منوعات

علماء يستخرجون أسرارًا وراثية من أسنان عمرها 4000 عام لتسليط الضوء على تأثير تغير النظام الغذائي للإنسان على مر القرون

استعاد باحثون من كلية ترينيتي في دبلن ميكروبيومات محفوظة بشكل ملحوظ من أسنانين عمرها 4000 عام تم اكتشافهما في كهف من الحجر الجيري الأيرلندي. تكشف التحليلات الجينية لهذه الميكروبات عن تغييرات كبيرة في البيئة الدقيقة للفم منذ العصر البرونزي وحتى الوقت الحاضر. تنتمي الأسنان إلى نفس الشخص الذكر وتوفر أيضًا نظرة ثاقبة على صحة فمه.

ونشرت الدراسة، التي أجريت بالتعاون مع علماء الآثار من جامعة أتلانتيك التكنولوجية وجامعة إدنبره، اليوم في المجلة البيولوجيا الجزيئية والتطور. حدد الباحثون العديد من البكتيريا المرتبطة بأمراض اللثة وقدموا أول جينوم قديم عالي الجودة لـ العقدية الطافرةالسبب الرئيسي لتسوس الأسنان.

في حين أن S. الطافرة شائع جدًا في الأفواه الحديثة، وهو نادر جدًا في السجلات الجينومية القديمة. قد يكون أحد أسباب ذلك هو الطبيعة الحمضية للأنواع. يدمر هذا الحمض السن، ولكنه يدمر أيضًا الحمض النووي ويمنع البلاك من التحجر. في حين أن معظم الميكروبات الفموية القديمة تنشأ من اللويحة المتحجرة، فإن هذه الدراسة استهدفت الأسنان مباشرة.

سبب آخر لندرة S. الطافرة في الأفواه القديمة، ربما يكون السبب هو عدم وجود موائل مناسبة لهذه الأنواع المتعطشة للسكر. شوهدت زيادة طفيفة في تسوس الأسنان في السجل الأثري بعد اعتماد زراعة الحبوب منذ آلاف السنين، لكن الزيادة الأكثر دراماتيكية حدثت فقط في المائة عام الأخيرة، عندما تم تقديم الأطعمة السكرية إلى الجماهير.

كانت الأسنان التي تم أخذ عينات منها جزءًا من مجموعة هيكلية أكبر تم اكتشافها في كهف كيلورا، بمقاطعة ليمريك، على يد الراحل بيتر وودمان من جامعة كوليدج كورك. في حين أظهرت الأسنان الأخرى في الكهف تسوس الأسنان المتقدم، لم يكن هناك أي تسوس واضح في الأسنان التي تم أخذ عينات منها. ومع ذلك، أنتجت إحدى الأسنان كمية غير مسبوقة من S. الطافرة الحمض النووي، علامة على وجود خلل شديد في المجتمع الميكروبي عن طريق الفم.

“لقد فوجئنا جدًا برؤية مثل هذه الوفرة S. الطافرة قالت الدكتورة لارا كاسيدي، الأستاذة المساعدة في كلية ترينيتي لعلم الوراثة والأحياء الدقيقة والمؤلفة الرئيسية للدراسة: “في هذه السن التي يبلغ عمرها 4000 عام”. تطوير تجاويف قبل وفاته مباشرة.

ووجد الباحثون أيضًا أن الأنواع الأخرى من المكورات العقدية كانت غائبة فعليًا عن الأسنان. يشير هذا إلى أن التوازن الطبيعي للأغشية الحيوية الفموية قد اختل — mutanوقد تفوقت المكورات العقدية على المكورات العقدية الأخرى، مما أدى إلى حالة ما قبل المرض.

ووجد الفريق أيضًا أدلة تدعم فرضية “اختفاء الميكروبيوم”، والتي تنص على أن الميكروبيومات الحديثة أقل تنوعًا من تلك الموجودة في أسلافنا. وهذا أمر مثير للقلق لأن فقدان التنوع البيولوجي يمكن أن يؤثر على صحة الإنسان. أنتجت أسنان العصر البرونزي سلالات متباينة على نطاق واسع من تانيريلا فورسيثياالبكتيريا المشاركة في أمراض اللثة.

“هذه السلالات من فم قديم واحد كانت أكثر اختلافًا وراثيًا عن بعضها البعض من أي زوج من السلالات الحديثة في مجموعة البيانات لدينا، على الرغم من العينات الحديثة من أوروبا واليابان والولايات المتحدة”، أوضح إيسولت جاكسون، طالب دكتوراه في ترينيتي، وأول من شارك في الدراسة. مؤلف الدراسة. “يمثل هذا خسارة كبيرة للتنوع، وهي خسارة نحتاج إلى فهمها بشكل أفضل.”

تم استعادة عدد قليل جدًا من الجينومات الكاملة للبكتيريا الفموية قبل عصر القرون الوسطى. ومن خلال وصف التنوع في عصور ما قبل التاريخ، تمكن المؤلفون من الكشف عن التغيرات المثيرة في البيئة الدقيقة عن طريق الفم التي حدثت منذ ذلك الحين.

وأضاف الدكتور كاسيدي: “على مدى 750 عامًا الماضية، ظهرت سلالة واحدة من تي فورسيثيا أصبحت المهيمنة في جميع أنحاء العالم. هذه هي العلامة الواضحة على الانتقاء الطبيعي، حيث يزداد تواتر إحدى السلالات بسرعة بسبب الميزة الجينية التي تتمتع بها على غيرها. تي فورسيثيا تحتوي سلالات العصر الصناعي على العديد من الجينات الجديدة التي تساعد البكتيريا على استعمار الفم وتسبب المرض.

“S. الطافرة كما خضع مؤخرًا لتوسعات في النسب وتغييرات في المحتوى الجيني المتعلق بالإمراضية. ويتزامن ذلك مع استهلاك البشرية الهائل للسكر، على الرغم من أننا وجدنا ذلك S. الطافرة وظل السكان أكثر تنوعا، مع وجود انقسامات عميقة بين السكان. S. الطافرة شجرة تطورية تسبق جينوم كيلورا.

ويعتقد العلماء أن هذا يرجع إلى الاختلافات في الآليات التطورية التي تشكل التنوع الجيني لهذه الأنواع.

“S. الطافرة وقال الدكتور كاسيدي: “إنها ماهرة جدًا في تبادل المواد الوراثية بين السلالات”. “وهذا يعني أنه يمكن نشر الابتكار المفيد عبر سلالات S. mutans مثل التكنولوجيا الجديدة. قد تفسر هذه القدرة على مشاركة الابتكارات بسهولة سبب احتفاظ هذا النوع بالعديد من السلالات المتنوعة دون أن يصبح أحدها هو المسيطر ويحل محل جميع الأنواع الأخرى. »

في الواقع، لقد تغيرت هاتان البكتيريا المسببة للأمراض بشكل كبير منذ العصر البرونزي وحتى الوقت الحاضر، ولكن يبدو أن التحولات الثقافية الحديثة جدًا في العصر الصناعي كان لها تأثير هائل.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى