پژوهشگران تواستند پرده از راز این‌که، چرا مغز انسان بزرگ است بردارند! درست است که می‌دانستیم که توالی دی‌ان‌ای باعث آن است ولی ساز و کارش را خیر!
گروهی از پژوهشگران دانشگاه دوک بخشی از توالی‌های دی‌ان‌ای (DNA) انسانی را شناسایی کرده‌اند که عامل اصلی رشد مغز، هاضمه و ایمنی است یا به بیانی پاسخ به این پرسش‌که چرا مغز انسان بزرگ است! که به نظر می‌رسد عامل آن را باید پس از جدا شدن خانواده ما از شامپانزه‌ها، اما پیش از جدا شدن ما از نئاندرتال‌ها، جست و جو کنیم. چرا که نئاندرتال‌ها نیز به سرعت فرگشت یافته بودند!
بیشتر بخوانید: کلاستروم ناحیه مرموز مغز برای ساماندهی پیچیدگی است!
چرا مغز انسان بزرگ است و روده‌اش کوچک؟
کریگ لو استاد ژنتیک مولکولی دانشگاه دوک گفت:
«بسیاری از ویژگی‌هایی که ما آنها را منحصراً انسانی و ویژهٔ انسان می‌دانیم، احتمالاً در آن دوره زمانی ظاهر شدهاند! حوالیِ 7/5 میلیون سال پس از جدایی از جد مشترک ما با شامپانزه‌ها… .»
مغز ما بزرگتر و رودههامان کوتاهتر از همتایان میمونی‌مان است.
به طور ویژه، توالی‌های دی‌ان‌ای مورد بحث‌اِمان، که پژوهشگران آنها را مناطق به سرعت فرگشت‌یافته‌ٔ اجداد انسانی (HAQERS) نامیده‌اند، که مانند هاکرز تلفظ می‌شود، ژن‌ها را تنظیم می‌کنند. در حقیقت، نوعی سوئیچ هستند که به ژن‌های مجاور می‌گویند که چه زمانی روشن و چه زمانی خاموش شوند. این یافته‌ها در 23 نوامبر مجله Cell منتشر شده است. کریگ لو ادامه داد:
که به نظر می رسد فرگشت- سریع این مناطق ژنومی به عنوانِ تنظیم‌گرِ دقیق نظارتی عمل کرده است. به بیانی، سوئیچ‌های بیشتری به نرم‌افزار (سیستم عامل) انسانی اضافه شدند که منجر به توسعه‌ی توالی‌ها در مناطق نظارتی شدند، و آنها برای انطباق با نشانگان و تغییرات محیطی یا توسعه دقیق‌تر بازتنظیم شدند. به طور عام، این تغییرات برای گونه‌ٔ ما مفید بوده است.
او گفت:
«به‌نظر می‌رسد که آنها به‌ویژه در ایجاد ژن‌های خاص دخیل هستند، ما فکر می‌کنیم فقط در انواع منحصربه‌فردی از سلول‌ها در زمان‌های خاصی از رشد، یا حتی ژن‌هایی که وقتی محیط به نوعی تغییر می‌کند، روشن / فعال می‌شوند».
بسیاری از این نوآوری ژنومی در رشد مغز و دستگاه گوارش یافت شده است. و پاسخ این‌که چرا مغز انسان بزرگ است!
لو گفت:
«ما تعداد زیادی از عناصر تنظیم‌گر را می‌بینیم که در این بافت‌ها روشن می‌شوند؛ بافت‌هایی که ژن‌های انسانی در سطوح گوناگون در به بیان‌های ژنی خاصی می‌رسند.»
امروزه مغز ما از سایر میمون‌ها بزرگتر است و رودههامان نیز کوتاهتر است
پژوهشگران توانستند توالی ژنوم دیگر خویشاوندان پس از شامپانزه را با استفاده از پایگاه‌های اطلاعاتی ایجاد شده از پیشگام این کار یعنی سوانته پابو (Svante Pääbo) برنده جایزه نوبل 2022 مقایسه و بررسی کنند.
لو گفت:
«برخی افراد حتّی فرض کرده‌اند که این دو به هم مرتبط هستند، چرا که این دو بافت متابولیک واقعاً مهم و گران‌قدر هستند. من فکر می‌کنم چیزی که می‌بینیم این است که واقعاً یک جهش وجود نداشته که به شما مغز بزرگی بدهد و از سویی دیگر یک جهشی که واقعاً به روده گونه ما ضربه زده باشد، احتمالاً بسیاری از این تغییرات کوچک در طیِ گذر زمان بوده است.»
