دوشنبه ۲ مرداد ۱۳۹۶ / Monday, 24 July, 2017

چرا شبیه باکتری‌ها نیستیم (از باکتری تا انسان )


چرا شبیه باکتری‌ها نیستیم (از باکتری تا انسان )
«مایکل لینچ» می خواهد بفهمد چرا ما شبیه باکتری ها نیستیم.
زیست شناسان تکاملی بر روی این نکته که انسان و دیگر موجودات زنده از اجداد باکتری مانند مشتق شده اند، اتفاق نظر دارند. تقریباً حدود ۲ میلیارد سال قبل، اجداد انسان انشعاب یافتند.
این گروه جدید که یوکاریوت ها نامیده شدند، رشد کرده و به جانوران دیگر، گیاهان، قارچ ها و پروتوزوآها تبدیل شدند. اختلاف میان یوکاریوت ها و دیگر موجودات که به پروکاریوت ها معروف اند، زیاد بوده و در عین حال بسیار اساسی است. دکتر «لینچ»، زیست شناس دانشگاه ایندیانا، از جمله دانشمندانی است که در پی کشف چگونگی تکامل این اختلاف ها است.
یوکاریوت ها در مقایسه با پروکاریوت ها بزرگ هستند. حتی یک پروتوزوآی تک سلولی ممکن است هزاران بار بزرگ تر از یک باکتری باشد. هنگامی که روی DNA این موجودات تمرکز می کنیم درمی یابیم که این اختلاف ها بسیار اساسی تر و بنیادی تر هستند. ژنوم یوکاریوت ها بسیار پیچیده و در عین حال بسیار بزرگ بوده و حامل ژن های زیادتری است.
یوکاریوت ها علاوه براین قادرند به کمک ژن های خود فعالیت های بیشتری را انجام دهند. آنها می توانند با الگوهای بسیار پیچیده، مرتب ژن های خود را خاموش و روشن کرده و بدین ترتیب زمان و در نتیجه مکانی را که پروتئین ها ساخته می شوند، کنترل کنند. آنها همچنین می توانند از یک ژن واحد پروتئین های بسیاری بسازند. دلیل این مسئله نیز به این بازمی گردد که ژن یوکاریوت ها از واحدهایی که اگزون نامیده می شوند، تشکیل شده است. اگزون ها در میان ساختارهایی از جنس DNA که به هنگام نسخه برداری، مضاعف نشده و به اینترون ها معروف اند، پراکنده شده اند. سلول های انسانی هنگامی که یک ژن را برای استفاده در ساختمان یک پروتئین مضاعف می کنند، این اینترون ها را ویرایش می کنند (در مرحله نسخه برداری، اینترون ها مضاعف نشده و پس از شناسایی محدوده هر اینترون، این ناحیه بریده شده و دور انداخته می شود-م). اما توانایی مهم دیگر این سلول ها آن است که قادرند اگزون ها را نیز ویرایش کنند، یعنی قادرند از ژن های یکسان پروتئین های مختلفی را ایجاد کنند. این چندکار گی به این معناست که یوکاریوت ها قادرند انواع مختلفی از سلول ها، بافت ها و اندام ها را ایجاد کنند بدون آنکه انسان ها کوچکترین شباهتی به باکتری ها داشته باشند.
غالب دانشمندان در توجیه این پیچیدگی ذهن خود را تنها متوجه یک نکته می کنند: انتخاب طبیعی. از نظر این دانشمندان، از آنجا که چندکار گی مزیت تولیدمثلی به دنبال دارد بنابراین انتخاب طبیعی زمینه را برای تکامل آن فراهم کرده است. اما دکتر «لینچ» معتقد است که انتخاب طبیعی در مورد منشاء ژنوم یوکاریوت ها نقش ناچیزی داشته است. وی در این رابطه چنین می گوید: «برای غالب مردم تکامل در انتخاب طبیعی خلاصه می شود و معتقدند این انتخاب طبیعی است که باعث تکامل می شود اما انتخاب طبیعی تنها یکی از چندین نیروی اساسی و بنیادی دخیل در امر تکامل است.»
در مقاله ای که برای چاپ در مجله «زیست شناسی مولکولی و تکامل» پذیرفته شده است، دکتر «لینچ» چنین آورده است: «پیچیدگی یوکاریوت ها ممکن است اتفاقی باشد.»
انتخاب طبیعی در واقع گسترش ژن ها در نتیجه توانایی آنها برای افزایش نسبت های بقا و تولیدمثل است. اما دکتر «لینچ» نشان داد هنگامی که ویژگی های منحصر به فرد یوکاریوت ها در ابتدا به صورت جهش های تصادفی ظاهر شدند، احتمالاً بسیاری از آنها مضر بوده اند.
از زمانی که یک اینترون در میانه یک ژن قرار می گیرد، سلول می باید بتواند مرزهای آن را تشخیص دهد. این موضوع به سلول کمک می کند تا به هنگام پروتئین سازی، بدون کپی کردن این ناحیه، به نسخه برداری و ساخت پروتئین ادامه دهد. اما جهش های صورت گرفته بر روی اینترون کار سلول برای شناسایی این مرزها را مشکل تر می کند. اگر سلول نتواند مرز اینترون ها را شناسایی کند، پروتئین ناقص ساخته می شود. اگر انتخاب طبیعی در یوکاریوت های اولیه قدرتمند عمل کرده باشد می بایست تمامی اینترون ها حذف شده باشند.زیست شناسان تکاملی مدت هاست دریافته اند که انتخاب طبیعی مسئله احتمالات است، نه سرنوشت و تقدیر. به همین دلیل است که ژن جهش یافته ای که نسبت های تولیدمثلی یک فرد را افزایش می دهد نمی تواند گسترش این صفت در یک جمعیت را تضمین کند.
فرض کنید سکه ای را به هوا پرتاب کرده اید. احتمال شیر یا خط آمدن این سکه ۵۰ به ۵۰ است. اگر شما برای دوبار این کار را تکرار کرده و هر دو بار شیر بیاید نباید شگفت زده شوید. اما اگر برای ۱۰۰۰ مرتبه این کار را تکرار کردید و هر ۱۰۰۰ مرتبه شیر آمد باید متعجب و شگفت زده شوید.
به علاوه، انتخاب طبیعی با بزرگ تر شدن اندازه جمعیت بسیار کارآمدتر عمل می کند. انتخاب طبیعی معمولاً در جمعیت های کوچک در گسترش ژن های مفید و محدود کردن ژن های مضر چندان قابل اعتماد عمل نمی کند.هنگامی که انتخاب طبیعی ضعیف عمل می کند، ژن ها به مدد شانس بسیار فراوان تر می شوند.گسترش تصادفی ژن ها به دریفت ژنتیکی یا رانش ژنی موسوم است. (به تکامل ساختار ژنتیکی یک جمعیت که انحصاراً از طریق تصادف پیش آمده باشد رانش ژنتیکی می گویند. رانش ژنتیکی بسامدهای آللی یک جمعیت را از نسلی به نسل دیگر تغییر می دهد. یک آلل ممکن است صرف نظر از اینکه سودمند، زیانبار یا بی فایده باشد به طور اتفاقی حذف شود. بدین ترتیب رانش ژنتیکی می تواند از تنوع ژنتیکی در درون یک جمعیت بکاهد ضمن آنکه می تواند تفاوت های ژنتیکی بین جمعیت های مختلف را افزایش دهد.م) دکتر «لینچ» معتقد است که رانش ژنتیکی در یوکاریوت ها نسبت به پروکاریوت ها بسیار قوی تر عمل می کند. چندین عامل در این امر دخیل اند که اندازه بزرگ تر یوکاریوت ها یکی از آنها است. حتی یک سلول یوکاریوتی واحد ممکن است ۱۰ هزار بار بزرگ تر از یک باکتری باشد. از طرف دیگر تعداد کمی از یوکاریوت ها قادرند نسبت به پروکاریوت ها در یک فضای بسیار کوچک به حیات خود ادامه دهند و همین مسئله موجب ایجاد جمعیت های کوچک تری از یوکاریوت ها می شود.
دکتر «لینچ» بیان می کند که یوکاریوت های اولیه رانش ژنتیکی قدرتمندتری را تجربه کرده اند. در واقع همزمان با کاهش جمعیت آنها انتخاب طبیعی ضعیف و رانش ژنتیکی قدرتمندتر شده است. بنابراین ژن هایی که برای این جمعیت پروتو- یوکاریوتی کاملاً مضر بوده است در نتیجه این مسئله گسترش یافته است.اگرچه این تغییرات ممکن است به وسیله رانش ژنتیکی اتفاق افتاده باشد اما تغییرات صورت گرفته این شانس را به انتخاب طبیعی داده اند تا سازگاری هایی را خلق کند. اگزون ها توانسته اند به هم متصل شده و پروتئین های سازگار با وظایف مختلف را ایجاد کنند. ژن ها توانسته اند در مکان های مختلف روشن شده و به ساخت اندام های جدید کمک کنند. در نتیجه موجودات چندسلولی پیچیده- مانند انسان- به وجود آمده اند.
انتخاب طبیعی، سازگاری های مفیدی را در یوکاریوت ها موجب شده است. به گفته دکتر «لینچ»: «اگر این سازگاری ها نبود ما الآن اینجا نبودیم.»
پروکاریوت ها هرگز شانس تکامل این پیچیدگی را در خود نداشته اند و علت این مسئله نیز به اندازه بسیار بزرگ جمعیت آنها بازمی گردد- انتخاب طبیعی به علت بزرگ بودن اندازه جمعیت پروکاریوت ها مراحل اولیه تکامل را در آنها مسدود کرده است. به گفته دکتر «لینچ»: «تنها یک دودمان خوش شانس وجود داشته که یوکاریوت های ایجادکننده ما در آن قرار داشته اند.»
دکتر «لینچ» ادعاهای طرفداران «آفرینش هوشمند» را رد کرده و معتقد است که حیات در نتیجه تکامل پدید آمده است- طرفداران «آفرینش هوشمند» معتقدند حیات و تمامی پیچیدگی های موجود در آن حاصل تکامل نبوده و بلکه به دست موجودی هوشمند آفریده شده است. وی در این باره می گوید: «در حقیقت بخش جذاب آنچه که زیست شناسان تکاملی تحقیق می کنند به این موضوع بازمی گردد که چرا همه چیز اینقدر بد و ضعیف طراحی شده اند؟ اگر ما به ژنوم بزرگ تری نیاز داشتیم قطعاً تکامل راه هوشمندانه دیگری را برای ایجاد آن انتخاب می کرد.»

کارل زیمر
ترجمه: زینب همتی

منبع : کانون دانش

مطالب مرتبط

کلمات در حال جستجو
پرونده رحیمی , مالر , شورای سیاست گذاری ائمه جمعه استان همدان , اعتراضات پاریس , بلندترین درخت , شورای فرهنگ عمومی , زنگبار , چهل پروژه , تنقلات شور , مایکل روس , مجموعه ورزشی ازادی , تیم ملی ووشو جوانان , تفکر انقلابی , اسماعیلاجیج , آتش نشانی کالیفرنیا , مهدی فضایلی , غذای کم کالری , تقدیر بخش خصوصی از وزیر امور خارجه , پژوهشی , سید جلال ملکی , دفاترروستایی , امنیت خریدنی نیست , اختتامیه جایزه ادبی غنی پور , برداشت محصول , 500 سامانه , انتگرال , بیانیه پرسپولیس , پهپاد داعش , پر کاری , اسکوا , تست دوپینگ دوچرخه سوار ملی پوش ایران مثبت شد , غرفه ایتالیا , کرنومتر , رایزنی فرهنگی ایران در کابل , ایزوله , افزایش پاداش , هری هنریک , گفتاری , پزشکیان , رتبه اول , مناقشه دریایی , تست دارو , ستاد جوانان , مرگ دختر دوساله , سوادآموزان , واژگونی پژو , حامد دارابی , گردان‌ها , غور , مرداد93 ,

برخی از مطالبی که کاربران هم اکنون در حال خواندن آن هستند
از ما مشو ملول که ما سخت شاهدیم , داستان پادشاه ظالم با مرد راستگوی , زبان و خط , تشخیص افتراقی , ارزیابی اولیه , داستان خاقان چین (۹) , مناطق آزاد (مرکز توسعه صنعت مالزی) , کتاب‌هاى فارسى شده مطلب‌هاى مربوط به قرآن , در عزلت و فقر و قناعت و تجرید , تشخیص افتراقی , کج شدن انگشت‌ها , ایلات بزرگ , جاده‌ها , تا کی خوری دریغ ز برنائی؟ , نقش تولید مثل و تداوم بقاء , فراقت ز خون‌ریز من در نماند , سپاس و سپاسگزاری , بانه، استان كردستان , رد کردن معشوقه عذر عاشق را و تلبیس او را در روی او ما... , محوطه تاریخی بیشاپور ,

برخی منابع مهم خبری
bazarkhabar.ir بازارخبر , 1pezeshk.com یک پزشک , varzesh3.com ورزش سه , alamto.com آلامتو , resalat-news.com روزنامه رسالت , smtnews.ir روزنامه صمت , gerdab.ir گرداب , seratnews.ir صراط نیوز , hengamnews.com هنگام‌نیوز , tejaratnews.com تجارت , masironline.com مسیر آنلاین , bultannews.com بولتن نیوز , rooziato.com روزیاتو , sedayiran.com صدای ایران , hamshahrionline.ir همشهری آنلاین , isunews.ir خبرنامه صادق , persianfemale.com بانوی ایرانی , itna.ir ایتنا , banifilm.ir بانی فیلم , jahaneghtesad.com روزنامه جهان اقتصاد , lemonpress.ir لمون پرس , persianv.com پرشین وی , havades.ir حوادث , rasekhoon.net راسخون , taraznews.com تراز نیوز , etedaal.ir اعتدال , omidnews.com امیدنیوز , literature.journals.modares.ac.ir نقد ادبی , soroushnews.ir سروش , salamaneh.com سلامانه ,

