دراسة جديدة تدحض ادعاء النقل المباشر للجينات من البكتيريا إلى البشر

ألقى رؤساء مشروع الجينوم قنبلة في شهر فبراير عندما زعموا أن الجينات قادرة على القفز من البكتيريا مباشرة إلى البشر. دراسة جديدة تدحض ادعاءاتهم

بواسطة ياناي اوفران

الجينات لا يمكنها القفز، كما تشير دراستان نشرتا في الأسابيع الأخيرة، ويبدو أن هذا التحديد يحول أحد أكبر الأحاسيس الجينية في الأشهر الأخيرة إلى بطة علمية. ومع نشر مسودة مشروع الجينوم البشري في فبراير، ألقى رؤساء المشروع عدة قنابل، مما أدى إلى تغيير الاتفاقيات الأساسية في علم الأحياء. ومن بين المفاجآت برزت ظاهرة قفز الجينات، أو كما أطلق عليها العلماء "النقل الأفقي للجينات".

ينص المنطق التطوري على أن معظم الجينات الموجودة في أي مخلوق هي نسخ من جينات أسلافه. على سبيل المثال، 98% من الجينوم البشري مطابق لجينوم الغوريلا، و2% فقط من الجينات الجديدة تصنع الفارق.

الجينات الموجودة في الأسلاف الأقدم يمكن العثور عليها أيضًا في البشر. تم إنشاء العديد من الجينات التي تخدمنا بأمانة بالفعل في فجر التطور ويمكن العثور عليها حتى في جينوم البكتيريا. وقد نقلتها البكتيريا إلى نسلها من اللافقاريات، التي نقلتها بدورها إلى نسلها من الفقاريات البدائية، التي نقلتها بدورها إلى الثدييات، ومن هناك عبر القرود إلينا.

لكن علماء مشروع الجينوم قرروا في فبراير/شباط الماضي أنه وفقا لتحليل أولي للمسودة الأولى للجينوم، دخل ما بين 113 و223 جينة إلى الجينوم البشري بطريقة غير وراثية. توجد هذه الجينات أيضًا في البكتيريا، ولكن ليس في الكائنات التي تسير على المسار التطوري الذي يربطنا بالبكتيريا. ففي اللافقاريات، على سبيل المثال، لم يتمكن الباحثون من العثور على هذه الجينات.

فكيف وصلت إلينا هذه الجينات؟ وقدم الباحثون تفسيرا استفزازيا. وافترضوا أن الجينات يمكن أن تنتقل من البكتيريا إلى الثدييات.

لقد كان من المعروف منذ سنوات أن البكتيريا قادرة على استعارة الجينات من بعضها البعض. على سبيل المثال، يمكن للبكتيريا التي تعرف كيفية التغلب على مضاد حيوي معين بمساعدة جين فريد أن تنقله ليس فقط إلى نسلها ولكن أيضًا إلى الحي بأكمله. جيرانه، وحتى البكتيريا من نوع مختلف، يمكنهم أحيانًا أخذ الجين منه وبمساعدته يكتسبون مقاومة للمضادات الحيوية.

ويعتقد العلماء أن مثل هذا النقل يمكن أن يحدث أيضًا بين البكتيريا والبشر. المشكلة هي أن الآلية التي تسمح للجينات بالانتقال بين نوعين من البكتيريا بسيطة للغاية. وفي كثير من الحالات، يكفي أن تخترق قطعة من الحمض النووي، التي تحمل الجين، البكتيريا لتصبح البكتيريا مقاومة وتنقل المقاومة إلى جميع نسلها.