آزمایشگاه لو با همکارانی از دانشگاه دوک، برای صحت و تولید یافته‌های جدیدشان، با گروه ردی، دانشیار آمار زیستی و بیوانفورماتیک، و دبرا سیلور، دانشیار ژنتیک مولکولی و میکروبیولوژی، همکاری کردند تا از تخصص آنها استفاده کند. چرا که آزمایشگاه ردی قادر است میلیون‌ها سوئیچ ژنتیکی را به طور همزمان مشاهده کند و سیلور نیز قادر است به تماشای سوئیچ‌هایی بپردازد که در مغز موش رشد می‌کند.
لو ادامه داد:
«سهم ما از [پرژوه] این بود که اگر بتوانیم هر دوی این فناوری‌ها را کنار هم بیاوریم تا به صدها سوئیچی که در این بافت پیچیده توسعه می‌یابند ــ که واقعا نمی توان از یک رده سلولی به دست آوردــ بنگریم! ما می‌خواستیم سوئیچ‌هایی را شناسایی کنیم که در انسان کاملاً جدید بودند. از نظر محاسباتی، آنها توانستند استنباط کنند که دی‌ان‌ای جد انسان – شامپانزه و همچنین دودمان منقرض شده نئاندرتال و دنیسووا چگونه بوده است.»
همه‌چیز زیر سر هاکر (HAQER) است!
او خاطرنشان ساخت:
«بنابراین، ما توالی دی‌ان‌ای نئاندرتال‌ها را می‌دانیم، اما بیایید آن توالیِ نئاندرتالی را بیازماییم و ببینیم که آیا واقعاً می‌تواند ژن ها را روشن کند یا خیر؟»
خوب محض اطلاع‌مان آنها این آزمایش را ده‌ها بار انجام دادند.
لو گفت:
«و ما نشان دادیم که، اوه! این واقعاً سوئیچی است که ژن ها را روشن و خاموش می‌کند».
«واقعاً جالب بود که می‌دیدیم تنظیم ژن جدید از سوییچ‌های کاملاً جدید سرچشمه می‌گرفت، نه فقط از نوع سیم‌کشی مجدد سوئیچ‌هایی که پیش‌تر وجود داشت.»
در کنار ویژگی‌های مثبتی که هاکر (HAQER) به انسان داده است، می‌تواند در برخی بیماری‌ها نیز نقش داشته باشد.
پرفسور لو خاطرنشان کرد:
«بسیاری از ما [انسان‌ها] توالی‌های هاکر مشابهی داریم، آن هم به طور قابل ملاحظه‌ای! امّا برخی واریانس‌هایی وجود دارد که ما توانستیم نشان دهیم که با برخی از بیماری‌های خاصی مرتبط هستند، مانند فشار خون بالا، نوروبلاستوما، افسردگی تک قطبی، افسردگی دوقطبی و اسکیزوفرنی.»
لو گفت که مکانیسم‌های عمل هنوز مشخص نیست و تحقیقات بیشتری باید در این زمینه‌ها انجام شود. «شاید بیماری‌های خاص انسان یا حساسیت‌های مختص به انسان محتملاً به این سوئیچ‌های ژنتیکی جدید که فقط در انسان وجود دارد، مرتبط باشد!» پرفسور لو استاد ژنتیک مولکولی دانشگاه دوک.
مغز، روده و سیستم ایمنی بدن پس از جدا شدن از جد مشترک شامپانزه ها به خوبی تنظیم شدهاند، باید ببینیم در ادامه ارمغان فرگشت برای انسان چه خواهد بود، شخصاً امیدوارم که کم‌کم بتوانیم ریزه-پلاستیک‌ها را هم هضم کنیم!
بیشتر بخوانید:
- برچسب‌‌زنی زمانی : راه مغز برای تشخیص آواهای گفتاری!
- هوش با خودکنترلی رابطه مستقیم دارد؛ زاغ‌های جنگلی هم مثل انسان‌ها عمل کردند!
- قدمی مهم در درمان بیماری آلزایمر ؛ ریاضیات به کمک پزشکان آمد!
- سیلوسایبین قارچ جادویی الهام‌بخش روان‌پزشکان برای درمان افسردگی مقاوم به درمان!
شاید بپرسید که چرا مغز انسان بزرگ است ولی بزرگتر نیست؟ خوب این هم پرسشی است! اگر مایل بودید برای ما در بخش کامنت‌ها با تکراتو در میان بگذارید.
منبع:DUKEUNIVERSITY
