وقتی گذشته در DNA زنده می‌شود؛ دستاوردهای اسوانته پبو

نوبل برای کشف ریشه‌های ما: اسوانته پبو و انقلاب در ژنتیک تکاملی

سوانته پبو: زیست‌شناس سوئدی 

سوانته پبو (Svante Pääbo)، متولد 20 آوریل 1955 در استکهلم سوئد، یکی از برجسته‌ترین دانشمندان جهان در زمینه ژنتیک فرگشتی و پالئوژنتیک است. او به عنوان بنیان‌گذار رشته پالئوژنتیک شناخته می‌شود که از روش‌های ژنتیکی برای مطالعه انسان‌های اولیه و گونه‌های باستانی استفاده می‌کند. پبو برای کشف‌های خود در مورد ژنوم‌های هومینین‌های منقرض‌شده و تکامل انسانی، جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی سال 2022 را دریافت کرد. کارهای او نه تنها درک ما از تکامل انسانی را دگرگون کرده، بلکه نشان داده که چگونه ژن‌های باستانی هنوز بر فیزیولوژی انسان مدرن تأثیر می‌گذارند، مانند پاسخ ایمنی به عفونت‌ها یا سازگاری با ارتفاعات بالا.

پبو با استخراج DNA از بقایای باستانی، ژنوم نئاندرتال‌ها و دنیسووان‌ها را توالی‌یابی کرد و شواهدی از آمیزش ژنتیکی بین این گونه‌ها و انسان مدرن ارائه داد. این کشف‌ها زمینه‌ای جدید برای مطالعه تاریخ بشریت ایجاد کرده و نشان می‌دهد که انسان‌های مدرن اروپایی و آسیایی حدود 1-4 درصد از ژنوم خود را از نئاندرتال‌ها به ارث برده‌اند.

زندگی اولیه و آموزش سوانته پبو

سوانته پبو در استکهلم سوئد به دنیا آمد. مادرش، کارین پبو (1925-2013)، شیمی‌دان استونیایی بود که در جریان جنگ جهانی دوم از اشغال شوروی گریخت و به عنوان پناهنده به سوئد آمد. پدرش، سونه برگستروم (1916-2004)، بیوشیمی‌دان سوئدی و برنده جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی در سال 1982 بود. پبو فرزند نامشروع این رابطه بود و با مادرش بزرگ شد، در حالی که پدرش خانواده دیگری داشت. او یک برادر ناتنی به نام روریک رینستیرنا دارد که در سال 2004 از رابطه خونی‌شان مطلع شدند.

پبو به زبان سوئدی بزرگ شد و خود را سوئدی می‌داند، اما رابطه خاصی با استونی دارد. در سال 1975، وارد دانشگاه اوپسالا شد و ابتدا علوم انسانی و سپس پزشکی خواند. او یک سال در نیروهای دفاعی سوئد خدمت کرد و به عنوان مترجم فعالیت داشت. در سال 1981، به بخش تحقیقات سلولی دانشگاه اوپسالا پیوست و بر روی پروتئین E19 آدنوویروس‌ها و تأثیر آن بر سیستم ایمنی تحقیق کرد. در سال 1986، دکترای خود را با پایان‌نامه‌ای در مورد “چگونگی تعدیل سیستم ایمنی توسط پروتئین E19 آدنوویروس‌ها” دریافت کرد.

پس از دکترا، تحقیقات پسادکتری را در مؤسسه زیست‌شناسی مولکولی II دانشگاه زوریخ (1986-1987) و سپس در آزمایشگاه آلن ویلسون در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی (1987) انجام داد، جایی که بر روی ژنوم پستانداران منقرض‌شده کار کرد.

حرفه علمی سوانته پبو

پبو در سال 1990 به عنوان استاد زیست‌شناسی عمومی در دانشگاه مونیخ منصوب شد. در سال 1997، مدیر مؤسسه ماکس پلانک برای انسان‌شناسی فرگشتی در لایپزیگ آلمان شد و از سال 1999 استاد افتخاری در دانشگاه لایپزیگ است. او همچنین استاد وابسته در مؤسسه علم و فناوری اوکیناوا در ژاپن است.

کارهای اولیه او بر استخراج DNA از بقایای باستانی تمرکز داشت. او نشان داد که هسته‌های سلولی در مومیایی‌های مصری هنوز حاوی توالی‌های DNA هستند و روش‌هایی برای استخراج و کپی DNA از نمونه‌های قدیمی توسعه داد. این تکنیک‌ها را برای مطالعه روابط بین گونه‌های منقرض‌شده مانند موآهای نیوزیلند و ایموهای استرالیا استفاده کرد.