وبگردی
قدرت گرفتن نسلى از آقازاده هاى متوهم و وقيح
قدرت گرفتن نسلى از آقازاده هاى متوهم و وقيح - نادر فتوره چی روزنامه نگار در این باره خطاب به حمید رضا عارف توئیت کرده است: «موفقيت هاى رانتى» تو و امثال تو به دليل ژن خوب نيست، به دليل ساختار فاسد است.» او همچنین در توئیتی دیگر به تندی نوشته است: «پسرعارف تصويرى از آينده منطقى وضع موجود است: قدرت گرفتن نسلى از آقازاده هاى متوهم و وقيح كه هيچ نسبتى با انقلاب٥٧، به غير از«سفره» آن ندارند.»
رونمایی پسر عارف از ژن آقازادگی
رونمایی پسر عارف از ژن آقازادگی - صحبت های عجیب پسر عارف که انتقادات زیادی داشت
اولین فیلم از اظهارات قاتل آتنا مقابل دوربین
اولین فیلم از اظهارات قاتل آتنا مقابل دوربین - دهان آتنا را گرفتم به اتاق پشتی بردم، او را خفه کردم و ...
 اولین تصاویر از مهران مدیری و دخترش شهرزاد
اولین تصاویر از مهران مدیری و دخترش شهرزاد - مراسم افتتاحیه فیلم «ساعت 5 عصر» اولین ساخته مهران مدیری در حالی برگزار شد که شهرزاد دختر این کارگردان نیز در مراسم حضور داشت و برای اولین بار است که دختر مهران مدیری در چنین مراسمی حضور می یابد.
اکران خصوصی فیلم سینمایی ساعت ۵ عصر
اکران خصوصی فیلم سینمایی ساعت ۵ عصر - مراسم اکران خصوصی فیلم سینمایی ساعت ۵ عصر به نویسندگی، تهیه کنندگی و کارگردانی مهران مدیری شامگاه دوشنبه در پردیس سینمایی کوروش برگزار شد.
فیلم لحظه شلیک پلیس به مهاجم مترو
فیلم لحظه شلیک پلیس به مهاجم مترو - لحظه شلیک پلیس به مهاجم مترو / این فرد چند مسافر مترو و یک مامور ناجا را با چاقو مجروح و به سمت پلیس های دیگرحمله کرد، در اینجا بود که پلیس به او شلیک میکند...
گفتگوی حسین دهباشی با علی فلاحیان / سعید امامی در زندان کشته شد
گفتگوی حسین دهباشی با علی فلاحیان / سعید امامی در زندان کشته شد - خشت خام / نوبت بیست و ششم / گفتگوی حسین دهباشی با علی فلاحیان
پایان تعقیب پرحادثه راننده فراری خودروی اپتیما در تهران
پایان تعقیب پرحادثه راننده فراری خودروی اپتیما در تهران - راننده فراری با خودروی اپتیما در تهران، دیوانه وار به چندین خودرو از جمله خودروی پلیس می زند و فرار می کند . این راننده چند دقیقه بعد دستگیر می شود
شکست فرانسوی ها با پژو 508 در بازار ایران
شکست فرانسوی ها با پژو 508 در بازار ایران - نگین خودرو نسخه E3 تلیسمان را با قیمت ۱۸۹ میلیون و ۵۰۰ هزار تومان ثبت نام می کند و ایران خودرو ۵۰۸ فول آپشن مدل ۲۰۱۶ را با قیمت ۱۷۹ میلیون تومان به دست مصرف کننده می رساند.
عملیات انتحاری داعش در بالای شهر تهران! / عکس
عملیات انتحاری داعش در بالای شهر تهران! / عکس - این تصویر از صبح امروز در برخی شبکه های مجازی دست به دست می چرخد و برخی کاربران خوش ذوق با شوخی معنی داری درباره آن نوشته اند که این تصویر متعلق به بمب گذاری انتحاری داعش نیست و برای یکی از فروشگاه های بالای شهر تهران است که مد خاصی در پوشاک میان جوانان را ترویج می کند.
    پربازدیدها