جهش ژنوم انسان در ۲ میلیون سال پیش منجر به گفتار و تفکر شد!

[_Lσѕт_]

سر راجر پنروز فیزیکدان بزرگ انگلیسی اظهار داشت که 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 یافته ایم؟

 

دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.

جهش ژنوم انسان در ۲ میلیون سال پیش منجر به گفتار و تفکر شد

 

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 مسؤلیت عملکردهای شناختی نظیر گفتار و تفکر را بر عهده دارد. ویلاند هاتنر از موسسه ماکس پلانک اینطور می گوید: « این تغییر در مقیاس ژنومی کوچک بنظر می رسد 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 می گیرد. 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.

 

هاتنر، مدیر و رهبر گروه موسسه تحقیقاتی سلولی، مولکولی و ژنتیک ماکس پلانک به همراه تیمش به تازگی نشان دادند که ژن ARGHAP11B نقش کلیدی در تنظیم و تعدیل اندازه مغز دارد. سوانت پابو از موسسه انسان شناسی فرگشتی ماکس پلانک لایپزیک نشان داد که این ژن فقط در انسان ها و نزدیک ترین 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.

 

دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.

در اثر رونوشت برداری نسبی ژن ویژه انسان منجر به نئاندرتال ها، دنیسووان ها و انسان ها مصادف شد

 

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 انسان های امروزی مصادف بود. بعدها شامپانزه ها در ادامه ی 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. ویلاند هاتنر و مارتا فلوریو، دانشجوی مقطع دکتری در گروه هاتنر ابتدا به این فکر افتادند که نبود این ۵۵ نوکلئوتید به زمانی بر می گردد که ژن ARHGAP11B از طریق رونوشت ژنی در حدود پنج میلیون سال پیش به وجود آمد.

 

این اتفاق اختلاف نظراتی را در پی داشته است. اما 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.

 

دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.

جهش تک نقطه ای را می توان یافته ای قابل توجه به شمار آورد

 

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 در 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 میلی ون 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 را 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. ریچـارد داوکـیـنز، زیست شناس فرگشتی مشهور دانشگاه آکسفورد با بررسی موشکافانه ظهور حیات در زمین و فرآیند فرگشتی اینطور می نگارد: 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 از دیدگاه من 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 برخوردارند.