الوراثة فوق الجينية (الايبيجينيتك) vs الدروانيه

دراسة للوراثة فوق الجينية تقلب شجرة الإنسان – القرد التطورية رأساً على عقب.

بسم الله الرحمن الرحيم

الايبيجينيتك أو الوراثة فوق الجينية تعني الصفات الموروثة عبر سلسلة من الانقسامات الخلوية ومن جيل الى اخر دون حدوث تغير في تسلسل لبنات الدنا- DNA. الايبيجينتكس هو علم دراسة التغيرات الموروثة في تركيب ووظيفة الخلية او العضو وفي وظيفة ومظهر الفرد ككل دون احداث تغير في ترتيب لبنات المادة الجينية. ان التغيرات الايبيجيينتكية تمنع الجين من التعبير عن نفسه او تحور الطريقة التي يعبر عن نفسه دون احداث تغير في تسلسل ال DNA فيه.

يضيف علم الايبيجينتكس مستوى جديد ومهم لفهمنا للوراثة وتاثير البيئة على الانسان وسبب الاختلاف بين البشر. ويشير بان بعض الامور في حياة البشر مثل نوع وكمية التغذية والقلق والتعرض الى السموم وامور اخرى كثيرة يمكن ان يكون لها تاثير على الكائن الحي تورث من جيل الى جيل اخر (الحوار المتمدن).

يقول موقع Live Science في مقال جديد على لسان العلماء أن الوراثة فوق الجينية يجب ان توسع فهمنا لعملية الانتقاء الطبيعي، بمعنى آخر هي ستعطي نظرية تطور جديدة بكل تأكيد، وتؤكد مجلةNature هذا الكلام حيث بدأ العلماء يفترضون التأثير القوي للوراثة فوق الجينية Epigenetics وللعلم المقالات كلها من عام 2013. هذه الدراسات تُخبِئ مفاجئة جديدة للتطوريين.

لم تعطي الدراسة الحديثة حول التعديلات على المناطق المتشابهة في الحمض النووي بين الإنسان وثلاثة أنواع من القرود بواسطة الوراثة فوق الجينية صورة مختلطة كلياً حول التطور فقط، بل أعطت صورة مقلوبة بشكل كلي (مجلة Nature 2013).

تعديلات الوراثة فوق الجينية عبارة عن "بطاقة كيميائية" تم اضافتها على طول الكروموسومات بأنماط محددة والتي تتحكم بكيفية تعبير الجينات. حالياً، اثنا عشرة نوعاً من التعديلات المنظمة للجينات في بروتينات الهستون التي تقوم بترزيم جزيئات الحمض النووي، تم توثيقها بشكل جيد في الجينوم البشري. (مجلة Nature 2012). بالإضافة للتعديلات على الهستون، فإن الحمض النووي بنفسه يمكن أن يُعلّم بواسطة مجموعات الميثيل على قواعد نيوكليوتيدات السيتوزين. ولهذا فإن توافقية شفرة الوراثة فوق الجينية معقدة إلى أبعد حد، ولكنها مفتاح لفهم كيفية عمل الجينوم.

بينما تكون شفرة الحمض النووي متقاربة جداً في كل الخلايا في جسم الإنسان، إلا أنشفرة الوراثة فوق الجينية وأنماطها تختلف اعتماداً على نوعي الخلية والنسيج(مجلة Nature 2012). ولأن أنماط الوراثة فوق الجينية تتحكم بكيفية تعبير الجينات في الخلية، فإنالتطوريين مهتمون بمقارنة هذه الأنماط بين الإنسان والقردة لفحص التماثلات والاختلافات. والمثير للاهتمام، إن دراسة مقارنة الوراثة فوق الجينية والتي تم نشرهابواسطة العلماء التطوريين، تناقض بشكل كامل الشجرة المعايرية المستدل عليها لتطور الإنسان – القرد.

