نافذة جديدة على تاريخنا البشري، فتحها العلماء مؤخرًا عندما اكتشفوا إمكانية استخلاص الحمض النووي البشري من مادة لزجة شبيهة بالأسمنت أنتجتها أنثى القمل منذ آلاف السنين.
وفي الدراسة التي نشرت، الثلاثاء، مجلة “Molecular Biology and Evolution” استعاد العلماء لأول مرة الحمض النووي من المادة الملتصقة بالشعر المأخوذ من بقايا محنطة تعود إلى 1500-2000 عام.
ويرجع العلماء سبب اكتشاف الحمض النووي بهذه الطريقة، إلى أن خلايا الجلد من فروة الرأس تصبح مغطاة بمادة لزجة – شبيهة بالأسمنت – تنتجها أنثى القمل لربط كل بيضة بقوة بقاعدة جذع الشعرة، ويسمى هذا البيض بـ “الصئبان”.
أسرار الماضي
كشف تحليل هذا الحمض النووي القديم المستعاد حديثًا – والذي كان ذا جودة أفضل من المستعاد بطرق أخرى – عن أدلة حول أنماط الهجرة البشرية في أميركا الجنوبية.
ويمكن أن تسمح هذه الطريقة الجديدة بدراسة عديد من العينات الفريدة من البقايا البشرية، التي لا تتوفر فيها عينات العظام والأسنان.
وتقول أليخاندرا بيروتي، الأستاذة المساعدة في علم الأحياء اللافقارية بجامعة ريدينغ البريطانية، والتي قادت البحث: “هذه الكشف أشبه بالقصة الخيالية لفيلم “حديقة جراسيك”، عندما تم الحصول على الحمض النووي للديناصورات من البعوض المغلف بالعنبر من عصر الديناصورات”.
وتضيف: “لقد أظهرنا كيف يمكن الحفاظ على معلوماتنا الوراثية عن طريق المادة اللاصقة التي ينتجها القمل على شعرنا، كما يمكن أن توفر بيولوجيا القمل أدلة قيمة حول كيفية عيش الناس وموتهم منذ آلاف السنين”.
تعرف على أسرار عالم الموتى لدى الفراعنة
وتستطرد: “في السنوات الأخيرة تزايد الطلب على عينات الحمض النووي من الرفات البشرية القديمة؛ حيث نسعى لفهم الهجرة والتنوع في المجموعات البشرية القديمة، ولأن القرود رافقت البشر على مر التاريخ، يمكن لهذه الطريقة الجديدة أن تفتح الباب أمام منجم ذهب من المعلومات حول القرود، بالاستفادة من العينات الفريدة”.
وحتى هذه اللحظة ، يفضل العلماء استخراج الحمض النووي القديم من العظام الكثيفة من الجمجمة أو من الأسنان الداخلية، حيث توفر هذه العينات أفضل جودة للحمض النووي.
ومع ذلك، فإن بقايا الجمجمة والأسنان ليست متاحة دائمًا، حيث في بعض الثقافات قد يكون من غير الأخلاقي أخذ عينات من الرفات الأصلية، أو بسبب الضرر الشديد الذي تسببه طريقة أخذ العينات التي تضر بالتحليل العلمي المستقبلي.
لذلك، فإن استعادة الحمض النووي من المادة اللاصقة التي ينتجها القمل هو حل مثالي للمشكلة، خاصة وأن بيض القمل يوجد بشكل شائع على شعر وملابس البشر المحنطين في صورة جيدة من الحفظ.
نتائج التحليل
واستخرج فريق البحث الحمض النووي من العينات التي تم جمعها من عدد من بقايا المومياوات المحنطة من الأرجنتين، وكانت المومياوات لأشخاص وصلوا قبل 1500-2000 سنة إلى جبال الأنديز في مقاطعة سان خوان، وسط غرب الأرجنتين.
درس الفريق أيضًا بيض القمل على شعر إنسان تم استخدامه في نسيج من تشيلي، فضلًا عن عن عينة مأخوذة من رأس منكمش لبقايا بشرية من شعب جيفاروان القديم في الإكوادور الأمازونية.
