محققان با استخراج کامل توالی کروموزوم Y در شامپانزه متوجه شده‌اند که این کروموزوم به سرعت تغییر می‌کند و تغییر آن به عنوان یک کروموزوم جنسی می‌تواند روند تکامل را در این گونه تغییر دهد.

محبوبه عمیدی: به تازگی توالی کروموزم‌های جنسی نر در شامپانزه که پیش از این به نظر نمی‌آمد اهمیت چندانی در تکامل این پستاندار داشته باشند، توسط دانشمندان به طور کامل رمزگشایی‌ شده و به دلیل حجم بالای تغییرات ساختاری و سرعت روند تکامل در مقایسه با تغییرات ژنوم انسانی موجب شگفتی پژوهشگران شده است.

به گزارش نیچر،دیوید پیج از مؤسسه تحقیقات زیست-پزشکی وایت‌هد در کمبریج، ماساچوست که هدایت این تیم تحقیقاتی را به عهده داشته است، می‌گوید: «کروموزوم جنسی نر در شامپانزه‌ای که اغلب با نام علمی «پان تروگلودیت» می‌شناسیم، تفاوت فاحشی با این کروموزوم در انسان دارد. به نظر می‌رسد یک بازسازى یا بهتر بگویم تغییرات اساسی ساختاری در این کروموزوم باعث‌شده ژنوم انسان و شامپانزه تا این حد از یکدیگر فاصله بگیرند».

در حالی‌که تکامل کروموزوم‌هاى جنسى از حدود 200 تا 300 میلیون سال پیش آغاز شده، بیش از 6 تا 7 میلیون سال از تفکیک ژنوم انسان اولیه و شامپانزه نمی‌گذرد و نتایج متعددی نشان می‌دهند تغییرات چندانی در این دو ژنوم پیش از این زمان وجود نداشته است.

اما این تحلیل‌ها تنها کروموزوم جنسی Y را از این قاعده مستثنى کرده‌اند. این کروموزوم برخلاف بسیاری از توالی‌های ژنتیکی شناخته‌شده از دو رشته متقارن که در بسیاری از بخش‌ها تصویر آیینه‌ای یکدیگر هستند، تشکیل شده و ساختاری دور از تمامی تکنیک‌های استاندارد به کار رفته در ایجاد توالی ژنی دارد. چندین سال پیش بخشی از توالی این کروموزوم در شامپانزه شناسایی شد، اما آنچه که امروزه به آن استناد می‌شود توالی کامل کروموزوم است که به تازگی شناسایی شده است.

پیج و همکارانش برای شناسایی کامل این توالی پس از تکمیل توالی‌ها در قطعات بزرگی از این کروموزوم آنها را عینا به یکدیگر متصل کرده‌اند تا تصویر روشنی از کروموزوم جنسی Y را در شامپانزه‌‌‌ها در نهایت در اختیار داشته باشند.

همانطور که پژوهش‌های پیش از این نیز پیش‌بینی کرده بودند، این مطالعه نشان می‌دهد بسیاری از تغییرات ساختاری جدید در این کروموزوم به دلیل حذف ژن‌ها از کروموزوم شامپانزه و در مقابل دریافت ژن‌های تازه‌ای توسط این کروموزوم در انسان است. مشاهدات این تیم نشان می‌دهد که کروموزوم Y در شامپانزه تنها دو سوم ژن‌های تفریقی یا ژن‌های متعلق به این گونه را نسبت به انسان در اختیار دارد و علاوه بر این تنها شامل 47% پروتئین‌های رمزگذاری ژن ها در انسان است. این در حالی است که تفاوت میان ساختار ژنوم انسانی و شامپانزه در سایر کروموزوم‌ها کمتر از 1% پیش‌بینی می‌شود.

این تفاوت زمانی که توالی بخش بزرگی از کروموزوم Y در انسان و شامپانزه مقایسه شود به مراتب مشهودتر است. بیش از 30% از ژن‌های این کروموزوم در انسان فاقد همتا در کروموزوم مشابه متعلق به شامپانزه هستند و باز هم این در حالی است که تفاوت ساختاری باقی‌مانده ژنوم این دو جاندار کمتر از 2% است.

اگر تفاوت ساختاری این دو کروموزوم را با کروموزوم شماره 21 که تنها نمونه‌ای است که با دقتی مشابه توالی آن در انسان و شامپانزه تعیین شده مقایسه کنیم؛ می بینیم تغییرات بسیار اندکی در این کروموزوم ایجاد شده و نوآرایی بسیار‌محدودتری وجود دارد.

پیج می‌گوید: «اگر توالی کروموزم شماره 21 را در انسان مشاهده کنید، مانند این است که توالی این کروموزوم را در شامپانزه بررسی کرده باشید، به نظر می‌رسد این قطعه در تکامل دست‌نخورده باقی‌مانده و در عوض این کروموزوم Y است که تکه‌تکه شده است».

نکته جالب توجه دیگری هم وجود دارد، کروموزوم Yتنها کروموزومی است که در مرحله تقسیم سلولی فاقد جفت است و به همین دلیل احتمال جابجایی دی.ان.ای در آن باید بسیار‌کمتر از کروموزوم های جفت در این مرحله باشد. کریستن دیستچ نسل‌شناس دانشگاه واشنگتن در سیاتل می‌‌گوید: «به نظر می‌رسد با کروموزومی متفاوت از بقیه محتوای ژنوم مواجه هستیم که دارد تکاملی شگفت‌انگیز را تجربه می‌کند».

این تنها کروموزوم Y نیست که دارد تکامل پیدا می‌کند، بلکه نسل شامپانزه نیز دچار تحول می‌شود. کروموزوم Y یکی از کروموزوم جنسی است و به خصوص در این حیوان که در فصل جفت‌گیری هر ماده با چندین شامپانزه نر آمیزش خواهد داشت، شانس تولد نوزاد از قوی‌ترین اسپرم بسیار‌ بیشتر است.

پیج می‌گوید: «زمانی که شناسایی ژنوم شامپانزه را آغاز کردیم، عامه مردم می‌خواستند بدانند تفاوت در کجاست که ما قادریم حرف بزنیم و شعر بگوییم. کسی فکر نمی‌کرد تفاوت اصلی در بقای نسل باشد».

کد خبر 38050

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
5 + 2 =