في هذه الدراسة، فحص الباحثون أنماط ميثيلية الحمض النووي في خلايا دم الإنسان، الشمبانزي، الغوريلا، والأورانجاتان (مجلة 2013 Nature). وقد ركزوا على المساحات للكروموسومات 21 و 22 عالية التشابه جينياً للإنسان والقرود. لم يتم مقارنة المناطق المختلفة كثيراً بين الكروموسومات نظراً لشدة التشابه (أكثر من 98.9% تطابق). ولهذا فإن هناك مناطق متشابهة جداً على تلك الكروموسومات وأخرى مختلفة. ومقارنة الوراثة فوق الجينية، مثل الكثير من الدراسات التطورية على الحمض النووي، يمكن أن تتم على المساحات بين الكروموسومات التي تتشابه بشدة. طبعاً حتى لا يتهمنا أحدٌ بالتدليس أو باستخدام مصادر خلقية، فليعلم أن هناك بحوث بواسطة الخلقيين أثبتت تشابهات أقل من التشابه أعلاه بكثير، حيث كان معدل التشابه هو 70% على هذا الرابط.

في الدراسة في مجلة Nature، ستة عشرة منطقة مختلفة تم تعريفها على أنها أظهرت اختلافاً قوياً في أنماط الميثيل بين الإنسان والشمبانزي. تم اختيار هذه المناطق لمقارنة أعمق مع الغوريلا والأورانجاتان. كانت المناطق أيضاً مختلفة بشدة بين الإنسان والقردة الأخرى، ولكن ليس بالمستويات والانماط التي يمكن أن يتوقعها أحدٌ ما بناءً على التنبؤات التطورية.

عندما استخدم الباحثون معلومات ميثلية الحمض النووي من المناطق الستة عشرة لتشكيل الشجرة التطورية، كانت الشجرة معكوسة أو مقلوبة كلياً بالمقارنة مع الترتيب الشائع المتعارف عليه لتطور القردة إلى بشر (أنظر الشكل في الأسفل). فالأورانجاتان والتي تم افتراضها على أنها الأقل تطوراً بين القرود قياساً بالإنسان، أظهرت أنماط مثيلية الحمض النووي مشابهة للإنسان أكثر من الشمبانزي والغوريلا! وإذا كان هذا ليس كافياً، كانت الغوريلا في المرتبة الثانية في الشبه مع الإنسان، والشمبانزي في المرتبة الأخيرة! وحسب التنبؤ التطوري، فإن الشمبانزي يجب أن يكون الأكثر شبهاً للإنسان، ثم الغوريلا، وفي الأخير الأورانجاتان.

الشجرة المتعارف عليها عند التطوريين

الشجرة الناتجة من الوراثة فوق الجينية

لماذا الاهتمام بهذه الدراسة؟ لأن نتائج هذه الدراسة بالذات مثيرة للاهتمام لأنها تتحدى جميع التوقعات في الصندوق الفكري والإطار التطوري، فقد قامت حرفياً بقلبه رأساً على عقب مظهرةً أنه نموذج غير معصوم لأصول الإنسان.

*ملاحظات:

1) ميثلية الحمض النووي: DNA Methylation.

2) المصادر على شكل Hyperlinks في إسم المجلة أو الموقع.

علماء التطور يسمون دراسة جديدة للوراثة فوق الجينية Epigenetic في النبات "هرطقة"

اكتشاف جديد في النباتات ينقض كلام داروين حول الطفرات العشوائية التي تؤدي إلى اختلاف الصفات ثم تخضع للانتخاب الطبيعي الذي ينتقي الطفرات الأفضل.

أماط بحثٌ جديدٌ اللثام عن طبقة مخفية من "معلومات فوق جينية تقوم بتحديد الصفات" والتي تتواجد خارج سلسلة الحمض النووي DNA في النباتات. هذا الاكتشاف الجديد يتحدى الإطار الفكري التطوري للمجتمع العلمي وآرائهم المعروفة سابقاً حول كيفية تكيّف الكائنات الحية مع التغييرات البيئية على الصعيد الحيوي الجزيئي في الخلية. في الحقيقة، فإن البعض قام بتسمية هذا البحث الجديد بالـ"هرطقة"!

لمدة تزيد عن خمسين عاماً، قام علماء التطور الدارويني بعزو التغيرات في صفات الكائنات وسماتها إلى سلسلة معينة من الحمض النووي والتي تقوم بتشفير تلك الصفات في هذه الكائنات. ولم يتوقعوا أبداً أن طبقة مخفية من معلومات الوراثة فوق الجينية فوق شفرة الحمض النووي يمكن أن تكون مشاركة بشكل مباشر في كيفية تفاعل النبات مع بيئته المحيطة!

كلاً من النباتات والحيوانات يمتلكون آليات جينية التي تقوم بتعديل معلومات ووظيفة الجينوم بلا أي تغيير فعلي للشفرة الجينية. عملية التغيير هذه تُعرَف بـ"الوراثة فوق الجينية". واحدة من أفضل عمليات الوراثة فوق الجينية المدروسة تتضمن عملية "تأشير" كيميائية لنيوكليدات الحمض النووي في الجينوم باستخدام مجموعات الميثيل. يجدر بالذكر أننا تكلمنا عن الوراثة فوق الجينية في موضوعنا: دراسة للوراثة فوق الجينية تقلب شجرة تطور الإنسان – القرد رأساً على عقب. إشارات الميثيل هذه متصلة بنيوكليدات السايتوسين في أنماط محددة حول الجينات، وأخرى يتم التعبير عنها بواسطة مجموعات متخصصة من البروتينات تدعى"methyltransferases".

إن نظام تأشير الميثيل يعلب دوراً رئيسياً في تحديد كيف ومتى يتم تشغيل وإطفاء الجينات على طول الكروموسوم. إن عمليتي وضع وصيانة إشارات الميثيل هذه تمتاز بالديناميكية والدقة. عندما تنقسم الخلية، ويتم نسخ الحمض النووي الخاص بها، فإن نسخة طبق الأصل من إشارات الميثيل يتم نسخها، والهندسة لهذا النظام المعقد بدأ يتم فهمها مؤخراً، أو الآن.

مؤخراً، تم إضافة دراسة حديثة لنبتة Arabidopsis إلى الأهمية المتصاعدة للوراثة فوق الجينية في التكيّف. في هذا المشروع، قام الباحثون باختبار "انفعال" 80 نبتة Arabidopsis مختلفة، تلك النباتات كانت شبه متطابقة جينياً، باستثناء البعض التي كان ينقصها الجين الذي يتحكم بأنماط "ميثيلية" الحمض النووي المناسبة. ولهذا فإن الاختبار ركز على عدد كبير من مجموعات النباتات المتشابهة جينياً التي تحتوي في الجينوم الخاص بها مستويات طبيعية وشاذة من الميثيلية. قام الباحثون باختبار هذه النباتات لعدة أجيال، وكان الاختبار يشمل أوقات الإزهار ونمو الجذور.

صورة لنبتة

Arabidopsis

إن الدارسة كانت تهدف إلى تحديد ما إذا تم نقل تلك التغيرات في الصفات من جيل إلى آخر بواسطة الفروق الجينية أو الفروق فوق الجينية. وقد وجدوا أن الحمض النووي المسلسل في مناطق جينوم الـ Arabidopsis والتي تتحكم بكل من وقت الإزهار وطول الجذور، كان متطابقاً في كل النباتات الثمانين، ولم يشارك في التغيرات الملحوظة. ولكن ما اكتشفوه كان الآتي: أن التغيرات المتوارثة لهذه الصفات كانت مرتبطة مع تغيرات الميثيلية.

هذا السيناريو يطرح مجموعة متنوعة من المشاكل الكبيرة بوجه التطور. أولاً، فإن ميثيلية الحمض النووي ليست صفة عشوائية في الجينوم – هذه الإشارات يتم وضعها حسب عناوين محددة على الحمض النووي على كل الجينوم. وتتضمن هذه العملية أيضاً نظام مثل الأوركسترا من الآلات الجزيئية التي تربط إشارات الميثيل مع الاستجابة للظروف البيئية.

ثانياً، الآلات الجزيئية المعقدة و الأنظمة يجب أن تقوم بترجمة إشارات الحمض النووي – ليس فقط حسب البيئة، بل أيضاً حسب نوع خلية النبات حيث توجد الإشارات – الجذور، الأوراق، الجذع، إلى آخره.

ثالثاً، حتى يتم مرور النظام بشكل كامل خلال نمو الخلية وحتى إلى الأجيال التالية من النباتات (في البذور)، فإن وجودها عبارة عن نظام منفصل ضروري الذي يقوم بنسخ إشارات الميثيل مع الحمض النووي عندما يتم نسخ الحمض النووي.

إن التطور الدارويني يدعي أن التغيرات العشوائية في الحمض النووي والمرتبطة مع الصفات المختلفة تقوم بتوليد فروقات جديدة ومفيدة، ثم يتم انتقائها بواسطة البيئة. ولكن العلماء يكتشفون حالياً أن الكائنات الحيّة تتأقلم بشكل سريع وقوي مع بيئتها بينما تبقى بشكل واضح كما هي عليه، أي لا تحدث أي تغييرات بسبب الطفرات.

مصدر المقالة:

http://www.sciencemag.org/content/341/6150/1055.summary

قوة المصدر الأكاديمية:

2012 Impact Factor 31.03, (5-year Impact Factor of 33.6), Science articles consistently rank among the world’s most cited research.

http://www.sciencemag.org/site/marketing/info

الوراثه الفوق جينيه لا تدعم النياتردال

متسرع؟!

عنيد؟!

مؤمن أعمى؟!

لا طبعاً، بل كل هذا يُخلط في بوتقة واحدة لينتج لنا ما نعرفه

بـالمـخـلوق الدارويني.

الإيمان الدارويني لا يجعل العلم أعمى، ولا أعور، بل يجعله أحول

نعم، أحول بكل ما تحمله الكلمة من معنى، فتصبح النتائج عرضة للتأويل والتقييم وفق الإيمان الدارويني.

ولأن الملاحدة من الدراونة يحولون نتائج البحوث إلى صراع فكري وإيدولوجي، فلابد أن نرد بنفس الأسلوب ونعيد تحليل النتائج بل وإظهار أحدث الدراسات وأثرها على الاعتقاد السائد

الدراسات الحديثة، تحمل في طياتها مخاطر كبيرة على الإيمان الدارويني

لقد أشرنا في مقال سابق أن التقارير المبنية على بحوث الجينات تشير وبوضوح إلى أن النيانتردال هو إنسان كامل بالضرورة، مما أدى بالعلماء إلى تصنيفه "كإنسان قديم" (1،). ولكن ماذا عن الفروق التشريحية الظاهرية التي أدت أولاً إلى تصنيف النيانتردال كنوع آخر مختلف كلياً من قبل العلماء؟ اليوم، قد تبين أن الجواب يمكن أن يوجد بالوراثة فوق الجينية بحسب البحث المنشور حديثاً (2).

الوراثة فوق الجينية، في الصورة الأكثر حداثةً، تشير إلى التغييرات الكيميائية القابلة للتوريث التي تمت بواسطة الآلات الخلوية على الحمض النووي DNA لتعديل وظيفة الجين بلا تعديل فعلي لشفرة الحمض النووي. وفي مجال علم الجينوم (ويترجموه للعربية علم المجينيات) فهو يعرّف بدقة أكبر كتعديل للكروماتين. الكروماتين هو الشيء الذي يتم صنع الكروموسومات منه، والذي يحتوي على جزيئات الحمض النووي ملفوفة حول بروتينات تدعى الهستونات. كلا الحمض النووي وبروتينات الهستون يمكن تعديلهما كيميائياُ للتحكم بعمل الجينات، وعملية التنظيم هذه تتم على طول الكروموسوم.

إن ما يحدث بشكل خاص هو أن جزيء الحمض النووي يتم تعديله بواسطة إضافة مجموعات الميثيل لنيوكليدات السايتوسين، وهذه العملية تعرف بميثيلية الحمض النووي methylated the DNA. بشكل عام، كلما كانت ميثلية الحمض النووي أكثر عند بداية منطقة الجين، كلما كانت فعالية الجين أقل. وتُعرَف أنماط ميثيلية الحمض النووي خلال الجينوم بالـ methylome ويمكن مقارنتها بين الجينومات المتشابهة وربطها بنوع محدد من نشاط الجين.

في تقرير حديث في مجلة Science المرموقة علمياً، درس الباحثون ميثيلية نوعين مختلفين من النيانتردال باستخدام طريقة جديدة غير مباشرة لتحليل الحمض النووي القديم (2). وقد دعّموا دراستهم لميثيلية الحمض النووي بواسطة الإنسان الحديث، وقد قالوا أن "أكثر من 99% من كلا الجينومين القديمين أظهرا لا فروق واضحة في الميثيلية مع المقارنة مع جينوم الإنسان الحالي." وكتأكيد آخر للتقنية التي استخدموها، قاموا بتحليل أنماط ميثيلية في النيانتردال ومقارنتها مع الإنسان الحديث في "جينات التدبير المنزلي" – وهي جينات مطلوبة لصيانة الوظائف الخلوية الأساسية. وكانت الأنماط الميثيلية متطابقة بالمقارنة مع الإنسان الحديث، مما يشير إلى أن منهجية الدراسة كانت دقيقة بشكل مقبول.

ولكن، الجزء الأكثر إثارة للاهتمام في هذه الدراسة، هو الذي قال الباحثون فيه: "في كل انسان قديم وجدنا 1100 منطقة ميثيلية متمايزة." وبينما بعض تلك المناطق يمكن ربطها مع التنوع السكاني فقط، إلا أن فروقات ميثيلية واضحة بين النيانتردال والإنسان الحديث تم إيجادها في مناطق الجينوم المشاركة في التحكم وتنظيم عناقيد جين هوكس Hox. والمتعارف عليه أن جينات هوكس مرتبطات بنمو العظم والهيكل العظمي. ولهذا فإن مؤلفي البحث يؤمنون بأن التغييرات التنظيمية في هذه المناطق والمُقادة بواسطة الوراثة فوق الجينية كانت الجذر للفروقات التشريحية المتعددة بين الإنسان الحديث والنيانتردال، بالرغم من أن سلسلة الحمض النووي للإنسان والنيانتردال هي نفسها أساساً.

علمياً، فالوراثة فوق الجينية تتأثر بالحمية الغذائية، نمط الحياة، والعوامل البيئية. وحقيقةً فالنيانتردال كان يعيش في حقبة قد يكون فيها المناخ يختلف بشكل جلي عما نحن فيه الآن (3) مما أدى إلى تغيير محتمل بأشكالهم. وبالتالي فالدراسات الحديثة تدق مسماراً آخرَ في نعش التطوّر، بالرغم من محاولة التطوريين الاستماتة لإيجاد فروق حسب البحوث القديمة، ولكن مع البحوث الأخيرة فالوضع اختلف كثيراً.

References

1-النيانتردال، بشر أم أشباه بشر؟

2- Gokhman, D., et al. 2014. Reconstructing the DNA Methylation Maps of the Neandertal and the Denisovan. Science. DOI: 10.1126/science.1250368.

3- http://www.bbc.co.uk/sn/tvradio/prog..._summary.shtml