أجرى باحثون في Emory University دراسة نشرت في مجلة Environmental Epigenetics لفهم كيف يتكيّف بعض سكان الأنديز مع الارتفاعات العالية. تختلف ظروف الهضاب—ارتفاع أكبر من 2,500 متر—بوجود نقص أكسجين وبرودة وإشعاع فوق بنفسجي أعلى، وقد تَنشأ عنها تغييرات في بنية الأوعية الدموية ووظائف الدم.
بدلاً من البحث عن تغيُّرات جينية موروثة في الجينوم، حلل الفريق الميثيلاوم الكامل، أي نمط مثيلة الحمض النووي الذي يعكس تعديلات فوق وراثية تؤثر في تعبير الجينات استجابةً للبيئة. قارن الباحثون بيانات من 39 فرداً من جماعتين معاصرتين: الـKichwa من هضاب الإكوادور والـAshaninka من سهول الأمازون على طول الحدود بين بيرو وإكوادور. هذه الدراسة تقدّم أول بيانات ميثيلاوم كاملة لهاتين المجموعتين، وفحصت كل المواقع المتاحة في الاختبار بدلاً من بضع مئات الآلاف فقط.
أظهر التحليل اختلافات واضحة في مثيلة الحمض النووي، وبرزت إشارات رئيسة في جينات مثل PSMA8 المرتبطة بتنظيم الجهاز الوعائي، وFST المرتبطة بعضلات القلب، فضلاً عن جينات في مسار PI3K/AKT المعروف بدوره في نمو العضلات وتكوّن أوعية دموية جديدة. تربط دراسات حيوانية وخلوية مسار PI3K/AKT بسماكة جدران الشُّرَيينات الدقيقة تحت نقص الأكسجين، وهذه السماكة لدى البشر ترتبط بارتفاع ضغط الدم الرئوي، وهو ما أبلغ عن كثرته لدى مرتفعي الارتفاع في الأنديز مقارنة بمجموعات أخرى.
يشير الفريق إلى أن التغيرات الفوق وراثية قد تكون أكثر مرونة من التغيرات الجينية الموروثة، لكن وجود أسلاف الـKichwa في الهضاب لنحو 10,000 سنة يوحي بأن الفوق وراثة قد تساهم أيضاً في التكيُّف طويل الأمد. شارك في الدراسة علماء من جامعات ومراكز بحثية في الإكوادور وبيرو والبرازيل وإيطاليا.
- إشارات رئيسة: PSMA8، FST، مسار PI3K/AKT
كلمات صعبة
- مثيلة — إضافة مجموعات ميثيل إلى الحمض النووي
- ميثيلاوم — النمط الكامل لمواقع مثيلة الحمض النوويالميثيلاوم
- فوق وراثي — تعديلات تؤثر في تعبير الجينات دون تغيير الحمض النوويفوق وراثية
- نقص — قلة كمية الأكسجين المتاحة في الهواء
- تكوّن — ظهور أو بناء أجزاء جديدة في الجسم
- جهاز وعائي — شبكة الأوعية التي تنقل الدم في الجسمالجهاز الوعائي
- مسار — سلسلة من التفاعلات في الخلايا
- ضغط الدم الرئوي — الضغط داخل الأوعية الدموية في الرئتين
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- ما فوائد تحليل الميثيلاوم الكامل بدل فحص عدد محدود من المواقع؟
- كيف قد تؤثر التغيرات الفوق وراثية على صحة سكان الهضاب على المدى الطويل؟
- لماذا من المفيد مقارنة مجموعات من بيئات مختلفة (الهضاب وسهول الأمازون) عند دراسة التكيُّف؟
