جينات غريبة في جينيومنا البشري

انتقال المورثات بين الكائنات الحية التي تعيش في نفس البيئة معروف بنقل الجينات الافقي. وهو معروف في الكائنات احادية الخلية ويعتقد بانها عملية مهمة توضح كيفية تطور مقاومة البكتريا للمضادات الحيوية بسرعة، على سبيل المثال.

يعتقد ايضاً بأن نقل الجينات الافقي يلعب دوراً مهماً في تطور بعض الحيوانات من ضمنها الديدان الخيطية، التي اكتسبت مورثات من الاحياء المجهرية والنباتات، وبعض الخنافس التي اكتسبت مورثات لتنتج انزيمات تعمل على هضم حبات القهوة. على كل حال، الفكرة من ظهور نقل الجينات الافقي في اكثر الحيوانات تعقيداً، مثل الانسان تم مناقشتها على نطاق واسع.

قال المؤلف الرئيسي الاستير كرسب من قسم الهندسة الكيميائية والتكنلوجيا الحيوية في جامعة كامبرج: “هذا اول بحث يعرض كيفية ظهور نقل الجينات الافقي في الحيوانات على نحو واسع، من ضمنها الانسان، مما ادى الى اعطاء عشرات او مئات من المورثات الخارجية النشطة. المثير للدهشة، على الرغم من كونه نادر الحدوث، يبدوا انه قد ساهم في تطور العديد من الحيوانات وان العملية مستمرة. ربما نحتاج إلى اعادة تقييم كيفية تفكيرنا حول التطور.”

درس الباحثون العوامل الوراثية لـ12 نوع من ذبابة الفاكهة، أربع انواع من الديدان الخيطية، وعشرة انواع من الثدييات العليا، من ضمنها الانسان. حسب الباحثون كيفية تراصف كل جين من جيناتها مع نظيراتها في الجينات الوراثية في الانواع الاخرى لتقدير مدى احتمال ان تكون جينات خارجية في الاصل. بالمقارنة مع مجاميع أخرى من العينات، كان بامكانهم حساب كم من الوقت تم الحصول على المورثات.

في البشر، اكدوا ان 17 من المورثات المذكورة مسبقا قد اكتسبت من عملية نقل الجينات الافقي، وحددوا 128 من المورثات الخارجية الاضافية في الجينوم البشري التي لم تُذكر مسبقا. عدد المورثات، بما في ذلك جين…..، الذي يحدد فصيلة دم الفرد، تم الحصول عليها بواسطة الحيوانات الفقرية من خلال نقل الجينات الافقي. الاغلبية من المورثات لها علاقة بالانزيمات المشاركة في عملية الايض الغذائي.

في البشر، شاركت بعض المورثات في عملية التمثيل الغذائي للدهون، بما في ذلك تحطيم الاحماض الدهنية وتشكيل الـ…. شاركت المورثات الاخرى في الاستجابات المناعية، بما في ذلك الاستجابات الالتهابية، اشارات الخلايا المناعية، الردود المضادة للميكروبات، بينما تشمل اصناف المورثات الاخرى عملية التمثيل الغذائي للاحماض الامينية، تعديل البروتين والانشطة المضادة للاكسدة.

حدد الفريق فئة الكائنات الحية التي جاءت من المورثات المنقولة. البكتريا والطلائعيات، فئة اخرى من الكائنات المجهرية، كانت من اكثر الاصناف شيوعا في العينات المدروسة. وحددو ايضا النقل الجيني الافقي من الفيروسات، المسؤولة عن اكثر من 50 من المورثات الخارجية في الثدييات العليا.”

تم تحديد بعض الجينات على انها نشأت من الفطريات. هذا يوضح سبب رفض الدراسات السابقة لفكرة ان هذه الجينات خارجية في الاصل، حيث ركزت الدراسات على البكتريا فقط كمصدر لعملية النقل الجيني الافقي.

تم ايجاد الاغلبية من عملية النقل الجيني الافقي في الثديات، التي تحدث بين اسلاف الفقريات الشائعة واسلاف الثديات الشائعة.

يقول المؤلفون ان تحليلهم ربما يقلل من قيمة الامتداد الحقيقي لعملية النقل الجيني الافقي في الحيوانات وان النقل المباشر بين الكائنات المتعددة الخلايا المعقدة معقول ايضا، والمعروف في بعض علاقات الطيفيلي-المستضيف.

للدراسة اثار كامنة على تسلسل الجينوم البشري بصورة عامة. تزيل مخططات الجينوم البشري التسلسل البكتيري من النتائج على فرض انها عوامل ملوثة.

يضيف د.كيارا من قسم الهندسة الكيميائية والتكنلوجيا الحيوية: “من المهم أن نتأكد من التلوث عند عملنا بتسلسل الجينوم البشري، لكن تظهر دراستنا بأنه لا يجب أن نتجاهل احتمالية كون التسلسل البكتيري جزء حقيقي من جينوم حيواني نشأ من عملية النقل الجيني الافقي.”

المصدر: هنا