زمانی که تکنولوژی پیشرفته، دنیای DNA را جستجو کرد، مشخص شد که ژن‌ها فقط برای انتقال رفتارهای ارثی نیستند. آن‌ها به محرک‌های بیرونی واکنش نشان داده و آسیب‌های عاطفی روی آن‌ها تاثیر می‌گذارد. ممکن است ژن‌های ربوده شده در طول تکامل، شتاب نیز داشته باشند. در سال‌های اخیر، پژوهش ها خبرهای بدی برای دانش و حیوانات خانگی و موفقیت بزرگی برای بیماری‌هایی که قبلا لاعلاج بوده‌اند داشته است. در ادامه با ما همراه باشید تا ۱۰ کشف ژنتیکی برتر که دنیای DNA را تکان دادند را بشناسید.
10. کاهش طول عمر لابرادور شکلاتی
لابرادور یکی از محبوب ترین نژادهاست. بعد از سگ‌های سیاه و قهوه ای، لابردادورهای شکلاتی بیشترین خواهان را دارند. به هرحال، تقاضا برای سگ‌ها می‌تواند آن‌ها را بکشد.
پوشش قهوه‌ای زیبای آن‌ها، نتیجه ژن‌های مغلوب است. به این معنا که برای تولید توله شکلاتی، پدر و مادر باید ژن شکلاتی مغلوب داشته باشند. درنتیجه، ذخیره ژن تمام میشود.
در ۲۰۱۸، یک مطالعه دامپزشکی بزرگ در انگستان انجام شد که سلامت تمام گونه‌های لابرادور را می‌سنجید. نتایج نشان داد که گونه قهوه‌ای زودتر می‌میرد. به طور متوسط، لابرادورهای غیر شکلاتی تقریبا ۱۵ ماه بیشتر عمر کرده و به سن ۱۲.۱ می رسند.
این مطالعه منحصر به فرد نشان داد که ژن‌های شکلاتی رو به کاهش، بیشتر مستعد بیماری‌های جدی بودند. نژاد این رنگ جذاب، ژن‌های بیشتری با خطر بالاتر بیماری‌های پوستی و گوش دارند. این را هم می‌توان به مشکلات ژنتیکی که لابرادورها مستعد آن هستند – از جمله پرخوری و مشکلات مفصل – اضافه کرد.
چون فقط بخشی از لابرادورهای شکلاتی دنیا مورد آزمایش قرار گرفته‌اند، این احتمال وجود دارد که تعداد سگ‌های مبتلا به مشکلات جدی بیشتر هم باشد.
۹. ویروس Autolykiviridae
در ۲۰۱۸، دانشمندان آب دریا در ساحل ماساچوست را آزمایش کردند. چیزی که پیدا کردند فصل ترسناکی را به کتاب ویروس‌ها اضافه کرد. نمونه‌ها خانواده جدیدی از ویروس‌ها را نشان دادند که با ابزار معمولی علمی قابل تشخیص نبودند.
آن‌ها به گروه کمتر شناخته شده‌ای از ویروس‌های بدون دنباله تعلق داشتند (اکثر باقی آن‌ها DNA دو رشته‌ای یا دم داشتند).
زمانی که DNA غیرعادی آن‌ها با ژن‌های موجود در بانک ژن مورد مقایسه قرار گرفت، یک همخوانی شگفت انگیز بین آن‌ها دیده شد. Autolykiviridae، که مشخص شد یک نوع درنده از باکتری است فقط در دریا وجود نداشت بلکه در معده انسان نیز بود. این‌که چرا این ویروس در بدن انسان می‌چرخد به صورت یک راز مانده است.
Autolykiviridae به تاریخ ناکامل ویروس‌ها که می‌رسد نیز حرف‌هایی برای گفتن دارد. یعنی آن این ویروس با گونه قدیمی ویروس با یک پوسته پروتئینی خاص ارتباط دارد که آن را از باکتری‌های بیماری‌زا دور میکند.
۸. ژن‌های هوشمند تکذیب شده‌اند
یک باور قدیمی ادعا می‌کرد که انسان‌های باهوش – بدون توجه به سابقه مالی – استعدادهای برتری دارند. «ژن‌های هوشمند» باعث برتری این افراد در دانش میشود. به هرحال، یک مطالعه جدید دریافت که این ژن‌ها کم اهمیت‌تر از ثروت هستند.
محققان DNA، سطح آموزش و موفقیت هزاران فرد را بررسی کردند. نتایج نشان داد که فرزندان والدین ثروتمند – و نه باهوش – شانس بهتری برای موفقیت در زندگی دارند.
دانشمندان افرادی که پتانسیل ژنتیکی بالایی داشتند را مشخص کردند و دریافتند که از میان گروهی که در خانواده‌های کم درآمد متولد شده‌اند، فقط حدود ۲۴ درصد از دانشگاه فارغ‌التحصیل شدند. در مقابل، ۶۳ درصد دانش آموزان باهوش با والدین ثروتمند، فارغ‌التحصیل شدند.
سپس محققان به شرکتت کنندگان مطالعه با توانایی ژنتیکی پایین‌تر نگاه کردند. افرادی که والدین پر درآمد داشتند، ۲۷ درصد فارغ‌التحصیل شدند و بر باهوش‌ترین افراد با درامد پایین برتری یافتند.
۷. مسئله چشمان آبی هاسکی‌ها حل شد
در ۲۰۱۸، محققان به داده‌های ژنتیکی وسیعی توجه کردند. این داده‌ها توسط یک شرکت که از بزاق سگ برای تهیه گزارش‌های نیاکان حیوانات خانگی برای صاحبان آن‌ها استفاده می‌کرد، جمع‌آوری شد.
این تیم، پروفایل‌های ژنتیکی را برای شناخت بیشتر ژنتیک سگ‌ها مطالعه کرد – به ویژه برای این‌که بفهمند چرا سگ‌هایی مانند سیبرین هاسکی چشمان آبی دارند. بیش از ۶۰۰۰ سگ و ۲۰۰۰۰۰ نشانه ژنتیک مورد مقایسه قرار گرفتند.
بیشتر کارها به صورت تصادفی انجام شدند تا عادی باشند. به هرحال، برخی سگ‌های یک ناحیه، بر اساس کروموزوم ۱۸ به صف شدند. این سگ‌ها، سگ‌هایی با چشمان آبی بودند.
محققان روی این مسئله تمرکز کردند تا جهش‌هایی که این مسئله را به وجود می‌آورند را بررسی کنند. آن‌ها دریافتند که چنین چیزی هیچ‌گاه در علم ژنتیک دیده نشده است. ژن تقریبا نرمال برای تشکیل چشم‌ها در پستانداران ALX4 نام داشت. این ژن خودش را به گونه‌ای تکرار میکند و همین، مسئول به وجود آمدن نگاه شگفت انگیز هاسکی است. این جهش ناشناخته باعث ایجاد چشم‌های آبی در انسان‌ها یا گونه‌های دیگر نمی‌شود.
۶. باکتری‌هایی که DNA را شکار می‌کنند
باکتری‌ها بازماندگانی هستند که معمولا DNA خارجی را می‌دزدند تا با محیط جدید هماهنگ شوند. دانشمندان همیشه از این توانایی قابل توجه آگاهی داشته‌اند که به آن انتقال افقی ژن گفته میشود.
با این‌که این فرایند هیچ‌گاه مشاهده نشده است اما این مسئله پذیرفته شده است که ارگانیزم‌ها از بازوهای تازیانه مانند به نام پیلی استفاده می‌کنند تا DNA را بگیرند. دلیل این‌که این مسئله ناشناخته باقی مانده بود، اندازه بسیار کوچک پیلی بود – کمتر از ۰.۰۱ درصد قطر موی انسان.
جواب آن، رنگ فلورسنت بود. در ۲۰۱۸، یک باکتری وبا و یک رشته DNA زیر میکروسکوپ آزمایش شدند. در یک ویدئوی قابل توجه، رفتار درنده برای اولین بار ضبط شد.
باکتری درخشان که نزدیک رشته DNA بود، یک پیلی را نشان داد. هدف، کمی عجیب بود. به هرحال، باکتری، اسنک ژنتیکی را گرفت و آن را مصرف کرد. پیلی مستقیما DNA را وارد باکتری کرد تا تکامل خود را تسریع کند.
دلیلی هست که دانشمندان می‌خواهند تا جایی که امکان دارد از انتقال افقی ژن اطلاعات به دست آورند. در آینده، می‌تواند به مبارزه با باکتری مقاوم در برابر آنتی بیوتیک کمک کند.
۵. رقص راز DNA
در میان هسته سلول، به DNA عملی، کروماتین گفته میشود که شبیه مهره‌هایی روی یک رشته است. مطالعات قبلی حرکت از سمت کروماتین را تشخیص دادند. اما آن‌ها نتواستند دلیلی برای آن پیدا کنند.
در ۲۰۱۸، محققان شبیه سازی‌هایی را برای حل این راز انجام دادند. این کار نشان داد که این حرکت در گذشته به رقص منظم تشبیه شده بود. این چنین به نظر می‌رسد که انگار هسته سلول تصمیم دارد که همه چیز باید حرکت کند که پس از آن، کروماتین وارد مسیر مورد نظر میشود.
برای حرکت کردن، مهره‌های روی کروماتین متسع و منقبض می‌شوند که از طریق رشته‌های کناری در جریان درون هسته احساس میشود. این باعث میشود که آن‌ها در یک مسیر قرار گرفته و جریانی از مواد ژنتیک به سمت مورد نظر ایجاد میشود.
دلیل مهاجرت DNA ناشناخته است. اما محققان فکر می‌کنند که شاید به کار، انتقال و تکرار ژن‌ها مربوط است.
۴. DNA انسانی جدید شکل می‌گیرد
در دنیای ژنتیک، مارپیچ دوگانه شاید معروف‌ترین تصویر است. در ۲۰۱۸، محققان دریافتند که DNA انسان می‌تواند به شکل دیگری درآید.
برخلاف حرکت آرام مارپیچ دوگانه، مورد جدید، شبیه به گره بوده و پیچیده‌تر است. به زبان علمی، به آن ساختار آی-موتیف شده گفته میشود. وجود آن در آزمایش‌های آزمایشگاهی مشاهده شد اما این اولین باری بود که این ساختارها در سلول‌های زنده دیده می‌شدند.
محققان یک پادتن فلورسنت ساختند که ساختارها را روشن می‌کرد. زمانی که این گره‌ها برای اولین بار مشاهده شدند، رفتار عجیبی داشتند. آن‌ها چشمک می‌زدند. این ثابت کرد که آی- موتیف‌ها فعالانه رشد کرده و دوباره تشکیل می‌شوند.
زمان و مکان ظاهر شدن آن‌ها نکات مهمی درباره این‌که این گره‌ها چه کار می‌کنند را نشان داد. نقطه ترجیحی برای آی موتیف‌ها، جایی بود که ژن‌ها فعال یا خاموش می‌شدند.
همه این موارد نشان داد که گره‌ها در خواندن یا نخواند ژن‌ها ایفا می‌کنند. اگر چنین باشد، این شکل DNA برای سلول‌های سالم و گره‌های غیرعادی که باعث بیماری می‌شوند، اهمیت دارند.
۳. تزریقی که نابینایی را درمان میکند
یک دستاورد بزرگ در ژن درمانی در ۲۰۱۸ اعلام شد. این دستاورد شامل یک تزریق ساده برای درمان کورودرمیا – طیفی از بیماری‌های چشمی و مهم‌ترین درمان نابینایی غیرقابل درمان میشود.
این تکنیک جدید بر روی ۱۴ بیمار که به این مشکل – که معمولا ژنتیکی و ارثی است – دچار بودند آزمایش شد. این درمان شامل یک ویروس حامل ژن از دست رفته بود که به پشت چشم تزریق می‌شد. این روش، برای اثر گذاشتن روی سلول‌های عصبی در شبکیه طراحی شده بود.
