راز ژنتیکی آرامترین پستاندار جهان برملا شد
تنبلها (Sloths) به آرامترین پستانداران جهان شهرت دارند؛ جانورانی که نهتنها با سرعتی بسیار کم حرکت میکنند، بلکه کندترین سوختوساز بدن را نیز در میان پستانداران دارند و حتی دمای بدن خود را مانند بسیاری از جانوران بهطور مداوم تنظیم نمیکنند.
به گزارش سیناپرس، اکنون پژوهشی تازه نشان میدهد راز این سبک زندگی کمانرژی ممکن است در ساختار ژنتیکی آنها نهفته باشد.
ژنهایی که جای خود را تغییر میدهند
گروهی از پژوهشگران بینالمللی با بررسی کامل ژنوم تنبل دوپنجهای (Choloepus didactylus) و مقایسه آن با دهها گونه پستاندار دیگر، از جمله مورچهخوارها و آرمادیلوها، به کشفی جالب دست یافتهاند.
آنها مجموعهای از توالیهای DNA را شناسایی کردند که قادرند در ژنوم جابهجا شوند یا از خود نسخههای جدیدی تولید کنند. این عناصر ژنتیکی که به «ترانسپوزونها» یا «ژنهای جهنده» معروفاند، نقش مهمی در روند تکامل موجودات زنده ایفا میکنند.
بررسیها نشان میدهد این ژنهای متحرک بیش از ۳۰میلیون سال است که در مسیر تکاملی تنبلها حضور داشتهاند.
ارتباط با نیروگاههای سلولی
آنچه بیش از همه توجه دانشمندان را جلب کرد، ارتباط تعدادی از این ژنهای جهنده با میتوکندریها بود؛ اندامکهایی که بهعنوان نیروگاه تولید انرژی در سلولها شناخته میشوند و نقش اساسی در سوختوساز بدن دارند.
کامیلا مازونی متخصص ژنوم تنوع زیستی از مؤسسه لایبنیتس آلمان، میگوید:یافتههای ما نشان میدهد تنبلها ممکن است سامانههای ژنتیکی پشتیبانی ایجاد کرده باشند که ضعف عملکرد میتوکندریهایشان را جبران کرده و از سبک زندگی کمانرژی آنها حمایت میکند.
به بیان دیگر، نیاز اندک سلولهای تنبل به انرژی احتمالاً باعث شده تغییرات ژنتیکی بیشتری در میتوکندریهای آنها انباشته شود و ژنهای جهنده بهعنوان راهکاری جایگزین برای حفظ عملکرد بدن وارد عمل شوند.
راهکاری تکاملی برای بقا
پژوهشگران دریافتند: برخی از این توالیهای ژنتیکی طی حدود ۳۰ میلیون سال تقریباً بدون تغییر باقی ماندهاند و احتمالاً پس از جدا شدن مسیر تکاملی تنبلها از مورچهخوارها و آرمادیلوها در نیاکان مشترک آنها شکل گرفتهاند.
مازونی میگوید: تنبلها کندترین سوختوساز را در میان تمام پستانداران دارند، اما همچنان سالم میمانند. درک اینکه چگونه به این وضعیت دست یافتهاند، میتواند اطلاعات ارزشمندی درباره مدیریت کارآمد انرژی در سلولها در اختیار ما قرار دهد.
یافتهای با اهمیت برای پزشکی انسان
اهمیت این کشف تنها به شناخت تنبلها محدود نمیشود. بسیاری از بیماریهای انسان، از جمله دیابت، اختلالات مرتبط با سالمندی، بیماریهای تحلیلبرنده عصبی و تحلیل عضلات، با اختلال در تولید انرژی سلولی و عملکرد میتوکندریها مرتبط هستند.
پدرو گالانته زیستشناس مولکولی از برزیل، توضیح میدهد:اگر بتوانیم بفهمیم DNA تنبلها چگونه با وجود مصرف بسیار پایین انرژی، سلامت این جانور را حفظ میکند، شاید بتوان از این دانش برای محافظت از میتوکندریهای سلولهای انسان نیز بهره گرفت.
او معتقد است در آینده، مطالعه سلولهای تنبلها میتواند به توسعه راهکارهایی برای حفظ بافتهای بدن، بهبود مراقبتهای ویژه پزشکی، مقابله با بیماریهای متابولیک، کند کردن روند پیری و حتی پشتیبانی از سفرهای فضایی طولانیمدت کمک کند.
با این حال، دانشمندان هشدار میدهند : دستکاری ژنهای جهنده در انسان میتواند خطرناک باشد، زیرا این عناصر ژنتیکی در برخی موارد با بروز سرطان و بیماریهای دیگر ارتباط دارند.
همین موضوع باعث شده تحمل بالای تنبلها نسبت به چنین تغییرات ژنتیکی، بیش از پیش شگفتانگیز به نظر برسد.
در گام بعدی، پژوهشگران قصد دارند بررسی کنند ژنهای جهندهای که میلیونها سال در ژنوم تنبلها حفظ شدهاند، دقیقاً چه نقشی در تنظیم عملکرد میتوکندریها و سوختوساز بدن ایفا میکنند.
درسی از طبیعت
تنبلها نمونهای کمنظیر از راهکارهای تکاملی هستند؛ جانورانی که برخلاف تصور رایج، نه با سرعت بلکه با صرفهجویی حداکثری در مصرف انرژی توانستهاند میلیونها سال به حیات خود ادامه دهند.
«مارسلا اولیانو-سیلوا»، متخصص بیوانفورماتیک از مؤسسه ولکام سنگر بریتانیا، در پایان میگوید:تکامل تاکنون میلیاردها آزمایش انجام داده است. با مطالعه جانوران غیرمعمولی مانند تنبلها، گاهی به راهکارهای زیستی شگفتانگیزی دست پیدا میکنیم که انسان هرگز آنها را در مسیر تکامل خود به دست نیاورده است.
مترجم:فرگل غفاری
