تغطية شاملة

اكتشف العلماء معنى مزدوجًا في الشفرة الوراثية

هذا بحسب مقال نشر نهاية هذا الأسبوع في مجلة Science. اكتشف فريق من جامعة واشنطن أن بعض الكودونات، التي تسمى الثنائيات، يمكن أن يكون لها معنيان، أحدهما يتعلق بتسلسل البروتين، والآخر يتعلق بالتحكم في الجينات. وربما تطور هذان المعنىان بالتنسيق مع بعضهما البعض. يبدو أن تعليمات التحكم الجيني تساعد في تثبيت الخصائص المفيدة المحددة للبروتينات وكيفية تصنيعها.

التلاعب الجيني. الرسم التوضيحي: شترستوك
التلاعب الجيني. الرسم التوضيحي: شترستوك

اكتشف علماء من جامعة واشنطن شيفرة ثانية مخبأة داخل الحمض النووي. يحتوي هذا الرمز على معلومات تغير الطريقة التي يتبعها العلماء في قراءة التعليمات الواردة في الحمض النووي، وتفسير الطفرات والتمييز بين النسخة الصحية من الجين والطفرة المسببة للمرض.

ونشر فريق بحث بقيادة الدكتور جون ستاماتويانوبولوس، أستاذ علوم الجينوم والطب بجامعة واشنطن، النتائج في عدد 13 ديسمبر من مجلة "العلم".

ويعد هذا البحث جزءا من عمل مكثف في مشروع بناء موسوعة لعناصر الحمض النووي، والمعروفة أيضا باسم ENCODE. الهدف من المشروع هو اكتشاف أين وكيف يتم تخزين التعليمات الخاصة بالوظائف البيولوجية في الجينوم البشري.

عندما تم فك الشفرة الجينية، في ستينيات القرن العشرين، افترض العلماء أنها كانت تستخدم حصريًا لترميز البروتينات. اندهش العلماء في جامعة واشنطن عندما اكتشفوا أن الجينوم يستخدم الشفرة الوراثية لكتابة المحتوى بلغتين منفصلتين. يصف أحدهم كيفية بناء البروتينات ولم يعرفوا بوجود اللغة الثانية حتى الآن.

وقال ستاماتويانوبولوس: "على مدى 40 عامًا افترضنا أن تغيرات الحمض النووي تؤثر على الشفرة الوراثية فقط من خلال سيطرتها على وظيفة البروتينات". "نحن نعلم الآن أن هذا الافتراض الأساسي حول قراءة الجينوم البشري أخطأ نصف الصورة. تظهر هذه النتائج الجديدة أن الحمض النووي هو أداة قوية لتخزين المعلومات، والتي تستفيد منها الطبيعة بشكل كامل بطرق غير متوقعة.

تحتوي الشفرة الوراثية على أبجدية مكونة من 64 حرفًا تسمى الكودونات. اكتشف فريق من جامعة واشنطن أن بعض الكودونات، التي تسمى الثنائيات، يمكن أن يكون لها معنيان - أحدهما يتعلق بتسلسل البروتين والآخر يتعلق بالتحكم في الجينات. وربما تطور هذان المعنىان بالتنسيق مع بعضهما البعض. يبدو أن تعليمات التحكم الجيني تساعد في تثبيت الخصائص المفيدة المحددة للبروتينات وكيفية بنائها.

"إن اكتشاف الثنائيات له آثار كبيرة على الطريقة التي سيتمكن بها العلماء والأطباء من تفسير جينوم المريض وسيكون من الممكن تطوير طرق جديدة لتشخيص الأمراض وعلاجها."

إن حقيقة تخزين نوعين من المعلومات في الشفرة الوراثية في نفس الوقت تعني أن العديد من التغييرات في الحمض النووي التي يبدو أنها تغير تسلسل البروتين قد تسبب في الواقع أمراضًا عن طريق تعطيل برنامج التحكم في الجينات أو حتى باستخدام كلا الآليتين في نفس الوقت. ". قال ستاماتويانوبولوس.

إلى إعلان الباحثين على الموقع الإلكتروني لجامعة واشنطن

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

تعليقات 29

  1. خالق العالم يتيح لنا أن نكتشف قطرة من حكمته الرائعة.. كم هي أعمالك يا الله، أتمنى أن تقوي هذه الإكتشافات إيماننا بخالق العالم ومحبتنا له..

  2. العالم الإسرائيلي البروفيسور هارفيه سليغمان من الجامعة العبرية كان الأول في العالم الذي نشر مقالات وحتى كتاباً حرره يدعي ويوضح كيف يمكن قراءة رمز إضافي من الحمض النووي ومقالاته تثبت ذلك ليس فقط في البشر ولكن في مجموعة متنوعة من المجموعات والمخلوقات.

  3. وبالمناسبة، حتى لو لم تكن ثورة في المعرفة، فأنا شخصيا لم أكن أعرف، فشكرا لمن نشر المقال الأصلي حتى نحصل على ملخص بسيط وجميل للمعلومات.

  4. العلم يخلط بين الدين. من قبل أولئك الذين يصرون على أن هناك ذكاء وراء العمل ومن قبل أولئك الذين يصرون على أن هناك ولن يكون هناك ذكاء وراء العمل.
    عندما تأتي العاطفة أو الأنا لا يوجد علم. وأنا أقول ذلك لكلا الجانبين.
    أتمنى أن أكون قد أغضبت الجميع.

  5. المقالة التي ترجمتها مليئة بالأخطاء!
    لقد كانت تسلسلات التحكم في الحمض النووي معروفة ومدروسة لسنوات عديدة.
    يحاول المقال الإشارة إلى اكتشاف جميل كما لو كان يغير قواعد اللعبة. لا يوجد ضجة كبيرة هنا. مجرد اسم جديد.

  6. مستخدم مجهول (غير معروف)
    اقرأ ما كتبت... كتبت أن التفسير الأكثر تعقيدا (التطور) هو الصحيح، في حين أن التفسير الأبسط (تفسير أرسطو) غير صحيح.

    ولا أتذكر أي تنبؤ بالتطور تم "رفضه". عن ماذا تتكلم؟؟

  7. معجزات، ما هو الشيء البسيط بالضبط في نظرية التطور؟ حتى النبوءات البسيطة التي كانت قد تم رفضها. وما ينكره ليس علماً. الدين الأقصى.

  8. أعتقد أن هذا اكتشاف مهم للغاية. إنه يغير النهج الكامل لدور الحمض النووي. لم أقرأ الورقة البحثية الأصلية بالكامل بعد، لكني أجدها ذات مصداقية. أرغب في أن يقوم خبير في علم الوراثة بكتابة مراجعة كاملة وغير معقدة لهذه الدراسة. مع أطيب التحيات، أميناداف

  9. سفكان
    العلم النظري هو دائمًا هكذا، وليس من السهل دائمًا إيجاد طرق لإنكاره أو تأكيده.
    هناك تأكيدات غير مباشرة يمكن استخلاصها من الاستنتاجات في الفيزياء الفلكية.
    وهذا لا يعني أنه ينبغي التعامل مع العلم النظري كأمر واقع، فهذا سيكون سوء فهم لمفهوم العلم النظري.
    هناك الكثير مما يمكن دراسته في الفيزياء الفلكية إلى جانب النظريات حول طبيعة خلق الكون.
    وبدون فهم آلية النسبية العامة على سبيل المثال - لم نكن لنتمكن من تصميم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أثناء عمله.

  10. "بنيامين، قدم كائنًا ذكيًا كان موجودًا منذ زمن سحيق، وتم حل شفرة أوكام."
    ومن قاله لم يفهم معنى المثل - وما هو إلا مثل. شفرة أوكام هي في الأساس قاعدة عامة تنص على أنه يجب عليك البحث عن أبسط تفسير. ولكن - هذا ليس قانونا، وأحيانا يظهر الواقع أنه غير صحيح. وخير مثال على ذلك هو التطور. تحدثت نظرية أرسطو (السكالا ناتورا) عن الأنواع البسيطة التي كانت موجودة دائمًا. ثم جاء داروين ورفاقه وعقدوا كل شيء بنظرية أكثر تعقيدا.

