علم الوراثة / فك رموز جينوم الثدييات أمر ضروري لفهم الحمض النووي البشري * منذ 75 مليون سنة عاش السلف المشترك للإنسان والفئران
تمارا تروبمان، هآرتس، عبر والا!
الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/micegenome.html
العلماء الذين فكوا شفرة الجينوم البشري قبل عام سينشرون اليوم نسخة مفككة من جينوم الفأر، ويبدو أن الفأر لديه عدد مماثل من الجينات لتلك الموجودة في البشر - حوالي 30 ألفًا - وجينومه مشابه بشكل مدهش. لنا. وقالت الدكتورة كريستين لينبلاد تو، رئيسة المشروع في الولايات المتحدة، في حديث لها: "إن جينوم الفأر ضروري لفهمنا للجينوم البشري، فهو يسلط الضوء على كل الأشياء التي لم تكن واضحة من الجينوم البشري". مقابلة هاتفية مع "هآرتس" من مكتبها في معهد وايتهيد بولاية ماساتشوستس.
الدكتورة كريستين لينبلاد تو، رئيسة المشروع
وقال البروفيسور فرانسيس كولينز، رئيس قسم الأبحاث في جامعة هارفارد: "يعد هذا الإنجاز علامة فارقة في فهمنا للجينوم. وهذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من مقارنة الجينوم البشري وجهاً لوجه مع جينوم حيوان ثديي آخر". المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري، الذي قام بتمويل جزء كبير من كلا المشروعين.
إن الحماس الكبير الذي يثيره جينوم الفأر بين علماء الأحياء ينبع من حقيقة أن الفأر هو الحيوان المختبري الأكثر دراسة - لا يوجد أي مجال تقريبًا في علم أحياء الثدييات لم تقدم فيه دراسة الفأر مساهمة حاسمة. يقول كولينز: "90% من الجينات المرتبطة بالأمراض متشابهة لدى البشر والفئران". "بالفعل اليوم، يتم استخدام الفأر كنموذج لدراسة العديد من الأمراض التي تصيب الإنسان، وستساعدنا قائمة الجينات التي تلقيناها اليوم على إنشاء نماذج أكثر دقة، في وقت أقصر، والتقدم في فهم الأمراض."
بدأ مشروع فك جينوم الفأر في عام 1999. وقد حدد قادة المشروع - علماء من الولايات المتحدة وإنجلترا - لأنفسهم هدف الانتهاء من مسودة جينوم الفأر بحلول عام 2003. عام 6 ولكن في العام الماضي تسارعت وتيرة العمل، وأضيفت مختبرات بحثية إضافية من ألمانيا وسويسرا وفرنسا ودول أخرى. في XNUMX مايو، قام علماء المشروع بإيداع مسودة التسلسل في GenBank، وهو الموقع الإلكتروني الذي يتم فيه إيداع جميع تسلسلات الحمض النووي العاملة؛ ويتيح هذا الموقع الوصول إلى المعلومات مجانًا تحليل البيانات المودعة، بما في ذلك المقارنات بين جينوم الفأر والجينوم البشري والأفكار التي تم جمعها من دراسة أولية لكلا الجينومين.
على الرغم من أن المشروع العام أنجز مهمته في وقت أبكر مما كان متوقعًا، إلا أنه في يونيو 2001، أعلنت شركة علم الجينوم الأمريكية الخاصة سيليرا أنها انتهت من فك رموز مسودة جينوم الفأر. ويقول باحثون من المشروع العام، الذي قام به علماء من الجامعات ومراكز الأبحاث بتمويل من الأموال العامة، إنهم غير قادرين على معرفة من الذي حقق تسلسلاً أفضل وأكثر دقة. وأوضح لينبلاد تو: "لم يسمحوا لنا بالوصول إلى بياناتهم. نشرت سيليرا عينة واحدة فقط من الكروموسوم، وبمقارنتها ببياناتنا، يبدو لي أن تسلسلنا قد يكون أفضل قليلاً". ومع ذلك، وفقا لها، هذا ليس هو السؤال الرئيسي. وتقول: "المهم هو أن بياناتنا متاحة لأي شخص في العالم. وبيانات سيليرا مغلقة، وتتضمن الدفع للشركة". وتبلغ قيمة المبلغ، بحسب مجلة نيتشر، نحو 210 آلاف شيكل.
