حساب : CC0 Public Domain
in ,

دراسة …. الحمض النووي دينيسوفان يؤثر على الجهاز المناعي لسكان أوقيانوسيا المعاصرين

حساب : CC0 Public Domain

تم اكتشاف أكثر من 120.000 اختلاف جيني بشري جديد يؤثر على مناطق كبيرة من الحمض النووي ، ويرتبط بعضها بالاستجابة المناعية أو القابلية للإصابة بالمرض أو الهضم. حدد العلماء في معهد ويلكوم سانجر هذه التغييرات التي تؤثر على قواعد متعددة من الحمض النووي ، والمعروفة باسم الاختلافات الهيكلية ، في دراسة لأكثر السكان تنوعًا في العالم تم فحصهم حتى الآن. وشمل ذلك الاختلافات في الجينات ذات الأهمية الطبية في السكان من بابوا غينيا الجديدة الموروثة من أسلاف دينيسوفان.

يضيف المصدر ، المنشور اليوم في الخلية ، مناطق تسلسل جديدة إلى الجينوم المرجعي البشري ، وهو المعيار العالمي لجميع علم الوراثة البشرية ، وهو مع ذلك غير كامل. هذه الاختلافات غير المعروفة سابقًا في الجينات ذات الأهمية الطبية ، والتي يمكن أن تؤثر على فعالية العلاجات الطبية في مجموعات سكانية معينة ، ستكون مصدرًا قيمًا لمجال الطب الدقيق في جميع أنحاء العالم.

الاختلافات الهيكلية هي التغيرات الجينية التي يمكن أن تشمل أي شيء من بضعة إلى ملايين الأزواج الأساسية من الحمض النووي ، وبالتالي من المرجح أن تؤثر بشكل خاص على كيفية عمل الجينات. تعتبر بعض الجينات ، مثل تلك التي تؤثر على الاستجابة المناعية  “و هذه مهمة طبيا“. يمكن أن تؤدي تغييرات الحمض النووي التي تؤثر على كيفية عمل هذه الجينات إلى مشاكل صحية أو زيادة المقاومة أو التعرض لأمراض معينة.

حتى الآن ، ركزت معظم الدراسات الجينية واسعة النطاق بشكل عام على التغييرات التي تؤثر على أزواج قاعدة واحدة من الحمض النووي.

قاد العلماء في معهد ويلكوم سانجر سابقًا تسلسل 911 جينومًا من 54 مجموعة متنوعة جغرافيًا ولغويًا وثقافيًا من جميع أنحاء العالم ، وقد بحثوا الآن عن الاختلافات الهيكلية في هذه التسلسلات.

تمت مقارنة التسلسلات مع الجينوم المرجعي البشري لإنشاء كتالوج للتغيرات الهيكلية ، أكثر من ثلاثة أرباعها لم تكن معروفة من قبل. ثم قام الفريق بالتحقيق في مدى شيوع هذه الاختلافات الهيكلية في كل من السكان 54 ، وأي منهم ورث من أسلاف نياندرتال أو دينيسوفان.

من بين الاختلافات الهيكلية التي تم اكتشافها والبالغ عددها 126018 اختلافات مهمة من الناحية الطبية موروثة من أسلاف دينيسوفان في سكان أوقيانوسيا من بابوا غينيا الجديدة والمناطق المجاورة ، بما في ذلك الحذف عالي التردد في جين AQR الذي يلعب دورًا في الكشف عن الفيروسات وتنظيم الاستجابة المناعية المضادة للفيروسات.

محمد المري المؤلف الأول للدراسة و طالب الدكتوراه في معهد ويلكوم سانجر قال : “من خلال تحليل جينومات السكان غير المدروسين ، تمكنا من العثور على اختلافات هيكلية عالية التردد لم يتم الكشف عنها بواسطة مشاريع التسلسل واسعة النطاق السابقة. والعديد من هذه الجينات في جينات مهمة طبيًا تخبرنا لنا كيف تطور السكان لمقاومة مرض معين أو لماذا قد يكونون عرضة للامراض الاخرى . هذه معرفة حيوية وستساعد على ضمان أن تكون العلاجات مصممة لكل مجتمع محدد. ”

تم الكشف عن اختلافات هيكلية ملحوظة أخرى من خلال الدراسة ، إلى جانب المعرفة الحالية بالتطور البشري ودور جينات محددة ، تسلط الدراسة  الضوء على كيفية تطور السكان الفردية.