وكشف تحليل الحمض النووي، جنس كل مومياء، ورابط وراثي بين ثلاث من المومياوات والبشر في الأمازون منذ 2000 عام، كما يظهر لأول مرة أن السكان الأصليين لمقاطعة سان خوان هاجروا من الأراضي والغابات المطيرة في الأمازون في شمال القارة (جنوب فنزويلا الحالية وكولومبيا).
ويقول الباحثون إن نتائج التحليل كشفت أن جميع البقايا البشرية القديمة التي تمت دراستها تنتمي إلى سلالات الميتوكوندريا المؤسسة في أميركا الجنوبية.
وكانت المفاجأة، العثور على أول دليل مباشر على فيروس خلية ميركل في الحمض النووي من إحدى المومياوات. وهو الفيروس الذي تم اكتشافه في عام 2008، ويسبب نوع نادر من سرطان الجلد، ويفتح هذا الاكتشاف الباب أمام فرضية جديدة تشير إلى إمكانية نقل قمل الرأس للفيروس.
كما كشفت الفحوصات أنّه من المحتمل أن تكون المومياوات قد تعرضت لدرجات حرارة شديدة البرودة عندما ماتت، ومن الممكن أن تكون البرودة لعبت دورًا في الوفاة.
تجدر الإشارة إلى أن الدراسة أُجريت بقيادة علماء من جامعة ريدينغ البريطانية، بالتعاون مع جامعة سان خوان الوطنية بالأرجنتين، وجامعة بانجور، ويلز، ومتحف جامعة أكسفورد للتاريخ الطبيعي، وجامعة كوبنهاغن بالدنمارك.
ماهو الحمض النووي ؟ (DNA)
الأحماض النووية هي بوليمراتٌ حيوية (أو جزيئاتٌ حيوية صغيرة) ضروريةٌ لكافة أشكال الحياة المعروفة. يُعتبر مصطلح الحمض النووي شاملًا للحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهي تتألفُ من نيوكليوتيداتٍ، التي تكون أحاديات القسيمات مكونةً من ثلاث مكوناتٍ: سكر خماسي الكربون، ومجموعة فوسفات، وقاعدة نيتروجينية. إذا كان السكر ريبوزًا فإنَّ المبلمر هو حمض نووي ريبوزي (رنا)، أما إذا كان السكر مشتقًا من الريبوز على هيئة ريبوز منقوص الأكسجين فإنَّ المبلمر الناتج هو حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (دنا).
تُعتبر الأحماض النووية الجزيء الأكثر أهميةً في جميع الجزيئات الحيوية. تُوجد بكثرةٍ في جميع الكائنات الحية، حيثُ تعمل على إنشاء وتشفير ثم تخزين المعلومات الخاصة بكل خليةٍ حيةٍ لكلٍ كائن حي على وجه الأرض. وبدورها تعملُ على نقل هذه المعلومات والتعبير عنها داخل وخارج نواة الخلية (إلى العمليات الخلوية الداخلية وفي النهاية إلى الجيل التالي لكلٍ كائنٍ حي). تُحتَوى المعلومات المُشفرة وتُنقل عبر تسلسل الحمض النووي، والذي يُوفر ترتيبًا سُلمي للنيوكليوتيدات داخل جزيئات الحمض النووي الريبوزي والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين.
تُربط سلاسل النيوكليوتيدات لتشكيل السلسلة الرئيسية الحلزونية (نموذجيًا يحتوي واحدًا الحمض النووي الريبوزي على واحدةٍ والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين على اثنتين)، وتُجمع في سلاسلٍ من أزواجٍ القواعد المُختارة من القواعد النووية الأساسية أو المقبولة الخمسة، وهي: الأدينين، والسايتوسين، والغوانين، والثايمين، واليواسيل. يُوجد الثايمين فقط في الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (دنا) واليواسيل فقط في الحمض النووي الريبوزي (رنا). باستعمال الأحماض الأمينية والعملية المعروفة باسم الاصطناع الحيوي للبروتين، فإنَّ تسلسلًا معينًا في الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (دنا) لهذه الأزواج القاعدية النووية يُتيح تخزين ونقل تعليماتٍ مشفرةٍ مثل الجينات. أما في الحمض النووي الريبوزي (رنا)، فإنَّ تسلسل الأزواج القاعدية يُزودُ لتصنيع بروتيناتٍ جديدةٍ تُحدد الإطارات والأجزاء ومعظم العمليات الكيميائية لجميع أشكال الحياة.
اكتُشف النوكلين (بالإنجليزية: Nuclein) بواسطة فريدريك ميسشر عام 1869.
في أوائل ثمانينيات القرن التاسع عشر، قام ألبرشت كوسل بتنقية المادة واكتشف خصائصها الحمضية العالية. كما حدد القواعد النووية لاحقًا.
في عام 1889، وضع ريتشارد التمان مصطلح الحمض النووي (بالإنجليزية: nucleic acid) هذا و في عام 1938، نشر أستبري وبيل أولَ نمط حيودٍ للأشعة السينية من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين.
اما في عام 1952، نشرت روزاليند فرانكلين صورًا خاصة لبلورات من الدنا عالي النقاوة اعتمادًا على خاصية حيود الأشعة السينية استنتجت منها الشكل الحلزوني للدنا، وأنه يتكون من أكثر من شريط
في عام 1953، حدد جيمس واتسون وفرنسيس كريك بنية الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين.
تشكل الدراسات التجريبية للأحماض النووية جزءًا كبيرًا من الأبحاث الحيوية والطبية الحديثة، وتشكل أساسًا لعلوم الجينوم والأدلة الجنائية، والتقانة الحيوية والصناعات الدوائية.
يشملُ مصطلح الحمض النووي (بالإنجليزية: nucleic acid) الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهي أعضاء عائلةٍ من البوليمرات الحيوية، وهو مرادفٍ لتسمية عديد النوكليوتيد. سُميت الأحماض النووية لاكتشافها الأولي داخل نواة الخلية، ولوجود مجموعاتِ الفوسفات (المُرتبطة بحمض الفوسفوريك). ولكن على الرغم من اكتشافه لأول مرة داخل نواة الخلايا حقيقية النواة، إلا أنَّ الأحماض النووية تُوجد في جميع أشكال الحياة، بما في ذلك داخل البكتيريا، والعتائق، والميتوكوندريا، والبلاستيدات الخضراء، والفيروسات، وفيروسيات الشكل. (هناك جدلٌ حول ما إذا كانت الفيروسات حية أو غير حية). تحتوي جميع الخلايا الحية على كلٍ من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (دنا) والحمض النووي الريبوزي (رنا) (باستثناء بعض الخلايا مثل خلايا الدم الحمراء الناضجة)، بينما تحتوي الفيروسات إما على الدنا أو الرنا، ولكن عادةً لا تحتوي على كليهما. المكون الأساسي للأحماض النووية هو النيوكليوتيدات، ويحتوي كلٌ منها يحتوي على سكر البنتوز (ريبوز أو ريبوز منقوص الأكسجين)،
ومجموعة فوسفات، وقاعدة نووية. أيضًا تتولد الأحماض النووية داخل المختبر، وذلك من خلال استخدام الإنزيمات (بوليميرازات الدنا والرنا)، وأيضًا عبر الاصطناع الكيميائي للطور الصلب. تتيح الطرق الكيميائية أيضًا توليد أحماض نووية مُتغيرة غير موجودةٍ في الطبيعة، مثل الأحماض النووي الببتيدية.
في اللغة العربية، تُعتبر تسمية الحَمْضُ النَوَويّ أكثر شيوعًا من باقي التسميات الأُخرى، والتي تشمل:حامض النَّواة، حامض نووي، حمض النَّوى، حامض النوكلييك، حامض النيوكلييك.
للمزيد من المقالات اضغط هنا شركة Apple تزيح الستار عن مواصفات «آيفون 15 برو»
