ظهرت الحياة على اﻷرض قبل حوالي 4 مليارات سنة وتفرعت إلى عدة مجموعات من اﻷنواع، كيف حصل هذا التنوع؟ تقدم نظرية التطور بالتشارك مع اكتشاف الحمض النووي وكيفية تضاعفه إجابةً وآليَّةً لكيفية حدوث هذه الظاهرة.
تَحدث الطفرات في الحمض النووي من جيل إلى جيل، ويَحْصُلُ انتقاؤها عندما تساعد اﻷفراد على التأقلم بشكل أفضل مع بيئتهم، وقد أدى ذلك إلى تنوع الكائنات الحية المختلفة التي تستوطن الآن جميع النظم البيئية المختلفة للكوكب.
تشرح النظرية الحاليّة -خلاصتها أن التطور ينطوي على أخطاء تقع عند تكرار أحد الجينات- كيف يمكن أن تتغير الجينات بمرور الوقت وتكتسب معانٍ جديدة، ومع ذلك لا يزال تحرك المواقع النسبية للجينات على الكروموسومات بمرور الوقت أحد ألغاز علم الأحياء.
يتضح هذا جليًّا في البكتيريا، إذ أنه غالبًا ما يكون لدى الأنواع المختلفة نفس الجينات في مواقع نسبية مختلفة جدًّا، تظل الجينات تغير مواقعها منذ نشأة الحياة، تتمثل الأسئلة المطروحة في كيفية وسبب تحريك الجينات لمواقعها النسبية؟
يقترح العلماء في جامعة أوبسالا فرضية تضاف لنظرية التطور التي يمكن أن تشرح كيف ولماذا تتحرك الجينات على الكروموسومات، تستند الفرضية -التي تسمى فرضية SNAP، إلى ملاحظة تكرار حدوث التضاعف الترادفي في أقسام الكروموسوم في البكتيريا (أكثر بمليون مرة من أغلب الطفرات)، تختفي هذه النسخ المضاعفة تلقائيا ما لم تُنتقَ.
قد يحدث اختيار النسخ المضاعفة عندما تجد البكتيريا نفسها في بيئة دون المثالية، يمكن أن يؤدي خلالها تواجد نسختين من جين معين إلى زيادة التأقلم مع البيئة (على سبيل المثال، إذا تضمنت المنطقة المكررة جينًا يزيد معدل النمو للمغذيات الفقيرة).
تحتوي النسخ المضاعفة عادة مئات الجينات، مع أن الاختيار يقع على واحد منها فقط.
يرى العالمين جيريت برانديس Gerrit Brandis وديرميد هيوز Diarmaid Hughes أن الطفرات يمكن أن تتراكم بسرعة في مئات الجينات غير المختارة، بما في ذلك الجينات الضرورية عادةً عندما تكون هناك نسخة واحدة فقط في الكروموسوم، بمجرد تعطيل جينين أساسيين مختلفين -واحد في كل نسخة- تبقى النسخة المضاعفة محفوظة.
اعتمادًا على هذه الفرضية، ستحتوي البكتيريا على العديد من الجينات المكررة بشكل غير ضروري، وسيتم تحديد الطفرات لتعطيلها أو حذفها إيجابيًا لأنها تزيد من القدرة على التأقلم.
بمرور الوقت، قد تُفْقَدُ جميع الجينات المكررة غير الضرورية عن طريق الطفرات، لكن ذلك سيحدث عشوائيًا في كل نسخة من النسخ المضاعفة، خلال عملية الفقد العشوائي للجينات المكررة غير الضرورية في كل نسخة من النسخ، يتغير الترتيب النسبي للجينات المتبقية تغييرًا كاملاً.
يمكن لعملية SNAP إعادة ترتيب الجينات بسرعة كبيرة وقد تساهم في تفريق الأنواع المختلفة منها.
اقرأ أيضًا:
اكتشف العلماء فيروسًا غامضًا في البرازيل بدون جينات معروفة يمكنهم التعرف عليها
الجينات: ما هو الجين؟ ما أهميته وما مدى ارتباط صفتنا بالجينات
ترجمة: حمزة جبار
تدقيق: سمية المهدي
مراجعة: صهيب الأغبري
