التباين في الساعة الجزيئية للرئيسات - انفصال الانسان عن الشمبانزي 12 مليون سنة
بريا مرجاني

Variation in the molecular clock of primates
Priya Moorjani

Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Sep 20; 113(38): 10607–10612.
Published online 2016 Sep 6. doi: 10.1073/pnas.1600374113


يعتمد الكثير من فهمنا للتسلسل الزمني للتطور البشري على "ساعة جزيئية molecular clock" ثابتة ؛ وهذا هو ، معدل ثابت من بدائل لكل وحدة الوقت.

لتقييم صحة هذا الافتراض ، قمنا بتحليل تسلسل الجينوم كامل ل 10 أنواع الرئيسيات.

نجد أن هناك تباينًا كبيرًا في الساعة الجزيئية بين القردةالعليا والقرود وأن هذه المعدلات تختلف حتى داخل البشر.

الأهم من ذلك ، ليست كل أنواع الطفرات تتصرف بطريقة مماثلة ؛ والجدير بالذكر أن التحولات في ثنائي النوكليوتيد CpG أو موقع CpG تُظهر سلوكًا يشبه عقارب الساعة أكثر من البدائل الأخرى ، ويُحتمل أن يكون ذلك بسبب أصلها غير المكرر.


وهكذا ، فإن أطياف الطفرة ، وليس فقط معدلات الإحلال الإجمالية ، تتغير عبر الرئيسات.

هذا الاكتشاف يشير إلى أن الأحداث في تطور الرئيسيات تكون مؤرحة بشكل موثوق باستخدام انتقالات CpG.


غالبًا ما يتم تأريخ الأحداث في تطور الرئيسيات من خلال افتراض معدل ثابت من الاستبدال لكل وحدة زمنية ، ولكن تظل صحة هذا الافتراض غير واضحة.

بين الثدييات ، من المعروف وجود تباين كبير في معدلات الإحلال السنوية.

مثل هذا الاختلاف متوقع من الاختلافات في سمات تاريخ الحياة ، مما يشير إلى أنه ينبغي العثور عليه أيضًا بين الرئيسات.

بدافع من هذه الاعتبارات ، قمنا بتحليل الجينوم الكامل من 10 أنواع من الرئيسيات ، بما في ذلك قردة العالم القديم وقردة العالم الجديد والقردة العليا ، مع التركيز على مواقع جسمية جسمية محايدة مفترضة والتحكم في الآثار المحتملة لتحويل الجينات المتحيز وميثيل في مواقع CpG.

نجد أن معدلات الإحلال أعلى بنسبة تصل إلى 64٪ في السلالات المؤدية من سلف قردة العالم الجديد إلى قردة العالم الجديد مقارنة بالقردة العليا
داخل القردةالعليا ، تكون المعدلات أعلى بنسبة 2 ٪ في الشمبانزي و 7 ٪ في الغوريلا مقارنة بالبشر.

لا تظهر أنواع الإحلال الخاضعة للتحويل الجيني المتحيز أي تباين بين الأنواع أكثر من الأنواع غير الخاضعة له.

ومع ذلك ، لا تتصرف جميع أنواع الطفرات بطريقة مماثلة ؛ على وجه الخصوص ، تظهر التحولات في مواقع CpG سلوكًا يشبه عقارب الساعة أكثر من غيره من الأنواع الأخرى ، ويفترض أن ذلك يرجع إلى أصلها غير التكراري.

وبالتالي ، ليس فقط المعدل الإجمالي ، ولكن أيضًا الطيف التغيري ، يختلف بين الرئيسات.


هذا الاكتشاف يشير إلى أن الأحداث في تطور الرئيسيات مؤرخة بشكل موثوق باستخدام انتقالات CpG. باتباع هذا النهج ، فإننا نقدر وقت تباعد الإنسان والشمبانزي بـ 12.1 مليون سنة ، ووقت تباعد الإنسان والغوريلا هو 15.1 مليون سنة.




ثنائي النوكليوتيد CpG