منوعات

عندما تتعمق أوجه عدم المساواة أكثر من “السطحية”: يترك الوضع الاجتماعي آثارًا في جينوم الضباع المرقطة في تنزانيا

يثبت اتحاد بحثي بقيادة علماء من معهد لايبنيز لأبحاث حديقة الحيوان والحياة البرية (Leibniz-IZW) أن السلوك الاجتماعي والوضع الاجتماعي ينعكسان على المستوى الجزيئي لتنشيط الجينات (الجينوم) في الضباع المرقطة الصغيرة والبالغة. وقاموا بتحليل عينات من الظهارة المعوية التي تم جمعها بطريقة غير جراحية من إناث الضباع ذات الرتبة العالية والمنخفضة، وأظهروا أن اختلافات الرتبة ارتبطت بالبصمات اللاجينية لعدم المساواة الاجتماعية، أي بنمط تنشيط أو تعطيل الجينات التي تنظم العمليات الفسيولوجية المهمة. مثل تحويل الطاقة والاستجابة المناعية في عدة مناطق من الجينوم. وتساهم النتائج، التي نشرت في المجلة العلمية Communications Biology، في فهم أفضل لدور الآليات اللاجينية في تفاعل العوامل الاجتماعية والبيئية والفسيولوجية في حياة الثدييات الاجتماعية للغاية.

في الثدييات، يمكن أن يؤثر السلوك الاجتماعي والوضع الاجتماعي بشكل كبير على بقاء الأفراد وأدائهم الإنجابي وصحتهم. ومع ذلك، ليس من المفهوم تمامًا بعد كيف تنعكس ترجمة العوامل الاجتماعية والبيئية في فسيولوجيا الكائن الحي في العمليات الجزيئية. الآن، اكتشف علماء من قسم علم الوراثة التطورية في لايبنتز-IZW ومشروع سيرينجيتي هينا من قسم الديناميكيات البيئية في لايبنتز-IZW أن الوضع الاجتماعي يؤثر على الأنماط اللاجينية، وبشكل أكثر تحديدًا مثيلة الحمض النووي في الضباع المرقطة الشابة والبالغة (كروكوتا كروكوتا) الذي يحدد تنشيط الجينات. وقاموا بتحليل الحمض النووي من الخلايا الظهارية المعوية لـ 18 أنثى ضبع بالغة و24 شبلا ذوي وضع اجتماعي معروف من ثلاث عشائر في حديقة سيرينجيتي الوطنية، تنزانيا. حدد العلماء وتحققوا من صحة 149 منطقة من الجينوم، حيث اختلف الأفراد ذوو الرتب العالية والمنخفضة في مثيلة الحمض النووي (المناطق الميثيلية بشكل تفاضلي، DMRs). تقول الدكتورة ألكسندرا ويريش، رئيسة مجموعة عمل علم الوراثة اللاجينية للحياة البرية في قسم علم الوراثة التطورية ومعهد لايبنتز-IZW: “يمكننا، لأول مرة، تقديم دليل على التوقيعات اللاجينية للتفاوتات الاجتماعية لدى الضباع المرقطة الصغيرة والبالغة”. المؤلف الرئيسي للمقالة.

تظهر النتائج أن هذه التوقيعات اللاجينية مستقرة عبر مراحل الحياة وأنها مرتبطة بعمليات فسيولوجية مهمة: العديد من DMRs التي تم تحديدها شاركت في تنظيم تحويل الطاقة، والاستجابة المناعية، وإشارات مستقبلات الغلوتامات، ونقل الأيونات. يقول المؤلف الأول كولين فوليود، عالم البيانات في مجموعة عمل ويريش: “إن العدد الكبير من DMRs في الجينات المشاركة في تحويل الطاقة جذب انتباهنا بشكل خاص”. تشرح الدكتورة سارة بنهايم، المؤلفة المشاركة، والرئيسة المشاركة لمشروع سيرينجيتي هينا: “نعتقد أن هذا قد يكون بسبب الاختلافات في السلوك وخاصة الاعتماد المتزايد على رحلات البحث عن الطعام لمسافات طويلة من قبل الإناث ذات الرتبة المنخفضة بدلاً من الاعتماد المتزايد على رحلات البحث عن الطعام لمسافات طويلة من قبل الإناث ذات الرتبة المنخفضة بدلاً من الاعتماد على الحيوانات ذات الرتبة العالية”. تصنيف الإناث. – الأخير يحتكر الموارد على أراضي عشيرته.” ومن المثير للاهتمام، أن هذه الجينات كانت أكثر ميثلية (أو مفرطة الميثيل) في الإناث البالغات ذوات الرتبة المنخفضة، ولكن ليس في الأشبال. يمكن أن يشير هذا إلى تعديل الإناث البالغة ذات الرتبة المنخفضة التي تعاني من تكاليف طاقة أعلى يرتبط بالسفر المتكرر لمسافات طويلة، وهو سلوك لا تظهره الأشبال.” على الرغم من أن العواقب الفسيولوجية الدقيقة لفرط الميثيل الملحوظ لا تزال بحاجة للدراسة، إلا أن هذه النتائج تتفق مع ملاحظاتنا وتلمح إلى الحلقة المفقودة المطلوبة بين العوامل الاجتماعية والفسيولوجية. ” يختتم ويريش وبنهيم.

