الحمض النووي القديم يكشف قصة الحصان

2024 مؤلف: Daisy Haig | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 03:05

قال علماء يوم الأربعاء الماضي إنهم كشفوا الحمض النووي لخيول عاش قبل نحو 700 ألف عام ، وهو إنجاز غير مسبوق في مجال علم الجينوم القديم.

يشير الاكتشاف القديم إلى أن جميع الخيول اليوم ، وكذلك الحمير والحمير الوحشية ، تشترك في سلف مشترك عاش منذ حوالي أربعة ملايين سنة ، أي ضعف ما كان يعتقد.

وقال الباحثون إن هذا الاختراق يثير أيضًا الآمال في أن العديد من الحفريات التي تعتبر غير مفيدة لأخذ عينات من الحمض النووي قد تكون مكتظة بالكنوز الجينية.

قال الفريق في تقرير في مجلة Nature ، إن الحكاية بدأت منذ 10 سنوات ، مع اكتشاف قطعة من عظم حصان متحجر في التربة الصقيعية في موقع يسمى ثيسل كريك ، في منطقة يوكون الكندية.

قال لودوفيك أورلاندو ، الباحث الفرنسي في مركز علم الجينات في متحف التاريخ الطبيعي بالدنمارك ، "إنها قطعة من عظم ميتابوديال" من الساق.

"إنه جزء يبلغ طوله حوالي 15 سم (ست بوصات) وعرضه ثمانية سنتيمترات (3.2 بوصات)".

يشير الإشعاع للأرض التي تم العثور فيها على العظم إلى أن المادة العضوية هناك - الأوراق المتحللة وما إلى ذلك - قد ترسبت منذ حوالي 735000 عام.

تم حفظ العينة بشكل مذهل في البرد العميق - ولكن كان من المؤكد أن الوقت قد أضر بخلاياها ، وبالتالي يحد من فرص إخراج الحمض النووي المفيد منها.

وقال اورلاندو لوكالة فرانس برس "كانت فرصة فريدة لدفع التكنولوجيا لدينا الى اقصى حد".

"لأكون صريحًا ، أنا نفسي لم أعتقد أنه سيكون ممكنًا عندما تناولنا الفكرة لأول مرة."

بدأت هذه الشكوك المبكرة بالظهور في المختبر ، عندما تمكن الباحثون من تحديد بقايا الكولاجين - البروتين الرئيسي الموجود في العظام ، وكذلك العلامات البيولوجية للأوعية الدموية.

ماذا عن الحمض النووي الخلوي؟

في تلك المرحلة ، جاءت خيبة الأمل. كانت التكنولوجيا المتاحة في بداية التحليل قبل ثلاث سنوات أقل بكثير من كونها قادرة على أخذ هذه القطع الصغيرة من الحمض النووي وتحويلها إلى كود واضح.

قال أورلاندو: "لقد تمكنا من الحصول على جزء من تسلسل الحمض النووي مرة واحدة تقريبًا من كل 200 محاولة".

ما غيّر الأشياء كان تغييرًا جيليًا في تكنولوجيا التسلسل.

استغل العلماء ابتكارًا في البحث الطبي ، ووجدوا طريقة لكشف جزيئات الحمض النووي دون الحاجة إلى "تضخيمها" في آلة التسلسل.

هذا النهج يعني أن العينة الثمينة لم يتم إهدارها من خلال حالات الفشل اللانهائية ، وتم تقليل خطر حدوث مزيد من التدهور من خلال المناولة والتعرض للهواء.

كانت النتيجة تحسنًا من ثلاثة إلى أربعة أضعاف في معدل النجاح ، والذي ارتفع إلى 10 أضعاف عندما تم تعديل درجة الحرارة وطريقة الاستخراج بشكل أكبر.

قال أورلاندو: "لقد انتقلنا من واحد من 200 إلى حوالي واحد من كل 20".

وقال: "ما نتج عن ذلك كان قصاصات صغيرة من التسلسلات ، والتي كان علينا بعد ذلك إعادة تجميعها في شفرة جينية كاملة".

"الأمر أشبه بإصلاح مزهرية تحطمت إلى ألف قطعة - فقط هذه القطعة بها مليارات القطع!"

والنتيجة هي أقدم جينوم تم تسلسله بالكامل - من حيوان عاش منذ ما بين 560.000 و 780.000 سنة.

تم تسجيل الرقم القياسي السابق من خلال تسلسل الإنسان الغامض المعروف باسم Denisova hominin ، الذي عاش منذ 70.000 إلى 80.000 سنة.

تمت مقارنة تسلسل الحصان مع جينوم الحصان الذي عاش في أواخر العصر البليستوسيني ، قبل 43000 عام ، بالإضافة إلى تلك الموجودة في خمس سلالات خيول حديثة ، حصان Przewalski (نوع من الخيول البرية التي تباعدت عن الحصان المحلي) ، وحمار.

تقول الدراسة: "تشير تحليلاتنا إلى أن سلالة Equus التي أدت إلى ظهور جميع الخيول والحمير الوحشية والحمير المعاصرة نشأت قبل أربعة إلى 4.5 مليون سنة ، أي ضعف الوقت المقبول تقليديًا".

كما أشارت إلى أن الجهود المبذولة للحفاظ على حصان Przewalski ، من خلال عبوره مع السلالات المحلية ، صالحة وراثيًا. يبدو أنه كان هناك القليل من التطفل الجيني في المتغير البري.

وبعيدًا عن هذا الاكتشاف الفوري ، فإن العلماء واثقون من أن عملهم سوف يسلط يومًا ما الضوء على حيوانات ما قبل التاريخ أو حتى أسلافنا ، من خلال الحفريات التي يعتبر حمضها النووي تقليديًا متدهورًا للغاية بالنسبة للتسلسل.

قال أورلاندو: "في الظروف شديدة البرودة ، تمتلك حوالي 10 بالمائة من الجزيئات الصغيرة فرصة جيدة للبقاء على قيد الحياة لأكثر من مليون عام"

"لقد فتحنا بابًا اعتقدنا أنه مغلق إلى الأبد. كل هذا يتوقف على التقدم التكنولوجي ، لكن لدينا الكثير من الحجج للاعتقاد بأن المستقبل سيقودنا إلى الكنز وليس إلى طريق مسدود."