لفك شفرة جينوم الفأر، استخدم الباحثون نهجًا يُعرف باسم "بندقية الصيد على مستوى الجينوم": أولاً يقومون بتفكيك الجينوم بأكمله إلى أجزاء قصيرة من الحمض النووي. بعد ذلك، في الجزء المسمى "فك التشفير"، يتم تحديد ترتيب وحدات الحمض النووي التي تظهر في كل قطعة من قطع الحمض النووي. وفي المرحلة النهائية - وهي إحدى المراحل الحاسمة في الطريقة - تقوم برامج الكمبيوتر المتقدمة بإعادة تجميع المقاطع في تسلسل كامل، وفقا للأجزاء المتداخلة في نهايات المقاطع.
واستخدم طريقة "Hunter's Gun" الدكتور كريج فينتر، الرئيس السابق لشركة سيليرا، عندما تنافست الشركة في المشروع العام لفك شفرة الجينوم البشري، وسخر منه العلماء في المشروع حينها، قائلين إن الطريقة أثبتت فعاليتها نفسها في البكتيريا، لكن لم تكن هناك فرصة لنجاحها في الجينومات الأكبر حجمًا للثدييات أيضًا.
يقول الدكتور رون واديس، العالم من جامعة بار إيلان، والذي كان أيضًا شريكًا في مشروع جينوم الفأر الخاص بشركة سيليرا: "من الواضح اليوم أن الطريقة ناجحة". وقال البروفيسور آلان برادلي، مدير معهد سانجر الذي شارك في المشروع: "بالنسبة للمجتمع العلمي، فإن جينوم الفأر يساوي جينوم الإنسان". متصفح المجموعة (قاعدة البيانات المعلومات التي تحتوي على بيانات فك التشفير)، عالجت 2.6 مليون استفسار حول معلومات تفصيلية من جينوم الفأر، مقارنة بـ 3.2 مليون استفسار حول الجينوم البشري. وقد تم بالفعل اكتشاف الجينات البشرية.
وعلى الرغم من الاختلافات الواضحة بيننا وبين الفأر، اكتشف الباحثون أن ما لا يقل عن 80% من جينات الفأر تشبه جيناتنا. ووفقا للبروفيسور إريك لاندر، مدير معهد وايتهيد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأحد الشركاء في المشروع، فإن التشابه ينبع من حقيقة أنه منذ حوالي 75 مليون سنة عاش هناك حيوان ثديي، وهو الجد المشترك للكائنات الحية. الرجل والفأر. وانفصلت عنه أنساب مختلفة، مما أدى إلى خلق الفأر والإنسان. وقال لاندر: "جيناتنا المشتركة هي في الأساس حفريات مدمجة في جينومنا، وهي صدى لماضينا المشترك".
وقال لاندر: "إن جينوم الفأر يقدم فصلاً مهماً للغاية في كتاب التطور". "إن القدرة على قراءة كتاب التطور ومقارنة المعلومات الجينومية بين الأنواع ستسمح لنا بالحصول على معلومات مهمة عن أنفسنا؛ وذلك لأن التطور حافظ على أهم المعلومات الجينية في الأنواع المختلفة. فإذا تم الحفاظ على تسلسلات معينة من الحمض النووي عن طريق التطور لمئات الملايين من السنين، يجب أن يكون لهم دور مهم".
"ليس هناك شك في أننا من حيث المظهر وفي جوانب مثل الوعي واللغة، نحن مختلفون تمامًا عن الفئران،" كما يقول الدكتور وايدس، "ولكن من حيث الآليات الجزيئية التي تتحكم في خلايانا، فنحن في الواقع متشابهون تمامًا". ووفقا له، فإن الاختلافات البيولوجية لا ترجع إلى الجينات القليلة التي نتميز بها نحن أو الفئران، "ولكن لأن جيناتنا يتم تنشيطها والتعبير عنها بشكل مختلف".
تجمع لخبراء علوم الحياة، بما في ذلك مشروع الجينوم
للحصول على الأخبار في بي بي سي
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~390697429~~~29&SiteName=hayadan