اعتمدت التحليلات على خبرة معهد لايبنتز-IZW في علم الوراثة اللاجينية، بالإضافة إلى الأبحاث طويلة المدى حول ضباع سيرينجيتي المرقطة، والتي بدأت في عام 1987. والإناث في هذا البحث معروفة بشكل فردي وتمت متابعة حالتهن الاجتماعية لأجيال. وقد وفر هذا الظروف المثالية لدراسة الروابط بين السلوك والعوامل الفسيولوجية والتعديلات اللاجينية واللياقة البدنية من حيث البقاء والتكاثر في التجمعات البرية. “لقد جمعنا عيناتنا دون غزو حياة الضباع”، كما يقول الدكتور ماريون ل. إيست والبروفيسور هيريبرت هوفر، مؤسسا مشروع سيرينجيتي هينا والمؤلفان المشاركان في الورقة. “لقد قمنا بتتبع حيوانات الدراسة الخاصة بنا، وجمعنا برازًا طازجًا جدًا فور إنتاجه، واحتفظنا بعينات من الظهارة المعوية من سطح البراز.” ويرى المؤلفون أن استخدام العينات التي تم جمعها بطريقة غير جراحية هو أحد نقاط القوة في هذا البحث. يوضح ويريش: “إن طريقة الالتقاط والمثيلة التي استخدمناها تعمل على إثراء الحمض النووي الميثلي وكذلك الحمض النووي للثدييات، مما يحسن كمية الحمض النووي للضبع مقارنة بالحمض النووي البكتيري وجودة بيانات التسلسل”.

مثيلة الحمض النووي هي تعديل كيميائي لبنات البناء الأساسية للمادة الوراثية للخلية. أصبح هذا التعديل ممكنًا عن طريق نقل مجموعات الميثيل إلى قواعد الحمض النووي في مواقع معينة في الحمض النووي. نظرًا لأن البنية الأساسية للقاعدة النووية المعنية لم تتغير، فإن مثيلة الحمض النووي ليست طفرة جينية، ولكنها تعديل يحدد ما إذا كان هذا الجزء من الحمض النووي “مستخدمًا” (منشطًا) أو معطلاً. تعد مثيلة الحمض النووي أهم تعديل جيني، وبالتالي فهي جزء أساسي من إتاحة المعلومات الوراثية للعمليات الفسيولوجية داخل الخلية.

الضباع المرقطة اجتماعية للغاية وهي نموذج للاختلافات المرتبطة بالحالة في سمات تاريخ الحياة التي تكون مصحوبة باختلافات في العمليات الفسيولوجية والصحة. في عشائر الضباع، تهيمن الإناث وذريتهم اجتماعيًا على جميع الذكور المهاجرين، ويتم “توريث” الوضع الاجتماعي سلوكيًا من قبل أشبال الأمهات اللاتي يحصلن على امتيازات مرتبطة بالوضع الاجتماعي للأم. “كما هو الحال في بعض أنواع الرئيسيات، تتلقى الضباع الصغيرة دعمًا اجتماعيًا من أمهاتها أثناء تفاعلها مع أعضاء المجموعة. وهكذا تتعلم أنها تستطيع السيطرة على جميع الأفراد الخاضعين لأمها، ولكن يجب عليها الخضوع لأولئك الذين تخضع لهم أمهاتهم. موضوع.”، يشرح الشرق. وبالتالي فإن الوضع الاجتماعي مستقر ويمكن التنبؤ به لأنه يتم تحديده من خلال العلاقات الأسرية والأعراف السلوكية.

ويضيف هوفر: “علاوة على ذلك، فإن تأثيرات الوضع الاجتماعي على مسارات الحياة والصحة تنتقل بشكل عام من جيل إلى جيل”. على سبيل المثال، تتمتع النساء ذوات الرتب العالية بأولوية الوصول إلى الموارد في أراضي العشيرة ولا يحتاجن إلى السفر مثل النساء ذوات الرتب المنخفضة للعثور على الطعام. ولذلك فإنهم يتواجدون في كثير من الأحيان في العرين المشترك ويرضعون صغارهم بشكل متكرر. تستفيد الأشبال التي تعتمد على الحليب بشكل غير متناسب في هذه المرحلة المبكرة من حياتها: فهي تنمو بشكل أسرع، وتكون أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة حتى مرحلة البلوغ، وتبدأ في التكاثر في سن مبكرة مقارنة بنسل الإناث ذات الرتبة الأدنى.

..

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