ساخت بزرگ ترین شجره نامه برای تمام بشریت!

ساخت بزرگ ترین شجره نامه برای تمام بشریت!

به گزارش اسمارت کاور محققان موسسه ˮداده های بزرگˮ دانشگاه آکسفورد(Oxford؛s Big Data) گامی بزرگ در جهت ترسیم تمامی روابط ژنتیکی میان انسان ها برداشتند، شجره نامه ی واحدی که نشان دهنده اصل و نسب همه ما خواهد بود.


به گزارش اسمارت کاور به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، در دو دهه گذشته شاهد پیشرفت های خارق العاده ای در تحقیقات ژنتیکی انسان بوده ایم که داده های ژنومی صدها هزار نفر همچون انسان های ماقبل تاریخ را ایجاد کردند.
این موضوع، امکان دستیابی به منشأ تنوع ژنتیکی انسان را برای ترسیم نقشه ای کامل از ارتباط میان انسان ها در سرتاسر جهان فراهم می آورد.
تا پیش از این چالش اصلی، رسیدن به راهی برای ترکیب توالی های ژنوم از پایگاه های داده مختلف و تولید الگوریتمی برای مدیریت داده هایی با این اندازه بود. با این وجود متد جدیدی که روز گذشته توسط محققان موسسه داده های بزرگ دانشگاه آکسفورد منتشر گردید می تواند به سادگی داده های چندین منبع را با یکدیگر ترکیب کند و علاوه بر آن در مقیاسی بزرگ، میلیونها توالی ژنوم را در خود جای دهد.
"دکتر یان وانگ"(Yan Wong)، متخصص ژنتیک تکاملی در موسسه های داده های بزرگ و یکی از نویسندگان این مقاله توضیح می دهد: ما اساسا یک شجره نامه بزرگ ساخته ایم. یک شجره نامه برای تمام بشریت که می تواند تاریخچه تنوع ژنتیکی انسان های امروزی را مدل سازی کند. این شجره نامه به ما این امکان را می دهد که ببینیم توالی ژنتیکی هر فرد چگونه با افراد دیگر در تمامی نواحی ژنوم ارتباط دارد.
از آنجائیکه نواحی ژنومی افراد تنها از یکی از والدین به ارث می رسد، تبار هر نقطه در ژنوم را میتوان به صورت یک درخت در نظر گرفت. مجموعه ای از این درخت ها با عنوان "توالی درخت" (tree sequence) یا نمودار نوترکیبی اجدادی(ancestral recombination graph) نواحی ژنتیکی را به اجدادی که تنوع های ژنتیکی نخستین بار در آنها ظهور پیدا کرده است، ارتباط می دهد.
دکتر "آنتونی وایلدر وونز"(Anthony Wilder Wohns) نویسنده اصلی این مقاله، که این تحقیق را بعنوان بخشی از دکترای خود بر عهده گرفت می گوید: ما درحال بازسازی ژنوم اجدادمان و استفاده از آنها برای ایجاد شبکه ی گسترده ای از روابط هستیم. بعد از آن قادر خواهیم بود زمان و محل زندگی این اجداد را تخمین بزنیم. قدرت این رویکرد در آن است که مفروضات بسیار کمی در مورد داده های اساسی بوجود می آورد و همینطور می تواند نمونه های دی ان ای جدید و باستانی را در خود جای دهد.
در این مطالعه، داده های در ارتباط با ژنوم انسان های امروزی و باستانی از هشت پایگاه داده مختلف باهم ادغام شده اند و شامل ۳۶۰۹ توالی ژنوم فردی از ۲۱۵ جمعیت می شود.
ژنوم های باستانی شامل نمونه هایی هستند که در سرتاسر جهان با قدمت ۱۰۰۰ تا بیشتر از ۱۰۰ هزار سال کشف شده اند. الگوریتم ها پیشبینی می کنند که اجداد مشترک در چه مکان هایی باید وجود داشته باشند تا بتوان الگوی های تنوع ژنتیکی در درخت تکاملی را توضیح داد.
شبکه ی حاصل شامل حدود ۲۷ میلیون مورد از اجداد بود. نویسندگان بعد از افزودن داده های در رابطه با مکان به نمونه های ژنوم، از این شبکه برای تخمین محل زندگی اجداد مشترک استفاده کردند.
نتایج به دست آمده با موفقیت رویدادهای اساسی در تکامل انسان ها همچون مهاجرت به خارج از آفریقا را بازیابی کرد.
باآنکه که این شجره نامه هم اکنون یک منبع بسیار غنی است اما محققان قصد دارند تا آنرا جامع تر کنند و داده های ژنتیکی بیشتری به آن بیافزایند.
از آن جا که در این روش داده ها به صورت بسیار کارآمدی ذخیره می شوند میتوان میلیونها ژنوم اضافی به مجموعه داده ها اضافه کرد.
دکتر "وونگ" می گوید: این مطالعه زمینه را برای نسل بعدی توالی یابی دی ان ای فراهم می آورد. با بهبود کیفیت توالی های ژنوم دی ان ای مدرن و باستانی، این شجره نامه دقیق تر خواهد شد و در نهایت می توانیم یک نقشه واحد و یکپارچه ایجاد نماییم. او اضافه کرد: باآنکه این مطالعه بر روی انسان ها متمرکز است اما میتوان آنرا به اغلب موجودات زنده از اورانگوتان ها گرفته تا باکتری ها تعمیم داد. این مطالعه می تواند برای ژنتیک پزشکی مفید باشد.
این مطالعه روز گذشته در مجله ی ساینس(Science) انتشار یافته است.



1400/12/06
20:47:05
5.0 / 5
419
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۵ بعلاوه ۳
اسمارت کاور
smartcover.ir - مالکیت معنوی سایت اسمارت كاور متعلق به مالکین آن می باشد