يجمع البحث ، الذي أجراه علماء من معهد البيانات الضخمة بجامعة أكسفورد ، بين الجينومات البشرية من مجموعة متنوعة من المصادر – كل من الحمض النووي القديم والحديث – لفهم تاريخ البشرية وتطورها بشكل أفضل.
تمامًا كما تُظهر شجرة العائلة كيف يرتبط الفرد بوالديه أو بإخوته ، فهو وراثي قال المؤلف الرئيسي أنتوني ويلدر وونس ، وهو الآن باحث ما بعد الدكتوراه في معهد برود في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وهارفارد ، لشبكة سي إن إن إن علم الأنساب يكشف عن الجينات المشتركة بين شخصين.
على هذا النحو ، يمكن أن يوضح أي النقاط في الجينوم البشري يشترك الأفراد في الجينات وأين يختلفون.
قال وونس: “ببساطة ، ما فعلناه هو أننا أنشأنا أكبر شجرة عائلة بشرية على الإطلاق”. “لدينا سلسلة نسب واحدة تتعقب أسلاف البشرية جمعاء ، وتوضح كيف أننا جميعًا مرتبطون ببعضنا البعض اليوم.”
يعني المورد أن أي شخص لديه إمكانية الوصول إلى المعلومات الجينية الخاصة به يمكنه معرفة متى انتقل أسلافهم إلى مكان معين ، ولماذا لديهم جينات معينة.
قال Wohns: “إنه في الأساس فهم القصة الكاملة لتاريخ البشرية المكتوبة في جيناتنا”.
ومع ذلك ، فقد ثبت أنه من الصعب الجمع بين قواعد البيانات المختلفة ، ودمج الجينوم القديم والحديث ، وإيجاد طرق للتعامل مع مثل هذه الكمية الكبيرة من البيانات.
طور فريق أكسفورد خوارزميات لتمكين دمج الجينوم في أداتهم.
قال وونس: “كان ذلك أحد أكبر ابتكاراتنا”.
وقال إن هذا سمح لهم ببناء هيكل ما وصفوه بـ “علم الأنساب الجيني البشري” الذي تم الحديث عنه نظريًا لنحو 30 عامًا.
وأضاف “نحاول بشكل أساسي اختراق الحجاب ونرى كيف يبدو ذلك.”
وكما تبدو الأمور ، فقد تم ترتيب جينات 3609 شخصًا من 215 مجموعة ، ويرجع تاريخ بعضها إلى أكثر من 100000 عام. تسمح هذه الطريقة بتوسيع هذا الرقم ليشمل ملايين الجينومات في المستقبل.
تؤكد الورقة الاستنتاجات الحالية حول تاريخ البشرية ، بما في ذلك أن معظم التطور البشري حدث في أفريقيا قبل كبير قال Wohns إن الحركة خارج القارة منذ حوالي 70.000 سنة.
وقال “إنه تأكيد من نواح كثيرة” ، مضيفًا أن البيانات تظهر أن هناك معظم التنوع الجيني في إفريقيا وأن أقدم أسلاف الإنسان موجود في القارة. “من الواضح أن غالبية التطور البشري حدث في أفريقيا.”
“المسودة الأولى” لعلم الأنساب الجيني
ومع ذلك ، فإن البيانات تثير تساؤلات أيضا.
قال وونز: “إنها توحي بحالات هجرات غير معروفة حدثت في الماضي”.
على سبيل المثال ، هناك بعض الأدلة على أن أسلاف البشر كانوا في أمريكا الشمالية في وقت أبكر مما كان يُعتقد سابقًا ، على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث للكشف عن هجرات غير معروفة ، على حد قوله.
شبه ونز البحث بـ “المسودة الأولى” لعلم الأنساب الجيني البشري ، وقال إن المزيد من العمل سيساعد في جعله أكثر دقة وشمولية.
ستساعد إضافة المزيد من الجينوم في القيام بذلك ، ولكن من أجل تحقيق الدقة الكاملة ، نحتاج إلى الحصول على جينوم كل إنسان عاش على الإطلاق ، كما قال ، وهذا غير ممكن.
قال Wohns إنه يأمل أن يستخدم باحثون آخرون في هذا المجال المورد ، المتاح للتنزيل جنبًا إلى جنب مع تعليمات الاستخدام ، كأساس للإجابة على أسئلة أكثر تحديدًا حول الهجرة في مناطق جغرافية معينة.
وقال: “سيكون مصدرًا غنيًا حقًا للتحقيقات المستقبلية في تاريخ التطور البشري”.
يعمل وونس نفسه مع باحثي الذكاء الاصطناعي لمحاولة الحصول على تقديرات أكثر دقة حول متى وأين عاش أسلاف البشر.
يمكن أيضًا استخدام الطريقة لتطوير علم الأنساب لأي كائن حي ، بما في ذلك أمراض مثل SARS-CoV-2 ، والفيروس التاجي الذي يسبب Covid-19 ، ويخطط Wohns لدراسة العلاقة بين علم الوراثة والأمراض.
“وعد كبير” للدراسات التطورية
قال أندرس بيرجستروم ، زميل ما بعد الدكتوراه في علم الجينوم التطوري في معهد فرانسيس كريك بلندن ، لشبكة CNN إن الدراسة توفر طريقة جديدة لتقدير كيفية ارتباط الحمض النووي لدينا.
وقال عبر البريد الإلكتروني: “إن استنتاج الأنساب الشبيهة بالأشجار التي تربط الحمض النووي بين الأشخاص المختلفين هو الكأس المقدسة في علم الجينوم. لن يتم حلها بالكامل أبدًا ، لكن هذه الطريقة الحسابية الجديدة تأخذ خطوة مهمة إلى الأمام بشأن هذه المشكلة”.
“علم الأنساب الذي يستنتجونه يقدم رؤية غنية بشكل لا يصدق للتنوع الجيني البشري والتاريخ. هناك الكثير من الإثارة في علم الجينوم الآن حول الاحتمالات العديدة التي توفرها هذه الأساليب الحسابية الجديدة.”
قال بونتوس سكوجلوند ، رئيس مجموعة مختبر الجينوم القديم في معهد فرانسيس كريك ، لشبكة CNN إن الدراسة تظهر أن هذا النوع من النهج يمكن أن يمتد إلى قواعد البيانات الكبيرة.
قال Skoglund عبر البريد الإلكتروني: “لديهم بالتالي وعدًا كبيرًا بالفائدة على علم الوراثة الطبية والدراسات التطورية ، وهذه الورقة هي خطوة كبيرة إلى الأمام نحو ذلك”.
More Stories
صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس يتوقف قبل إطلاقه ملياردير في مهمة خاصة
بقرة بحرية ما قبل التاريخ أكلها تمساح وسمكة قرش، بحسب حفريات
إدارة الطيران الفيدرالية تطلب التحقيق في فشل هبوط صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس