ما هو نقل جينات الافقي؟



أحد المبادئ الأساسية لعلم الأحياء وعلم الوراثة هو مفهوم أن الآباء يمررون المادة الوراثية (DNA) إلى الأبناء. يسمى هذا الانتقال من الوالدين إلى النسل أيضًا بنقل الجينات العمودي Vertical Gene Transfer(VGT). 

لسنوات عديدة ، عرف العلماء أيضًا أن المعلومات الجينية يمكن أيضًا أن تنتقل بين الكائنات الحية (عادةً بين البكتيريا) في عملية تسمى نقل الجينات الأفقي Horizontal Gene Transfer  (HGT) ، والتي كانت تُعرف سابقًا باسم نقل الجينات الجانبي (LGT).

 على سبيل المثال ، يسمح HGT للبكتيريا بمشاركة الجينات مثل تلك التي تمنح مقاومة المضادات الحيوية ، مما يساعد في تفسير كيف يمكن أن تنتشر المقاومة في تجمعات البكتيريا.  يحدث شكل آخر من HGT عندما يكون  الطفيلي قادرًا على دمج المعلومات الجينية في كائن حي مضيف (Dunning Hotopp, et al., 2007).

على مدى العقدين الماضيين ، ومع اكتمال تسلسل الجينوم الكامل للعديد من الكائنات الحية ، كان العلماء يقارنون تسلسل الحمض النووي للجينات المماثلة الموجودة في الكائنات الحية المختلفة.

 أظهرت هذه المقارنات أنه لا يمكن تفسير جميع الجينات من خلال نموذج نموذجي للتطور بالنسب المشترك حيث يتم تمرير جميع المعلومات الجينية عبر VGT. بعبارة أخرى ، تشترك بعض الكائنات في جينات متشابهة لا توجد في "أسلافهم المشتركين" المزعومين ، كما هو متوقع إذا كان التطور الدارويني صحيحًا. 

 كما يلاحظ عالم الوراثة في معهد أبحاث الخلق الدكتور جيف تومكينز ، يشار إلى هذه الجينات باسم الجينات "اليتيمة" (Tomkins ، 2013). ثم يطرح السؤال ، من أين أتت هذه الجينات ، إن لم يكن من سلف؟ 

وبالتالي ، في محاولة لشرح وجود جينات غير موجودة في أسلاف تطوريين مفترضين ، استخدم بعض الباحثين مفهوم HGT لشرح هذه الجينات حتى في حقيقيات النوى متعددة الخلايا. تجدر الإشارة إلى أن HGT موضوع مثير للجدل ولا يقبل جميع أنصار التطور فرضية HGT لأصل الجينات.

 بالإضافة إلى ذلك ، يعد استخدام HGT لشرح وجود هذه الجينات خطوة كبيرة تتجاوز الحالات "المرصودة" الفعلية لـ HGT. 

مرة أخرى ، بينما يُلاحظ HGT في البكتيريا وفي عدد قليل من العلاقات بين الطفيليات والمضيف ، لا توجد آلية ملحوظة للجينات للانتشار بين الكائنات متعددة الخلايا بطريقة أفقية (Tomkins ، 2015).

  ومن المثير للاهتمام ، أن تقريرًا نُشر مؤخرًا اقترح أن HGT قد تكون ضرورية لشرح عشرات إن لم يكن مئات الجينات في البشر والرئيسيات غير البشرية
 (Crisp ، et al ، 2015). 

في الواقع ، تحدد هذه الدراسة عشرات الجينات "الأجنبية" في الجينوم البشري. لاحظ أن معايير تقرير ما إذا كانت الجينات "أجنبية" أم لا تعتمد على الافتراض المسبق للتطور عن طريق الأصل المشترك. بعبارة أخرى ، الجينات "الأجنبية" هي تلك التي لا يمكن تفسيرها بواسطة VGT القياسي من "الأسلاف المشتركين" المزعومين. وبالتالي ، يقترح هؤلاء المؤلفون أنه يجب تفسير هذه الجينات بواسطة  HGT (Crisp ، et al).

تمت مراجعة هذه الدراسة بواسطة Tomkins ، الذي كان جزءًا من دراسات HGT البكتيرية في الماضي (Dunning Hotopp ، et al ، 2007).

 لقد لاحظ العديد من المشكلات في هذه الدراسة الحالية ، بما في ذلك الطريقة التي تتم بها مقارنة الجينات باستخدام مقاطع تسلسل متماثل فقط بدلاً من التسلسل الجيني بأكمله (Tomkins ، 2015). بالإضافة إلى ذلك ، تشتمل الجينات المحددة في الدراسة على عدد من أنشطة الإنزيم الأساسية - بما في ذلك الإنزيمات المشاركة في استقلاب الأحماض الأمينية والدهون والنيوكليوتيدات (Crisp, et al.2015). هذه الإنزيمات هي مكونات لا يتجزأ من مسارات التمثيل الغذائي بدلا من عمليات زرع مستهلكة من الكائنات الحية البعيدة.

علاوة على ذلك ، لا يقترح المؤلفون أي آلية لكيفية عمل HGT المفترض بين الكائنات متعددة الخلايا. كما يشير تومكينز ، سيتطلب HGT بين الكائنات متعددة الخلايا إدخال الجينات الجديدة إلى خلايا السلالة الجرثومية ، ودمجها في الجينوم ، ثم نقلها إلى النسل (2015). هناك حواجز تحول دون حدوث هذه الأحداث على مستويات عديدة. 

أخيرًا ، يجب التعبير عن هذه الجينات وتنظيمها وإدراجها في شبكات التمثيل الغذائي الحالية. كل من هذه الحواجز تشكل تحديات كبيرة لاستخدام HGT لشرح انتشار الجينات.

الحقيقة هي أنه لا يوجد حاليًا أي دليل على أن HGT يمكن أن يحدث في البرية بين الكائنات متعددة الخلايا. علاوة على ذلك ، لا توجد آليات ملحوظة لإجراء هذا النقل. حقيقة أن الجينات التي تم تحديدها في الدراسة المذكورة أعلاه أثرت على إنزيمات مهمة ومسارات استقلابية تشير إلى أن هذه الجينات جزء من شبكات معقدة ومتكاملة - فهي لا تمثل وظائف ثانوية في كثير من الحالات مجتمعة. 

من الواضح أن الاعتماد على HGT لشرح انتشار الجينات "الأجنبية" هو امتداد ، في أحسن الأحوال ، ويفتقر حاليًا إلى الأدلة الرئيسية. ليست هذه هي المرة الأولى - ولن تكون الأخيرة - التي يجهد فيها أنصار التطور لتفسير الأدلة المباشرة. حقيقة أن الجينات لا يمكن أن تُنسب إلى VGT وأن الأصل المشترك يمكن ، بدلاً من ذلك ، تفسيره على أنه يعني أن هذه الجينات قد وُضعت هناك عن طريق التصميم.

تعليقات