ძაღლებსა და ადამიანებს დიდი ხნის საერთო ისტორია აქვთ, მაგრამ რამდენად ვგავართ ჩვენ? როდესაც დნმ-ის სტრუქტურა აღმოაჩინეს და ჩვენ შევიძინეთ როგორც ადამიანის, ისე ცხოველის გენომის თანმიმდევრობის დადგენა, გასაკვირი არ იყო იმის გაგება, რომ ბევრი საერთო გვქონდა ჩვენს ცხოველებთან. ადამიანებსა და ცხოველებს საერთო გენეტიკური მასალის უზარმაზარი რაოდენობა აქვთ. ის ფაქტი, რომ მაიმუნებს უამრავ დნმ-ს ვუზიარებთ, გასაგებია. პროგნოზირებადიც კი. მაგრამ სიმართლე ისაა, რომ ჩვენ ასევე ვიზიარებთ დნმ-ის დიდ რაოდენობას სხვა არაპრიმატებთან. სინამდვილეში, შეიძლება გაგიკვირდეთ, თუ იცით, რომძაღლები იზიარებენ ჩვენი დნმ-ის 84%-ს! შიმპანზეები.
რა არის დნმ?
დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა (დნმ) არის ორგანული მოლეკულა, რომელიც გვხვდება უჯრედების ბირთვში. ის შეიცავს გენეტიკურ ინსტრუქციებს ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის. დნმ არის მოლეკულა, რომელიც აკოდირებს გენეტიკურ ინფორმაციას უჯრედებში და შედგება ადენინის, ციტოზინის, თიმინისა და გუანინისაგან. დნმ-ის მოლეკულები ძალზე სტაბილურია, რადგან ისინი შედგება ორი დამატებითი ჯაჭვისგან, რომლებიც ქმნიან ორმაგ სპირალს. უჯრედების გაყოფის დროს დნმ დუბლირდება და წარმოქმნის ცილებს, რომლებიც აუცილებელია მრავალი ფიზიკური ფუნქციისთვის.
რა არის გენომი?
გენომები არის დნმ-ის თანმიმდევრობა, რომელიც შეიცავს ყველა გენეტიკურ ინსტრუქციას, რომელიც საჭიროა ცოცხალი არსებების, მათ შორის ადამიანების შესაქმნელად და შესანარჩუნებლად. გენომი არის ორგანიზმში არსებული გენების სრული ნაკრები. ის შეიცავს ყველა მემკვიდრეობით ნიშანს და განსაზღვრავს, თუ რა ფიზიკური და ქცევითი თვისებები ექნება ორგანიზმს. დაახლოებით 20 000 გენი ქმნის გენომს, რომელიც შედგება დნმ-ის თანმიმდევრობებისაგან, რომლებიც კოდირებენ ცილებს.
რა არის დნმ-ის თანმიმდევრობა?
ნუკლეოტიდები არის ორგანული მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან გენებისა და ცილების სტრუქტურებს. დნმ-ის თანმიმდევრობა არის ტექნიკა დნმ-ის მოლეკულაში ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობის დასადგენად. ამისათვის დნმ-ის მოლეკულა იჭრება პატარა ნაჭრებად და შემდეგ გამოიყენება რნმ-ის კონკრეტული ჯაჭვის შაბლონად, რომელიც დაკოპირებულია დნმ-ის შესაბამისი დამატებითი ჯაჭვიდან. ამ რნმ-ს შეუძლია შეესაბამებოდეს დნმ-ის თითოეულ ნაწილს და მისი წაკითხვა შესაძლებელია ნელა, თითო ასოზე.
როგორ ვიცით დნმ-ის რამდენი პროცენტია ორი სახეობა?
ყველაზე ზუსტი გზა იმის დასადგენად, თუ რა პროცენტს იზიარებს ორი სახეობა, არის მათი სრული დნმ-ის თანმიმდევრობების (ან გენომების) ერთმანეთთან შედარება. თუმცა, ცხოველის დნმ-ის მთელი თანმიმდევრობის განსაზღვრა რთული ამოცანაა, რომელსაც მნიშვნელოვანი დრო და ძალისხმევა სჭირდება. ამისათვის საჭიროა დიდი აღჭურვილობა, რესურსები და დაფინანსება.
როდის მოხდა ადამიანის გენომის თანმიმდევრობა?
2001 წელს, ათწლიანი კვლევის შემდეგ, პირველად გამოქვეყნდა ადამიანის სრული გენომი. მიუხედავად იმისა, რომ მას შემდეგ გენეტიკური ტექნოლოგიები გაცილებით იაფი, სწრაფი და უკეთესი გახდა, სახეობების დნმ-ის თანმიმდევრობა კვლავ გამოწვევად რჩება. ყოველწლიურად ხდება ცხოველთა ახალი გენომის შესწავლა, თანმიმდევრობა და ემატება ჩვენს ცოდნას ამ პლანეტაზე სიცოცხლის შესახებ.