تم العثور على شعب كاريتيانا ، الذين يقيمون في البرازيل الحديثة ، يحملون اختلافًا في جين MGAM الذي يؤثر على هضم النشا. يُستمد نظام كاريتيانا الغذائي من صيد الأسماك والصيد بشكل عام  والزراعة ، لذا فإن انخفاض هضم النشا ربما يكون ضارًا وبالتالي مفاجئًا. يُعتقد أن الحظ السيئ ربما يكون قد ركز هذا التباين في عدد السكان الصغير الذي نجا من الانهيار السكاني خلال السنوات الـ 5000 الماضية.

اكتشف الفريق أيضًا “ازدواجية هاربة” جديدة ، حيث تطور السكان لحمل نسخ متعددة من الجينات. على سبيل المثال ، حمل جميع السكان الأفارقة المدرجين في الدراسة نسخًا متعددة من جين HPR ، الذي يرتبط بمقاومة مرض النوم. وقد حملت أكبر عدد من النسخ (حتى تسع) سكان وسط وغرب إفريقيا ، حيث ينتشر المرض بشكل أكبر.

وقال الدكتور إيد هولوكس الخبير في المجال من جامعة ليستر: “هذه دراسة قيمة للغاية تظهر أهمية التنوع الهيكلي للجينوم البشري في التنوع الجيني للإنسان حول العالم. ويدعم العمل هذا المفهوم أن بعض التكيفات البشرية مع بيئات مختلفة ترجع إلى فقدان أو اكتساب جينات كاملة ، أو أجزاء من الجينات. يمكن أن يكون من الصعب العثور على الاختلاف الهيكلي ، كما توفر هذه الدراسة أيضًا مجموعة مرجعية متنوعة من الاختلافات الهيكلية والتي ستكون بمثابة مهمة نقطة انطلاق للدراسات المستقبلية “.

تضيف الدراسة ما يقرب من مليوني زوج أساسي تم تحديدهم حديثًا إلى تسلسل الجينوم المرجعي البشري. لأن الجينوم المرجعي البشري تم تجميعه من عدد صغير من الناس ، فإن مناطق الحمض النووي التي لم تكن موجودة في هؤلاء الأفراد مفقودة من التسلسل المرجعي.

قام الفريق بإعادة تكوين 25 جينوم بشري متنوع من الصفر باستخدام ابتكار تكنولوجي حديث يسمى de novo genome assembly. من خلال مقارنة هذه الجينومات المجمعة مباشرة مع المرجع ، تمكن الباحثون من تحديد التسلسلات المفقودة الموجودة في مجموعات سكانية متعددة. يوضح هذا تحديد مرجع بشري واحد والحاجة إلى جينومات مرجعية عالية الجودة من مجموعات سكانية متنوعة.

قال الدكتور يالي شي ، الذي تقاعد مؤخرًا من معهد ويلكوم سانجر: “المتغيرات الهيكلية معقدة ولكنها مهمة للغاية من الناحية الوظيفية والتطورية والطبيّة. إن اكتشاف هذه الاختلافات الهيكلية الجديدة يوفر أحد أغنى الموارد لهذا النوع من الاختلاف حتى الآن ، الذي لا يقدم فقط رؤى فريدة في تاريخ السكان ويحسن الجينوم المرجعي البشري المستخدم حاليًا ، ولكنه سيفيد أيضًا الدراسات الطبية المستقبلية بشكل كبير “.

لمعلومات اكثر :

Mohamed A. Almarri, Anders Bergström and Javier Prado-Martinez et al. (2020). Population Structure, Stratification and Introgression of Human Structural Variation. Cell. من هنا

What do you think?

Comments

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Loading…

0

مضخة صغيرة تقوم ببناء مُركبات البيروتاكسين بدقة

تحدي جديد ,,,, تعزيز قياسات المسافات الجديدة لمعرفة دقيقة بالكون