ميكروسيفالين
يُعدّ جين ميكروسيفالين ( MCPH1 ) جينًا يُعبَّر عنه خلال نمو دماغ الجنين. وتُسبب بعض الطفرات في هذا الجين ، عند وجودها في حالة التماثل الجيني ، صغر الرأس الأولي ، وهو عبارة عن دماغ صغير الحجم بشكل ملحوظ . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ولذلك، يُفترض أن لهذه الطفرات دورًا في نمو الدماغ. [ 8 ] [ 9 ] ومع ذلك، لم يُثبت حتى الآن أي تأثير على القدرات العقلية أو السلوك لدى الأفراد الطبيعيين ، سواءً في هذا الجين أو في جين آخر مشابه له في دراسة صغر الرأس، وهو ASPM . [ 10 ] [ 11 ] إلا أنه تم إثبات وجود ارتباط بين التباين الطبيعي في بنية الدماغ، كما تم قياسه بالتصوير بالرنين المغناطيسي (أي مساحة سطح القشرة الدماغية وحجم الدماغ الكلي بشكل أساسي)، ولكن فقط لدى الإناث، وبين الطفرات الجينية الشائعة في كل من جين MCPH1 وجين آخر مشابه له في دراسة صغر الرأس، وهو CDK5RAP2 . [ 12 ]
بناء
تحتوي بروتينات الميكروسيفالين على المجالات الثلاثة التالية:
التعبير في الدماغ
يُعبر عن جين MCPH1 في دماغ الجنين ، وفي الدماغ الأمامي النامي ، وعلى جدران البطينين الجانبيين . تنقسم خلايا هذه المنطقة، منتجةً خلايا عصبية تهاجر لتشكل في النهاية القشرة المخية .
تطور
ظهر شكل مشتق من جين MCPH1 قبل حوالي 37,000 عام (في أي وقت بين 14,000 و60,000 عام مضت)، وانتشر ليصبح الشكل الأكثر شيوعًا لصغر الرأس في جميع أنحاء العالم باستثناء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ؛ ويشير هذا الانتشار السريع إلى عملية انتقاء طبيعي . [ 13 ] [ 14 ] ومع ذلك، لم يحدد العلماء الضغوط التطورية التي ربما تكون قد تسببت في انتشار هذه الطفرات. [ 15 ] يُعتقد أن هذا المتغير من الجين يساهم في زيادة حجم الدماغ [ 16 ] وقد يرتبط بانتشار اللغات النغمية ، [ 17 ] على الرغم من أن التوزيعات الحديثة للكروموسومات التي تحمل الأشكال السلفية لجيني MCPH1 و ASPM أظهرت أن صغر الرأس أو ASPM لم يكن لهما أي تأثير يُذكر على معدل الذكاء . [ 15 ]
قد يكون الشكل المشتق من جين MCPH1 قد نشأ من سلالة انفصلت عن الإنسان الحديث منذ حوالي 1.1 مليون سنة، ثم تداخلت لاحقًا مع البشر. تدعم هذه النتيجة احتمالية الاختلاط بين الإنسان الحديث وأنواع منقرضة من جنس الإنسان (Homo spp .). [ 14 ] على الرغم من اقتراح إنسان نياندرتال كمصدر محتمل لهذا النمط الفرداني، إلا أنه لم يُعثر عليه لدى الأفراد الذين استُخدموا لإعداد المسودة الأولى لجينوم نياندرتال. [ 18 ] [ 19 ]
الجدل
بدأت نتائج البحث تثير جدلاً واسعاً في الأوساط العلمية. كتب جون ديربيشاير أنه نتيجةً لهذه النتائج، "قد يصبح حلمنا الوطني العزيز بمجتمع متجانس ومتوازن قائم على الجدارة [...] بعيد المنال". [ 20 ] يعتبر ريتشارد ليونتين الورقتين البحثيتين المنشورتين "مثالين صارخين على تجاوز البيانات في محاولة لإثارة ضجة". يؤكد بروس لان على سلامة أسس الدراسات العلمية، ويعترف صراحةً بعدم وجود صلة مباشرة بين هذه الجينات تحديداً والإدراك أو الذكاء. ويتجه لان حالياً إلى مجالات بحثية أخرى. [ 21 ] [ 22 ] لم تجد دراسات لاحقة أي ارتباط بين هذه المتغيرات الجينية والقدرة العقلية أو الإدراك. [ 23 ] [ 15 ] [ 11 ]
أشارت دراسات الارتباط الجيني اللاحقة التي أجراها كل من ميكيل-بوبروف وآخرون وإيفانز وآخرون إلى أن النمط الجيني لـ MCPH1 يخضع لضغط انتقائي إيجابي. وخلص تحليل أجراه تيمبسون وآخرون إلى "عدم وجود ارتباطات ذات دلالة إحصائية مع حجم الدماغ ومختلف المقاييس المعرفية". [ 23 ] وفي دراسة لاحقة أجريت عام 2010 من قبل ريمول وآخرون [ 12 ]، تم إثبات وجود صلة بين حجم الدماغ وبنيته وجينين مرتبطين بصغر الرأس، وهما MCPH1 (لدى الإناث فقط) و CDK5RAP2 (لدى الذكور فقط). وعلى عكس الدراسات السابقة التي اقتصرت على دراسة عدد قليل من تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) في الإكسونات ولم تبحث في التأثيرات الخاصة بالجنس، استخدمت هذه الدراسة تقنية المصفوفات الدقيقة لتحديد النمط الجيني لمجموعة من تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة المرتبطة بجميع جينات MCPH الأربعة، بما في ذلك العناصر التنظيمية في اتجاهي المنبع والمصب ، مما سمح بدراسة التأثيرات المنفصلة للذكور والإناث.
جينات أخرى لـ MCPH
بالإضافة إلى جين MCPH1، تم تصنيف جينات أخرى كجينات MCPH بناءً على دورها في حجم الدماغ. وتشمل هذه الجينات: WDR62 ( MCPH2 )، و CDK5RAP2 ( MCPH3 )، و KNL1 ( MCPH4 )، و ASPM ( MCPH5 )، و CENPJ ( MCPH6 )، وSTIL ( MCPH7 )، و CEP135 ( MCPH8 )، و CEP152 ( MCPH9 )، و ZNF335 ( MCPH10 )، و PHC1 ( MCPH11 )، و CDK6 ( MCPH12 ). [ 24 ]
دراسات بحثية
في مارس 2019، أفاد علماء صينيون بإدخال جين MCPH1 المرتبط بالدماغ البشري في قرود الريسوس المخبرية ، مما أدى إلى تحسن أداء القرود المعدلة وراثيًا وسرعة استجابتها في "اختبارات الذاكرة قصيرة المدى التي تتضمن مطابقة الألوان والأشكال"، مقارنةً بالقرود غير المعدلة وراثيًا، وفقًا للباحثين. [ 25 ] [ 26 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 ENSG00000285262 GRCh38: إصدار Ensembl 89: ENSG00000147316، ENSG00000285262 – Ensembl ، مايو 2017
- 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000039842 – Ensembl ، مايو 2017
- ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ جاكسون إيه بي، إيستوود إتش، بيل إس إم، أدو جيه، تومز سي، كار آي إم، وآخرون . (يوليو 2002). "تحديد الميكروسيفالين، وهو بروتين يُعتقد أنه يلعب دورًا في تحديد حجم الدماغ البشري" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 71 (1): 136-142 . doi : 10.1086/341283 . PMC 419993. PMID 12046007 .
- ^ الوراثة المندلية على الإنترنت في الإنسان (OMIM): 251200
- ↑ جاكسون إيه بي، ماكهيل دي بي، كامبل دي إيه، جعفري إتش، رشيد واي، منان جيه، وآخرون . (أغسطس 1998). " يقع جين صغر الرأس المتنحي الأولي (MCPH1) على الكروموسوم 8p22-pter" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 63 (2): 541-546 . doi : 10.1086/301966 . PMC 1377307. PMID 9683597 .
- ↑ وانغ واي كيو، سو بي (يونيو 2004). "التطور الجزيئي لجين الميكروسيفالين، وهو جين يحدد حجم دماغ الإنسان" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 13 (11): 1131-1137 . doi : 10.1093/hmg/ddh127 . PMID 15056608 .
- ↑ إيفانز، ب. د.، أندرسون، ج. ر.، فالندر، إ. ج.، تشوي، س. س.، لاهن، ب. ت. (يونيو 2004). "إعادة بناء التاريخ التطوري لجين الميكروسيفالين، وهو جين يتحكم في حجم دماغ الإنسان" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 13 (11): 1139-1145 . doi : 10.1093/hmg/ddh126 . PMID 15056607 .
- ↑ وودز آر بي، فرايمر إن بي، دي يونغ جيه إيه، فيرز إس سي، سيكوت إن إل، سيرفيس إس كيه، فالنتينو دي جيه، توغا إيه دبليو، مازيوتا جيه سي (يونيو 2006). "لا تُفسر المتغيرات الطبيعية لجينَي ميكروسيفالين وASPM تباين حجم الدماغ" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 15 (12): 2025-2029 . doi : 10.1093/hmg/ddl126 . PMID 16687438 .
