الفيروسات القديمة وراء أجساد البشر الكبيرة وأدمغتهم: بحث

[ad_1]

لعبت الفيروسات التي أصابت الفقاريات منذ ملايين السنين دورًا مهمًا في تطور العقول البشرية والأجسام الأكبر حجمًا، وفقًا للبحث.

البحث، الذي نشر في مجلة الخلية، فحص أصول المايلين، وهي طبقة عازلة من الأنسجة الدهنية التي تتشكل حول الأعصاب وتسمح للنبضات الكهربائية بالانتقال بشكل أسرع.

وفقا للمؤلفين، فإن التسلسل الجيني المكتسب من الفيروسات القهقرية – الفيروسات التي تغزو الحمض النووي لمضيفها – وهو أمر بالغ الأهمية لإنتاج المايلين، وهذا الكود موجود الآن في الثدييات والبرمائيات والأسماك الحديثة.

“الشيء الذي أجده الأكثر لفتًا للانتباه هو أن كل تنوع الفقاريات الحديثة التي نعرفها، والحجم الذي حققته: الفيلة، والزرافات، والأناكوندا، والضفادع الأمريكية، والكندور لم يكن ليحدث”، كما يقول مؤلف كبير وعالم أعصاب. وقال روبن فرانكلين من معهد ألتوس لابز-كامبريدج للعلوم لوكالة فرانس برس.

في بحث جديد أجراه تاناي غوش، عالم الأحياء الحسابي وعلم الوراثة في مختبر فرانكلين، قام المحللون بالبحث في قواعد بيانات الجينوم لمحاولة اكتشاف الجينات التي من المحتمل أن تكون مرتبطة بالخلايا التي تنتج المايلين.

على وجه التحديد، كان مهتمًا باستكشاف “المناطق غير المشفرة” الغامضة في الجينوم والتي ليس لها وظيفة واضحة وتم استبعادها في السابق باعتبارها غير مرغوب فيها، ولكن تم الاعتراف بها الآن على أنها ذات أهمية تطورية.

وصل بحث غوش إلى تسلسل معين مشتق من فيروس قهقري داخلي، كامن لفترة طويلة في جيناتنا، والذي أطلق عليه الفريق اسم “RetroMyelin”.

ولاختبار النتائج التي توصلوا إليها، أجرى الباحثون تجارب أسقطوا فيها تسلسل RetroMyelin في خلايا الفئران، ووجدوا أنها لم تعد تنتج البروتين الأساسي اللازم لتكوين المايلين.

ردود فعل أسرع، أجسام أكبر

بعد ذلك، بحثوا عن تسلسلات تشبه RetroMyelin في جينومات الأنواع الأخرى، ووجدوا رمزًا مشابهًا في الفقاريات الفكية – الثدييات والطيور والأسماك والزواحف والبرمائيات – ولكن ليس في الفقاريات أو اللافقاريات عديمة الفك.

وقد دفعهم هذا إلى الاعتقاد بأن التسلسل ظهر في شجرة الحياة في نفس الوقت تقريبًا الذي ظهر فيه الفكين، والذي تطور لأول مرة منذ حوالي 360 مليون سنة في العصر الديفوني، الذي يُطلق عليه عصر الأسماك.

وقال فرانكلين: “كان هناك دائما ضغط تطوري لجعل الألياف العصبية تقوم بتوصيل النبضات الكهربائية بشكل أسرع”. وأضاف: “إذا فعلوا ذلك بشكل أسرع، فيمكنك التصرف بشكل أسرع”، وهو أمر مفيد لكل من الحيوانات المفترسة التي تحاول الإمساك بالأشياء والفريسة التي تحاول الفرار.

يتيح الميالين التوصيل السريع للنبضات دون توسيع قطر الخلايا العصبية، مما يسمح لها بالتجمع بالقرب من بعضها البعض.

كما أنه يوفر الدعم الهيكلي، مما يعني أن الأعصاب يمكن أن تنمو لفترة أطول، مما يسمح بأطراف أطول.

وفي غياب المايلين، وجدت اللافقاريات طرقًا أخرى لنقل الإشارات بشكل أسرع – على سبيل المثال، طورت الحبار العملاقة خلايا عصبية أوسع.

أخيرًا، أراد الفريق معرفة ما إذا كانت العدوى الفيروسية قد حدثت مرة واحدة لنوع سلف واحد، أو ما إذا كانت حدثت أكثر من مرة.

المزيد من الاكتشافات تنتظر؟

للإجابة على ذلك، استخدموا طرقًا حسابية لتحليل تسلسلات RetroMyelin لـ 22 نوعًا من الفقاريات الفكية، ووجدوا أن التسلسلات كانت أكثر تشابهًا داخل الأنواع منها بين الأنواع.

وقال الفريق إن النتيجة تشير إلى أن موجات متعددة من العدوى أدت إلى تنوع أنواع الفقاريات التي نراها اليوم.

وقال فرانكلين: “يميل المرء إلى التفكير في الفيروسات كمسببات للأمراض، أو عوامل مسببة للأمراض”.

لكنه قال إن الواقع أكثر تعقيدا: ففي مراحل مختلفة من التاريخ، دخلت الفيروسات القهقرية الجينوم واندمجت في الخلايا التكاثرية للأنواع، مما سمح لها بالانتقال إلى الأجيال القادمة.

أحد الأمثلة الأكثر شهرة هو المشيمة ــ وهي إحدى الخصائص المميزة لأغلب الثدييات ــ والتي اكتسبناها من مسببات الأمراض المتأصلة في الجينوم لدينا في الماضي العميق.

وقال غوش إن اكتشاف المايلين يمكن أن يكون مجرد خطوة أخرى في مجال ناشئ. وقال: “لا يزال هناك الكثير من الأشياء التي يجب فهمها فيما يتعلق بعلم الأحياء حول كيفية قيام هذه التسلسلات بقيادة عمليات التطور المختلفة”.