تعرف على أول حيوان جرابي معدل وراثيا في العالم

كشف علماء في اليابان أن حيوان “أبوسوم” أصبح أول جرابي معدلا وراثيا في العالم.

وفي التجارب المعملية، نجح الخبراء في تعطيل الجين المسؤول عن الأصباغ لتكوين نسل “أبوسوم ألبينو”.

ونُفّذ مشروع تحرير الجينات على المخلوق بواسطة علماء من مركز RIKEN لأبحاث ديناميات النظم الحيوية (BDR)، في كوبي، اليابان.

ويقولون إن دراستهم ستساهم في فك شيفرة الخلفية الجينية للخصائص الفريدة التي لوحظت فقط في الجرابيات.

ويمكن أن يساعد أيضا في تطوير علاجات جديدة للأمراض التي تصيب البشر – مثل السرطان ومرض الزهايمر، وفقا للفريق.

وتعد الجرابيات، التي توجد بشكل رئيسي في أستراليا وغينيا الجديدة، وكذلك الأمريكتين، فئة من الثدييات. وتولد صغارها غير مكتملة النمو ولكنها تتطور أكثر في الجراب – وأشهر مثال على ذلك هو الكنغر.

وتشتهر Opossums (أبوسوم)، الموجودة في الأمريكتين، بحمل صغارها على ظهورها بعد خروجها من الجراب.

كما أنها معروفة أيضا بـ “التظاهر” بالموت اللاإرادي عند مواجهة الحيوانات المفترسة، مثل الثعالب والقطط والطيور الجارحة. وتنهار تلقائيا في حالة من اللاوعي وتنبعث منها مادة كريهة الرائحة من الغدد الشرجية.

وقال رئيس الدراسة هيروشي كيوناري: “تمثل الجرابيات واحدة من ثلاث فئات فرعية موجودة في الثدييات مع عدد من الخصائص الفريدة التي لا تشترك فيها الثدييات الأخرى”.

وبعد أن أثبتت التكنولوجيا في تجربة إثبات المفهوم هذه، يمكن للدراسات المستقبلية أن تخلق جرابيات معدلة وراثيا ستؤثر على مجالات علم أجنة الثدييات، والطبع الجيني، والتكاثر، والبيولوجيا العصبية، وعلم الوراثة المناعية وبيولوجيا السرطان، وحتى التطور المقارن.

ومثل الجرابيات الأخرى، تمتلك “أبوسوم” مجموعة متنوعة من الخصائص التي لا توجد في الثدييات الأخرى. وتتطور من دون مشيمة وظيفية، وتولد الجراء قبل الأوان وقبل أن تنمو داخل كيس الأم.

ومثل البشر، وليس الثدييات الأخرى غير الجرابية، تصاب “أبوسوم” أيضا بسرطان الجلد من خلال التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

والآن، يستخدم الباحثون تقنية جديدة لتحرير الجينات لمعرفة المزيد عن الجينات الأساسية والكشف عن العمليات البيولوجية في العمل.

وأصبح “أبوسوم” أول جرابي يتمم سلسلة جينومه بالكامل منذ ما يقرب من 15 عاما، يليه الكنغر.

ويعد الجينوم مجموعة كاملة من المعلومات الجينية في الكائن الحي، مخزنة في جزيئات طويلة من الحمض النووي تسمى الكروموسومات.

ويزعم الخبراء أن “أبوسوم” ممثل مثالي للجرابيات عموما في مثل هذه الدراسات، لأنه يُعتقد أنه سلف جميع الجرابيات.

ويتطلب تحرير الجينوم التجميع المنتظم للبويضات المخصبة. ويُحقن محلول تعديل الجينوم في هذه البويضات.

ونظرا لأن “أبوسوم” له دورة شبق طويلة، يستغرق الأمر حوالي أسبوع حتى يتزاوج الزوجان حتى لو كانا يعيشان معا.

لذلك قام الفريق بإعطاء هرمون لتحفيز الشبق عند الإناث، لتقصير الوقت اللازم للتزاوج.

واستخدموا “أبوسوم” الرمادي قصير الذيل (Monodelphis domestica)، موطنه أمريكا الجنوبية. ويلزم زرع جنين في أم بديلة لتوليد بويضة مخصبة معدلة الجينوم.

وقام الباحثون بنقل البويضة المخصبة إلى رحم أنثى “أبوسوم”، ونجحوا في الحصول على الجراء. وهذه هي الحالة الأولى التي تم فيها إنشاء تقنية نقل الأجنة في جرابيات، كما أفادوا.

ونظرا لأن البويضة الملقحة في “أبوسوم” محاطة بطبقة سميكة من البروتينات وهيكل يشبه القشرة الصلبة، فلن تتمكن إبرة الحقن من اختراقها.

لذلك طبق الفريق الكهرباء الانضغاطية، والتي تتضمن الضغط على بلورات معينة لتدفق الكهرباء من خلالها.

وقال قائد الدراسة هيروشي كيوناري، إن إحدى الحيل التي نجحت كانت استخدام عنصر إلكتروني انضغاطي إلى جانب الإبرة، ما سمح للإبرة باختراق طبقة القشرة الصلبة والطبقة السميكة المحيطة بالبويضة.

ولتأكيد المنهجية الشاملة، استهدف الباحثون الجين المسؤول عن صنع أصباغ الجسم. وعندما عُطّل هذا الجين، لا يمكن إنتاج الصباغ، وبالتالي يفتقر الجلد إلى اللون.

والآن، يمكن للباحثين التركيز على الإجابة عن جميع أسئلتهم حول علم الأحياء الجرابي.

ونُشرت الدراسة في المجلة العلمية Current Biology.

المصدر: ديلي ميل