آفي بيليزوفسكي
نجح فريق مشترك من الباحثين من التخنيون والجامعة العبرية في تطوير نباتات مقاومة لمبيدات الأعشاب باستخدام أساليب الهندسة الوراثية. أصبح هذا التطوير ممكنًا من خلال الجمع بين مبيد أعشاب جديد وجسم مضاد محفز يكسره، كما كشفت المجلة العلمية المرموقة Nature Biotechnology هذا الأسبوع.
في الخطوة الأولى، قام الباحثون بتطوير مبيد أعشاب جديد، والذي يمكن تفكيكه تحفيزيًا بواسطة جسم مضاد تحفيزي محدد. ثم قاموا باستنساخ الجين الخاص بهذا الجسم المضاد في عشب يسمى Arabidopsis thaliana. وأخيرا، أظهر العلماء أن النباتات المعدلة وراثيا مقاومة تماما لمبيدات الأعشاب الجديدة.
وأوضح البروفيسور إيهود كنان من كلية الكيمياء في التخنيون أن "منع نمو الأعشاب الضارة مهمة صعبة ومكلفة". "هذه إحدى المشاكل الرئيسية في الزراعة الحديثة، حيث أن الأعشاب الضارة قد لا تضر النباتات المزروعة فحسب، بل الحيوانات أيضًا."
أجرى البروفيسور كينان البحث مع طلاب الدكتوراه أفيدور شولمان وإيرا بن شير، ومع البروفيسور شموئيل وولف وطالبة الدكتوراه يائيل فايس من كلية العلوم الزراعية والغذائية والبيئية في الجامعة العبرية، رحوفوت. "إن منح المناعة ضد مبيدات الأعشاب للنباتات التجارية هو هدف مهم للغاية. نتائجنا قد تفتح الباب أمام طرق جديدة لقتل الحشائش، وخاصة الحشائش التي لها صلة وراثية بالمحصول الرئيسي".
وتعتمد الطرق التقليدية لتطوير أصناف مقاومة لمبيدات الأعشاب على تربية النباتات والتهجين بين النباتات المزروعة والنباتات المقاومة طبيعياً. في الآونة الأخيرة، بدأ أيضًا استخدام اختيار مزارع الخلايا بهدف خلق أورام مقاومة. ركز الباحثون على مبيدات الأعشاب من عائلة الكاربامات، والتي تُستخدم حاليًا تجاريًا كمثبطات للإنبات. لقد صمموا وأنتجوا مبيد أعشاب كرباماتي جديد، والذي يمكن تفكيكه بكفاءة عالية باستخدام جسم مضاد محفز فريد من نوعه. كل جزيء من الأجسام المضادة هو عبارة عن بروتين، يتم إنتاجه في الجهاز المناعي للثدييات. يتم تشفير كل بروتين من هذا القبيل بواسطة جين معين، والذي يمكن استنساخه في كائن حي آخر. يعد التعبير عن الأجسام المضادة التحفيزية في أي كائن حي بمثابة استراتيجية شاملة لتغيير الكائن الحي بأكمله - وليس النباتات فقط.
ويضيف البروفيسور كينان أن دراسة الأجسام المضادة التحفيزية هي في المقام الأول مجال من مجالات البحث الكيميائي، الذي يستخدم مجموعة واسعة من جزيئات الأجسام المضادة المختلفة في الجهاز المناعي وإمكانيات برمجتها، والتي تتوفر حاليًا للباحثين المختبريين. يقع مجال الأجسام المضادة التحفيزية في نقطة الالتقاء بين علوم الكيمياء وعلم المناعة. خلال العقدين الماضيين، تم بالفعل تسجيل نجاحات في إنشاء أجسام مضادة وحيدة النسيلة لأكثر من 100 تفاعل كيميائي في هذا المجال الإبداعي. وتشمل القائمة المتزايدة من التطبيقات المفيدة التوليف العضوي الانتقائي، والاستشعار الحيوي، والفهم الميكانيكي للتحفيز الحيوي وتطوره، والتطبيقات الطبية، بما في ذلك العلاج الكيميائي للسرطان. يوضح نجاح الباحثين في تطوير نباتات مقاومة لمبيدات الأعشاب الإمكانيات التي لم يتم استكشافها بعد - التحسين الداخلي للنمط الظاهري للكائن الحي باستخدام الجين الذي يشفر الجسم المضاد التحفيزي في جينوم ذلك الكائن الحي. والرسالة الأساسية هي أن الجسم المضاد التحفيزي، المصمم والمصنع بشكل صحيح، قادر على حل أي مشكلة يمكن تعريفها من حيث التفاعل الكيميائي. يوفر هذا الاتجاه البحثي إمكانيات جذابة في مجال التكنولوجيا الحيوية والصناعة الكيميائية والزراعة والطب.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~495402134~~~27&SiteName=hayadan
