تم العثور على "البصمة الجزيئية" التي تميز التطور الجنيني في المملكة الحيوانية

تم نشر البحث العابر للقارات، الذي أجري تحت قيادة البروفيسور إيتاي ياناي من التخنيون، في مجلة Nature

نشرت مجلة Nature دراسة واسعة النطاق بقيادة البروفيسور إيتاي ياناي من كلية الأحياء في التخنيون. ويقدم البحث، الذي أجري في عدة قارات، لأول مرة تعريفًا جزيئيًا دقيقًا قائمًا على الأدلة لمرحلة النمط التطوري في تطور الجنين - وهي مرحلة حرجة تظهر فيها براعم أعضاء الجسم المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، توفر الدراسة قاعدة معلومات غير مسبوقة فيما يتعلق بالنسخة (كل التعبير الجيني) للجنين، بما في ذلك الحيوانات التي لم يتم "رسم خرائطها وراثيا" بعد، كما تحدد بدقة مصطلح "النظام" في النموذج الذي يصنف عالم الحيوان.

"الشعبة" هو مصطلح صاغه عالم النبات السويدي كارلوس لينيوس في عام 1735، كجزء من صياغة التصنيف (نموذج التصنيف) للمملكة الحيوانية. في تصنيف لينيوس هناك عدة فئات، تختلف عن كل منها الفئات الأخرى؛ تنقسم كل مملكة (المملكة هي الفئة الأكثر شمولاً) إلى أنظمة ومن تلك إلى فئات وسلاسل وعائلات وأجناس وأنواع.
منذ نشر تصنيف لينيوس، كانت هناك العديد من المناقشات في المجتمع العلمي حول دقة هذه التعريفات وإدراج حيوانات معينة في الفئات المختلفة. الآن، في المنشور الدرامي الذي نشرته مجلة Nature، يقدم البروفيسور ياناي أول تعريف جزيئي متميز لمصطلح الحملة. يعتمد هذا التعريف على التشابه في الآلية المشتركة المسؤولة عن مرحلة النمط التطوري.

توصيف المرحلة التطورية

تعد المرحلة الفلسفية مفهومًا أساسيًا في تطور الجنين. في هذه المرحلة تظهر العديد من براعم الأعضاء التي ستتطور تدريجياً إلى أعضاء كاملة حسب خطة النمو (Body Plan) المميزة لكل جهاز. تمثل مرحلة النمط التطوري الخطوط العريضة العامة التي تبدأ فيها الأعضاء الوظيفية مثل قوقعة السلحفاة، أو أنف الخنزير، أو الدماغ الكبير للإنسان في التشكل في طريق نموها الكامل.
وترجع صعوبة المقارنة بين الحيوانات المختلفة مثل الذبابة والسمكة والإسفنجة والدودة إلى أن مراحل تطورها ليست موحدة. الآن، استنادًا إلى قاعدة بيانات جزيئية غير مسبوقة تم جمعها وتحليلها أثناء البحث، تمت صياغة القاعدة التي تحدد المرحلة التطورية لكل كائن حي في جميع أنظمة المملكة الحيوانية لأول مرة. بالإضافة إلى ذلك، كما ذكرنا، تقدم الدراسة التعريف الجزيئي الأول لمصطلح الحملة. لقد تبين الآن أن المجموعة هي "مجموعة من الأنواع التي يصل تشابهها (في التعبير الجيني) إلى الحد الأقصى في مرحلة النمط النباتي؛ إذا كان التشابه بين نوعين في هذه المرحلة ضئيلا، فإنهما ينتميان إلى نظامين مختلفين".

الآثار المترتبة على البحث والطب

التخنيون (كمؤسسة رائدة)، ومعهد وايزمان والمؤسسات الأكاديمية في ألمانيا والولايات المتحدة وأستراليا هم شركاء في البحث الذي يتم نشره الآن. وفي الدراسة، تم فحص عشرة أنواع من الحيوانات من أنظمة مختلفة باستخدام أداة البحث التي تسمى تسلسل الحمض النووي عالي الإنتاجية، والتي تمكن من التوصيف الدقيق والكامل للتعبير الجيني. وفي كل نوع من الأنواع العشرة تم اختبار حوالي 70 فرداً (أجنة) وفي بعض الأنواع كما ذكرنا يعتبر هذا أول تسلسل في التاريخ. والنتيجة: قاعدة بيانات غير مسبوقة، سيتم استخدامها في العديد من الدراسات وستؤثر أيضًا على عالم الطب في سياقات مثل تشخيص الأمراض الوراثية وعلاجها.

بعد دوكينز

ولد البروفيسور إيتاي ياناي عام 1975 في حيفا لكنه نشأ في بوسطن. بعد حصوله على درجة البكالوريوس في هندسة الكمبيوتر وفلسفة العلوم، تحول إلى علم الأحياء متبعًا كتاب ريتشارد دوكينز "الجين الأناني"، وذهب في فترة تطوع في معهد باستور في باريس. ثم أكمل درجة الدكتوراه في علم الأحياء الحسابي في جامعة بوسطن، وبعد ذلك جاء إلى إسرائيل للحصول على درجة ما بعد الدكتوراه في معهد وايزمان. بعد حصوله على درجة دكتوراه أخرى في جامعة هارفارد، عاد إلى إسرائيل في عام 2008 وانضم إلى التخنيون كعضو هيئة تدريس في كلية الأحياء. ومنذ ذلك الحين، حصل على العديد من المنح البحثية الكبيرة، والتي كانت تستخدم بشكل أساسي لتمويل الأبحاث الدولية التي يتم نشرها الآن.

للحصول على المقال كاملا