ستساعد الجرذان المعدلة وراثيا في إنقاذ جزر جالاباجوس

يمكن أن يحدث خطأ إذا تم تحرير الفئران المعدلة وراثيا؟ تشتهر



جزر غالاباغوس بنباتاتها وحيواناتها الرائعة. هذه الجزر تشبه الجوهرة التي تطفو على سطح المحيط. الطيور الغريبة ، السلاحف ، الإغوانا - كل هذا يجذب انتباه الإنسان. ولكن الآن أصبحت حيوانات الجزر رتيبة إلى حد ما: هناك المزيد من الجرذان والفئران في الجزر. نحن نتحدث عن الجرذان الرمادية والسوداء . وصلوا إلى هنا في القرن السابع عشر مع سفن القراصنة وصيد الحيتان. وفور وصولها ، تعمل الفئران والجرذان كالمعتاد - تناول البيض وتفقيس الدجاج أو السلاحف أو الإغوانا. تدمر القوارض تلك المعجزات التي فاجأت شارل داروين وألهمته في وقتها. إذا لم يكن لجزر غالاباغوس ، ربما لم يتم نشر أصل الأنواع.

ومع ذلك ، فإن جزر غالاباغوس في خطر شديد من الفئران والفئران. يمكن أن تصيب القوارض معظم المخلوقات الحية في هذا المكان ، كما فعلت في العديد من الجزر الأخرى. مناخ ممتاز ، الكثير من الطعام ، نقص الأعداء - كل هذا يسمح للقوارض أن تتكاثر بشكل مضاعف تقريبًا. ولكن ربما الوضع ليس ميئوسا منه بعد: فقد اقترحت منظمة Island Conservation ، وهي منظمة غير ربحية تحمي الجزر من الأنواع الغازية ، خطة مثيرة للاهتمام. هو تعديل القوارض وراثيا. سوف يؤدي التعديل إلى ظهور الذكور فقط ، ولن تظهر الإناث في الأجيال القادمة.

ستساعد طريقة كريسبر العلماء في تحرير وتعديل جينوم الجرذان والفئران . في الفترة 2012-2013 ، ظهرت في الهندسة الوراثية طرق جديدة بشكل أساسي لمعالجة المواد الوراثية على أساس استخدام أنظمة CRISPR-Cas. هذه الطرق مناسبة للتحرير المستهدف لجينومات بدائيات النوى وحقيقيات النوى (على الرغم من أن هذه الأخيرة ليس لديها أنظمة CRISPR-Cas الخاصة بها ، ومع ذلك ، اتضح أن عناصر نظام CRISPR-Cas ذات الأصل البكتيري التي يتم إدخالها بشكل مصطنع إلى خلية حقيقية النواة قادرة أيضًا على العمل في بيئة جديدة). في الوقت نفسه ، تستخدم تقنيات CRISPR-Cas الحديثة بروتين Cas9 ، وهو نفسه لجميع المواقع المستهدفة ، ولا يتم تحديد خصوصية الإجراء عن طريق البروتين ، ولكن بواسطة crRNA.



حتى الآن هذه ليست سوى فكرة ، المشروع بعيد عن التنفيذ. لكن العلماء يناقشونه ، وربما سيبدأ تنفيذ المشروع قريبًا. صنع جميع القوارض من الذكور هو واحد فقط من الأفكار ، لكنه يبدو قابل للتحقيق. يقترح المتخصصون استخدام الأقسام المعدلة من النمط الجيني للقوارض ، والتي سيتم إدخالها في النمط الجيني لعدد من الفئران والفئران ، وسيتم إطلاقها في البرية. ونتيجة لذلك ، ينتشر هذا الموقع بسرعة بين السكان - أسرع بكثير من أي جين عادي. يمكننا أن نقول أن هذه الطريقة تسرع التطور. يمكن أن تكون هذه الطريقة خطرة ولا يمكن التنبؤ بها. بمجرد أن يبدأ الجزء الاصطناعي من الجينوم بالانتشار في الجسم الحي ، بين سكان الكائنات الحية المستهدفة ، يصبح من المستحيل بالفعل تدمير ، وقطع الحمض النووي. لذلك ، سيقوم العلماء أولاً بدراسة هذه الطريقة بعناية في المختبر ،ومن ثم سيعملون بالفعل في الميدان.

