هذا لغز حير العلماء لسنوات – لماذا تختلف أعمار الحيوانات المختلفة؟
على الرغم من أن الإنسان يمكن أن يعيش حتى يبلغ من العمر حوالي 80 عامًا ، تميل الزرافات إلى الموت في سن 24 والفئران عارية في سن 25.
للمساعدة في كشف هذا اللغز ، قارن الباحثون في معهد ويلكوم سانكر جينات 16 نوعًا ، بما في ذلك البشر والجرذان والأسود والزرافات والنمور.
تظهر النتائج التي توصلوا إليها أن الحيوانات التي لديها معدل أبطأ من الطفرات الجينية – المعروفة باسم الطفرات الجسدية – لها عمر أطول.
على الرغم من أن الإنسان يمكن أن يعيش حتى يبلغ من العمر حوالي 80 عامًا ، إلا أن الزرافات تموت في سن 24 وثدييات عارية في سن 25 عامًا ، وهو ما يُنسب إلى بعض حجم الجسم الزائد (صورة مخزنة)
تحدث الطفرات الجسدية بشكل طبيعي في جميع الخلايا طوال حياة الحيوان ، حيث يتلقى البشر في المتوسط 20-50 طفرة في السنة.
على الرغم من أن معظم الطفرات الجسدية حميدة ، إلا أن بعضها يمكن أن يؤثر على وظيفة الخلية أو يبدأ الخلية في طريقها إلى السرطان.
تم اقتراح دور هذه الطفرات في الشيخوخة منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، ولكن حتى الآن ، كان من الصعب ملاحظتها في الممارسة العملية.
أحد الأسئلة التي طال أمدها والتي تطرح السؤال عن سبب عدم تعرض الحيوانات الكبيرة لخطر الإصابة بالسرطان على الرغم من وجود المزيد من الخلايا هي “مفارقة بيتو”.
في الدراسة الجديدة ، استخدم الباحثون تسلسلًا جينيًا كاملًا لعينات من 16 من الثدييات ذات عمر واسع وحجم الجسم – قرد كولوبس أبيض وأسود ، قطة ، بقرة ، كلب ، نمس ، زرافة ، خنزير البحر ، حصان ، رجل ، أسد ، فأر ، فأر الخلد العاري ، أرنب ، فأر ، ذيل حلقة ليمون ونمر.
في تحليلهم ، تحدث الطفرات الجسدية عن طريق آليات مماثلة في جميع الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر.
تتراكم في خط مستقيم بمرور الوقت ، مع وجود عدد كبير من الأنواع الطافرة ذات الأعمار القصيرة.
على سبيل المثال ، وُجد أن الزرافات ، التي يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 18 قدمًا ، لديها 99 طفرة في السنة ويبلغ عمرها 24 عامًا.
في هذه الأثناء ، وُجد أن فئران الخلد العارية ، الأصغر حجمًا عند خمس بوصات فقط ، لديها معدلات طفرة متشابهة جدًا تبلغ 93 / سنة وعمرًا مشابهًا يبلغ حوالي 25 عامًا.
قال الدكتور أليكس كوجان ، الذي قاد الدراسة: “كان من المدهش العثور على طفرات جينية مماثلة في الحيوانات التي تختلف عن بعضها البعض”.
لكن الجانب الأكثر إثارة في الدراسة هو اكتشاف أن متوسط العمر المتوقع يتناسب عكسياً مع معدل الطفرة الجسدية.
على الرغم من أن التفسيرات البديلة ممكنة ، إلا أن هذا يشير إلى أن الطفرات الجسدية قد تلعب دورًا في الشيخوخة.
“على مدى السنوات القليلة المقبلة ، سيكون من الجذاب توسيع هذه الدراسات لتشمل مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، مثل الحشرات أو النباتات.”
تم العثور على الزرافات ، التي يصل طولها إلى 18 قدمًا وتصل إلى 24 عامًا ، لديها معدلات طفرة تصل إلى 99 في السنة (صورة مخزنة)
وُجد أن فئران الخلد العارية ، أصغر من الزرافات بطول خمس بوصات فقط وتعيش حتى 25 عامًا ، لديها معدلات طفرة مماثلة تبلغ 93 في السنة.
لسوء الحظ ، لا تقدم النتائج إجابة على تناقض بيتو.
بعد حساب متوسط العمر المتوقع ، لم تجد المجموعة علاقة ذات دلالة إحصائية بين معدل طفرة الجسم وكتلة الجسم.
يشير هذا إلى أن عوامل أخرى قد تشارك أيضًا في القدرة على تقليل مخاطر الإصابة بالسرطان في الحيوانات الكبيرة.
يبدو أن الاختلافات في معدل الطفرات الفسيولوجية بدلاً من حجم الجسم يمكن تفسيرها بالاختلافات في متوسط العمر المتوقع ، على الرغم من أن تعديل معدل الطفرات قد يبدو وكأنه طريقة أنيقة للتحكم في حدوث السرطان عبر الأنواع ، إلا أن التطور لم يختار هذا حقًا. قال الدكتور أدريان بيس أورتيجا ، مؤلف الدراسة “الطريق”.
“مثل الزرافات والفيلة والحيتان – في كل مرة من المرجح أن يتطور نوع على نطاق أوسع من أسلافه. يجب دراسة هذه الأنواع بمزيد من التفصيل لمعرفة ذلك.
تحدث الطفرات الجسدية بشكل طبيعي في جميع الخلايا طوال حياة الحيوان ، حيث يتلقى البشر حوالي 20-50 طفرة في السنة (وجهة نظر الفنان)
يأمل الباحثون أن تساعد هذه النتائج في كشف غموض أسباب الشيخوخة.
قال الدكتور إينجو مارتينكورينا ، مؤلف الدراسة: “الشيخوخة عملية معقدة تؤدي إلى مجموعة متنوعة من الأضرار الجزيئية لخلايانا وأنسجتنا”.
لقد تم التكهن بأن الطفرات الجسدية تساهم في الشيخوخة منذ الخمسينيات ، ولكن كان من الصعب دراستها.
مع أحدث التطورات في تقنيات تسلسل الحمض النووي ، يمكن أخيرًا استكشاف دور الطفرات الجسدية في الشيخوخة والعديد من الأمراض الأخرى.
“إنه اكتشاف مذهل ومثير للاهتمام أن هذه الثدييات المتنوعة تنهي حياتها بنفس العدد من الطفرات في خلاياها.”
نُشرت الدراسة في مجلة Nature.