بزرگ ترین دودمان انسان را با 27 میلیون اجداد ایجاد کنید!

فرارو- محققان موسسه داده های بزرگ دانشگاه آکسفورد گام بزرگی در جهت نقشه برداری کل پیوند ژنتیکی بین انسان ها برداشته اند و یک شجره نامه واحد را ایجاد کرده اند که اجداد همه ما انسان ها را نشان می دهد. این یک مطالعه جالب است که به مجله اعتبار داده شده است علوم پایه منتشر شده است که نشان می دهد این شجره نامه شامل 27 میلیون اجداد از نسل ما است.

به گزارش فرارو، در دو دهه گذشته شاهد پیشرفت های چشمگیری در تحقیقات ژنتیکی انسانی بوده ایم که داده های ژنومی صدها هزار نفر از جمله هزاران انسان ماقبل تاریخ را به دست آورده است. این یک فرصت هیجان انگیز برای ردیابی منشأ تنوع ژنتیکی انسان برای ایجاد یک نقشه کامل از نحوه تعامل مردم در سراسر جهان با یکدیگر است. تاکنون چالش های اصلی در این زمینه یافتن راهی برای ترکیب توالی ژنوم از پایگاه های داده مختلف و توسعه الگوریتم هایی برای مدیریت داده هایی با این اندازه بوده است. با این حال، یک روش جدید که امروز توسط محققان موسسه داده های بزرگ دانشگاه آکسفورد منتشر شده است، می تواند به راحتی داده ها را از منابع و مقیاس های متعدد ترکیب کند تا میلیون ها توالی ژنوم را در خود جای دهد.

دکتر یانگ وانگ، متخصص ژنتیک تکاملی در مؤسسه کلان داده آکسفورد و یکی از محققان می گوید: «ما اساساً در حال ساختن یک شجره نامه بزرگ، یک شجره نامه برای کل بشریت، یک مسیر تاریخی به سمت تنوع ژنتیکی هستیم که امروزه در انسان ها پیدا می کنیم. نویسندگان اصلی این مطالعه. . آن را به دقت نشان می دهد و مدل سازی می کند. این شجره نامه به ما اجازه می دهد تا ببینیم توالی ژنتیکی هر فرد چگونه با افراد دیگر در تمام قسمت های ژنوم ارتباط دارد. از آنجایی که تک تک قسمت های ژنوم تنها از یکی از والدین، اعم از مادر یا پدر به ارث می رسد، جنس هر نقطه از ژنوم را می توان یک درخت در نظر گرفت. مجموعه ای از شجره نامه ها که به عنوان “دنباله درخت” یا “گراف نوترکیبی اجدادی” شناخته می شود. این مجموعه نقاط ژنتیکی را در زمان با اجدادی که تنوع ژنتیکی برای اولین بار در آنها ظاهر شد، مرتبط می کند.

دکتر آنتونی وایلدر اوونز، نویسنده اصلی این مطالعه، که پایان نامه دکترای خود را در موسسه داده های بزرگ آکسفورد انجام داده و در حال حاضر دانشجوی دکترا در برود است، می گوید: «در اصل، ما در حال بازسازی ژنوم اجداد خود هستیم. MIT و هاروارد ما هستیم و می خواهیم از آنها برای ایجاد شبکه گسترده ای از روابط استفاده کنیم. سپس می توان زمان و مکان زندگی این اجداد را تخمین زد. “مزیت این رویکرد این است که فرضیات بسیار کمی در مورد داده های اساسی ایجاد می کند و همچنین می تواند شامل نمونه هایی از ادیان جدید و قدیمی باشد.” این مطالعه داده‌های مربوط به ژنوم انسان مدرن و باستانی را از هشت پایگاه داده مختلف ترکیب کرد و در مجموع 3609 توالی ژنوم فردی از 215 جمعیت را شامل شد. ژنوم‌های باستانی شامل نمونه‌هایی می‌شد که در سراسر جهان یافت می‌شدند، از 1000 تا بیش از 100000 سال سن داشتند. الگوریتم‌ها نشان داده‌اند که اجداد عادی انسان باید در کجای درختان تکاملی قرار گیرند تا الگوهای تنوع ژنتیکی را توضیح دهند. شبکه ایجاد شده توسط این الگوریتم حدود 27 میلیون نفر از اجداد ما را پوشش می دهد.

پس از افزودن داده های مکان به این نمونه های ژنوم، نویسندگان از یک شبکه برای ارزیابی زیستگاه اجداد مشترک پیش بینی شده استفاده کردند. نتایج با موفقیت رویدادهای کلیدی در تاریخ تکامل انسان، از جمله مهاجرت به خارج از آفریقا را به تصویر می‌کشد. اگرچه نقشه شجره نامه در حال حاضر یک منبع بسیار غنی است، تیم تحقیقاتی قصد دارد با ادامه ترکیب داده های ژنتیکی که در دسترس می شود، آن را جامع تر کند. در واقع، از آنجایی که توالی‌های درختی داده‌ها را بسیار کارآمد ذخیره می‌کنند، مجموعه داده‌ها به راحتی می‌توانند حاوی میلیون‌ها ژنوم اضافی باشند.

دکتر وانگ گفت: “این مطالعه راه را برای نسل بعدی توالی یابی DNA هموار می کند.” با بهبود کیفیت توالی‌های ژنومی از نمونه‌های DNA مدرن و باستانی، شجره نامه‌ها حتی دقیق‌تر می‌شوند و در نهایت می‌توانیم یک نقشه واحد ایجاد کنیم. “نقشه ای یکپارچه که کاهش همه تنوع ژنتیکی انسان را که امروز می بینیم توضیح می دهد.” دکتر وونز، یکی دیگر از دانشمندان حاضر، افزود: «اگرچه تمرکز این مطالعه روی انسان است، اما این روش ممکن است برای بسیاری از موجودات، از اورانگوتان گرفته تا باکتری، معتبر باشد. “این روش می تواند به ویژه در ژنتیک پزشکی و در جدا کردن ارتباط واقعی بین مناطق ژنتیکی و بیماری ها از ارتباطات نادرست از تاریخ اجدادی مشترک ما مفید باشد.”

منبع: sciencedaily

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو