ویروس هایی که باعث تکامل مغز انسان شدند
نتایج یک تحقیق: ویروس‌هایی در ۳۶۰ میلیون سال پیش باعث تکامل بیشتر مغز انسان شدند
یک مطالعه جدید نشان داد که ویروس‌های بسیار قدیمی که صدها میلیون سال پیش مهرهداران را آلوده کرده‌اند، نقش اساسی در تکامل مغز و بدن‌های انسان‌ها داشته‌اند.
این تحقیق که در مجله سل (Cell) منتشر شده، منشا «میلین»، لایه‌ای عایق از بافت چربی که در اطراف عصب تشکیل می‌شود و به سیگنال‌های الکتریکی اجازه می‌دهد سریعتر حرکت کنند را بررسی می‌کند.
به گفته نویسندگان تحقیق، یک توالی ژن به‌دست آمده از رتروویروس‌ها، ویروس‌هایی که به دی‌ان‌ای میزبان خود حمله می‌کنند، برای تولید میلین بسیار مهم است و این کد اکنون در پستانداران، دوزیستان و ماهی‌های مدرن یافت می‌شود.
رابین فرانکلین، نویسنده ارشد تحقیق و عصب‌شناس از موسسه علوم آزمایشگاهی آلتوس کمبریج به خبرگزاری فرانسه گفت: «موضوع قابل توجه این است که بدون آلودگی با رتروویروس‌ها این اتفاق در تمامی مهرهداران شناخته شده مدرن مانند فیل‌ها، زرافه‌ها و …رخ نمی‌داد.»
محققان پایگاه‌های داده ژنومی را جست‌وجو کردند تا عوامل ژنتیکی مرتبط با تولید میلین را کشف کنند.
تانای گش، زیست شناسی که با آقای فرانکلین کار می‌کرد به مناطق اسرارآمیز «غیر کدشده» ژنوم علاقه‌مند بود، مناطقی که هیچ عملکرد ظاهری ندارند و زمانی بی‌فایده تلقی می‌شدند اما امروزه در حوزه تکامل مهم ارزیابی می‌شوند.
تحقیقات او منجر به شناسایی توالی‌ای شد که از یک رتروویروس که مدت‌ها است در ژن‌های ما وجود دارد و محققان آن را «ترومیلین» نامیده‌اند به دست آمد.
آن‌ها برای تایید کشف خود، آزمایش‌هایی شامل حذف این توالی را در موش‌ها انجام دادند و مشاهده کردند که این موش‌ها دیگر پروتئین لازم برای تشکیل میلین را تولید نمی‌کنند.
دانشمندان سپس به‌دنبال توالی‌های مشابه در ژنوم گونه‌های دیگر گشتند و کد مشابهی را در مهرهداران آرواره‌دار مانند پستانداران، پرندگان، ماهی‌ها، خزندگان و دوزیستان یافتند اما در مهرهداران بدون آرواره یا بی‌مهره‌ها چنین چیزی را پیدا نکردند.
آن‌ها به این نتیجه رسیدند که این توالی به‌طور همزمان در درخت زندگی آرواره‌دارها ظاهر شده است یعنی حدود ۳۶۰ میلیون سال پیش.
براد زوچرو از دانشگاه استنفورد که در این مطالعه دخالتی نداشت اما آن را «بینش شگفت‌انگیزی» از تاریخ اجداد آرواره‌دار ما نامید.
رابین فرانکلین تاکید کرد: «همیشه یک فشار تکاملی وجود داشته است تا فیبرهای عصبی سریعتر تکانه‌های الکتریکی را هدایت کنند.»
او افزود: «اگر آن‌ها این کار را سریعتر انجام دهند، شما عملکرد سریعتری خواهید داشت.» میلین هدایت سریع این سیگنال‌ها را بدون افزایش قطر سلول‌های عصبی امکان‌پذیر می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد به هم نزدیک‌تر شوند. همچنین پشتیبانی ساختاری را فراهم می‌کند به این معنی که اعصاب می‌توانند بیشتر رشد کنند و به رشد اندام‌های بزرگ نیز کمک می‌کند.
در غیاب میلین بی‌مهرگان راه‌های دیگری برای انتقال سریع سیگنال‌های الکتریکی پیدا کرده‌اند: برای مثال ماهی مرکب غول پیکر، مجهز به سلول‌های عصبی بزرگتر است.
در نهایت تیم محققان می‌خواستند بفهمند که آیا عفونت ویروسی تنها یک بار در گونه اجدادی رخ داده است یا چندین بار این اتفاق افتاده بود.
برای پاسخ به این سوال، آن‌ها توالی‌های «رترومیلین» را از ۲۲ گونه از مهرهداران آرواره‌دار تجزیه و تحلیل کردند. این توالی‌ها در یک گونه بیشتر از گونه‌های مشابه بود. به گفته محققان این نشان می‌دهد، موج‌های مختلف عفونت رخ داده است که به تنوع گونه‌های مهره‌دارانی که امروزه شناخته شده‌اند کمک کرده است.
رابین فرانکلین گفت: «ما تمایل داریم که ویروس‌ها را به‌عنوان عوامل بیماری‌زا یا عوامل ایجاد کننده بیماری در نظر بگیریم. اما واقعیت‌پیچیده‌تر است.»
وی افزود: «در زمان‌های مختلف تاریخ، رتروویروس‌ها وارد ژنوم شده و در سلول‌های تولید مثلی گونه‌های مختلف ادغام شدند و اجازه دادند به نسل‌های بعدی منتقل شود.
source:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00013-8
ScientificDialectics