როდის მოხდა ძაღლის გენომის თანმიმდევრობა?
ძაღლის გენომი პირველად 2005 წელს იქნა შერჩეული - კონკრეტული ცხოველი არჩეული იყო სუფთა ჯიშის ქალი მოკრივე, სახელად ტაშა. ზოგადად, ძაღლის გენომი შეიძლება განიხილებოდეს, როგორც ძაღლის გენეტიკური მასალის ფორმირების გეგმა - ძაღლის მიერ გამოვლენილი ყველა თვისება და ქცევა განისაზღვრება მისი გენების თანმიმდევრობითა და შინაარსით. 2005 წელს ძაღლის გენომის რუკების დახატვა იყო საეტაპო ამ ცხოველის ბიოლოგიის გასაგებად, რადგან ის წარმოადგენდა მის ევოლუციურ ისტორიას და ადამიანებთან ურთიერთობას.
გჭირდებათ მთელი გენომი, რომ გაიგოთ, თუ რამდენად ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ორი ცხოველი?
თქვენ არ გჭირდებათ ორი არსების მთელი გენომის თანმიმდევრობა, რათა გაიგოთ, თუ რამდენად დაკავშირებულია ისინი. ფაქტობრივად, მეცნიერები უკვე აწყობდნენ წინასწარმეტყველებებს იმის შესახებ, თუ რამდენად მჭიდროდ იყვნენ ადამიანები სხვა ცხოველებთან გენომების თანმიმდევრობამდე დიდი ხნით ადრე. ეს იმიტომ ხდება, რომ შესაძლებელია შეფასდეს, თუ რამდენად მსგავსია ამ ორი სახეობის დნმ-ის დნმ-ის სრული თანმიმდევრობის ცოდნის გარეშე.
რატომ ადარებენ მეცნიერები სხვადასხვა სახეობის გენომებს?
მეცნიერები ხშირად ადარებენ სხვადასხვა სახეობის გენომებს იმის დასადგენად, არსებობს თუ არა საერთო წინაპარი, თუ ერთი სახეობა გენეტიკურად უფრო ახლოს არის მეორესთან. მაგალითად, ადამიანებსა და ნეანდერტალელებს შორის შედარება შეიძლება მიზანშეწონილი იყოს, რადგან ვარაუდობენ, რომ ადამიანები ნეანდერტალელებისგან წარმოიშვნენ.მეცნიერები იყენებენ შედარებას წინაპრებისა და ევოლუციის დასადგენად. გენომის შესწავლა მკვლევარებს ეხმარება გაიგონ, თუ როგორ მოქმედებს გენები მახასიათებლებზე. ადამიანის გენების შედარება ცხოველთა მსგავს გენებთან დაგეხმარებათ მათი ფუნქციის დადგენაში. შემდეგ ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ეს ინფორმაცია ამ სახეობის და ასევე ადამიანებში არსებული დაავადებების შესახებ გასაგებად.
რას გვასწავლის დნმ-ის მსგავსება და განსხვავებები?
ჩვენ ასევე შეგვიძლია გავიგოთ ევოლუციის შესახებ სახეობებს შორის დნმ-ის მსგავსების ან განსხვავებების შესწავლით და შედეგად, ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ, რომელი გენები რჩება უცვლელი და რომელი იცვლება დროთა განმავლობაში. დნმ-ის შედარება გვეუბნება ჩვენი სახეობის ევოლუციის შესახებ. სიცოცხლის ფორმების განვითარებასთან ერთად, მათი დნმ იცვლება. მუტაციები, რომლებიც წარმოიქმნება დნმ-ის რეპლიკაციის დროს, იწვევს ამ ცვლილებებს. მსგავსება შეიძლება მიუთითებდეს ორ ორგანიზმს შორის მჭიდრო კავშირზე და ასევე შეიძლება გვითხრას, აქვს თუ არა ორ ორგანიზმს საერთო წინაპარი.
რა ვისწავლეთ ძაღლებისა და ადამიანების შესახებ დნმ-ის კვლევის მეშვეობით?
ძაღლები და ადამიანები იზიარებენ თავიანთი დნმ-ის 84%-ს, რაც ძაღლებს იდეალურ ცხოველებად აქცევს ადამიანის დაავადების პროცესების შესასწავლად.მკვლევარები განსაკუთრებით დაინტერესებულნი არიან იმ დაავადებებით, რომლებიც გავლენას ახდენენ როგორც ძაღლებზე, ასევე ადამიანებზე - ადამიანები და მათი ძაღლების მეგობრები დაავადებულნი არიან ბადურის დაავადებით, კატარაქტით და პიგმენტური რეტინიტით. მეცნიერები სწავლობენ და იკვლევენ ამ დაავადებების მკურნალობას ძაღლებში იმ იმედით, რომ ისინი სასარგებლო იქნება ადამიანებისთვისაც.