پبو بنیان‌گذار پالئوژنتیک است و تحقیقاتش بر ژنوم نئاندرتال‌ها و سایر هومینین‌های باستانی متمرکز است. در سال 1997، او و همکارانش اولین توالی DNA میتوکندریایی نئاندرتال را از نمونه‌ای در غار فلدهوفر استخراج کردند.

کشف‌های عمده سوانته پبو

یکی از مهم‌ترین کشف‌های پبو، توالی‌یابی ژنوم نئاندرتال بود. در سال 2006، پروژه بازسازی ژنوم کامل نئاندرتال را اعلام کرد و در فوریه 2009، نسخه اولیه آن را با بیش از 3 میلیارد جفت‌باز تکمیل کرد. در مارس 2010، DNA از استخوان انگشتی 40,000 ساله در غار دنیسووا در سیبری را تحلیل کرد و گونه جدیدی به نام دنیسووان را شناسایی کرد.

او نشان داد که نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن حدود 800,000 سال پیش از اجداد مشترک جدا شدند و آمیزش ژنتیکی بین آن‌ها رخ داده، به طوری که انسان‌های اوراسیایی (نه آفریقایی جنوب صحرا) حدود 50,000-60,000 سال پیش در خاورمیانه با نئاندرتال‌ها آمیزش کردند. همچنین، ژنوم دنیسووان نشان‌دهنده جریان ژنی به انسان‌های مدرن، به ویژه در ملانزی و جنوب شرق آسیا (تا 6 درصد DNA) است.

در سال 2002، یافته‌هایی در مورد ژن FOXP2 (ژن زبان) منتشر کرد که جهش آن باعث اختلالات زبانی می‌شود. در سال 2020، با هوگو زبرگ نشان داد که واریانت‌های ژنتیکی از نئاندرتال‌ها در کروموزوم 3 شدت COVID-19 را افزایش می‌دهد. همچنین، تفاوت در ژن TKTL1 بین نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن ممکن است بر توسعه نورونی و ساختار مغز تأثیر بگذارد. 

جایزه نوبل سوانته پبو

در سال 2022، پبو جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را “برای کشف‌هایش در مورد ژنوم‌های هومینین‌های منقرض‌شده و تکامل انسانی” دریافت کرد. کمیته نوبل تأکید کرد که کارهای او غیرممکن به نظر می‌رسید، اما او ژنوم نئاندرتال را توالی‌یابی کرد و دنیسووان را کشف کرد، و نشان داد که انتقال ژن از این گونه‌ها به هومو ساپینس پس از مهاجرت از آفریقا حدود 70,000 سال پیش رخ داده است. این ژن‌ها امروز بر فیزیولوژی انسان تأثیر می‌گذارند، مانند ژن EPAS1 دنیسووان که به تبتان‌ها در سازگاری با ارتفاعات کمک می‌کند.

تأثیرات بر علم

کارهای پبو رشته پالئوژنومیکس را تأسیس کرد که از ژنوم‌های گونه‌های زنده و بقایای منقرض‌شده برای بازسازی تاریخ فرگشتی استفاده می‌کند. او درک ما از خطر بیماری‌ها، تکامل انسانی و روابط بین گونه‌های هومینین را بهبود بخشید. شاخص h-index او 167 (گوگل اسکالر، اکتبر 2022) نشان‌دهنده تأثیر گسترده‌اش است.

جوایز و افتخارات سوانته پبو

علاوه بر نوبل، پبو جوایز متعددی دریافت کرده، از جمله جایزه گوتفرید ویلهلم لایبنیتس (1992)، جایزه ژنتیک بنیاد گروبر (2013)، جایزه پیشرفت در علوم زیستی (2016)، و مدال داروین-والاس از انجمن لینه (2019). در سال 2007، در لیست 100 فرد تأثیرگذار مجله تایم قرار گرفت. او عضو آکادمی سلطنتی علوم سوئد (2000)، آکادمی ملی علوم آمریکا (2004) و آکادمی هنر و علوم آمریکا (2011) است.

نتیجه‌گیری

سوانته پبو با ترکیب ژنتیک مدرن و باستان‌شناسی، دریچه‌ای جدید به گذشته انسانی گشود. کشف‌های او نه تنها تاریخ تکامل ما را روشن می‌کند، بلکه به درک بهتر سلامت و تنوع ژنتیکی امروز کمک می‌کند. به عنوان یک دانشمند پیشرو، میراث او در علم فرگشتی ماندگار خواهد بود.

  گرد آوری:بخش علمی موزستان