- 1 2 روشتون جيه بي، فيرنون بي إيه، بونس تي إيه (أبريل 2007). "لا يوجد دليل على أن تعدد أشكال جينات تنظيم الدماغ Microcephalin وASPM مرتبط بالقدرة العقلية العامة أو محيط الرأس أو الإيثار" . رسائل علم الأحياء . 3 (2): 157-160 . doi : 10.1098/rsbl.2006.0586 . PMC 2104484. PMID 17251122 .
- 1 2 ريمول إل إم، أغارتز آي، ديوروفيتش إس، براون إيه إيه، رودي جيه سي، كاهلر إيه كيه، ماتينغسدال إم، أثاناسيو إل، جوينر إيه إتش، شورك إن جيه، هالغرين إي، سوندت كيه، ميل آي، ديل إيه إم، أندرياسن أو إيه (يناير 2010). "ارتباط المتغيرات الشائعة لجينات صغر الرأس ببنية الدماغ تبعًا للجنس" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 107 (1): 384-388 . Bibcode : 2010PNAS..107..384R . doi : 10.1073 / pnas.0908454107 . JSTOR 40536283. PMC 2806758. PMID 20080800 .
- ↑ إيفانز، ب. د.، جيلبرت، س. ل.، ميكيل-بوبروف، ن.، فالندر، إ. ج.، أندرسون، ج. ر.، فايز-عزيزي، ل. م.، تيشكوف، س. أ.، هدسون، ر. ر.، لاهن، ب. ت. (سبتمبر 2005). "يستمر جين الميكروسيفالين، وهو جين ينظم حجم الدماغ، في التطور التكيفي لدى البشر". مجلة ساينس . 309 (5741): 1717-1720 . رمز Bibcode : 2005Sci...309.1717E . doi : 10.1126/science.1113722 . PMID 16151009. S2CID 85864492 .
- نيكولاس ويد (8 سبتمبر 2005). "باحثون يقولون إن الدماغ البشري لا يزال يتطور" . صحيفة نيويورك تايمز .
- إيفانز، ب . د.، ميكيل-بوبروف، ن.، فالندر، إ. ج.، هدسون، ر. ر.، لاهن، ب. ت. (نوفمبر 2006). " دليل على أن الأليل التكيفي لجين حجم الدماغ ميكروسيفالين قد انتقل إلى الإنسان العاقل من سلالة بشرية قديمة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 103 (48): 18178-18183 . Bibcode : 2006PNAS..10318178E . doi : 10.1073/pnas.0606966103 . JSTOR 30051829. PMC 1635020. PMID 17090677 .
- 1 2 3 ميكيل-بوبروف ن، بوستوما د، جيلبرت إس إل، ليند ب، جوسو إم إف، لوتشيانو إم، وآخرون . (مارس 2007). "لا يُفسَّر التطور التكيفي المستمر لجيني ASPM وMicrocephalin بزيادة الذكاء" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 16 (6): 600-608 . doi : 10.1093/hmg/ddl487 . PMID 17220170 .
- ^ لاري إم، ريزي إي، ميلاني إل، كورتي جي، بالسامو سي، فاي إس، كاتالانو جي، بيلي إي، لونغو إل، كونديمي إس، جيونتي بي، هاني سي، دي بيليس جي، أورلاندو إل، باربوجاني جي، كاراميلي د (مايو 2010). "أليل أسلاف الميكروسيفالين في إنسان نياندرتال" . بلوس واحد . 5 (5) هـ10648. بيب كود : 2010PLoSO...510648L . دوى : 10.1371/journal.pone.0010648 . بمك 2871044 . بميد 20498832 .
- ↑ ديديو د، لاد د.ر. (يونيو 2007). "النبرة اللغوية مرتبطة بتردد المجموعات الفردانية التكيفية لجينين من جينات حجم الدماغ، وهما ASPM وMicrocephalin، في السكان" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 (26): 10944-10949 . Bibcode : 2007PNAS..10410944D . doi : 10.1073/pnas.0610848104 . JSTOR 25436044. PMC 1904158. PMID 17537923 .
- ↑ بينيسي إي (فبراير 2009). "علم جينوم إنسان نياندرتال: حكايات عن جينوم بشري ما قبل التاريخ". مجلة ساينس . 323 (5916): 866-71 . doi : 10.1126/science.323.5916.866 . PMID 19213888. S2CID 206584252 .
