علماء يحققون إنجازًا كبيرًا في خلق حياة اصطناعية

كتب – باسل يوسف:

بعد أكثر من 10 سنوات من العمل، وصل باحثون إلى إنجاز كبير في جهودهم لإعادة هندسة الحياة في المختبر، ونجحوا في تجميع الكروموسوم النهائي في جينوم الخميرة الاصطناعية (Saccharomyces cerevisiae).

اختار الباحثون، بقيادة فريق من جامعة ماكواري في أستراليا، الخميرة كوسيلة لإثبات إمكانية إنتاج المواد الغذائية التي يمكن أن تنجو من قسوة المناخ المتغير أو انتشار الأمراض.

وتعد هذه المرة الأولى التي ينجح باحثون في إنشاء جينوم حقيقي النواة اصطناعي بالكامل، بعد النجاحات التي تحققت مع كائنات بكتيرية أبسط. إنه دليل على مفهوم كيف يمكن للعلماء تصنيع كائنات أكثر تعقيدًا، مثل المحاصيل الغذائية.

زراعة الخميرة

يقول عالم الأحياء الدقيقة الجزيئية ساكي بريتوريوس، من جامعة ماكواري “هذه لحظة تاريخية في علم الأحياء الاصطناعي.. إنها القطعة الأخيرة من اللغز الذي شغل باحثي علم الأحياء الاصطناعي لسنوات عديدة”.

هذا لا يعني أنه يمكننا البدء في زراعة الخميرة الاصطناعية بالكامل من الصفر، ولكنه يعني أنه يمكن إعادة تشفير خلايا الخميرة الحية بالكامل – على الرغم من أن الكثير من العمل مطلوب لتنقية هذه العملية وتوسيع نطاقها قبل أن يحدث ذلك.

والتشبيه بالترميز جيد، لأن الباحثين اضطروا إلى قضاء كثير من الوقت والجهد في تصحيح أخطاء الكروموسوم الاصطناعي السادس عشر والأخير للخميرة (المسمى SynXVI) قبل أن يعمل الجينوم كما هو مرغوب.

ونُشرت مجموعة متنوعة من أدوات تحرير الجينات، مثل تلك القائمة على CRISPR، لتحديد وإصلاح المشاكل في الكروموسوم. على سبيل المثال، احتاجوا إلى جعل الخميرة تستخدم الجلسرين بشكل صحيح كمصدر للطاقة عند درجات حرارة أعلى، وهو أمر قد يرغب العلماء في القيام به لتحسين مرونة الخميرة.

وكانت هناك مشكلة أخرى تغلب عليها الفريق تتعلق بالعلامات الجينية، المستخدمة لتحديد وتتبع الحمض النووي داخل الجينوم. اتضح أن وضع هذه العلامات مهم – فقد يؤدي الخطأ في وضعها إلى التدخل في سلوك الخلية.

يقول عالم الأحياء الاصطناعية هيو جولد من جامعة ماكواري: “كانت إحدى النتائج الرئيسية التي توصلنا إليها هي كيف يمكن أن يؤدي وضع العلامات الجينية إلى تعطيل التعبير عن الجينات الأساسية”.

لا يقتصر مشروع Sc2.0، الذي يعد هذا البحث جزءًا منه، على تعديل المحاصيل فحسب. يمكن أيضًا تطبيق نفس المبادئ على الأدوية والمواد المستدامة، مع فرص لتسريع إنتاجها أو جعلها أكثر صلابة.

يقول عالم الأحياء الاصطناعية برياردو لورينتي من جامعة ماكواري: “يمثل جينوم الخميرة الاصطناعي قفزة نوعية في قدرتنا على هندسة البيولوجيا. يفتح هذا الإنجاز إمكانيات مثيرة لتطوير عمليات تصنيع بيولوجية أكثر كفاءة واستدامة، من إنتاج الأدوية إلى إنشاء مواد جديدة”.

نُشر البحث في مجلة Nature Communications.

اقرأ أيضا:

شاهد.. روبوت Black Panther 2.0 يركض بسرعة مذهلة

قد يعجبك أيضًأ