في البشر هو أكثر تعقيدا. لكي يكتسب الإنسان جينًا معينًا، يجب إدخال الجين في الخلية المنوية أو البويضة التي يتطور منها الشخص. ولكن حتى لو نجحت البكتيريا في اختراق المبيض أو الخصيتين، ونقل قطعة من الحمض النووي إلى الحيوان المنوي أو البويضة، فلا بد من حدوث سلسلة طويلة من العمليات المعقدة حتى يتم دمج هذه القطعة من الحمض النووي في الجينوم. وحتى لو نجحت القطعة في اختراق الجينوم، فإن احتمال أن تتعرف عليها الخلية كجينة هو صفر. ولذلك، وجد العديد من علماء الأحياء صعوبة في تصديق حدوث مثل هذه العملية بالفعل. ومع ذلك، كيف يمكن للمرء أن يفسر حقيقة وجود جينات في البكتيريا والبشر، ولكن ليس في الفقاريات الأخرى على طول الطريق؟

وكما كان متوقعا، أثارت النظرية ضجة. وسارع معارضو الهندسة الوراثية إلى التحذير. وأعربوا عن قلقهم من أن الأغذية المعدلة وراثيا قد تشجع الجينات القافزة. اليوم ستأكل مشمشاً معدلاً وراثياً، وغداً سيكون لديك ذرية معيبة، يقتلها الجين

لقد قفزت الآفة التي تم إدخالها إلى المشمش إلى جينومه.

سارعت المنظمات المسيحية أيضًا إلى الانضمام إلى العربة ورأت في الاكتشاف الجديد بمثابة دحض نهائي للنظريات التطورية. وأعلنوا أن مشروع الجينوم قد كشف النقاب عن التطور بشكل مقنع.

لكن دراسة نشرت في وقت سابق من هذا الشهر في مجلة ساينس أظهرت أن التحليل الأولي لمشروع الجينوم كان أوليا للغاية. أجرى ستيفن سالتزبيرج من معهد أبحاث الجينوم في روكفيل بولاية ماريلاند تحليلا أكثر شمولا للبيانات. قام سالزبيرج مع فريق من الباحثين بفحص جينومات الحيوانات الأخرى. كما تم العثور على جزء كبير من الجينات التي يشتبه في أنها قافزات من قبل فريق سالزبيرج في الكائنات الحية الموجودة على الطريق بيننا وبين البكتيريا.

ولذلك فمن الممكن أن الجينات القافزة مرت بالوراثة الطبيعية من البكتيريا حتى وصلت إلينا. ولكن حتى سالتزبيرج وشركاؤه اعترفوا بأن العمل البوليسي الدقيق فقط، الذي يرسم شجرة عائلة كل جين ويبين كيفية انتقاله من الأب إلى الابن، ومن الأنواع القديمة إلى الأنواع المتأخرة، ومن البكتيريا إلينا، هو الذي سيحسم المشكلة. مناظرة.

تم نشر مثل هذا العمل هذا الأسبوع في مجلة "الطبيعة". قام فريق من الباحثين بقيادة مايكل ستانهوب من شركة المعلوماتية الحيوية بجمع جميع المعلومات المتوفرة عن جينات المخلوقات المختلفة من جميع أنحاء الإنترنت. ومن الجينات التي تميزت رؤوس مشروع الجينوم بأنها جينات قفزت من البكتيريا إلى الجينوم البشري، اختار الفريق مجموعة من عشرات الجينات. إن المقارنات الدقيقة بين هذه الجينات وجميع الجينات المعروفة علميًا، بمساعدة أساليب رياضية متطورة، قدمت إجابة واضحة. من الممكن رسم شجرة عائلة مفصلة توضح كيفية انتقال هذه الجينات من البكتيريا إلينا بالطريقة القديمة والمبتذلة - تنتقل من الآباء إلى الأبناء.

وتسللت مقالة ستانهوب إلى درجة تكاد تكون توبيخية، بسبب الافتقار إلى الدقة في التحليل الذي دفع رؤساء مشروع الجينوم إلى إعلان الكشف عن الجينات القافزة. عند هذه النقطة يبدو أن من قفز في هذه القصة ليسوا الجينات.

كان موقع المعرفة حتى نهاية عام 2002 جزءًا من بوابة IOL التابعة لمجموعة هآرتس