30 نوعاً جديداً من الكائنات تظهر بسبب تغير المناخ

ظهور العنكبوت الدبور (مزرعة باث سيتي)
ظهور العنكبوت الدبور (مزرعة باث سيتي)
TT

30 نوعاً جديداً من الكائنات تظهر بسبب تغير المناخ

ظهور العنكبوت الدبور (مزرعة باث سيتي)
ظهور العنكبوت الدبور (مزرعة باث سيتي)

يُظهر مسح مزرعة «باث سيتي» كيف يؤدي الطقس الأكثر دفئا إلى ظهور العنكبوت الدبور والعثة السمورية.

إذ إن الصراصير التي تغرد في المروج هي من الوافدين الجدد، وكذلك العناكب الدبابير الأنيقة والعثة السمورية الملونة، حسب صحيفة (الغارديان). وتعتبر مزرعة المدينة في «باث سيتي» الجورجية أحدث منظمة للحفاظ على البيئة وتسلط الضوء على الكائنات التي لم يكن يُسمع عنها في المنطقة قبل حالة الطوارئ المناخية.

وسجل المتطوعون 1250 نوعا في مزرعة «باث سيتي» التي تبلغ مساحتها 37 فدانا على مدى السنوات الثماني الماضية، وقد تفاجأ الخبراء وقلقوا من العثور على نحو 30 نوعا انتقلت إلى هناك أو وجدت هناك في فصل الشتاء حيث كانوا في السابق لا يزورونها إلا في فصل الصيف. وقال عالم البيئة والقيِّم مايك ويليامز، الذي قاد عملية تسجيل الحياة البرية، إن الحشرات والعناكب تعد من الأنواع المهمة التي تساعد علماء البيئة على فهم تأثير تغير المناخ على العالم الطبيعي، وأضاف: «العناكب هي مثال تقليدي لأنها بسبب عمرها القصير وقدرتها على الحركة تتفاعل مع التغيرات في الطقس».

ومنذ ثلاث سنوات، تم تسجيل وجود العنكبوت الدبور في المزرعة للمرة الأولى على الإطلاق، وهو الآن شائع بشكل متزايد في المنطقة. يقول ويليامز: «في أوائل التسعينات، لم نر قط سوى العنكبوت الدبور على الساحل الجنوبي لإنجلترا، في دورست. كان ذلك في أقصى شمال نطاقهم لأن الطقس كان باردا جدا بالنسبة له. ولم أكن لأتخيل آنذاك أنهم سوف يُعثر عليه في يوم من الأيام في أقصى الشمال مثل مدينة باث بقدر ما نعيش مع حقائق تغير المناخ». وكان يتم العثور على عثة جيرسي السمورية في جزر القنال الإنجليزي، ولكنها صارت منظرا شائعا بشكل متزايد في جميع أنحاء جنوب إنجلترا، بما في ذلك في المزرعة.

ومن بين القادمين الآخرين إلى البلاد عنكبوت الشبك الأخضر، ونحلة اللبلاب، وذبابة الدبابير الأصغر حجما. وقال ويليامز «إنه واقع يبهرني ويحزنني». وأضاف أن «دراساتنا حول الحياة البرية أظهرت أن تغير المناخ ليس شيئا سيحدث في المستقبل البعيد. معظم الصراصير التي تسمعون صريرها في المروج كانت في (باث) فقط لمدة 20 عاما أو نحو ذلك - إنها صراصير الأحراش وجراد الورد طويل القرون. الأول صوته مرتفع للغاية وواسع الانتشار. وأنا أقول للناس في مجالي الذين يتجولون في أرجاء المزرعة إنهم يستمعون إلى صوت تغير المناخ عندما نسمع أصوات الحشرات».



نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.