علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه
TT

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

ووفقاً لوكالة الصحافة الفرنسية، يؤدي هذا الاكتشاف إلى تطبيقات في الطب أو البيئة أو علم الطب الشرعي. لكنّه يطرح مشكلة أخلاقية، نظراً إلى السهولة التي جُمعت فيها آثار للحياة البشرية، وفق ما حذر معدو الدراسة التي نُشرت نتائجها الاثنين، في مجلة «نيتشر إيكولوجي أند إيفوليوشن»، الذين فوجئوا أنفسهم بنتائج عملهم، ودعوا إلى «ضمانات» تقي من إمكان استخدام هذا الاكتشاف بهدف التعدي على الخصوصية.

وقد طُورت تقنية الحمض النووي البيئي أخيراً لتتبّع الأنواع البرية وفهم التنوع البيولوجي بشكل أفضل. وهي تقوم على أخذ عينات من البيئات الطبيعية للحيوانات التي تترك آثاراً وراثية في محيطها عبر الخلايا (في الجلد، والشعر، والحراشف...) التي تفقدها بشكل دائم.

وليس البشر استثناءً لهذه القاعدة، إذ ينشرون أينما ذهبوا الحمض النووي الناقل للمعلومات الوراثية الخاصة بكل فرد، سواء خلال المشي على الشاطئ، أو الاستحمام، أو السعال، أو نثر الرذاذ في الهواء، أو عند استخدام المرحاض. وهذه الآثار تكون في العادة خفية، ولم يتوقع العلماء التقاطها على نطاق بهذا الاتساع، وفق الدراسة.

وقد بدأت هذه المقاربة «غير المقصودة للمجين البشري» في مختبر ويتني للتنوع البيولوجي البحري في جامعة فلوريدا الأميركية، باستخدام مسحات من الرمال لدراسة الحمض النووي البيئي للسلاحف البحرية.

وكان الباحثون يتوقعون بالفعل العثور على بعض الحمض النووي البشري في العينات، التي غالباً ما تكون متأتية من أشخاص يتعاملون معها. لكنهم لم يتوقعوا أن تكون بهذه الكمية الكبيرة، وبالنوعية «شبه الموازية لتلك العائدة لعينة مسحوبة من شخص»، وفق الأخصائي في الأمراض الوراثية لدى الحيوانات البرية في جامعة فلوريدا ديفيد دافي الذي أشرف على الدراسة.

وجد الباحثون كمية كبيرة من الحمض النووي البشري في العينات المسحوبة (أ.ب)

وميدانياً، وجد دافي وفريقه بصمات جينية بشرية في كل مكان تقريباً: في المحيطات والأنهر حول المختبر، وبالقرب من المراكز الحضرية وفي الأماكن الأقل كثافة سكانية، وعلى رمال الشواطئ المعزولة.

واختبر البروفسور دافي هذه التقنية في مناخ أكثر برودة بآيرلندا، موطنه الأصلي، وعثر على عينات من الحمض النووي البشري في مناطق تدفق مجرى النهر، على الرغم من عدم وجودها في المنبع، البعيد عن أي حضارة.

وقالت جامعة فلوريدا في بيان، إن جمع عينات من الهواء بمستشفى بيطري كشف وجود حمض نووي مطابق لأعضاء الطاقم ولفيروسات حيوانية.

وقال مارك ماكولي، أحد المعدين الرئيسيين للدراسة، إن تسلسلات الحمض النووي التي جُمعت كانت طويلة بما يكفي لتكون «قابلة للقراءة»، ما يجعل من الممكن تحديد الطفرات المرتبطة بالأمراض، مثل مرض السكري، وتحديد السلالة الجينية.

وأضاف ماركولي خلال مؤتمر صحافي: «لأسباب أخلاقية، لم نراجع التسلسلات التي في حوزتنا بطريقة تمكّننا من تحديد أفراد معينين. ولكن من المؤكد أن هذه الخطوة ستحصل يوماً ما. والسؤال الوحيد: متى سيحصل ذلك؟».

وتابع: «في المستقبل، يمكن أن يفيد جمع الحمض النووي البشري البيئي المجتمع»، على سبيل المثال من خلال المساعدة في الكشف عن الطفرات السرطانية في مياه الصرف الصحي، أو تحديد مشتبه به في جريمة لم يترك فيها أي أثر ملموس مثل اللعاب أو الدم.

لكن بقدر الآمال التي يبعثها، يثير هذا التطور «مخاوف قوية مرتبطة بحماية الخصوصية الجينية وبحدود عمل الشرطة»، وفق ناتالي رام، أستاذة القانون في جامعة ميريلاند، في تعليق مرفق بالدراسة أشارت فيه إلى خطر «المراقبة الجينية الدائمة».

وقد شاطرها معدو الدراسة هذه المخاوف، مبدين خشيتهم من إساءة استخدام التقنية على وجه الخصوص «لتتبّع الأفراد أو استهداف أقليات عرقية معينة». وثمّة أيضاً إشكالية مرتبطة بالموافقة على جمع البيانات التي «تطفو بحرية في الهواء»، على ما يؤكد ماكولي.

ويشدد البروفسور دافي على أن «هذا السبب في أننا ننبّه العلماء والمجتمع الآن للنظر في نتائجنا وتطوير القواعد اللازمة للإشراف على البحث في الحمض النووي البشري».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق حقن «الخلايا المناعية» علاج واعد لهشاشة العظام

حقن «الخلايا المناعية» علاج واعد لهشاشة العظام

ابتكر علماء من معهد «ويك فورست للطب التجديدي» في ولاية كارولاينا الشمالية الأميركية، علاجاً واعداً بالخلايا المناعية القابلة للحقن، لمرض هشاشة العظام، وذلك بعد النجاح في فهم المرض وأسباب حدوثه. وتشتمل المفاصل على غشاء زلالي، وهو نسيج ضام يبطن السطح الداخلي للمفصل. ويعمل الغشاء على حماية المفصل، وإفراز سائل تشحيم مملوء بـ«الخلايا السلفية» اللازمة للحفاظ على بيئة صحية، وتوفير حركة خالية من الاحتكاك.

حازم بدر (القاهرة)

علماء يتوقعون دمارا كبيرا إذا اصطدم الكويكب بينو بالأرض

الجسم الصخري بينو حسب صورة جمعتها مركبة الفضاء الآلية «أوسيريس-ريكس» التابعة لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (رويترز)
الجسم الصخري بينو حسب صورة جمعتها مركبة الفضاء الآلية «أوسيريس-ريكس» التابعة لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (رويترز)
TT

علماء يتوقعون دمارا كبيرا إذا اصطدم الكويكب بينو بالأرض

الجسم الصخري بينو حسب صورة جمعتها مركبة الفضاء الآلية «أوسيريس-ريكس» التابعة لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (رويترز)
الجسم الصخري بينو حسب صورة جمعتها مركبة الفضاء الآلية «أوسيريس-ريكس» التابعة لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (رويترز)

يُصنف الجسم الصخري المسمى بينو على أنه كويكب قريب من الأرض وهو حاليا على أقرب مسافة من الأرض والتي يصل إليها كل ست سنوات، إذ يوجد على بعد 299 ألف كيلومتر منها.

وقد يقترب الكويكب أكثر في المستقبل، ويقدر العلماء أن احتمال اصطدامه بالأرض في سبتمبر (أيلول) 2182 يبلغ واحدا إلى 2700. فماذا سيحدث إذا اصطدم بينو بكوكبنا؟ حسنا، لن يكون الأمر جميلا، وفقا لبحث جديد اعتمد على محاكاة حاسوبية لاصطدام كويكب يبلغ قطره نحو 500 متر مثل بينو.

وبالإضافة إلى الدمار الفوري، قدرت الدراسة أن مثل هذا التأثير قد يتسبب فيما بين 100 و400 مليون طن من الغبار في الغلاف الجوي، ما سيتسبب في اضطرابات في المناخ وكيمياء الغلاف الجوي والتمثيل الضوئي للنباتات في العالم تستمر من ثلاث إلى أربع سنوات.

وقالت لان داي الباحثة في مركز «آي.بي.إس» لفيزياء المناخ بجامعة بوسان الوطنية في كوريا الجنوبية وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة التي نشرت هذا الأسبوع في مجلة ساينس أدفانسز «التعتيم على الشمس الناجم عن الغبار قد يتسبب في ’تأثير شتاء’ عالمي مفاجئ يشهد انخفاض ضوء الشمس وبرودة درجات الحرارة». وفي أسوأ الاحتمالات، وجد الباحثون أن متوسط درجة حرارة سطح الأرض سينخفض بنحو أربع درجات مئوية، وسيتراجع متوسط هطول الأمطار 15 بالمئة، وسيتقلص التمثيل الضوئي للنباتات ما بين 20 و30 بالمئة، وستقل طبقة الأوزون التي تحمي الكوكب من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية الضارة بنحو 32 بالمئة.

وقال الباحثون إن اصطدام جسم بحجم بينو، وهو كويكب متوسط الحجم، بسطح الأرض قد يولد موجة صدمة قوية وزلازل وحرائق غابات وإشعاعات حرارية، ويترك حفرة واسعة، ويقذف بكميات هائلة من الحطام إلى الأعلى. وقالت داي ومؤلف رئيسي آخر للدراسة هو أكسل تيمرمان المتخصص في فيزياء المناخ ومدير مركز «آي.بي.إس» لفيزياء المناخ إن كميات كبيرة من الهباء الجوي والغازات ستصل إلى الغلاف الجوي العلوي، مما يسبب تأثيرات تستمر لسنوات على المناخ والنظم البيئية. وأضافا أن الظروف المناخية غير المواتية قد تمنع نمو النباتات على الأرض وفي البحار.

وقد يتسبب اصطدام كويكب بهذا الحجم في خسائر بشرية هائلة، لكن إحصاء هذا العدد كان خارج نطاق الدراسة. وقالت داي إن عدد القتلى المحتمل «يعتمد أساسا على موضع اصطدام الكويكب». ويعرف العلماء الكثير عن بينو، وهو خليط غير متماسك من المواد الصخرية وليس جسما صلبا. ويمثل بقايا صخرية لجسم سماوي أكبر تشكل في مرحلة قريبة من فجر النظام الشمسي قبل نحو 4.5 مليار سنة. وجمعت مركبة الفضاء الآلية «أوسيريس-ريكس» التابعة لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) في رحلة إلى بينو عام 2020 عينات من الصخور والغبار للتحليل.

وقال تيمرمان «احتمال اصطدام كويكب بحجم بينو بالأرض ضئيل جدا يبلغ 0.037 بالمئة. ورغم صغر حجمه، فسيكون التأثير المحتمل خطيرا جدا، ومن المرجح أن يؤدي إلى انعدام هائل في الأمن الغذائي على الأجل الطويل على كوكبنا».