علماء يكتشفون جيناً في الدماغ البشري قادراً على القفز عبر الحمض النووي

لأول مرة، حدد علماء جيناً بشرياً يبدو أنه يؤدي دوراً بيولوجياً مهماً مع احتفاظه في الوقت نفسه بالقدرة على الانتقال والتحرك داخل الجينوم.

توصل باحثون في جامعة كورنيل (Cornell University) إلى هذا الاكتشاف بعد العثور على عنصر وراثي بشري داخل أحد الفيروسات الجدرية. وأظهر تحليلهم أن هذا العنصر، المعروف باسم BC200، لا يرتبط بوظائف الدماغ فحسب، بل يتصرف أيضاً كـ «جين قافز»، ما يعني أنه قادر على التحرك وإقحام نفسه داخل الجينومات.

وأفادت دراسة نُشرت في 24 سبتمبر في مجلة «ساينس» (Science) بأن الجين BC200 يجمع بين سمات لم يشهدها العلماء مجتمعة من قبل في جين بشري واحد.

جين دماغي ذو ماضٍ متنقل

يُعبَّر عن الجين BC200 بشكل أساسي في الخلايا العصبية، لكن تاريخه التطوري يعود لملايين السنين إلى عنصر وراثي ناقل (ترانسبوزون)، يُعرف أيضاً بـ «الجين القافز»، وهو عنصر جيني غير مشفر قادر على الانتقال وإقحام نفسه في مواقع جديدة داخل الجينوم.

قد تكون الترانسبوزونات ضارة في بعض الأحيان لقدرتها على إدخال أجزاء من الحمض النووي داخل الجينات وتعطيل وظيفتها الطبيعية، ما قد يسهم في الإصابة بالأمراض. ومع ذلك، وعلى مدار فترات زمنية تطورية، يمكن أن تكون مفيدة أيضاً؛ إذ يساعد نشاطها في تنظيم الجينات الحالية أو الإسهام بمادة وراثية تصبح في النهاية جزءاً من جينات جديدة ونافعة.

يتكون نحو نصف الجينوم البشري من حمض نووي مشتق من الترانسبوزونات. ولم يعد معظم هذه العناصر نشطاً، إذ لا تزال نسبة ضئيلة للغاية قادرة على التحرك ومضاعفة نفسها داخل الجينومات.

وقال سيدريك فيشوت، أحد كبار مؤلفي الدراسة: "إن الجينات المشتقة من العناصر القافزة والتي يُعاد توظيفها لأداء وظائف خلوية تفقد عادةً قدرتها على القفز. لقد نشأ BC200 نفسه من عنصر متحرك، لكنه احتفظ بقدرته على الحركة، ومع ذلك فإنه يؤدي وظيفة خلوية واضحة تماماً. وبطريقة ما، لم يتمكن التطور من فصل هذين الأمرين عن بعضهما".

قفزة جينية نادرة إلى داخل فيروس

وثق العلماء حالات نادرة في أنواع أخرى انتقلت فيها عناصر قافزة إلى داخل فيروسات. وظهر أحد الأمثلة المبكرة في أواخر ثمانينيات القرن العشرين، عندما لاحظ باحثون يعملون على خلايا عث مستنبتة انتقال ترانسبوزون من تلك الخلايا إلى فيروس عصوي (baculovirus)، وهو نوع من الفيروسات يصيب الحشرات.

ومع ذلك، لا يوجد BC200 إلا في البشر والرئيسيات وثيقة الصلة بهم. وكان العلماء قد حددوه لأول مرة في أواخر الثمانينيات كحمض نووي ريبوزي (RNA) غير مشفر متوفر بكثرة في الخلايا العصبية البشرية.

ولا يزال دوره الفسيولوجي الدقيق غير مؤكد، لكن الأدلة تشير إلى أن BC200 قد يساعد في تنظيم كيفية ترجمة الحمض النووي الريبوزي الرسول العصبي إلى بروتينات.

