حواء المايتوكوندريا: أم لجميع البشر الذين عاشوا منذ 200.000 سنة خلت!

تؤكد اقوى الدراسات الاحصائية حتى الان عن الروابط الجينية لجنسنا ان “حواء المايتوكوندريا” _السلف الامومي لجميع البشر_ عاشت منذ 200.000 سنة مضت. اعتمدت الدراسات في جامعة رايس على مقارنة 10 نماذج جينية بشرية جنبا الى جنب هدف كل واحد منها تحديد الزمن الذي عاشت فيه “حواء المايتوكوندريا” باستخدام مجموعة مختلفة جدا من الافتراضات حول الطريقة التي ارتحل بها البشر وانتشروا وتوسعوا في انحاء الارض.
يقول مارك كاميل استاذ الاحصائيات في جامعة رايس والمشارك في تأليف الدراسة “النتائج التي توصلنا إليها تؤكد على أهمية الأخذ بعين الاعتبار الطبيعة العشوائية للسكان مثل عمليات النمو والانقراض، وان النماذج الكلاسيكية التي تم تطبيقها سابقا على تحديد الزمن الذي عاشت فيه لا تأخذ في الحسبان العمليات العشوائية بشكل كامل .”
السعي لتحديد الزمن الذي عاشت فيه حواء المايتوكوندريا (mtEve ) هو مثال على طريقة العلماء باستكشاف الماضي الجيني لمعرفة المزيد عن الطفرات والانتقاء والعمليات الجينية الاخرى التي تلعب دورا رئيسيا في الامراض. يقول كاميل:” هذا هو سبب كوننا مهتمون بأنماط التنوع الجيني بشكل عام، فهي مهمة جدا في الطب.” فعلى سبيل المثال، فإن طريقة العلماء لمحاولة تحديد الزمن الذي عاشت فيه حواء المايتوكوندريا تعتمد على التقنيات الوراثية الحديثة. إن مقارنة الملامح الجينية لعينات المتبرعين بالدم بشكل عشوائي، على اساس التشابهات والاختلافات بين جينات معينة، يمَكن العلماء من تحديد الدرجة التي يرتبط بها اثنين من المانحين احدهما بالأخر.
استخدام جينوم المايتوكوندريا لقياس الارتباط هو وسيلة علماء الوراثة لتبسيط مهمة العثور على اسلاف مشتركين عاشوا منذ فترة طويلة. وهذا سبب كون الجينوم البشري بأكمله يحتوي على 20.000 جين، وإن مقارنة الاختلافات بين العديد من الجينات للأقارب البعيدين يمثل اشكالية حتى مع اكبر واسرع الحواسيب اليوم.
لكن المايتوكوندريا _العضيات الصغيرة التي تكون بمثابة مصانع للطاقة داخل جميع الخلايا البشرية_ لديها الجينوم الخاص بها. بجانب احتوائها على 37 جين من النادر ان تتغير، فإنها تحتوي على متغير “hypervariable ” ، والذي يتغير بسرعة كافية لتوفير الساعة الجزيئية معايرة لمرات المقارنة مع العصر الانساني الحديث. إن جميع انساب المايتوكوندريا امومية، لذلك فإن كل شخص يرث جينوم المايتوكوندريا من أمه.
لاستنتاج عمر حواء المايتوكوندريا، يجب على العلماء تحويل مقياس الارتباطات بين عينات الدم العشوائية الى مقياس للوقت. يقول المؤلف المشارك كرسزستوف كيران ونائب رئيس معهد المعلوماتية في جامعة سيليزيا للتكنولوجيا في جليفيتش، بولندا “عليك ان تترجم الاختلافات بين تسلسلات الجين الى الكيفية التي تطورت بها عبر الزمن” “والكيفية التي تطورت بها عبر الزمن تعتمد على نموذج التطور الذي استخدمته، لذا على سبيل المثال، ما هو معدل الطفرات الوراثية، وهل معدل التغير منتظم على مر الوقت؟ وماذا عن عملية الفقدان العشوائي للمتغيرات الجينية والتي نسميها الانجراف الوراثي؟”
داخل كل نموذج، تأخذ الاجابة على هذه الاسئلة شكل المُعامِلات_ الثوابت الرقمية التي تم توصيلها في المعادلة والتي سترجع الجواب عن الزمن الذي عاشت فيه حواء المايتوكوندريا. لكل نموذج افتراضاته الخاصة، ولكل افتراض اثاره الرياضية. لمزيد من التعقيد في الامور، فإن بعض الافتراضات غير صالحة للتجمعات البشرية. على سبيل المثال فإن بعض النماذج تفترض عدم تغير حجم التجمعات نهائيا. هذا ليس صحيح بالنسبة للبشر الذين تنمو تجمعاتهم باطراد على الاقل عدة الاف من الاجيال. تفترض نماذج اخرى تمازج تام للجينات وهذا يعني ان اي اثنين من البشر في اي مكان في العالم لديهم فرص متساوية لإنتاج الذرية.
يقول كراين ان النماذج الوراثية البشرية اكثر تعقيدا على مدى العقدين الماضيين. حاول الباحثين تصحيح الافتراضات الباطلة، لكن بعض التصحيحات_ كإضافة العمليات الفرعية التي تحاول تحديد ديناميات النمو السكاني في الهجرات البشرية المبكرة_ معقدة الى حد بعيد. الامر الذي يثير تساؤل فيما اذا كانت النماذج الاقل تعقيدا قادرة على تحديد ما حصل بشكل متساوي.
يقول كاميل “نريد معرفة حساسية التقديرات بالنسبة لافتراضات النماذج” “وجدنا ان كل النماذج التي تمثل الحجم العشوائي للسكان _كالعمليات الفرعية المختلفة_ تعطي تقديرات متشابهة. وهذا يبعث على الاطمئنان، لأنه يُظهر أن تكرار افتراضات النموذج، بعد نقطة معينة، لا يكون ذو اهمية بالصورة الكبيرة.”
تلقى هذا البحث الدعم من المنح المقدمة من وزارة العلوم والتعليم العالي البولندية ومعهد الدراسات والوقاية من السرطان في تكساس. وكان نتيجة تعاون بين جامعة رايس وجامعة سيليزيا للتكنولوجيا.
رابط المقال:
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/…/100817122405.html