    من الممكن بالتأكيد افتراض وجود كائن ذكي منذ بداية الزمن (لا يوجد شيء اسمه "دائمًا") هو الذي خلق كل شيء. ولكن - هناك العديد من المشاكل هنا. الأول بسيط - مثل هذه النظرية ليست علمية (وفقًا لمصطلحات بوبر): فهي لا تفسر الموجود، ولا تتنبأ بأي شيء ولا يمكن دحضه. ثانيًا، لا يوجد سبب للاعتقاد بأن هذا الكائن يريد الأفضل للإنسان. على العكس من ذلك، إذا كان الكيان موجودًا (أو كان موجودًا...) فإن العالم المخلوق قاسٍ للغاية. لماذا يعاني المبدعون؟ لماذا يموتون؟ لماذا يحتاجون لتناول الطعام؟

    لا... من الأسهل بكثير أن نفترض أن مثل هذا الكائن غير موجود، وبدونه لن يكون موجودا، وأن العالم قد خلق وفقا لقوانين فيزيائية بسيطة.

    وبالمناسبة - هناك قانون فيزيائي يقول أنه لن يسمح بعدم حدوث شيء ما....

  11. لوريم إيبسوم,

    إن يقين الانفجار الأعظم ليس كبيرا كما يعتقد عادة. يعتمد الانفجار الكبير على القليل جدًا من البيانات التجريبية الموثوقة، وتعد المادة المظلمة والطاقة المظلمة من الشقوق الرئيسية في نظرية الانفجار الكبير. الانفجار الكبير مقبول لأنه يحتوي على عنصر ناري قوي، الناس يحبون الألعاب النارية حتى لو كانت عديمة القيمة، انظر على سبيل المثال: ألعاب دي نور النارية.

    سبب آخر لقبول الانفجار الكبير هو سبب اقتصادي: الفيزيائيون بشر، لذلك يحتاجون إلى لقمة العيش، ويحصلون على رزقهم من تطوير النظريات. ويشكل الانفجار الكبير أرضًا خصبة للعديد من النظريات، لذا فهو يجذب الباحثين الذين يكسبون رزقهم من ذلك المرعى. إذا قال الفيزيائيون "نحن لا نعرف كيف تطور الكون المبكر" فلن يتمكنوا من تطوير النظريات، لذلك إذا قالوا "نحن نعرف كيف تطور الكون" ويكسبون عيشهم منه.

    وعن هذا قال حكماؤنا: إذا لم تكن هناك توراة فلا يوجد دقيق، فهناك توراة "الانفجار الكبير" وهذه توفر الدقيق.

  12. شيء آخر، عندما تأخذ في الاعتبار أن 99.99% من Mini
    المخلوقات التي سارت على كوكبنا من أي وقت مضى،
    لم يعد بيننا السباحة في مياهها والتحليق في سمائها
    (وهذا على الأقل عدة ملايين من الأنواع
    مختلفة عن بعضها البعض)، والسؤال الذي يطرح نفسه: حتى لو افترضنا أن هناك
    مخطط - هل كان حقا ذكيا؟

  13. إلى كل المجهولين، واحدًا والآخر من نوعه: هناك تطور وهناك انفجار كبير. لم نعد بحاجة إلى كائن ذكي كلي العلم كان موجودًا دائمًا ومتورطًا بشكل مثير للريبة في أسلوب الحياة والأخلاق لعدد من المخلوقات التافهة على حبة تافهة من الغبار تحيط بشرارة مؤقتة تافهة في سحابة تافهة من الغبار، وكل ذلك سوف تختفي قريبًا في المستعر الأعظم التالي، أو تنفجر أشعة جاما في الكارثة التالية أو غيرها من الكوارث العشوائية وغير المهمة.

    والأمر المضحك هو أن جميع معالم ذلك الكيان الغريب تم تعديلها بحيث لا يُطلق عليه اسم "يهوه"، بل باسم بديل.

  14. للمستخدم المجهول

    مشكلة التخطيط الذكي هي أن كل الاحتمالات الأخرى
    باستثناء التطور "العشوائي" (فهو ليس عشوائيًا تمامًا
    بما أن هناك قوانين تنشأ بموجبها)، تقرر أن تكون
    كائن أقوى وأكبر وأكثر تطوراً من الإنسان (لأننا كذلك).
    لا نعلم كيف نخلق البشر) سيخلقه كائن قوي
    أكبر وأكثر تطوراً منها - ولا نهاية للحديث...

  15. فالشفرة الجينية، ذات الأنظمة التي تترجمها، وتكررها، وتقطعها، وتدمجها، وتصحح الأخطاء فيها، لا يمكن أن تتطور من تلقاء نفسها. ومن يدعي غير ذلك فهو يغمض عينيه. ويوك.

  16. بالتأكيد بطريقة عشوائية - إذا كانت هناك آلية ثانوية "تقوي" بقاء الحمض النووي ثم للفرد الذي يمتلكها
    هناك بقاء أعلى (ما يجب فعله هو حشو)
    64 لأن هناك 4 أسس للشفرة الوراثية

    (ليس عالم أحياء)...

  17. "الشفرة الجينية تستخدم أبجدية مكونة من 64 حرفا تسمى الكودونات"

    هل الرقم "العشوائي" 64 يشبه الرمز الثنائي؟ كل ذلك بالصدفة…

  18. مثير جدا. ملاحظة صغيرة: من المعروف منذ عقود أن الحمض النووي يشفر "نوعين" رئيسيين من المعلومات: 1. رمز تكوين البروتينات، الموجود في أجزاء تسمى الإكسونات، حيث يتم تشفير جميع "الحروف" الثلاثة في الحمض النووي لأمين واحد. حمض في تسلسل البروتين أثناء الترجمة في الريبوسوم. 2. رمز التحكم في التعبير الجيني. تسلسلات التحكم التي ترتبط بها البروتينات المختلفة والتي تؤثر على مستوى التعبير الجيني (النسخ). عادة ما تكون هناك منطقة قبل نقطة بداية النسخ بقليل، حيث تتركز العديد من تسلسلات الارتباط هذه، وتسمى المروج. تستقر عوامل النسخ في المحفز، والتي تحدد ما إذا كان سيتم التعبير عن الجين (وكم). بالإضافة إلى ذلك، هناك المزيد من تسلسلات التحكم البعيدة التي تعمل بطريقة مماثلة، وتسمى المعززات، ويجب أن نتذكر أن الحمض النووي يمكن طيه بحيث يمكن أن تكون النقاط البعيدة في التسلسل، على سبيل المثال المعزز والمعزز، قريبة جسديًا، وتؤثر على بعضها البعض.

    حسب خلاصة المقال (http://www.sciencemag.org/content/342/6164/1367.abstract) ، ما اكتشفوه هنا هو أن التسلسلات في الإكسونات التي ترمز للبروتين يمكن أيضًا استخدامها للتحكم في التعبير عن الجين (أفترض أنها مشابهة للمُحسِّن، على الرغم من أنني لم أقرأ المقالة نفسها). وهذا ليس بالأمر النادر. في الواقع، يُزعم أن حوالي 15% من الكودونات (الثلاثيات الموجودة في الحمض النووي التي تشفر البروتين) تُستخدم أيضًا للتحكم في التعبير. وبطبيعة الحال، هذا له جميع أنواع التأثيرات على تطور البروتينات، ومواقع الارتباط في الحمض النووي، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، هذا يعني أن هناك موقفًا تؤثر فيه الطفرات الإشكالية في مناطق الترميز فعليًا ليس فقط من خلال تغيير تسلسل البروتين، ولكن أيضًا من خلال التأثير على التحكم في التعبير.

    بالإضافة إلى ذلك، من المعروف منذ زمن طويل أنه في الكائنات الحية التي تتطلب حمضًا نوويًا قصيرًا ومضغوطًا، مثل الفيروسات على سبيل المثال، هناك موقف مماثل (حيث تُستخدم تسلسلات الترميز أيضًا للتحكم في التعبير).

    خلاصة القول - من الواضح أن البحث مثير للاهتمام ومبتكر (وإلا لما تم نشره في مجلة العلوم). ولكن، ليس الأمر وكأنهم اكتشفوا وظيفة جديدة وغامضة للحمض النووي لم يكونوا يعلمون بوجودها. من المعروف بالفعل أن الحمض النووي يحتوي على العديد من "طبقات" المعلومات - الطبقة التي ترمز للبروتينات؛ طبقة التحكم في التعبير المباشر (ربط عامل النسخ)؛ طبقة التحكم في التعبير "غير المباشرة" (تعبئة وضغط الحمض النووي في النواة على شكل كروماتين، ويمكن القول إنها الطبقة "اللاجينية")، وأيضًا طبقة التحكم في الربط في الحمض النووي الريبي (RNA) المعبر عنها من الجين.

    هذا. نأمل أن ساعد ذلك.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.