جينات من العدم (الجزء الثالث)

بواسطة : hosam ahmed
عدد المشاهدات : 344

A Decrease font size. A Reset font size. A Increase font size.

نيتشر تعلمنا كيف يبني التطور الجينات من نقطة الصفر

بدأ العلماء يرون تلميحات بأن الأجزاء غير المشفرة من الحمض النووي ( الجينات الخرده كما كانوا يقولون سابقا ) يمكن أن تؤدي إلى رموز وظيفية جديدة للبروتينات.

{ أيام ما كانت خردة بقايا تطورية ولما ظهر ليها وظيفة أصبحت إثبات للتطور ?‍♂️}

جينات نشأت من جديد -كيف … لم تكن مرتبطة بوظيفة سابقة بإحكام مثل تلك التي كانت تطورت من الجينات القديمة. . يقول ألبا: “كان هناك الكثير من الشك”. “إنه لأمر مدهش كيف تغيرت الأمور.”

{ الفكرة أن الجينات الخردة تنتج بروتينات وهكذا هي تطورت }

أحد الجينات يسمح لنبات الرشاد ( Arabidopsis thaliana ) بإنتاج النشا ، على سبيل المثال ، وآخر يساعد خلايا الخميرة على النمو. “لن نفهم سبب تطور هذه الجينات إذا لم نفهم ما تفعله”.

جينوم الخميرة يحتوي على مئات الآلاف من المتواليات ، المعروفة باسم إطارات القراءة المفتوحة (ORFs) ، والتي يمكن ترجمتها نظريًا إلى بروتينات ، ولكن افترض علماء الوراثة أنها إما قصيرة جدًا أو تبدو مختلفة جدًا عن تلك الموجودة في الكائنات الحية وثيقة الصلة دالة محتملة.

ذهب بعض الباحثين إلى ما بعد المراقبة للتلاعب بالكائنات الحية للتعبير عن المواد غير المشفرة. أظهر مايكل كنوب وزملاؤه في جامعة أوبسالا ، السويد ، أن إدراج والتعبير عن ORFs بشكل عشوائي في الإشريكية القولونية يمكن أن يعزز مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية ، مع تتابع واحد ينتج الببتيد الذي يزيد من المقاومة 48 أضعاف 8 . على الرغم من أن هذه النتيجة موضع جدل { يعني دراسات مضروبة }. تشير هذه الدراسات إلى أن الببتيدات من التسلسلات العشوائية يمكن أن تكون وظيفية بشكل مدهش.

لكن المتواليات العشوائية للحمض النووي يمكن أن ترمز أيضًا للببتيدات “المتفاعلة والمسيئة والتي تميل إلى التجميع والقيام بأشياء سيئة” الضارة

يمكن أن يساعد الجين الذي تم سكه حديثًا الكائن الحي على الاستجابة لتغير في بيئته ، على سبيل المثال. يبدو أن هذا كان هو الحال بالنسبة لسمك القد ، الذي حصل على بروتين مضاد للتجمد عندما تبرد نصف الكرة الشمالي منذ حوالي 15 مليون سنة. و كيف تم الجزم بتطوره ? 15مليون سنه في بروتين فكم مليار سنة يلزم لظهور كائن جديد ?‍♂️

في نبات أرز مقاوم للحرارة سمح هذا للباحثين بتحديد الحمض النووي غير المشفر الذي أدى إلى الجين المعني ، وتتبع رحلته إلى كونه جينًا. يمكنهم أيضًا جمع عدد جينات de novo التي ظهرت في السلالة: 175 جينة على مدى 3.4 مليون سنة من التطور (خلال نفس الفترة ، اكتسبت السلالة 8 أضعاف العديد من الجينات من الإزدواجية).اكتسب الأرز لصفه لمده 3 ونصف مليون سنه فمتي يتطور إلى نوع أخر !!

تظهر دراسة جينية ضخمة كيف يتطور البشر

وجدت دراسة مبكرة 15 جينًا دي نوفو في ترتيب الرئيسيات 11 ؛ وجدت محاولة لاحقة 60 في البشر وحدهم 12 . أحد الخيارات للعثور على جينات de novo المرشحة هو استخدام خوارزمية للبحث عن جينات مماثلة في الأنواع ذات الصلة. إذا لم يظهر شيء ، فمن المحتمل أن يكون الجين قد نشأ من جديد.

لكن الفشل في العثور على أحد الأقارب لا يعني عدم وجود قريب:

?‍♂️فقد يكون الجين قد ضاع على طول الطريق ،

?‍♂️أو قد يكون قد تحول بشكل بعيد عن أقربائه.

?‍♂️على مدى نطاقات زمنية تطورية طويلة – أطول بكثير من ملايين السنين

?‍♂️من الصعب التمييز بين جين دي نوفو والجين الذي اختلف ببساطة عن أسلافه بحيث لا يمكن التعرف عليه ،

?‍♂️لذلك تحديد العدد المطلق للجينات التي لديها يقول تاوتز إن ” نشأ دي نوفو بدلاً من الازدواجية” سؤال يكاد يكون غير قابل للإجابة?‍♂️.

————–

لتوضيح مدى تنوع نتائج الطرق المختلفة { تضارب يعني تحيز وتزيف }استخدم عالم الوراثة التطوري كلاوديو كاسولا في جامعة تكساس إيه آند إم في كوليج ستيشن مناهج بديلة لإعادة تحليل نتائج الدراسات السابقة ، وفشل في التحقق من 40 ٪ من جينات دي نوفو التي اقترحوها 13 .

بالنسبة إلى Casola ، يشير هذا إلى الحاجة إلى توحيد الاختبارات. في الوقت الحالي ، “يبدو أنه غير متناسق للغاية”.