علماء يطورون أول ثعابين معدلة وراثيا في العالم
لا تبيض كل أنواع الثعابين
لأول مرة على الإطلاق، طوّر العلماء ثعابين معدلة وراثياً. تزودنا هذه الزواحف المعدلة بتقنية “كريسبر” CRISPR بمعلومات جديدة حول كيفية تطوير ثعابين الذرة Corn snakes (بانثيروفيس غوتاتوس (Pantherophis guttatus لحراشفها ذات الأنماط البالغة الدقة. تماماً مثل ريش الطيور أو الشعر على الثدييات، تنتج حراشف الثعابين عن اللوحاء Placodes - وهي بنى صغيرة سميكة على الجلد تتطور في المرحلة الجنينية. ولكن على عكس معظم الأنواع الأخرى، بما في ذلك الفئران، حيث تترتب اللوحاء عشوائياً، تتطور لوحاء الثعابين بطريقة منظمة جداً، فتحدد موضع كل حرشفة بدقة. يتبع التنظيم المكاني لهذه اللوحاء نمطاً في الطبيعة شرحه لأول مرة عالم الرياضيات آلان تورينغ .Alan Turing
أراد علماء من جنيف أن يعرفوا بالضبط كيف ولماذا تطورت هذه الأنماط السداسية شبه المثالية على الحراشف الظهرية على ظهور الثعابين وجانبيها، ولكن ليس على الحراشف البطنية التي تتشكل كصف واحد على بطون
تلك الحيوانات.
وجد الباحثون أن الحراشف البطنية للجنين تتطور أولاً وتتراصف مع وضع الجسيدات ،Somites وهي كتل خلوية تحدد مواضع الفقرات والأضلاع والعضلات وأدمة الجلد. وبمجرد تشكّل الحراشف البطنية، تتطور ”موجتان“ منفصلتان من اللوحاء، واللتان تتحركان مقتربتين من بعضهما البعض. تلتقي الموجتان جانبياً، فتنشئ أنماطاً سداسية مرتبة والتي هي السمة المميزة لجلد الثعبان.
قالت أثناسيا تسيكا Athanasia Tzika، زميلة ما بعد الدكتوراه في قسم الوراثيات والتطور بجامعة جنيف: ”لتأكيد صحة أبحاثنا، استخدمنا المحاكاة الحاسوبية فحصلنا على نتائج مماثلة. كان هذا مفاجئاً، لأن هذا المسار ضروري للنمو السليم للزوائد الجلدية في الطيور والزواحف والثدييات“. وأشارت تسيكا إلى السحالي التي لديها جين EDA الطافر، والتي دُرست سابقاً في مختبر جامعتها كمثال على الزواحف التي لم تطوّر حراشف قطُّ، مما دفع الباحثين إلى تطوير أول ثعابين معدلة وراثياً في العالم باستخدام تقنية كريسبر كاس 9 ،(CRISPR- Cas9) التي تحوّر الجينات عن طريق قصّ الحمض النووي DNA ومن ثمَّ تمكين الحمض النووي DNA الطبيعي من إصلاح نفسه. نجحت تسيكا وفريقها في تطوير ثعابين ”طافرة“ Mutant تفتقر إلى الحراشف الظهرية الجانبية (السداسية الأضلاع)، لكن لا يزال لديها حراشف بطنية.
قالت تسيكا إن هذا يثبت أن الحراشف ليست ”ذاتية التنظيم“، بل تحدث ”من دون مسار وظيفي معياري للجين EDA“. إجمالاً، طوّر العلماء 4 من ثعابين الذرة، والتي يبلغ عمرها سنتين حالياً وهي ”بصحة جيدة“، كما قالت تسيكا، وأضافت: ”الحيوانات التي أنتجناها هي بالضبط الثعابين نفسها الموجودة في الطبيعة. لقد تمكنا من إعادة إنتاج النمط الظاهري Phenotype“ نفسه. وذكرت تسيكا إنهم يخططون لإجراء جولة أخرى من التحوير بتقنية “كريسبر” على الثعابين المعدلة وراثياً في غضون سنتين، بمجرد بلوغها مرحلة النضج الجنسي، ”لمعرفة ما إن كانت الطفرة ستنتقل إلى الجيل التالي“.
بقلم: جينيفر ناليفسكي
