للكلاب والبشر تاريخ مشترك طويل ، ولكن ما مدى تشابهنا حقًا؟ عندما تم اكتشاف بنية الحمض النووي واكتسبنا القدرة على تسلسل الجينوم البشري والحيواني ، لم يكن مفاجئًا أن نعلم أن لدينا الكثير من القواسم المشتركة مع أصدقائنا من الحيوانات. يشترك البشر والحيوانات في كمية هائلة من المواد الجينية. حقيقة أننا نتشارك كميات وفيرة من الحمض النووي مع القردة أمر مفهوم. حتى يمكن التنبؤ به. لكن الحقيقة هي أننا نشارك أيضًا كميات هائلة من الحمض النووي مع غير الرئيسيات الأخرى. في الواقع ، قد تفاجأ بمعرفة أنكلاب تشترك في 84٪ من حمضنا النووي!أكثر بقليل من 80٪ التي نشاركها مع الفئران وأقل بكثير من 98٪ التي نشاركها الشمبانزي.
ما هو الحمض النووي؟
الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) هو جزيء عضوي موجود في نواة الخلايا. يحتوي على تعليمات وراثية لجميع الكائنات الحية. الحمض النووي هو الجزيء الذي يشفر المعلومات الجينية في الخلايا ويتكون من الأدينين والسيتوزين والثيمين والجوانين. جزيئات الحمض النووي مستقرة للغاية لأنها تتكون من خيطين متكاملين يشكلان حلزونًا مزدوجًا. أثناء انقسام الخلايا ، يكرر الحمض النووي نفسه ويخلق بروتينات ضرورية للعديد من الوظائف الجسدية.
ما هو الجينوم؟
الجينوم هي سلاسل من الحمض النووي تحتوي على جميع التعليمات الجينية اللازمة لبناء وصيانة الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر. الجينوم هو المجموعة الكاملة من الجينات الموجودة في الكائن الحي. يحتوي على جميع الصفات الوراثية ويحدد السمات الجسدية والسلوكية التي سيكون للكائن الحي. يشكل حوالي 20000 جين جينومًا يتكون من تسلسلات DNA التي ترمز للبروتينات.
ما هو تسلسل الحمض النووي؟
النيوكليوتيدات هي جزيئات عضوية تشكل هياكل الجينات والبروتينات. تسلسل الحمض النووي هو تقنية لتحديد تسلسل النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي. للقيام بذلك ، يتم تقطيع جزيء الحمض النووي إلى قطع أصغر ثم يتم استخدامه كقالب لخيط معين من الحمض النووي الريبي الذي تم نسخه من الخيط التكميلي المطابق للحمض النووي. ثم يكون هذا الحمض النووي الريبي قادرًا على التوافق مع كل قطعة من الحمض النووي ويمكن قراءته ببطء ، حرفًا واحدًا في كل مرة.
كيف نعرف النسبة المئوية التي يتشاركها نوعان من الحمض النووي؟
الطريقة الأكثر دقة لتحديد نسبة الحمض النووي التي يتشاركها نوعان بالضبط هي مقارنة تسلسل الحمض النووي الكامل (أو الجينوم) مع بعضهما البعض. ومع ذلك ، فإن تحديد تسلسل الحمض النووي للحيوان بالكامل هو مهمة صعبة تستغرق وقتًا وجهدًا كبيرين. يتطلب قدرًا كبيرًا من المعدات والموارد والتمويل للقيام بذلك.
متى تم تسلسل الجينوم البشري؟
في عام 2001 ، بعد عشر سنوات من البحث ، تم نشر جينوم بشري كامل لأول مرة. على الرغم من أن التقنيات الجينية أصبحت أرخص بكثير وأسرع وأفضل منذ ذلك الحين ، فإن تسلسل الحمض النووي للأنواع لا يزال يمثل تحديًا. في كل عام ، يتم دراسة جينومات حيوانية جديدة وترتيبها وإضافتها إلى جسم معرفتنا بالحياة على هذا الكوكب.
متى تم تسلسل جينوم الكلب؟
تم تسلسل جينوم الكلب لأول مرة في عام 2005 - الحيوان المحدد الذي تم اختياره كان ملاكمة أصيلة تدعى تاشا. بشكل عام ، يمكن اعتبار جينوم الكلب مخططًا لبناء المادة الجينية للكلب - يتم تحديد جميع السمات والسلوكيات التي يعرضها الكلب بترتيب ومحتوى جيناته. كان رسم خرائط جينوم الكلاب في عام 2005 علامة فارقة في فهم بيولوجيا هذا الحيوان لأنه قدم نظرة ثاقبة لتاريخه التطوري وعلاقته بالبشر.
هل تحتاج إلى جينوم كامل لفهم مدى ارتباط حيوانين؟
لست بحاجة إلى تسلسل الجينوم الكامل لمخلوقين للحصول على إحساس عام بمدى ارتباطهما. في واقع الأمر ، كان العلماء يجمعون بالفعل تنبؤات حول مدى ارتباط البشر بالحيوانات الأخرى قبل وقت طويل من تسلسل أي جينومات. هذا لأنه من الممكن تقدير مدى تشابه الحمض النووي للنوعين دون معرفة التسلسل الكامل للحمض النووي الخاص بهم.
