اكتشف الباحثون دورًا في طفرات الحمض النووي التي حدثت قبل الهجرة البشرية من أفريقيا إلى بقية العالم

أظهر باحثون من جامعة بن غوريون في النقب لأول مرة أن الهجرة القديمة للإنسان من أفريقيا ليستقر في بقية العالم تركت بصمتها كطفرات ذات أهمية كارثية في الحمض النووي الموروثة من الأم إلى نسلها، الحمض النووي الميتوكوندريا

أظهر باحثون من جامعة بن غوريون في النقب لأول مرة أن الهجرة القديمة للإنسان من أفريقيا ليستقر في بقية العالم تركت بصمتها كطفرات ذات أهمية كارثية في الحمض النووي الموروثة من الأم إلى نسلها، الحمض النووي الميتوكوندريا. بينما قام العديد من الباحثين خلال الثلاثين عامًا الماضية بمعالجة 30 جينًا في الحمض النووي للميتوكوندريا، على عكس ~ 37 في الجينوم في نواة الخلية، كسجلات لمعدل التغيير فقط، أظهر باحثون من جامعة بن غوريون أن العصور القديمة الطفرات في الحمض النووي للميتوكوندريا لها تأثير مسيطر على نشاط الميتوكوندريا بطريقة مختلفة عند الأفارقة مقارنة بالأشخاص غير الأفارقة.

تعتبر الميتوكوندريا، وهي عضيات قديمة تشبه البكتيريا، مصدر الطاقة الرئيسي للخلية. تسمح لنا الطاقة المنتجة في الميتوكوندريا بالتفكير والسمع والرؤية والتحرك. طفرات الميتوكوندريا التي حدثت خلال ما يقرب من 150,000 ألف سنة من التطور البشري الحديث غيرت المادة الوراثية في الميتوكوندريا وشكلت المشهد التنظيمي لهذه العضية.
اختار البروفيسور دان مشمر والطالبان تال كوهين وليرون ليفين من مختبره منهجًا غير متحيز لدراسة التعبير الجيني (RNA-seq) في مجموعة كبيرة من الأفراد (454) واكتشفوا أن نمط التعبير للجينات المشفرة في الحمض النووي للميتوكوندريا ويختلف بين الأفارقة وغير الأفارقة (الأوروبيين بشكل رئيسي). وكجزء من تحليل الباحثين، تم اقتراح آلية محتملة تكمن وراء الاختلافات الموصوفة، والتي تشمل بروتينات ربط الحمض النووي الريبي (RNA). نُشرت هذه النتائج مؤخرًا في مجلة PLoS Genetics.

لأكثر من ثلاثة عقود، تم التعامل مع الطفرات التي تحدد التباين السكاني في الحمض النووي للميتوكوندريا على أنها محايدة، وبالتالي تم اعتبارها تغييرات تراكمت بمرور الوقت دون التأثير على النشاط. أدى هذا الفكر إلى استخدام التباين الوراثي للميتوكوندريا كعلامة لهجرة السكان أثناء التطور. ويبدو أنه ينبغي إعادة تقييم هذا النهج في ضوء نتائج الدراسة. وباستخدام الأدوات التي تسمح باكتشاف التغيرات الصغيرة في الحمض النووي للميتوكوندريا، يستطيع البروفيسور مشمار وفريقه المختبري اكتشاف قدرتها على التأثير على النشاط.

"يكشف بحثنا عن دليل قوي على أن الاختلاف الجيني في الحمض النووي للميتوكوندريا له قيمة تحكم، وبالتالي فإن هذه الطفرات وظيفية وليست سلبية. وهذا يعني أن مثل هذه الطفرات لعبت دورًا نشطًا في الهجرة البشرية من أفريقيا لاستقرار بقية العالم"، يقول مشمار.

ويضيف: "بما أن النتائج التي توصلنا إليها تغير النهج المتبع في الدور الذي يلعبه التنوع الجيني في الحمض النووي للميتوكوندريا أثناء التطور البشري، فإن النتائج ستجذب انتباه علماء الوراثة السكانية، وعلماء الكيمياء الحيوية، والباحثين التطوريين، وعلماء الآثار، وعلماء الأنثروبولوجيا، وحتى علماء الأنساب الذين علموا أنفسهم ذاتيًا".

يرأس البروفيسور مشمار المركز الجامعي للتطور الجينومي والطبي، وهو عضو هيئة تدريس كبير في قسم علوم الحياة في كلية العلوم الطبيعية.

تم تمويل البحث من خلال المنح البحثية المقدمة من مؤسسة العلوم الإسرائيلية، والمؤسسة الثنائية القومية، وصندوق من وحدة علوم الحياة في الجيش الأمريكي.