أسرار الحمض النووي للحبار

وتبين أن الأخطبوطات والحبار تعرف كيفية تغيير تعليمات إنتاج البروتينات وتعديل نفسها وراثيا. قد يوفر هذا الاكتشاف رؤى جديدة في مجال الهندسة الوراثية

وماذا لو تمكنا من تعديل الجينات البشرية دون التدخل في الحمض النووي؟ الأخطبوطات والحبار حيوانات غامضة ومثيرة للاهتمام وتتمتع بتطور سلوكي غير عادي. اتضح أنه بالإضافة إلى ثمانية أذرع وثلاثة قلوب وشبكة عصبية مثيرة للإعجاب، تتمتع هذه المخلوقات أيضًا بذكاء وراثي رائع.

أظهرت دراسة جديدة نُشرت مؤخرًا أن الأخطبوطات والحبار، التي تنتمي إلى الفصيلة الفرعية المعروفة باسم الحبار(كولويديا) ويتطور بشكل مختلف عن أي مخلوق آخر، بما في ذلك الإنسان، ويغير التعليمات الجينية لإنتاج البروتينات الخاصة به بطريقة فريدة. بمعنى آخر، يمكنهم تعديل أنفسهم وراثيًا.

أجرى البحث البروفيسور إيلي إيزنبرغ من مدرسة ريموند وبيفرلي ساكلر للفيزياء وعلم الفلك في جامعة تل أبيب، بالتعاون مع جوشوا روزنتال من معهد الأحياء البحرية بجامعة شيكاغو، في وودز هول، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية.

عملية النسخ المتماثل فريدة من نوعها، وتطور بطيء

في معظم الكائنات في الطبيعة، يتم تحديد تسلسل البروتين بشكل لا لبس فيه بناءً على المعلومات الجينية المشفرة في الحمض النووي، ويحدد بنية البروتين ووظيفته. تتكون الخلايا في أجسامنا من البروتينات، والتي يتم إنشاؤها وفقًا للتعليمات المكتوبة في الحمض النووي. الحمض النووي هو جزيء ضخم يتكون من سلسلة من الوحدات الصغيرة. الترتيب المحدد لهذه الوحدات، المعروف باسم تسلسل الحمض النووي، هو الكود الذي يحدد بنية البروتين. الجين هو "وثيقة" تعليمات بناء البروتين، عندما يحتوي كل جزيء DNA (كروموسوم) على مئات إلى آلاف الجينات. في الخلية، يتم تنفيذ عملية نسخ الحمض النووي إلى جزيئات مماثلة تعرف باسم الحمض النووي الريبي (RNA)، ويتم ترجمتها في النهاية إلى بروتين.

تتمتع الأخطبوطات والحبار بقدرة غير عادية على إجراء التحرير الجيني عن طريق تغيير جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) بحيث لا يكون هناك نسخ دقيق للتسلسل الجيني. وبهذه الطريقة يمكنهم إنتاج مجموعة كبيرة ومتنوعة من الإصدارات المختلفة من البروتين من نفس "وثيقة المصدر" المخزنة في الحمض النووي.

"من أجل الحفاظ على هذه الآلية الخاصة للتحرير الجيني، فإن معدل التغيرات في جينوم الحبار يتباطأ بشكل كبير، وهذا يعني تباطؤ في عملية تكيف المخلوق مع بيئته"، يوضح البروفيسور إيسنبرغ. "إن الحبار على استعداد لدفع هذا الثمن الباهظ، مقابل الاستفادة من المرونة في إنتاج بروتينات متنوعة من خلال آلية تحرير الحمض النووي الريبي".

في الطريق إلى "هندسة الحمض النووي الريبوزي"

وقد أحدث هذا الاكتشاف أصداء في جميع أنحاء العالم، وتمت تغطيته في العديد من المجلات العلمية، وحتى في صحيفة نيويورك تايمز. إن ملاحظة كيفية "تحرير" الأخطبوطات والحبار للحمض النووي الريبي (RNA) قد تزود العلماء بأداة تكنولوجية مهمة في مجال الهندسة الوراثية. قد تكون معالجة الحمض النووي معقدة وخطيرة، وتؤدي إلى آثار جانبية غير مرغوب فيها. ومن ناحية أخرى، توفر آلية تحرير الحمض النووي الريبوزي (RNA) للباحثين طريقة أخرى أقل خطورة للتأثير على البروتينات الموجودة في جسم الإنسان، وهي "هندسة الحمض النووي الريبوزي". ومن الممكن أن يساعد ذلك في المستقبل على التأثير على المعلومات الجينومية في جسم الإنسان بطريقة خاضعة للرقابة، وتطوير أدوية للأمراض الوراثية.