- ↑ غرين، ر. إي.، وكراوس، ج.، وبريغز، أ. و.، وماريسيتش، ت.، وستنزل، يو.، وكيرشر، م.، وآخرون . (مايو 2010). "مسودة تسلسل جينوم إنسان نياندرتال" . مجلة ساينس . 328 (5979): 710-722 . Bibcode : 2010Sci...328..710G . doi : 10.1126/science.1188021 . PMC 5100745. PMID 20448178 .
- ↑ ديربيشاير، ج. (نوفمبر 2005). "شبح الاختلاف" . المجلة الوطنية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 سبتمبر 2008 .
- ↑ ريغالادو أ (يونيو 2006). "دراسة عالم لجينات الدماغ تثير ردود فعل عنيفة" . صحيفة وول ستريت جورنال .
- ↑ بالتر م (ديسمبر 2006). " نبذة عن بروس لاهن. رجل الدماغ يُثير ضجة بادعاءاته حول التطور البشري الحديث". مجلة ساينس . 314 (5807): 1871-1873 . doi : 10.1126/science.314.5807.1871 . PMID 17185582. S2CID 9478090 .
- 1 2 تيمبسون ن، هيرون ج، سميث ج د، إينارد و (أغسطس 2007). "تعليق على أوراق بحثية لإيفانز وآخرون وميكل-بوبروف وآخرون حول أدلة على الانتقاء الإيجابي لـ MCPH1 وASPM" . مجلة ساينس . 317 (5841): 1036، رد المؤلف 1036. رمز Bibcode : 2007Sci...317.1036T . doi : 10.1126/science.1141705 . PMID 17717170 .
- ↑ فهيم م، نصير مي، رسول م، تشودري إيه جي، كوموساني تا، إلياس آم، وآخرون . (2015/01/15). "علم الوراثة الجزيئي لصغر الرأس الأولي لدى الإنسان: نظرة عامة" . علم الجينوم الطبي BMC . 8 (ملحق 1) S4. دوى : 10.1186 / 1755-8794-8-S1-S4 . بمك 4315316 . بميد 25951892 .
- ↑ بوريل، ت. (29 ديسمبر 2019). "علماء يزرعون جين الذكاء البشري في قرد. علماء آخرون قلقون" . ديسكفر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 ديسمبر 2019 .
- ↑ شي، لي؛ وآخرون . (27 مارس 2019). "قرود الريسوس المعدلة وراثيًا الحاملة لنسخ جين MCPH1 البشري تُظهر نمطًا مشابهًا لنمو الدماغ لدى الإنسان" . المجلة الوطنية الصينية للعلوم . 6 (3): 480-493 . doi : 10.1093/ nsr /nwz043 . PMC 8291473. PMID 34691896 .
للمزيد من القراءة
- شو إكس، لي جيه، ستيرن دي إف (أغسطس 2004). "ميكروسيفالين هو بروتين استجابة لتلف الحمض النووي يشارك في تنظيم CHK1 وBRCA1" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (33): 34091-4 . doi : 10.1074/jbc.C400139200 . PMID 15220350 .
- وانغ واي كيو، سو بي (يونيو 2004). "التطور الجزيئي لجين الميكروسيفالين، وهو جين يحدد حجم دماغ الإنسان" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 13 (11): 1131-1137 . doi : 10.1093/hmg/ddh127 . PMID 15056608 .
- بيتس، تي سي، لوتشيانو، إم، ليند، بي إيه، رايت، إم جيه، مونتغمري، جي دبليو، مارتن، إن جي (2008). "متغيرات حديثة لجينات حجم الدماغ ASPM وMCPH1 وCDK5RAP وBRCA1 غير مرتبطة بالإدراك العام أو القراءة أو اللغة". الذكاء . 36 (6): 689-93 . doi : 10.1016/j.intell.2008.04.001 .
- باسيمارد إس، كايندل إيه إم، تيتومانليو إل، جيرارد بي، غريسينس بي، فيرلو إيه (1993). "صغر الرأس المتنحي الأولي" . في: باجون آر إيه، بيرد تي دي، دولان سي آر، ستيفنز كيه، آدم إم بي (محررون). GeneReviews . جامعة واشنطن، سياتل. PMID 20301772 .
روابط خارجية
- "أدمغة إنسان نياندرتال" - محاضرة ألقاها بروس لان من بودكاست أكاديمية نيويورك للعلوم
- الجينات الموجودة على الكروموسوم البشري 8
- جينات حيوانية
- الجينات المتحولة في الفئران
- التطور البشري
