يتساءل الكثيرون كيف يمكن للطفرات تحسين النوع و معظمها طفرات مؤذية ؟؟

ترجمة: Alan Hammet

 

الطفرات الضارة والنافعة

 
بالرغم من إنه من المعروف في التطور بأن الإنتخاب الطبيعي ينتقي الجيد من الطفرات و يحيد الضار منها (تحييد الضرر لا إستئصاله بشكل بشكل نهائي) إلا إن هذا الإكتشاف يشرح كيف تنجو الكائنات الحية من الفطرات المؤذية بشكل أكبر

من الأحياء أحادية الخلية إلى الثديات أنشأ التطور كائنات حية معقدة التركيب بشكل أكبر و قادرة على التكيف بشكل أفضل و المذهل و المدهش أكثر هو الطفرات الجينية المؤذية خاصةً لدى المجموعات الأحيائية الصغيرة عديمة الجنس* ألتي لا تعيد مزج جيناتها حيث يمكن للطفرات المؤذية أن تتراكم و تسمى هذه العملية في مجال البايولوجيا التطورية ب Muller’s ratchet ألتي طرحها عالم الجينات الأمريكي Herman Joseph Muller ألتي تتبأ بأن تلف الجينوم الذي يُتَعَذَر التخلص منه يجعل مجموعات الأحياء تتجه نحو الإنقراض

و قد أظهر Richard Neher أحد علماء مؤسسة ماكس بلانك للبايولوجيا التطورية بالتعاون مع زملائه من الولايات المتحدة كيف يعمل نموذج Muller’s ratchet بشكل دقيق و بحثوا في سبب عدم حتمية إنقراض المجموعات الحية بالرغم من الطفرات المؤذية المتتالية

الغالبية العُظمى من الفطرات هي طفرات طفرات مؤذية و طبقاً للإنتخاب الطبيعي فالأفراد ذوي الجينات المفضلة ينجحون بالتكاثر بنسبة أكبر و يوضح عالم الجينات Richard Neher و قائد مجموعة البحث من مؤسسة ماكس بلانك للبايولوجيا التطورية في ألمانيا بأنه في المجموعات الصغيرة كالفيروسات ألتي تتكاثر لاجنسياً خلال فترة العدوى* و يمكن أن تحدث بالصدفة بعملية عشوائية حيث تتراكم الطفرات المؤذية في الفيروسات و تنقرض مجموعة الفطرات الحرة للأفراد و هذا ما يتطابق مع نموذج Muller ألذي نُشِر سنة 1964(حسب النموذج في ذلك الحين)

و نشر كلٌ من Richard Neher و Boris Shraiman من جامعة كاليفورنيا في سانتا بابرا دراسة نظرية لنموذج Mullar و إختاروا نموذج بسيط نسبياً لطفرات مؤذية فقط كلها تمتلك نفس التأثير على الملائمة (أي ملائمة الكائن الحي و تكيفه) و إعتبر العلماء بأن الإنتخاب الطبيعي ضد الطفرات و قاموا بتحليل كيف تؤثر الطفرات في مجموعة الأفراد الملائمين على الأفراد الأقل الملائمة و على المجموعة كلها
و إكتشف كلٌ من Richard Neher و Boris Shraiman بأن المدخل لفهم نموذج Mullar هو في الإستجابة البطيئة..
فلو إن عدد الأفراد الأكثر ملائمة قد إنخفض فأن هذا يعني بان الملائمة تنخفض بعد فترة أو تتأخر
و في دراسةٍ أخرى قام بها الباحثان المذكوران أعلاه مع عدد من العلماء الامريكيين من جامعة كاليفورنيا و جامعات أخرى قام فيها الباحثين بالتحقيق في :

كيف تنجو المجموعات ألتي تتكاثر لا جنسياً من نموذج مولر للطفرات المؤذية ؟؟

مثل مجموعة يمكن لها البقاء في وضعية مستقرة لفترة طويلة حتى تقوم الفطرات المفيدة بتعويض الضرر الناتج عن الطفرات الضارة ألتي تتراكم وفق نموذج مولر حيث وضح Richard Neher بأنه في هذا النموذج الجديد تم إفتراض البيئة المستقرة أولاً و طرحوا إنه من الممكن إن يكون إنتقاء الطفرات في حالة توازن (أي بين الضارة و النافعة) و تم بعد ذلك حساب معدل الطفرات المطلوبة لتحقيق هذا التوازن و كانت النتيجة مذهلة و مدهشة بأنه حتى ضمن ظروف غير ملائمة فأن معدل قليل نسبياً من الطفرات الإيجابية هي كافية لبقاء المجموعة

و هذه الإكتشافات يمكن لها أن تفسر عملية الإصلاح طويلة الأجل في المايتوكوندريا ألتي تسمى بمصانع الطاقة في الخلية و ألتي تمتلك جينوم خاص بها و تنقسم بشكل احادي لا جنسي , و بشكل عام فأن التطور يسير بعشوائية أو كما يقول Richard Heher
أليات التطور عشوائية جداً

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
*للإطلاع http://www.biology-online.org/dictionary/Asexual_reproduction

*بعبارة أدق خلال فترة إنتشار الطفيليات في الجسم
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

المـصادر :
http://www.genetics.org/content/191/4/1283

http://www.mpg.de/5984467/mutations_populations?filter_order=LT&research_topic=BM-EB_BM-EVB_BM-G

http://www.sciencedaily.com/releases/2012/08/120810083613.htm

http://phys.org/news/2012-08-populations-survive-deleterious-mutations-scientists.html

عدد القراءات (104)

التعليقات

التعليقات

error: النسخ غير مسموح في الإقتباس العلمي بل نقل الفكرة بنص آخر، ولا تنسى الاشارة للمصدر.