الديدان الخيطية الطفيلية تعطي رؤى جديدة لتطور ظاهرة التطفل

تم فك الشفرة الوراثية الكاملة للديدان الخيطية الطفيلية، مما أدى إلى رؤى جديدة حول تطور ظاهرة التطفل. من المثير للدهشة أن جينوم تلك الديدان الخيطية أكبر من المعتاد، ويتضمن جينات تستخدم لتحطيم المواد الضارة في بيئتها

والديدان الخيطية هي ديدان مستديرة صغيرة لا يتجاوز طولها عادة ملليمتر واحد، ولكن على الرغم من حجمها فإنها تعيش في أغنى مجموعة في المملكة الحيوانية. يمكن العثور على الديدان في جميع قارات الأرض، وفي جميع أنواع النظم البيئية. ورغم أن معظمها غير ضار بالبيئة، إلا أن بعضها "اختار" أسلوب حياة طفيلي، ويشكل خطرا على الإنسان والحيوان والنبات. ومن بين مجموعة الديدان الخيطية، تطورت على الأقل سبعة أشكال مختلفة من التطفل بشكل منفصل عن بعضها البعض.

في عام 1998، حازت الديدان الخيطية Caenorhabditis elegans على شهرة عالمية، عندما أصبحت أول حيوان متعدد الخلايا تم فك شيفرته الوراثية بالكامل. وبعد مرور عشر سنوات، في هذه الأيام، نجح علماء من معهد ماكس بلانك لعلم الأحياء التنموي في ألمانيا، بالتعاون مع باحثين من جامعة واشنطن، في الكشف عن جينوم نوع آخر من الديدان الخيطية يسمى Pristionchus pacificus. لقد وجدت الديدان الخيطية من هذا النوع مكانًا فريدًا لوجودها: فهي تعيش مع الخنافس وتستخدمها كمضيفين متنقلين قادرين على تزويدهم بالطعام والمأوى. بعد موت الخنافس، تتغذى الديدان على البكتيريا والفطريات التي تنمو على درع الخنافس.

عندما تنتقل الديدان من التربة إلى الخنافس، يتغير موطنها بشكل كبير. على سبيل المثال، يجب على الديدان أن تحمي نفسها من السموم المختلفة الموجودة في جسم المضيف. اعتقد العديد من الباحثين لفترة طويلة أنه من المناسب دراسة الطريقة التي تدافع بها عن نفسها، حيث يمكن اعتبار الديدان "مرحلة انتقالية" في الطريق إلى التطفل الكامل.

تسلسل الجينوم لـ P. وقد أكد باسيفيكوس الآن هذا الاعتقاد. تتكون الشفرة الوراثية لتلك الديدان من حوالي 170 مليون قاعدة وتحتوي على أكثر من 23,500 جينًا ترمز للبروتينات. وهذا يمثل زيادة كبيرة في عدد الجينات مقارنة بأنواع الديدان الأخرى التي تعيش في بيئة لا تتغير. على سبيل المثال، تمتلك C. elegans، التي تتغذى على المواد المتعفنة في التربة، 20,000 ألف جين فقط ترمز للبروتينات. حتى الديدان الطفيلية، مثل بروجيا مالاي (Brugia malayi)، لا تقترب من كمية الجينات الموجودة في المحيط الهادئ.

لماذا يحتاج بريستيوخوس إلى هذا العدد الكبير من الجينات؟ وأوضح رالف سومر، المؤلف المسؤول عن الدراسة، أن "الزيادة في برستيوخوس تعزى جزئيا إلى ازدواج الجينات". "وتشمل هذه العديد من الجينات التي يمكن أن تساعد في تحطيم المواد الضارة والبقاء على قيد الحياة في النظام البيئي المعقد للخنفساء."

ليس من المستغرب أن يفتخر Pristyochus بعدد من الجينات غير الموجودة في Caenorhabditis elegans. وتأتي المفاجأة الحقيقية من حقيقة اكتشاف جينات مماثلة في طفيليات النباتات، ومن بينها الجينات التي تشفر إنزيمات السليولاز - وهي إنزيمات قادرة على تحطيم جدار الخلية الصلب للنباتات والكائنات الحية الدقيقة المختلفة. وقد أثارت هذه النتائج اهتماما خاصا بين الباحثين، لكنهم مقتنعون بأن هذا ليس سوى غيض من فيض.

وقال سومر "الأسئلة المثيرة حقا لم تطرح بعد". "باستخدام معلومات التسلسل [للشفرة الوراثية]، سنكون قادرين على فحص كيفية تكيف prestyonychus مع بيئته المعيشية الفريدة. وليس هناك شك في أن هذا سيعطينا رؤى جديدة حول تطور الطفيليات".

نُشرت الدراسة في 21 سبتمبر في المجلة العلمية المرموقة Nature Genetics، تحت عنوان: يوفر جينوم Pristionchus pacificus منظورًا فريدًا عن نمط حياة الديدان الخيطية والتطفل.

للحصول على معلومات على موقع معهد ماكس بلانك