علوم وتكنولوجيا
علماء يبتكرون وحدات بنائية جديدة للمادة الوراثية
نيويورك
09-May-14
02:56 PM
شارك
قال علماء على الموقع الإلكتروني لدورية "نيتشر" العلمية، إنهم اتخذوا الخطوات الأولى على طريق تخليق وحدات بنائية جديدة داخل نواة الخلية، تمثل أبجدية الحياة.
وحتى الآن نجح علماء الأحياء في تخليق المادة الوراثية معمليا، لكن بالاستعانة بنفس القواعد الموجودة بالفعل في الطبيعة.
لكن فلويد رومسبرج من معهد أبحاث سكريبس في كاليفورنيا وزملاءه، لم يتمكنوا من مجرد ابتكار قاعدتين جديدتين، بل إنهم أدخلوهما في كائن وحيد الخلية، ووجدوا أن هذه الوحدات المخلّقة تتضاعف مثلها مثل المادة الوراثية (الحمض النووي الريبوزي المنقوص الأكسجين أو دي أن إيه) الطبيعية، لكن بمعدل سرعة أقل.
وقال العلماء إنهم جعلوا هذه الكائنات الوحيدة الخلية -وهي هنا بكتيريا إي كولاي المعوية- تتضاعف نحو 24 مرة على مدى زمني بلغ 15 ساعة.
وقال عالما الأحياء روس ثاير وياريد اليفسون من جامعة تكساس في أوستن في تعليق أوردته دورية نيتشر الأربعاء: "هذا الإنجاز يعيد تحديد الملامح الأساسية للحياة.. ويفتح مجال البيولوجيا التخليقية المزدهر الآفاق لإبتكار مضادات حيوية وعقاقير جديدة، إلا أنه يثير في الوقت ذاته قلقا لدى العلماء لأنه يعد على نحو ما تدخلا بشريا في مخلوقات الله، من خلال ابتكار مواد حية قد تجد طريقها خارج المعامل إلى العالم الخارجي دون قيود، للحد من انتشارها.
وقال رومسبرج وزملاؤه إن القواعد الجديدة غير موجودة في البيئة الطبيعية، لذا فإن الكائنات ذات المادة الوراثية المخلقة التي قد تهرّب من المعامل لن تصمد طويلا، ناهيك عن عجزها عن إصابة كائنات أخرى.
وفي الطبيعة، فإن القواعد النيتروجينية المكونة للمادة الوراثية خمسة، هي الأدينين والثايمين والسايتوزين والجوانين واليوراسيل، وهي تتراص في أزواج -حيث يصطف الأدينين بجوار الثايمين والسايتوزين إلى جانب الجوانين، أما اليوراسيل، فهو يوجد فقط في الحمض النووي الريبوزي آر أن إيه -في شكل سلم حلزوني مزدوج في جزيء دي أن آيه.
ويتركب الحمض النووي الريبوزي أيضا من جزيء سكر خماسي هو الرايبوز، ومجموعة من الفوسفات.
وتشارك القواعد النيتروجينية في إنتاج البروتينات -وهي سلاسل طويلة من الأحماض الأمينية- اللازمة لإتمام مختلف العمليات الحيوية في الكائن الحي.
وقال العلماء إن القاعدتين التخلّقيتين الجديدتين، اللتين أسماهما رومسبرج وفريقه "إكس وواي" لا تشتركان في إنتاج البروتينات، إلا أن بمقدورهما أن تفعلان ذلك من حيث المبدأ.
ومثلما يتيح إضافة حرف أو حرفين إلى الأبجدية الإنجليزية مثلا صياغة مزيد من المفردات، فإن إضافة القاعدتين للقواعد الأصلية للمادة الوراثية سيسمح بتخليق المزيد من الأحماض الأمينية والبروتينات.
ومن غير المعروف في هذه المرحلة إن كانت هذه البروتينات ستكون ذات فائدة أم لا.
ولاعتقاده بفائدتها شارك رومسبرج شارك في تأسيس شركة للتكنولوجيا الحيوية اسمها سينثوركس دشنت، الاربعاء الماضي، في سان دييجو بكاليفورنيا.
وقالت الشركة إنها ستركز على توظيف البيولوجيا التخلّقية في "تطوير واكتشاف واستنباط عقاقير جديدة ولقاحات وأساليب للتشخيص".
وحتى الآن نجح علماء الأحياء في تخليق المادة الوراثية معمليا، لكن بالاستعانة بنفس القواعد الموجودة بالفعل في الطبيعة.
لكن فلويد رومسبرج من معهد أبحاث سكريبس في كاليفورنيا وزملاءه، لم يتمكنوا من مجرد ابتكار قاعدتين جديدتين، بل إنهم أدخلوهما في كائن وحيد الخلية، ووجدوا أن هذه الوحدات المخلّقة تتضاعف مثلها مثل المادة الوراثية (الحمض النووي الريبوزي المنقوص الأكسجين أو دي أن إيه) الطبيعية، لكن بمعدل سرعة أقل.
وقال العلماء إنهم جعلوا هذه الكائنات الوحيدة الخلية -وهي هنا بكتيريا إي كولاي المعوية- تتضاعف نحو 24 مرة على مدى زمني بلغ 15 ساعة.
وقال عالما الأحياء روس ثاير وياريد اليفسون من جامعة تكساس في أوستن في تعليق أوردته دورية نيتشر الأربعاء: "هذا الإنجاز يعيد تحديد الملامح الأساسية للحياة.. ويفتح مجال البيولوجيا التخليقية المزدهر الآفاق لإبتكار مضادات حيوية وعقاقير جديدة، إلا أنه يثير في الوقت ذاته قلقا لدى العلماء لأنه يعد على نحو ما تدخلا بشريا في مخلوقات الله، من خلال ابتكار مواد حية قد تجد طريقها خارج المعامل إلى العالم الخارجي دون قيود، للحد من انتشارها.
وقال رومسبرج وزملاؤه إن القواعد الجديدة غير موجودة في البيئة الطبيعية، لذا فإن الكائنات ذات المادة الوراثية المخلقة التي قد تهرّب من المعامل لن تصمد طويلا، ناهيك عن عجزها عن إصابة كائنات أخرى.
وفي الطبيعة، فإن القواعد النيتروجينية المكونة للمادة الوراثية خمسة، هي الأدينين والثايمين والسايتوزين والجوانين واليوراسيل، وهي تتراص في أزواج -حيث يصطف الأدينين بجوار الثايمين والسايتوزين إلى جانب الجوانين، أما اليوراسيل، فهو يوجد فقط في الحمض النووي الريبوزي آر أن إيه -في شكل سلم حلزوني مزدوج في جزيء دي أن آيه.
ويتركب الحمض النووي الريبوزي أيضا من جزيء سكر خماسي هو الرايبوز، ومجموعة من الفوسفات.
وتشارك القواعد النيتروجينية في إنتاج البروتينات -وهي سلاسل طويلة من الأحماض الأمينية- اللازمة لإتمام مختلف العمليات الحيوية في الكائن الحي.
وقال العلماء إن القاعدتين التخلّقيتين الجديدتين، اللتين أسماهما رومسبرج وفريقه "إكس وواي" لا تشتركان في إنتاج البروتينات، إلا أن بمقدورهما أن تفعلان ذلك من حيث المبدأ.
ومثلما يتيح إضافة حرف أو حرفين إلى الأبجدية الإنجليزية مثلا صياغة مزيد من المفردات، فإن إضافة القاعدتين للقواعد الأصلية للمادة الوراثية سيسمح بتخليق المزيد من الأحماض الأمينية والبروتينات.
ومن غير المعروف في هذه المرحلة إن كانت هذه البروتينات ستكون ذات فائدة أم لا.
ولاعتقاده بفائدتها شارك رومسبرج شارك في تأسيس شركة للتكنولوجيا الحيوية اسمها سينثوركس دشنت، الاربعاء الماضي، في سان دييجو بكاليفورنيا.
وقالت الشركة إنها ستركز على توظيف البيولوجيا التخلّقية في "تطوير واكتشاف واستنباط عقاقير جديدة ولقاحات وأساليب للتشخيص".
شارك