لماذا يقارن العلماء جينومات الأنواع المختلفة؟
غالبًا ما يقارن العلماء جينومات الأنواع المختلفة لتحديد ما إذا كان هناك سلف مشترك ، أو ما إذا كان أحد الأنواع أقرب وراثيًا إلى نوع آخر. قد تكون المقارنة بين البشر والنياندرتال ، على سبيل المثال ، مناسبة لأنه يُفترض أن البشر ينحدرون من إنسان نياندرتال.يستخدم العلماء المقارنة لاستنتاج النسب والتطور. يمكن أن تساعد دراسة الجينوم الباحثين على فهم كيفية تأثير الجينات على السمات. يمكن أن تساعد مقارنة الجينات البشرية بجينات حيوانية مماثلة في تحديد وظيفتها. يمكننا بعد ذلك استخدام هذه المعلومات للتعرف على الأمراض في تلك الأنواع وأيضًا لدى البشر.
ماذا تعلمنا أوجه التشابه والاختلاف في الحمض النووي؟
يمكننا أيضًا التعرف على التطور من خلال فحص أوجه التشابه أو الاختلافات في الحمض النووي بين الأنواع ونتيجة لذلك ، يمكننا معرفة الجينات التي تظل كما هي وأيها تتغير بمرور الوقت. تخبرنا مقارنة الحمض النووي عن تطور جنسنا البشري. مع تطور أشكال الحياة ، يتغير حمضها النووي. تسبب الطفرات ، التي تحدث عندما يتكاثر الحمض النووي ، هذه التغييرات. يمكن أن يشير التشابه إلى علاقة وثيقة بين كائنين ، ويمكن أن يخبرنا أيضًا ما إذا كان هناك كائنان يشتركان في سلف مشترك.
ما الذي تعلمناه عن الكلاب والبشر من خلال أبحاث الحمض النووي؟
تشارك الكلاب والبشر 84٪ من حمضهم النووي ، مما يجعل الكلاب حيوانات مثالية لدراسة عمليات الأمراض البشرية.يهتم الباحثون بشكل خاص بالأمراض التي تصيب كل من الكلاب والبشر - يتأثر كل من البشر وأصدقائهم من الكلاب بأمراض الشبكية وإعتام عدسة العين والتهاب الشبكية الصباغي. يدرس العلماء ويبحثون عن علاجات لهذه الأمراض في الكلاب على أمل أن تكون مفيدة للإنسان أيضًا.
يتم أيضًا دراسة الكلاب وعلاجها من السرطان والصرع والحساسية ، من أجل تطوير علاج أكثر نجاحًا للبشر. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن أكثر من 58٪ من الأمراض الوراثية الموجودة في الكلاب هي مكافئة مباشرة للأمراض البشرية التي تسببها الطفرات في نفس الجينات.
ما هي بعض الجينات التي تشاركها الكلاب والبشر؟
حدثت حالتان من تدجين الكلاب بين 10000 و 30000 سنة مضت عندما قام البشر بترويض الذئاب وتحويلها إلى كلاب من سلالات مختلفة ، مع الحفاظ على تلك التي تتمتع بأعلى درجات التواصل الاجتماعي لمزيد من التكاثر.نحن نعلم الآن أن بعض الجينات المرتبطة بالسلوك الاجتماعي مشتركة بين الكلاب والبشر ومن خلال دراسة نماذج الكلاب ، يأمل العلماء في اكتساب فهم أفضل لبعض الاضطرابات الاجتماعية لدى البشر.
هل القطط أو الكلاب أقرب إلى البشر؟
في كلتا الحالتين ، طورت هذه المخلوقات مستوى عالٍ من الذكاء مكنها من العيش جنبًا إلى جنب مع البشر لعدة قرون. على الرغم من أنك قد تعتقد أن الكلاب أقرب إلى البشر من حيث التطور ، فقد اتضح أن القطط تشارك في الواقع 90.2٪ من حمضنا النووي. على الرغم من أنك قد تشعر أن الكلاب تفهمنا بشكل أعمق ، إلا أن القطط ، بشكل مدهش ، أقرب جينيًا إلينا.
ما هي الأنواع التي نشارك معها معظم الحمض النووي؟
أقرب أقربائنا هم القردة العليا لعائلة Hominidae. تنتمي القردة والشمبانزي والغوريلا والبونوبو إلى هذه العائلة.يتشارك البشر 98.8٪ من حمضهم النووي مع قرود البونوبو والشمبانزي ، بينما تمتلك الغوريلا والبشر 98.4٪ من نفس الحمض النووي. ومع ذلك ، فإن الاختلافات في الحمض النووي تزداد بمجرد أن نبدأ في النظر إلى القردة التي ليست موطنها الأصلي لأفريقيا. على سبيل المثال ، 96.9٪ فقط من الحمض النووي في البشر وإنسان الغاب هو نفسه. باعتبارها أقرب الأقارب الأحياء للبشر ، تمت دراسة الشمبانزي والبونوبو على نطاق واسع في بيئات بحثية مختلفة.
الخلاصة
في الختام ، تعد أبحاث الحمض النووي للحيوانات مجالًا ناشئًا سيوفر نظرة ثاقبة لا تصدق عن تطور الحياة على هذا الكوكب. إذا شعرت أنك قريب من كلبك ، فليس من المستغرب! لقد تطورت الأنياب وأشباه البشر معًا لآلاف السنين وأنت تشارك 84٪ من حمضك النووي مع حيوانك الأليف. تقوم الكلاب بالفعل بالكثير من أجلنا ، والآن يعطي تسلسل الحمض النووي للكلاب وجهات نظر جديدة للعلماء حول البحث في الأمراض وعلم الجينوم وعلم الوراثة والتطور.