در میان بیماران، ۱۲ نفر هیچ عارضه جانبی از اصلاح ژن نداشتند. در نتیجه این کار، مشکل بینایی آن‌ها متوقف شده و در برخی موارد بینایی آن‌ها به شکل قابل توجهی بهبود یافت. از این مهم‌تر، پس از ۵ سال، هیچ کس بازگشت نابینایی را گزارش نکرد.
بدون این درمان، اکثر افراد در این آزمایش، بینایی خود را در طول زمان از دست دادند. موفقیت اولین آزمایش ژن درمانی دنیا برای نابینایی، مسیر درمان دیگر بیماری‌های این‌چنینی را هموار میکند.
۲. DNA جای سوء استفاده جنسی
سیستم دادگاهی، احتمالا به زودی روش جدیدی برای تایید سوء استفاده جنسی از کودکان را خواهد داشت. یک مطالعه در ۲۰۱۸ دریافت که چنین آسیبی در دوران کودکی، اثراتی مولکولی را بر DNA قربانی بر جای می‌گذارد.
افراد شرکت کننده در این مطالعه همگی مرد بودند که در میان آن‌ها افرادی که در کودکی قربانی سوء استفاده شده بودند نیز حضور داشتند. در ژنتیک، متیلاسیون فرآیندی است که سن تقریبی شخصی که DNA را در صحنه جرم جا گذاشته است را به پلیس می‌دهد. این مانند یک ابزار کاهنده نیز عمل میکند که بر میزان فعال بودن ژن تاثیر می‌گذارد.
در این مطالعه، متیلاسیون شخص قربانی، تفاوت قابل توجهی با متیلاسیون فردی که کودکی سالمی داشته است را نشان داد. قربانی‌ها، کاهش در هشت ناحیه در DNA و ۲۹ درصد در یک ناحیه از آن را را نشان دادند.
این خبر خوبی برای افرادی است که مورد سوء استفاده قرار گرفته‌اند اما کسی حرف‌شان را باور نکرده است. در آینده، این تغییر متیلاسیون می‌تواند به عنوان مدرکی برای اثبات جرم در دادگاه ارائه شود. این مشخصه در اسپرم مردان یافت شد که این سوال را برای مطالعات بعدی ایجاد کرد که آیا سوء استفاده در کودکی می‌تواند یک نشان ژنتیکی را به نسل بعد منتقل کند یا نه.
۱. دوقلوهای فضایی ناسا
اسکات و مارک کلی تنها دوقلوهای فضانورد هستند. این مسئله آن‌ها را به افراد مناسبی برای آزمایش تبدیل کرد – به ویژه برای بررسی این‌که فضا چگونه بر جسم انسان تاثیر می‌گذارد.
اسکات به مدت یک سال به فضا فرستاده شده بود، در حالی که برادرش در زمین مانده بود. زمانی که اسکات در ۲۰۱۶ بازگشت، دوقلوها دیگر خیلی یکسان نبودند. اسکات، بلندتر و روشن‌تر بود و باکتری‌های گوارشی متفاوتی داشت. اتفاق عجیبی برای ژن‌های او افتاده بود.
در ۲۰۱۸، ناسا بیانیه‌ای را درمورد یافته‌های خود منتشر کرد. مشخص شده بود که سختی سفر فضایی، «ژن‌های فضایی» را فعال کرده است. برخی از آن‌ها در زمین به حالت عادی برمی‌گشتند و برخی هم نه.
در میان تغییرات جسمی، تغییرات بینایی، تشکیل استخوان و سیستم ایمنی اسکات را می‌توان نام برد. ژن‌های مربوط به کمبود اکسیژن و ترمیم DNA نیز برای همیشه تغییر کرده بودند.
ناسا به دنبال یافتن جواب این است که چرا تقریبا ۷ درصد بیان ژن اسکات بعد از سال‌ها بازگشت به زمین به حالت طبیعی خود بازنگشته‌اند. این اطلاعات می‌تواند به سفرهای طولانی مدت امن‌تر منجر شود. بیش از ۲۰۰ دانشمند قصد دارند که برای یافتن پاسخ این سوالات، روی برادران کلی آزمایش کنند.