چند تفاوت آمینواسیدی محدود ممکن است منجر به تغییر عملکردی زیادی بین مغز انسان های مدرن و نئاندرتال ها شده باشد - وبگاه مجوز بازی

به گزارش وبگاه مجوز بازی، در سال های اخیر، پیشرفت های فناوری های زیستی به دانشمندان این امکان را داد که DNA استخراج شده از بقایای باستانی موجودات را بتوانند توالی یابی نمایند و به اطلاعات دقیقی برای آنالیز شباهت ها و تفاوت های ژنوم نئاندرتال ها با ژنوم ما برسند.

بعلاوه دانشمندان حدود 100 اسید آمینه متفاوت - ترکیباتی که پروتئین ها را می سازند - را شناسایی نموده ایم که در طی فرایند تمایز انسان های امروزی از شاخه نئاندرتال ها و پسرعموی نزدیک دیگر ما به نام دنیسووان ها، شناسایی نموده اند.

با این همه معین نبود که این اسید آمینه های متفاوت، چه تفاوت عملکردی کلیدی ایجاد نموده اند.

شش مورد از جایگزین های شناسایی شده در پروتئین هایی وجود دارد که در توزیع کروموزوم ها در طول تقسیم سلولی نقش دارند.

تیمی از محققان به رهبری فیلیپه مورا-برمودز، ژنتیک دان از مؤسسه زیست شناسی سلولی مولکولی و ژنتیک ماکس پلانک در آلمان، آزمایش هایی را انجام دادند تا ببینند آیا می توانند نقش این تغییرات اسید آمینه ای را در رشد نئوکورتکس شناسایی نمایند یا خیر.

محققان با استفاده از CRISPR Cas-9، آن اسید های آمینه را جایگزین آمینو اسید های موجود در انسان در موش کردند تا ببینند تغییر ایجاد شده چه تغییری در رشد مغز آنها ایجاد می نماید.

کار دیگر آنها این بود که با استفاده از سلول های بنیادی جنینی انسان، مغزهای کوچک یا شبه ارگان های مغزی بسازند و و آمینو اسید های انسان مدرن را با انواع نئاندرتال/موش/میمون جایگزین نمایند.

نتایج قابل توجه و شگفت انگیز بود:

دانشمندان دریافتند که که سه اسید آمینه انسان مدرن باعث متافاز طولانی تر می شوند. متافاز مرحله ای در تقسیم سلولی است که در آن کروموزوم ها بریا تقسیم آماده می شوند. همین طولانی شدن متافاز باعث می گردد که خطا های کمتری در هنگام تقسیم کروموزوم ها رخ بدهد.

علاوه بر این، به صورت معکوس، متافاز در ارگانوئید های انسان نئاندرتالی شده، کوتاهتر بود و در نتیجه تعداد خطا های تقسیم کروموزومی، 2 برابر شده بود.

این نشان می دهد که سه جایگزینی مدرن اسید آمینه انسانی در مقایسه با نئاندرتال ها باعث خطا های کمتری در تقسیم کروموزومش شده بود.

اگر در حین تقسیم کروموزومی اشتباهی رخ بدهد، می تواند منجر گردد که تعداد کروموزوم نامساوی وارد سلول های حاصله شده و مثلا منجر به پلی زومی گردد که شخص را مستعد سرطان هایی مانند لوسمی می نماید.

به علاوه عملکرد مغز در نئاندرتال ها ممکن است تحت تأثیر اختلالات کروموزومی قرار گرفته باشد.

محققان در مقاله خود نوشته اند که: داده های کنونی نشان می دهد که احتمال چنین اثرات زیان بار ناشی از تفکیک نادرست کروموزومی ممکن است در انسان های امروزی کمتر از نئاندرتال ها، دنیسووان ها و میمون ها باشد.

این تحقیق در Science منتشر شده است.