چه چیزی ما را به انسان تبدیل می‌کند؟

پاسخ سوال چه چیزی ما را به انسان تبدیل می‌کند ممکن است در بخشی از DNA که نادیده گرفتیم، پیدا شود.
DNA ما با DNA شامپانزه شباهت بسیاری دارد. این موجودات از نظر تکاملی نزدیک ‌ترین خویشاوند زنده به انسان هستند. محققان سلول ‌های بنیادی در دانشگاه لوند در سوئد، بخشی از DNA را یافتند که در گذشته آن را درنظر نمی گرفتیم. آن ها این قسمت را “DNA بدون کد” نام گذاری کردند. با وجود شباهت های بسیار، DNA بدون کد عامل تفاوت میان انسان و شامپانزه ‌ها می باشد و دلیل عملکرد متفاوت مغز ما را توضیح می ‌دهد. این مطالعه در مجله Cell Stem Cell منتشر شد.

خب حالا داستان چیه؟

شامپانزه نزدیک ترین خویشاوند زنده ما از نظر تکاملی است. تحقیقات نشان می دهد که خویشاوندی ما از یک جد مشترک منشاء می گیرد. حدود پنج تا شش میلیون سال پیش، مسیر های تکاملی ما از یکدیگر جدا شد. این مسیرها در نهایت به شامپانزه امروزی، و هومو ساپینز، و سپس انسان قرن بیست و یکم منتهی شد.
در یک مطالعه جدید، محققان سلول های بنیادی در لوند، عامل تفاوت بین مغز انسان و شامپانزه در DNA را بررسی کردند.

روش تحقیقاتی این تیم

یوهان یاکوبسون، استاد علوم اعصاب در دانشگاه لوند و رهبر این تیم تحقیقاتی، گفت: «ما به جای بررسی انسان‌ های زنده و شامپانزه‌ ها، از سلول‌ های بنیادی که در آزمایشگاه رشد کردند، استفاده کردیم. سلول های بنیادی که از سلول های پوست منشا گرفتند، توسط همکاران ما در آلمان، آمریکا و ژاپن تهیه شدند. سپس ما به بررسی سلول های بنیادی که به سلول های مغز تبدیل کرده بودیم، پرداختیم.

با استفاده از سلول های بنیادی، محققان سلول های مغزی انسان و شامپانزه را رشد دادند و این دو نوع سلول را با هم مقایسه کردند. محققان دریافتند که انسان ها و شامپانزه ها از بخشی از DNA خود به روش ‌های مختلفی استفاده می کنند که به نظر می رسد نقش قابل توجهی در رشد مغز ما دارد.
بررسی بخشی از DNA انسان، که متفاوت از DNA شامپانزه بود، تعجب ‌برانگیز بود. در واقع این قسمت از DNA که در گذشته «DNA ناخواسته» می نامیدند، یک رشته بلند تکراری بود که تصور می‌ شد هیچ گونه عملکردی ندارد.

روند قدیمی محققان

پیش از این برای پاسخ به سوال چه چیزی ما را به انسان تبدیل می‌کند، محققان به دنبال پاسخ در بخشی از DNA بودند که ژن‌ های تولیدکننده پروتئین در آن قرار دارند. این بخش تنها حدود دو درصد از کل DNA ما را تشکیل می ‌دهد. آن ها پروتئین ‌ها را نیز برای درک این تفاوت ‌ها بررسی کردند. نتایج نشان می ‌دهد که این تفاوت ‌ها در خارج از ژن ‌های کد کننده پروتئین ها هستند. منشأ اصلی تفاوت ها در بخش بزرگی از DNA است که به عنوان “DNA ناخواسته” نشان گذاری شد و پیش از این تصور می‌ شد هیچ عملکردی ندارد.

این نشان می ‌دهد که اساس تکامل مغز انسان مکانیسم‌ های ژنتیکی است که احتمالاً بسیار پیچیده ‌تر از آن چیزی هستند که قبلاً تصور می ‌شد. زیرا فرض بر این بود که پاسخ در آن دو درصد از DNA ژنتیکی باشد. نتایج ما نشان می ‌دهد آن چیزی که برای رشد مغز مهم می باشد، شاید در 98 درصد نادیده گرفته شده ی مغز  پنهان است. این یک نتیجه ی شگفت انگیز است.

تکنیک سلول های بنیادی مورد استفاده ی محققان در دانشگاه لوند، انقلاب بزرگی است که این نوع تحقیقات را امکان پذیر کرده است. این تکنیک با دریافت جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی در سال 2012 به رسمیت شناخته شد. محقق ژاپنی، شینیا یاماناکا کشف کرد که سلول های تخصصی را می توان دوباره برنامه ریزی کرد. در نتیجه آن ها را به انواع بافت های بدن تبدیل کنیم. اگر محققان بر روی سلول‌ های مغزی بدون این تکنیک کار می ‌کردند، بررسی تفاوت ‌های بین انسان و شامپانزه با استفاده از روش های اخلاقی دفاع پذیر امکان ‌پذیر نبود.»

نتیجه گیری

یوهان یاکوبسون در جواب به پرسش چه چیزی ما را به انسان تبدیل می‌کند گفت: «من معتقدم که مغز کلید درک این سوال جالب است که چه چیزی انسان ها را انسان می سازد؟ چطور شد که انسان ‌ها می‌ توانند از مغزشان به گونه ‌ای استفاده کنند که بتوانند جامعه بسازند؟ به فرزندان خود آموزش دهند و فناوری را توسعه دهند؟»
یوهان یاکوبسون معتقد است که نتایج جدید در آینده ممکن است در یافتن ‌پاسخ هایی بر اساس ژنتیک به سؤالات مربوط به اختلالات روان پزشکی مانند اسکیزوفرنی و اختلالاتی که منحصر به انسان است، کمک کند.
او نتیجه می‌گیرد: «تا کشف نتایج دیگر راه زیادی در پیش است. زیرا به جای انجام تحقیقات بیشتر بر روی 2 درصد از DNA رمزگذاری شده، ممکن است مجبور شویم به بررسی 100 درصد از کل DNA بپردازیم که بسیار امری پیچیده است.

منبع

• Materials provided by Lund University. Note: Content may be edited for style and length.
• Pia A. Johansson, Per Ludvik Brattås, Christopher H. Douse, PingHsun Hsieh, Anita Adami, Julien Pontis, Daniela Grassi, Raquel Garza, Edoardo Sozzi, Rodrigo Cataldo, Marie E. Jönsson, Diahann A.M. Atacho, Karolina Pircs, Feride Eren, Yogita Sharma, Jenny Johansson, Alessandro Fiorenzano, Malin Parmar, Malin Fex, Didier Trono, Evan E. Eichler, Johan Jakobsson. A cis-acting structural variation at the ZNF558 locus controls a gene regulatory network in human brain development. Cell Stem Cell, 2021; DOI: 10.1016/j.stem.2021.09.008

مترجم: فائزه الیاسی | تولید محتوا و ویراستار: نفیسه مظفری