر نهاده است. محققان با بررسی موشکافانه ظهور حیات در زمین و فرآیند فرگشتی، می‌گویند: جهان می توانست به سادگی عاری از حیات و موجودات زنده باقی بماند، مثل گرد و غبار پراکنده انفجار کیهانی که باعث پیدایش زمان و فضا گردید. اینکه حیات از هیچ تکامل یافت، حدود ۱۰ میلیارد سال بعد از شکل گیری جهان از عدم، موضوعی سرگیجه آور است و به زبان آوردن کلماتی برای توصیف آن دیوانگی است. و البته این پایان کار نیست. نه تنها فرگشت به وقوع پیوست بلکه موجوداتی را هم با خود آورد که از قابلیت درک فرآیند های وقوع آن بهره می برند.

You might also like
اخبار

More Similar Posts

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست