علماء ينجحون في تركيب أول جينوم خميرة اصطناعي.. مستقبل الغذاء والدواء المستدام
علوم و تكنولوجيا
علماء ينجحون في تركيب أول جينوم خميرة اصطناعي.. مستقبل الغذاء والدواء المستدام
2 شباط 2025 , 13:51 م

في الثاني من فبراير 2025، أعلن فريق من العلماء عن تحقيق إنجاز كبير في مجال الهندسة الوراثية ، حيث نجحوا في تركيب جميع الكروموسومات الستة عشر التي تشكل جينوم الخميرة (Saccharomyces cerevisiae)، هذا الإنجاز يمثل خطوة مهمة نحو إعادة هندسة الحياة في المختبر، ويُظهر إمكانية إنتاج كائنات حية اصطناعية قادرة على التكيف مع التغيرات المناخية والأمراض المنتشرة.

الخميرة الاصطناعية: نموذج لتطبيقات مستقبلية

اختار الباحثون، بقيادة فريق من جامعة ماكواري في أستراليا، الخميرة كنموذج لدراسة إمكانية إنتاج مواد غذائية قادرة على تحمل ظروف مناخية متغيرة أو انتشار الأمراض، يُعتبر هذا الإنجاز الأول من نوعه في تركيب جينوم حقيقي النواة بشكل كامل، بعد نجاحات سابقة مع كائنات بكتيرية أبسط.

 أهمية الإنجاز في علم الأحياء الاصطناعية

يقول ساكي بريتوريوس، عالم الأحياء الجزيئية من جامعة ماكواري: "هذه لحظة تاريخية في علم الأحياء الاصطناعية، إنها القطعة الأخيرة من اللغز الذي شغل الباحثين في هذا المجال لسنوات عديدة." ومع أن هذا الإنجاز لا يعني إمكانية إنماء خميرة اصطناعية بالكامل من الصفر، إلا أنه يفتح الباب أمام إعادة برمجة خلايا الخميرة الحية بشكل كامل.

 التحديات التقنية في تركيب الجينوم الاصطناعي

استخدم الباحثون مجموعة من أدوات التعديل الجيني، بما في ذلك تقنية CRISPR، لتحديد وإصلاح المشكلات في الكروموسوم الاصطناعي السادس عشر (SynXVI)، على سبيل المثال تمكنوا من جعل الخميرة تستخدم الجليسرول كمصدر للطاقة في درجات حرارة مرتفعة، مما قد يساعد في تحسين قدرة الخميرة على التكيف مع الظروف القاسية.

 أهمية وضع العلامات الجينية

واجه الفريق أيضا تحديات تتعلق بوضع العلامات الجينية، التي تُستخدم لتحديد وتتبع الحمض النووي داخل الجينوم. تبين أن وضع هذه العلامات بشكل خاطئ يمكن أن يتعارض مع سلوك الخلية، يقول هيو غولد، عالم الأحياء الاصطناعية من جامعة ماكواري: "أحد النتائج الرئيسية التي توصلنا إليها كان كيفية تأثير وضع العلامات الجينية على التعبير عن الجينات الأساسية."

مشروع Sc2.0: أهداف تتجاوز تعديل المحاصيل

يُعتبر هذا البحث جزءا من مشروع Sc2.0، الذي لا يقتصر على تعديل المحاصيل الزراعية فقط. يمكن تطبيق نفس المبادئ في صناعة الأدوية والمواد المستدامة، مما قد يؤدي إلى تسريع إنتاجها أو جعلها أكثر متانة.

تطورات تكنولوجية تدعم الإنجاز

تستمر جهود الهندسة الوراثية في أن تصبح أكثر طموحا وشمولية، وهذا الإنجاز يمثل خطوة مهمة في هذا الاتجاه. وقد ساهمت التطورات التكنولوجية، مثل الروبوتات المتوفرة في المختبر الأسترالي لتصنيع الجينوم، بشكل كبير في تحقيق هذا الإنجاز.

 مستقبل واعد للهندسة الوراثية

يقول برياردو لورينتي، عالم الأحياء الاصطناعية من جامعة ماكواري: "يمثل الجينوم الاصطناعي للخميرة قفزة نوعية في قدرتنا على هندسة البيولوجيا. هذا الإنجاز يفتح آفاقا مثيرة لتطوير عمليات تصنيع حيوي أكثر كفاءة واستدامة، من إنتاج الأدوية إلى إنشاء مواد جديدة."

هذا الإنجاز العلمي يضع الأساس لتطبيقات مستقبلية واسعة النطاق في مجالات متعددة، مما يعزز آمال العلماء في مواجهة التحديات العالمية مثل تغير المناخ والأمراض.