ძაღლებს ასევე სწავლობენ და მკურნალობენ კიბოს, ეპილეფსიისა და ალერგიის წინააღმდეგ, რათა შემუშავდეს უფრო წარმატებული მკურნალობა ადამიანებისთვის. საინტერესოა აღინიშნოს, რომ ძაღლებში არსებული გენეტიკური დაავადებების 58%-ზე მეტი არის ადამიანის დაავადებების პირდაპირი ეკვივალენტი, რომლებიც გამოწვეულია იმავე გენების მუტაციით.
რა არის ზოგიერთი გენი, რომელსაც ძაღლები და ადამიანები იზიარებენ?
ძაღლების მოშინაურების ორი შემთხვევა დაფიქსირდა 10 000-დან 30 000 წლამდე, როდესაც ადამიანებმა მოასინჯეს მგლები და გადააკეთეს ისინი სხვადასხვა ჯიშის ძაღლებად, რითაც შეინარჩუნეს სოციალიზმის უმაღლესი ხარისხის მქონე ძაღლები შემდგომი გამრავლებისთვის.ჩვენ ახლა ვიცით, რომ სოციალურ ქცევასთან დაკავშირებული ზოგიერთი გენი იზიარებს ძაღლებს და ადამიანებს და ძაღლების მოდელების შესწავლით, მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ უკეთ გაიგებენ ადამიანებში გარკვეული სოციალური აშლილობის შესახებ.
კატები თუ ძაღლები უფრო მჭიდროდ არიან დაკავშირებული ადამიანებთან?
ორივე შემთხვევაში, ამ არსებებს განუვითარდათ ინტელექტის მაღალი დონე, რამაც მათ საშუალება მისცა საუკუნეების განმავლობაში ეცხოვრათ ადამიანებთან ერთად. მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება ფიქრობთ, რომ ძაღლები ევოლუციის თვალსაზრისით უფრო ახლოს არიან ადამიანებთან, აღმოჩნდა, რომ კატებს რეალურად იზიარებენ ჩვენი დნმ-ის 90.2%. მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება იგრძნოთ, რომ ძაღლებს ჩვენი უფრო ღრმად ესმით, ეს არის კატები, რომლებიც, გასაკვირია, გენეტიკურად უფრო ახლოს არიან ჩვენთან.
რომელ სახეობებთან ვიზიარებთ ყველაზე მეტად დნმ-ს?
ჩვენი უახლოესი ნათესავები არიან ჰომინიდების ოჯახის დიდი მაიმუნები. ამ ოჯახს მიეკუთვნებიან ორანგუტანები, შიმპანზეები, გორილები და ბონობოები.ადამიანები თავიანთი დნმ-ის 98,8%-ს იზიარებენ ბონობოებთან და შიმპანზეებთან, ხოლო გორილებსა და ადამიანებს აქვთ იგივე დნმ-ის 98,4%. თუმცა, დნმ-ში განსხვავებები იზრდება მას შემდეგ, რაც დავიწყებთ მაიმუნების ყურებას, რომლებიც აფრიკაში არ არიან. მაგალითად, ადამიანებისა და ორანგუტანების დნმ-ის მხოლოდ 96,9% არის იგივე. როგორც ადამიანების უახლოესი ცოცხალი ნათესავები, შიმპანზეები და ბონობოები ფართოდ იქნა შესწავლილი სხვადასხვა კვლევით გარემოში.
დასკვნა
დასკვნის სახით, ცხოველთა დნმ-ის კვლევა არის განვითარებადი სფერო, რომელიც წარმოუდგენელ წარმოდგენას მისცემს ამ პლანეტაზე სიცოცხლის ევოლუციის შესახებ. თუ თავს ახლოს გრძნობთ თქვენს ძაღლთან, გასაკვირი არ არის! ძაღლები და ჰომინიდები ერთად ვითარდებიან ათასწლეულების განმავლობაში და თქვენ უზიარებთ თქვენი დნმ-ის 84%-ს თქვენს შინაურ ცხოველს. ძაღლები უკვე ბევრს აკეთებენ ჩვენთვის და ახლა ძაღლის დნმ-ის თანმიმდევრობა აძლევს მეცნიერებს ახალ პერსპექტივებს კვლევების შესახებ დაავადების, გენომიკის, გენეტიკასა და ევოლუციაში.
