بزرگترین شجره انسان را با 27 میلیون اجداد بسازید!



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

به گزارش فرارو، در دو دهه گذشته شاهد پیشرفت‌های قابل توجهی در تحقیقات ژنتیکی انسانی بوده‌ایم که داده‌های ژنومی صدها هزار نفر از جمله هزاران انسان ماقبل تاریخ را تولید کرده 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 این دیدگاه یافتن راهی برای ترکیب توالی ژنوم از پایگاه های داده مختلف و توسعه الگوریتم هایی برای مدیریت داده های با این اندازه بوده است. با این حال، روش جدیدی 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 دکتر می گوید: «ما اساساً در حال ساختن یک شجره نامه بزرگ، یک شجره نامه برای تمام بشریت، مسیر تاریخی تنوع ژنتیکی هستیم که امروزه در مردم مشاهده می کنیم. ایان وانگ، متخصص ژنتیک تکاملی در موسسه داده های بزرگ آکسفورد و یکی از نویسندگان برجسته این مطالعه. به طور دقیق نمایش داده شده و مدل سازی می شود. 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 نواحی تک ژنومی تنها از یکی از والدین، اعم از مادر یا پدر به ارث می رسد، خط هر نقطه از ژنوم را می توان به عنوان یک درخت در نظر گرفت. مجموعه‌ای از شجره‌نامه‌ها که به‌عنوان «دنباله درختی» یا «نمودار نوترکیبی اجدادی» شناخته می‌شوند. این مجموعه نقاط ژنتیکی را در طول زمان به اجدادی که تنوع ژنتیکی برای اولین بار در آنجا ظاهر شد، متصل می کند.

دکتر دکتر می گوید: «در اصل، ما در حال بازسازی ژنوم اجدادمان هستیم. آنتونی وایلدر اوونز، نویسنده اصلی این مطالعه، که به عنوان بخشی از دوره دکترای خود در موسسه داده های بزرگ آکسفورد تحقیقاتی را انجام داد و اکنون یک محقق فوق دکترا در Broad MIT و هاروارد است. ما هستیم و می خواهیم از آنها برای ایجاد شبکه گسترده ای از روابط استفاده کنیم. سپس می توانیم زمان و مکان زندگی این اجداد را تخمین بزنیم. “مزیت این رویکرد این است که فرضیات بسیار کمی در مورد داده های اساسی ایجاد می کند و همچنین می تواند نمونه هایی از ادیان جدید و قدیمی را در خود جای دهد.” 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. ژنوم های باستانی شامل نمونه هایی است که در سراسر جهان از 1000 تا 100000 سال قدمت دارند. الگوریتم ها نشان داده اند که اجداد مشترک انسان باید در کجای درختان تکاملی قرار گیرند تا الگوهای تنوع ژنتیکی را توضیح دهند. شبکه ایجاد شده توسط این الگوریتم تقریباً 27 میلیون نفر از اجداد ما را پوشش می دهد.

پس از افزودن داده های مکان به این نمونه های ژنوم، نویسندگان از شبکه برای تخمین زیستگاه اجداد مشترک پیش بینی شده استفاده کردند. نتایج با موفقیت رویدادهای مهمی در تاریخ تکامل انسان، از جمله مهاجرت به سراسر آفریقا را به تصویر می‌کشد. اگرچه نقشه شجره نامه در حال حاضر یک منبع بسیار غنی است، تیم تحقیقاتی در نظر دارد با تجمیع دائمی داده های ژنتیکی موجود، آن را جامع تر کند. در واقع، از آنجایی که توالی های درختی داده ها را بسیار کارآمد ذخیره می کنند، مجموعه داده ها به راحتی می توانند میلیون ها ژنوم اضافی را در خود نگه دارند.

دکتر “این مطالعه راه را برای نسل بعدی توالی یابی DNA هموار می کند.” وانگ | با بهبود کیفیت توالی‌های ژنومی از نمونه‌های DNA مدرن و باستانی، شجره نامه‌ها دقیق‌تر می‌شوند و در نهایت می‌توانیم نقشه‌ای بسازیم. “نقشه ای یکپارچه که کاهش همه تنوع ژنتیکی انسان را که امروز می بینیم توضیح می دهد.” دکتر می افزاید: «در حالی که تمرکز این مطالعه بر روی انسان است، این روش ممکن است برای بسیاری از موجودات زنده، از اورانگوتان گرفته تا باکتری، معتبر باشد. وونز، دانشمند دیگری حاضر است. این رویکرد می تواند به ویژه در ژنتیک پزشکی و در جداسازی ارتباطات واقعی بین مناطق ژنتیکی و بیماری ها از ارتباطات جعلی از تاریخ اجدادی مشترک ما مفید باشد.

منبع: sciencedaily

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو


تمامی اخبار به صورت تصادفی و رندومایز شده پس از بازنویسی رباتیک در این سایت منتشر شده و هیچ مسئولتی در قبال صحت آنها نداریم