كما يظهر BC200 بمستويات منخفضة في الخلايا الجنسية (الحيوانات المنوية والبويضات)، ما يعني أنه قد يمتلك القدرة على إحداث عمليات إقحام جديدة في الجينوم يمكن توارثها عبر الأجيال القادمة.

روابط محتملة بخلايا الجلد والأمراض

يعتقد الباحثون أيضاً أن BC200 ربما قام بقفزته إلى فيروس المليساء المعدية (MCV) أثناء إصابة الفيروس لخلايا الجلد، نظراً لأنها الخلايا الوحيدة المعروفة التي تصاب بهذا الفيروس.

كما لفت الجين الأنظار بسبب التعبير عنه بشكل غير طبيعي في بعض الأورام، وظهوره بمستويات مرتفعة في أدمغة المصابين بمرض ألزهايمر. ويعزز ذلك احتمالية أن تؤدي قدرة BC200 على الحركة دوراً في تطور الأمراض.

وأوضح فيشوت أن الفريق يهدف الآن إلى التحقق مما إذا كان فيروس المليساء المعدية يستخدم BC200 للتلاعب بالخلايا البشرية المضيفة لصالحه.

ويهتم الباحثون أيضاً بمعرفة المزيد حول ارتباط BC200 بأمراض مثل سرطان الثدي والأورام الأخرى التي يُعبَّر فيها عن الجين بشكل غير طبيعي. ويتمثل أحد الأسئلة الجوهرية فيما إذا كان BC200 يقفز بنشاط داخل الخلايا السرطانية، وما إذا كانت تلك التحركات تُحدث طفرات جينية.

• مواضيع ذات صلة: الصحة والطب، سرطان الثدي

• النباتات والحيوانات: أنواع جديدة

• الحشرات (بما في ذلك الفراشات)

المواد مقدمة من جامعة كورنيل (Cornell University). ملاحظة: قد تخضع المواد للتحرير من حيث الأسلوب والطول.

• بو غاو، إلين جيه. بريثام، سيدريك فيشوت، تشنغ صن. هروب جين BC200 إلى فيروس جدري بشري يكشف عن قفزه المستمر في الرئيسيات. مجلة ساينس، 2026؛ 393 (6818): 1342، معرّف الكائن الرقمي (DOI): 10.1126/science.aeh3441

لماذا تضعف العضلات مع تقدم العمر؟ قد يكون العلماء قد توصلوا إلى حلقة مفقودة مهمة

أحفورة عمرها 518 مليون سنة تتحدى ما كنا نعتقده عن أصل نجم البحر

مركبة بيرسيفيرنس التابعة لناسا تكتشف أن تاريخ المياه على المريخ كان أكثر تعقيداً بكثير مما كان متوقعاً

«مفارقة السمنة» في مرض السرطان قد تحظى بتفسير مفاجئ

• تحفيز العصب الحائر يعزز التعلم

• عودة نيازك مذنب هالي

• جين بشري يقفز عبر الحمض النووي

• الحفاظ على نشاط الخلايا التائية المكافحة للسرطان

• ناسا تبحث عن كهف مخفي على القمر

• الصمغ الخلوي يؤدي مهمة تنظيف سرية

• نيزك يضرب أوكلاهوما بعد 100 مليون عام

• دليل مغناطيسي يفسر معضلة هابل

• دراسة غابات منسية تكشف عن مفاجأة

• بكتيريا الأمعاء ترتبط بشيخوخة الدماغ

ابقَ على اطلاع دائم مع النشرة البريدية المجانية من ساينس ديلي، المحدثة يومياً وأسبوعياً، أو تصفح خلاصات الأخبار عبر قارئ RSS الخاص بك.

تابع آخر الأخبار من ساينس ديلي عبر وسائل التواصل الاجتماعي.

أخبرنا برأيك في ساينس ديلي -- نرحب بالتعليقات الإيجابية والسلبية على حد سواء. هل تواجه مشكلات في استخدام الموقع؟ هل لديك أسئلة؟