بیگ بنگ: محققان هنگام آزمایش روی موش‌ها، شواهدی یافتند که نشان می‌دهد بخش‌های مهم مغز انسان مدرن، در مقایسه با خویشاوند منقرض‌شده‌اش یعنی نئاندرتال‌، به زمان بیشتری برای رشد نیاز دارد.

به گزارش بیگ بنگ، این مرحله در رشد نئوکورتکس مغز در محافظت از ما در برابر بیماری نقش دارد که ظاهرا نئاندرتال‌ها از آن برخوردار نبودند.(نئوکورتکس لایه‌ی بیرونی چروکیدۀ مغز است که مسئول تفکر می‌باشد) زمانِ مازاد ناشی از تفاوت‌های پروتئینی است که به نظر می‌رسد خطاهای کروموزومی را نیز کاهش می‌دهد و در نهایت منجر به ایجاد جمعیت سالم‌تر و قوی‌تر می‌شود. در اینجا هم مانند قضیه‌ی خرگوش و لاک‌پشت، کسی که آهسته و پیوسته برود، برنده است.

در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های ژنتیکی موجب شده تا دانشمندان بتوانند DNA استخراج‌شده از بقایای باستانی را توالی‌یابی کنند و اطلاعات دقیقی در مورد نحوۀ مقایسه‌ و تضاد ژنوم نئاندرتال‌ها با ژنوم ما در اختیار ما قرار دهند. به‌عنوان مثال ما حدود 100 آمینواسید- ترکیباتی که پروتئین‌ها را می‌سازند- می‌شناسیم که با جدا شدن “انسان مدرن” از شاخه‌ای که “نئاندرتال‌” و خویشاوند نزدیک دیگری به نام “دنیسووان‌” را به وجود می‌آورد، دستخوش تغییر شده است.

جایگزینی آمینواسید می‌تواند اثرات قابل توجهی داشته باشد، اما تا پیش از این مشخص نبود که این جایگزینی‌ چه عملکردی را بین “انسان‌ها” و “نئاندرتال‌ها” تغییر داده است. در پروتئین‌هایی که قبلا معلوم شده در توزیع کروموزم‌ها در طول تقسیم سلولی نقش دارند، شش جایگزین شناخته‌شده، وجود دارد. بنابراین تیمی از محققان به سرپرستی “فلیپه مورا-برمودز” ژنتیکدان موسسه‌ی زیست‌شناسی سلولی مولکولی ماکس پلانک در آلمان، آزمایش‌هایی انجام دادند تا نقشی که احتمالا این تغییرات آمینواسیدی در رشد نئوکورتکس ایفا می‌کنند را مشخص کنند.

سوژۀ طبیعی، موش‌های آزمایشگاهی بودند که اتفاقا همان شش آمینواسیدی که در پروتئین‌های مربوطه در نئاندرتال‌ها (و میمون‌ها) وجود داشت را دارا بودند. محققان با استفاده از CRISPR Cas-9، آمینواسیدهای یافته‌شده در “انسان مدرن” را جایگزین آن آمینواسیدها کردند.

همچنین دانشمندان ارگانوئیدهای مغز انسان را از سلول‌های بنیادی جنینی- توده‌هایی از بافت مغز که زنده یا حساس نیستند- رشد دادند و آمینواسیدهای انواع نئاندرتال/ موش/ میمون را جایگزین آمینواسیدهای انسان مدرن کردند. نتایج این آزمایش شگفت‌انگیز و جالب بود. “مورا- برمودز” گفت: «ما دریافتیم که سه آمینواسید انسان مدرن در دو عدد از پروتئین‌ها موجب “متافاز” طولانی‌تر می‌شوند- متافاز یعنی مرحله‌ای که کروموزوم‌ها برای تقسیم سلولی آماده می‌شوند- و این منجر به خطا‌های کمتری در هنگام توزیع کروموزوم‌ها می‌شود.»

علاوه بر این، متافاز در ارگانوئیدهای نئاندرتال‌ها کوتاه‌تر بود و در نتیجه تعداد خطاهای جداسازی کروموزم، در مقایسه با ارگانوئیدهای گروه کنترل، دو برابر بود. این نتیجه حاکی از آن است که جایگزینی آمینواسید انسان مدرن در مقایسه با نئاندرتال‌ها با خطاهای کمتری در توزیع کروموزم همراه است.

از آنجایی که خطاها در تعداد کروموزوم‌ها، معروف به “پلی زومی” می‌تواند منجر به اختلالات جدی و همچنین سرطان‌هایی مانند سرطان خون شود، نتایج نشان می‌دهد که این تغییر در نهایت به نفع انسان امروزی تمام شده است. محققان در مقاله‌ی خود بیان داشتند: «داده‌های فعلی نشان می‌دهد که احتمال این اثرات مضر ناشی از تفکیک نادرست کروموزومی در انسان مدرن کمتر از نئاندرتال‌ها، دنیسووان‌ها و میمون‌ها بوده. البته برای درک اهمیت این اثرات در انسان مدرن به تحقیقات بیشتری نیاز است.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله‌ی Science منتشر شده است.

ترجمه: زهرا جهانبانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com