قاعدة بيانات عالمية لحرير العناكب

قاعدة بيانات حرير العنكبوت ستساعد الباحثين على فهم آليات إنتاجه (الفريق البحثي)

قطع فريق بحثي دولي، خطوة نحو التوصل إلى معرفة كيفية إنتاج حرير العنكبوت، وهو مادة أقوى من الفولاذ وأكثر مرونة من المطاط، وذلك عن طريق إنشاء قاعدة بيانات عالمية لحرير ما يقرب من 1100 عنكبوت، وتم الإعلان عن هذا الإنجاز أمس في دورية «ساينس أدفانسيس».
وأمضى فريق الباحثين الذي انتشر في آسيا وأوقيانوسيا وأوروبا والولايات المتحدة خمس سنوات في جمع العناكب من جميع أنحاء العالم، ومراقبة تلك العناكب، واستخراج الحرير وتسلسل جزيئات الحمض النووي الريبي التي تم ترميزها لصنع الحرير، وأضافوا مجموعة بيانات ضخمة إلى قاعدة المعرفة الحالية والتي كانت تقتصر سابقا على 52 نوعا من العناكب في 18 عائلة، وأصبحت الآن 1098 نوعا جديدا من 76 عائلة.
ويقول الدكتور شون بلاميرز، عالم الأحياء الإيكولوجي التطوري من كلية العلوم البيولوجية والبيئية وعلوم الأرض بجامعة نيو ساوث ويلز الأسترالية، والباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الرسمي للجامعة، بالتزامن مع نشر الدراسة، أن البحث الجديد، فحص التركيب الكيميائي وعلم الوراثة والطريقة الخاصة التي يستخدمها كل عنكبوت والخصائص الفيزيائية للحرير الناتج.
وقبل هذا البحث كانت هناك مجموعة دراسات عن كيفية أداء حرير العنكبوت وبعض التحليلات الجينية الجيدة مع بعض النسخ الحريرية الكاملة التي تم تعيينها من ثلاثة أو أربعة أنواع، ولكن ما كان ينقص الباحثون في هذا المجال هو وسيلة للتعميم عبر العناكب ومعرفة ما الذي يسبب خصائص معينة بالفعل، وهل هناك صلة بين الجينات وتركيبات البروتين والألياف.
ويضيف بلاميرز: «من خلال الجمع بين العديد من الأنواع والعديد من العينات الفردية، يصبح من الممكن تنفيذ بعض النماذج المعقدة باستخدام التعلم الآلي للمساعدة في فهم كيف ولماذا نحصل على خصائص محددة لبعض الحرير والتي لا تختلف اختلافا كبيرا بين الأنواع، ولكن يمكن أن تختلف داخل النوع الواحد من فرد لآخر».
وحرير العنكبوت يتكون أساسا من بروتينات تسمى (سبيدروين)، ويعلم الباحثون أن العناكب تفرزها من غدة، ولكن كيف يساهم ذلك في صلابتها ومرونتها، وما هي الطريقة التي يتم بها تخزينها في الغدة قبل إفرازها، كل ذلك لا يزال غامضاً، وإذا أراد الباحثون محاكاة إنتاج الحرير، فهم بحاجة إلى الإجابة على هذه الأسئلة.
ويقول بلاميرز: «ستكون قاعدة بيانات 1100 نسخة من حرير العنكبوت مفيدة جداً لعلماء الأحياء وعلماء المواد والمهندسين في سعيهم لتحقيق ذلك».
ويضيف «تماما مثلما منح مشروع الجينوم البشري للباحثين القدرة على تحديد طفرات تسلسل جيني معين تسبب أمراضاً معينة، فإن قاعدة البيانات ستمنح علماء الأحياء وعلماء المواد القدرة على استنباط أسباب وراثية مباشرة لخصائص حرير العنكبوت».