دراسة جديدة: طيّ الحمض النّووي يلعب دوراً هامّاً في تطوّر الدّماغ البشري!

أظهرت دراسة حديثة أنّ طيّ الحمض النووي ثلاثي الأبعاد للإنسان كان له دور حاسم في تطوّر دماغنا بشكل سريع، وهو ما ميّزنا عن أقرب أقاربنا مثل الشّمبانزي والبونوبو. توفّر النّتائج رؤى جديدة حول التّغيرات الفريدة التي حدثت داخل جينوم الإنسان.

تعتبر المناطق البشرية المتسارعة (HARs) مناطق الحمض النووي التي شهدت التطوّر بوتيرة سريعة غير معتادة، ممّا أدّى إلى تكوين الصّفات المميّزة التي تفصل الإنسان عن باقي الأنواع. وتحت إشراف كاتي بولارد، مديرة معهد غلادستون لعلوم البيانات والتكنولوجيا الحيويّة، قام فريق من الباحثين بدراسة هذه المناطق لما يقرب من عقدين من الزّمن.

كشفت دراستهم الأخيرة أنّ طيّ الحمض النّووي ثلاثيّ الأبعاد داخل النّواة يعتبر عاملاً رئيسيّاً في تطوّر النّوع البشري. إذ أدّت التّغيرات الهيكليّة في جينوم الإنسان، النّاجمة عن إدخال أو حذف أو إعادة ترتيب كتل كبيرة من الحمض النّووي، إلى نماذج طيّ مختلفة مقارنة بالثّدييات الأخرى.

وجد الباحثون أنّ ما يقرب من 30% من المناطق المتسارعة تقع في مناطق الحمض النّووي حيث تسبّبت التّغيرات الهيكليّة في تغيير نماذج الطّي لدى البشر مقارنة بالقرود الأخرى. وكانت تلك المناطق الحاوية على المناطق المتسارعة غنيّة بالجينات المميّزة الّتي تفصل الإنسان عن أقرب أقاربنا، مثل الشّمبانزي.

من خلال مقارنة جينومات 241 نوعاً من الثّدييات باستخدام تقنيّات التّعلّم الآلي، حدّد الفريق 312 منطقة متسارعة ودرس مواقعها ضمن المجاورات ثلاثية الأبعاد للحمض النّووي المطوي. في تجربة قامت بمقارنة الحمض النّووي داخل الخلايا الجذعيّة البشريّة والشّمبانزي المتنامية، تبيّن أنّ ثلث المناطق المتسارعة المحدّدة تمّ تفسيرها بشكل خاصّ أثناء تطوّر قشرة الدّماغ البشري.

تشارك العديد من المناطق المتسارعة في تطوّر الجنين، خاصّة في تكوين المسارات العصبيّة المرتبطة بالذّكاء والقراءة والمهارات الاجتماعية والذاكرة والانتباه والتركيز؛ الصّفات المعروفة بأنها مختلفة بشكل ملحوظ بين البشر والحيوانات الأخرى.

على الرّغم من أنّنا لم نفهم بعد التّأثير الكامل لهذه التغيّرات على تطوّر دماغنا، إلّا أنّ الدّراسة تسلّط الضّوء على التطوّر الفريد وغير المتوقّع لدماغ الإنسان. يخطط فريق البحث لمواصلة دراسة كيف أصبحت هذه التغيرات جزءاً لا يتجزّأ من جينوم نوعنا، ممّا يمهّد الطّريق لفهم أفضل للعوامل الجينيّة التي تجعلنا بشراً فريدين.