ألاحظ أن التقنية ليست جديدة بأي حال من الأحوال. منذ وقت ليس ببعيد ، قام العلماء بتغيير جينوم بعوض الملاريا بطريقة لم تنجح فيها العوامل المسببة للملاريا في الكائن المضيف. أصبح البعوض المعدل وراثيا معقمًا ، إذا جاز التعبير. ل إنشاء المضادة للملاريا البعوض قاد العلماء عنصر الحمض النووي في الجينوم من بعوضة stephensi، مما أدى إلى كفاءة 99.5٪ من منع نقل البعوض والملاريا وجهة النظر هذه. في آسيا ، تعتبر الأنواع Anopheles stephensi هي الناقل الرئيسي للملاريا.

وبالمثل ، يمكن مكافحة البعوض الذي ينشر أمراض أخرى ، بما في ذلك حمى الضنك وزيكا .

ولكن هل ستساعد الطريقة التي تم اختبارها على البعوض ، في حالة القوارض ، الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا؟ بعد كل شيء ، إذا حدث خطأ ما ، فقد يصبح الوضع غير قابل للإدارة. نعم ، ويعارض العديد من العلماء التغييرات في جينوم الكائنات التي يخططون لإطلاقها في البرية ، ولا يتم الاحتفاظ بها في المختبر.

وقت جديد - طرق جديدة

وفقًا لبعض الخبراء ، لا يهم على الإطلاق من يفكر في تعديل جينوم الكائنات الحية عندما يتعلق الأمر بإنقاذ الجزر وحماية النظم البيئية الطبيعية ، وحماية الأشخاص المتوطنين. في هذه الحالة ، نحن نتحدث عن جزر صغيرة يتم إزالتها على مسافة كبيرة جدًا من البر الرئيسي. هذا ، إذا جاز التعبير ، هو مختبر أنشأته الطبيعة نفسها. إذا حدث خطأ ما ، فلن تتجاوز المشكلة الجزر (على أي حال ، أود أن أعتقد ذلك).

إن مجموعة الجينات والتنوع البيولوجي في جزر غالاباغوس ذات قيمة أكبر من أن تعطى للقوارض العادية دون قتال.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن جينوم القوارض ، وخاصة الفئران والجرذان ، مألوف جدًا للعلماء الذين يعملون مع هذه الحيوانات منذ عقود في المختبرات. تم التعبير عن فكرة استخدام علم الوراثة لحماية الجزر قبل أن تصبح طريقة كريسبر شائعة. الآن ، ربما ، حان الوقت لتحقيق الخطة. تشكل منظمة Island Conservation الآن فريقًا من ممثليها وممثلي وزارة الزراعة الأمريكية والجمعية الأسترالية للبحوث العلمية والتطبيقية للعمل في هذا المشروع.

إذا نجح العلماء في تغيير موقع الحمض النووي المقابل ، فسيتم الحصول على إذن لإطلاق القوارض المعدلة وراثيًا في البرية ، وسيسير كل شيء كما هو مخطط له - سيتم حفظ الجزر. الآن في جزر جالاباجوس ، تقاتل الجرذان والفئران بمساعدة المبيدات الحشرية ، ولكن هذا أيضًا سيف ذو حدين - لا يموت فقط القوارض من السم. من حيث علم الوراثة ، هناك عدد لا بأس به من "ifs" ، لكن العلماء قاموا أيضًا بحل مشاكل أكثر تعقيدًا. لذلك كل شيء يمكن أن يعمل.


وداعا القوارض؟

يتم الآن تطوير المشاريع التي تستخدم أداة قوية مثل الهندسة الوراثية في بلدان أخرى. على سبيل المثال ، من المخطط تدمير أو تحييد البعوض الذي ينشر مسببات الملاريا في جزر هاواي ، للسيطرة على انتشار زهور الذرة السوداء (الأنواع الغازية) في غابات الولايات المتحدة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar394889/