139 جينًا يميز البشر عن الرئيسيات الأخرى

ما الجينات التي تميز أدمغتنا عن الرئيسيات الأخرى؟

لربما تكون مجموعة مكونة من 139 جينًا يُعبر عنها بشكل شائع في أدمغة الرئيسيات -والتي خضعت للتباعد التطوري في أدمغة البشر فقط- هي مصدر قدراتنا المعرفية الفريدة وفقًا لدراسة أجرتها جامعة تورنتو.

نشر البحث في مجلة Nature Ecology & Evolution.

ما الذي يميز أدمغتنا عن الرئيسيات الأخرى؟

يتمتع البشر بقدرات معرفية فريدة مقارنة بالرئيسيات الأخرى. ويُعتقد أنها تطورت بعد انفصالنا التطوري عن بقية القردة العليا (إنسان الغاب، الغوريلا، الشمبانزي، الشمبانزي القزم) مع توسع القشرة الدماغية للدماغ وزيادة التنوع الخلوي.

ومع ذلك، فإن الآليات التي تقوم عليها هذه التغييرات ليست مفهومة جيدًا. حاليًا، أنشأ فريق دولي من الباحثين خريطة دماغية للعديد من أنواع الرئيسيات، باستخدام مجموعة بيانات تسلسل خلية واحدة مصدرها شبكة تعداد خلايا مبادرة الدماغ (BICCN). استخدم التحليل عينات مأخوذة من التلفيف الصدغي الأوسط لأدمغة خمسة من الرئيسيات – الإنسان، الشمبانزي، الغوريلا، المكاك، والقردة.

اُكتشفت مجموعة فرعية مكونة من 139 جينًا يُعبر عنها بشكل مختلف في أدمغة الإنسان مقارنةً بأدمغة الشمبانزي والغوريلا وقرود المكاك والقردة.

هذه الجينات شائعة بين الرئيسيات ولكنها تظهر تعبيرًا متباينًا للغاية في أدمغة الإنسان. كما أنها أكثر عرضة لتحمل الطفرات دون التأثير في وظيفتهم، مما يشير إلى أن تلك الجينات تنامت تحت ضغط انتقائي تطوري أكثر استرخاءً. وهذا يمكن أن يسمح لهم بالحصول على قدرة معرفية ذات مستوى أعلى.

وقال هامسيني سوريش Hamsini Suresh، المؤلف الأول للدراسة والباحث المشارك في مركز Donnelly دونيلي للأبحاث الخلوية والجزيئية الحيوية، إن: «الجينات التي تباعدت لدى البشر يجب أن تكون متقبلة للتغيير». «يظهر هذا كتساهل مع طفرات فقدان الوظيفة ويبدو أنه يسمح بالتغير التطوري السريع في الدماغ البشري».

عُثر على الجينات المتباينة في 57 نوعًا من خلايا الدماغ. ربع الجينات عُبر عنها بشكل مختلف فقط في الخلايا العصبية -المادة الرمادية في الدماغ- ونصفها الآخر بشكل مختلف فقط في الخلايا الدبقية – التي تشكل المادة البيضاء.

ومن المثير للدهشة أن قرابة 25% من الجينات البشرية المتباينة التي حُددت ترتبط باضطرابات الدماغ المختلفة.

تمكين البحث في التطور والمرض

وقال جيسي جيليس Jesse Gillis، مؤلف رئيسي للدراسة وأستاذ مشارك في مركز دونيلي: «يساهم هذا البحث في فهمنا للاختلافات في الدماغ بين البشر والقرود الأخرى على المستوى الخلوي، ولكنه أنتج أيضًا قاعدة بيانات يمكن استخدامها لمزيد من توصيف أوجه التشابه والاختلاف الجيني بين الرئيسيات».

وقال سوريش: «هناك قرابة 570 ألف خلية في فهقة الخلية الواحدة عبر الرئيسيات في التلفيف الصدغي الأوسط». «إن تحديد قائمة لأنواع الخلايا المشتركة في هذه المنطقة من الدماغ يوفر إطارًا لاستكشاف الحفاظ على البنية الخلوية واختلافها عبر تطور الرئيسيات. يمكننا استخدام المعلومات الناتجة لدراسة التطور والمرض بطريقة أكثر استهدافًا».

أتاح الباحثون فهارسهم الشاملة للتعبير الجيني للخلية الواحدة عبر الإنترنت، مما وفر فرصًا لإجراء تحليلات تطورية جديدة.