في نهاية كل كروموسوم تقبع قلنسوة من حروف الحمض النووي المتكررة، هي التيلومير (telomere). وقد دأب الباحثون زمنًا طويلًا على قياسه كمتوسط للطول عبر كل الكروموسومات، كمن يحكم على مكتبة من متوسط سماكة كتبها. لكن عند الإنسان ثلاثة أطراف، هي 17p و20q و12p، تبقى باستمرار أقصر من غيرها، وهي الأكثر ارتباطًا باختلالات الجينوم. وكان المتوسط يحجب هذه الفروق.
الأداة الجديدة TeloXplorer تقرأ كل طرف من أطراف الكروموسوم على حدة، كما يفعل أمين الأرشيف الذي يرتّب المخطوطات بأسمائها لا على رفّ واحد جامع. وهي تعمل على القراءات الطويلة، أي قطع الحمض النووي التي يسلّمها جهاز التسلسل كاملة لا مفتّتة. يحدّد البرنامج تكرارات التيلومير، ويرسم الحدّ الفاصل بين التيلومير والمنطقة المجاورة، ثم يقيس ثلاثة معايير دفعة واحدة: الطول، وأنماط التكرارات، ومستوى العلامات الكيميائية (المثيلة).
أظهر الاختبار على خط الخلايا HG002 أن أطوال التيلوميرات تتراوح بين 0.66 و9.61 ألف زوج قاعدي تبعًا لطرف الكروموسوم وللنسخة الموروثة من الأب أو الأم. وأكدت الثلاثيات العائلية أن التكرارات المتغايرة تُورَّث وفق قوانين مندل، وأن المثيلة مرتبطة بتكرارات TAR1. وكشف تحليل 232 شخصًا أن تنوع الأنماط لدى المجموعات الأفريقية أعلى منه لدى غير الأفريقية، وهو أثر الخروج القديم من أفريقيا.
لم يعد ممكنًا وصف التيلوميرات بطول متوسط واحد. فالبنية الموروثة لأطراف الكروموسومات ترسم الإطار الذي تحدث داخله التغيّرات مع التقدّم في العمر وفي الأمراض. وبالنسبة إلى الباحثين في الشيخوخة والسرطان، يعني هذا الانتقال من القياسات الإجمالية إلى القياسات طرفًا بطرف. ويمكن اليوم بالفعل البحث في أي الأطراف تتنبأ بخطر السرطان أو بوتيرة الشيخوخة، إذا طُبّقت الأداة على مجموعات تتوافر لها بيانات سريرية.
ولنعد إلى المكتبة: صرنا نعلم الآن أن لكل كتاب سماكته وخطّه وملاحظاته على الهوامش. وهذه السجلّات تُورَّث، لكنها تُقرأ قراءات مختلفة في عائلات مختلفة. وقراءتها تعني أن نفهم لماذا يبلى بعض الكتب أسرع من غيره.
تحتوي تيلوميرات الإنسان على تكرارات TTAGGG، لكنها في الأرابيدوبسيس أطول قليلاً: TTTAGGG. أما في الخميرة فالتكرارات غير منتظمة إلى حد أنها توصف بـ TG₁₋₃، أي من غوانين واحد إلى ثلاثة متتالية.
في رواية «دليل المسافر إلى المجرة» لدوغلاس آدامز يبحث الأبطال عن السؤال الذي جوابه «42». والتيلوميرات أيضاً تحفظ تاريخاً مشفراً، لكن بدل الرقم 42 تُسجَّل فيها تغايرات التكرارات، ولا يمكن قراءتها إلا بالقراءات الطويلة وبالأداة المناسبة.
لم يُنشر على arXiv. هنا صفحته وملف PDF والصياغة الشكلية: يمكنك التحقق بنفسك، لا مجرد قراءة تحليلنا.