مخاطب ۲۴، پژوهشگران بینالمللی موفق شدند کد ژنتیکی کامل پروانه نادر «آبی اطلس» را برای نخستین بار رمزگشایی کنند. یافتهها نشان میدهد این پروانه با ۲۲۹ جفت کروموزوم، رکورددار بیشترین تعداد کروموزوم در میان تمام موجودات چندسلولی شناختهشده است.
کشف خارقالعاده در دل کوههای مراکش و الجزایر
این پروانه کوچک که تنها در کوههای مراکش و شمالشرقی الجزایر زندگی میکند، از نظر ساختار ژنتیکی تفاوت چشمگیری با گونههای نزدیک خود دارد. بیشتر پروانهها ۲۳ تا ۲۴ جفت کروموزوم دارند، اما پروانه آبی اطلس بیش از ۹ برابر این مقدار کروموزوم در سلولهای خود دارد.
ژنومخوانی؛ گامی به سوی درک اسرار طبیعت
رمزگشایی ژنوم یعنی خواندن دستورالعملهای نوشتهشده در DNA و فهمیدن چگونگی تبدیل آنها به پروتئینها — مولکولهایی که عملکرد، ساختار و ویژگیهای هر سلول را تعیین میکنند.
پژوهش جدید که در مجله Current Biology منتشر شده، نتیجهی همکاری مؤسسه سنگر بریتانیا و مؤسسه زیستشناسی تکاملی اسپانیا است و برای نخستین بار نقشهی کامل ژنوم پروانه آبی اطلس را ترسیم کرده است.
فراتر از فرضیههای قدیمی
تا پیش از این، تصور میشد افزایش چشمگیر کروموزومها تنها از طریق تکثیر کامل ژنوم (پلیپلوئیدی) رخ میدهد. اما این پژوهش نشان داد که در مورد پروانه آبی اطلس، چنین نیست.
دانشمندان دریافتهاند که کروموزومهای این حشره طی حدود سه میلیون سال گذشته به تدریج از طریق تقسیم و قطعهقطعه شدن کروموزومهای بزرگتر ایجاد شدهاند — روندی کوتاه و استثنایی در مقیاس تکاملی.
چگونه کروموزومها چند برابر شدند؟
بررسیها نشان میدهد قطعهقطعه شدن در بخشهایی از DNA رخ داده که تراکم کمتری داشتهاند، بنابراین ماده ژنتیکی بدون از دست دادن اطلاعات حیاتی به بخشهای کوچکتر تقسیم شده است.
این فرآیند باعث شد پروانه بتواند تعداد کروموزومهای خود را دو برابر کند و در عین حال، ساختار ژنتیکیاش را حفظ نماید.
مزایا و چالشهای کروموزومهای فراوان
افزایش تعداد کروموزومها میتواند مزایای تکاملی مهمی داشته باشد؛ از جمله انعطافپذیری بیشتر در بازآرایی ژنها و ایجاد صفات تازه برای سازگاری با محیط.
همچنین، در صورت آسیب به بخشی از DNA، خسارت محدود میماند و کل ژنوم آسیب نمیبیند.
با این حال، این ساختار پیچیده چالشی بزرگ نیز دارد: در زمان تقسیم سلولی باید صدها کروموزوم بهدرستی سازماندهی شوند، و کوچکترین خطا میتواند مشکلات ژنتیکی ایجاد کند.
پروانهای مقاوم، اما در معرض خطر
پروانه آبی اطلس میلیونها سال در شرایط طبیعی دوام آورده است، اما اکنون با تهدیدهایی، چون تغییرات اقلیمی، تخریب جنگلهای سرو و چرای بیرویه دام مواجه است که زیستگاه محدودش را تهدید میکند.
بینش تازهای برای درک سرطان و تکامل
به گفتهی دکتر راجر ولا، پژوهشگر مؤسسه زیستشناسی تکاملی، این مطالعه میتواند درک تازهای از فرایندهای تقسیم و بازآرایی کروموزومی ارائه دهد.
او میگوید: «الگوی تقسیم کروموزوم در این گونه به طرز بیسابقهای گسترده است و میتواند سرنخهایی ارزشمند دربارهی نحوهی تغییرات کروموزومی در سلولهای سرطانی انسان و روشهای احتمالی مقابله با آن در آینده فراهم کند.»
نتیجه نهایی:
پروانه آبی اطلس نه تنها یک شگفتی در دنیای حشرات است، بلکه میتواند کلیدی برای درک بهتر سازوکارهای ژنتیکی، تکامل، و حتی درمان بیماریهای انسانی باشد.