المرجان
حساس للغاية لتغير المناخ. الاورام الحميدة التي تعيد بناء الشعاب المرجانية الشهيرة ليست مرنة للغاية من حيث تأثير العوامل الخارجية ، لذلك إذا كانت الظروف غير مواتية ، فيمكن أن تبدأ الأورام الحميدة في الموت (وتموت). ينخفض نشاط حياتهم بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، وتغير في مستوى الحموضة والعدوى وحتى البلاستيك.
التغيير التدريجي في الظروف البيئية يعقد تشكيل الشعاب المرجانية. يحاول العلماء الآن مساعدة الشعاب المرجانية بجعلها أكثر مرونة. لا يمكن تحقيق ذلك إلا إذا بدأت في تعديل الحمض النووي للأورام الحميدة.
بالمناسبة ، على عكس الرأي المقبول بشكل عام ، لا يعرف العلماء الكثير عن الحياة المرجانية - يتم إجراء القليل من البحث نسبيًا. وينطبق هذا بشكل خاص على النظم البيئية المرجانية الكبيرة ، نظرًا لأن القليل من العلماء يعتبرون المرجان بأكمله ككائن حي. وهذه مشكلة خطيرة للغاية على طريق بقاء المرجان.
في الآونة الأخيرة ، علم العلماء أن موت المرجان غالبًا ما يكون ناتجًا عن تأثير درجات الحرارة المرتفعة على تفاعل الطحالب المرجانية والضوء الضوئي ، والتي توفر مستعمرات الأورام الحميدة مع الطعام. يتم كسر التكافل ، لأن الطحالب لا يمكن أن تتطور بشكل طبيعي. وبالتالي ، فإن مستعمرات الاورام الحميدة (الشعاب المرجانية) لا تتلقى ما يكفي من الطعام وتموت. طريقة واحدة لحل المشكلة هي إنشاء الطحالب المقاومة للحرارة العالية. لكن المشكلة هي أن تفاصيل التكافل ليست معروفة جيدًا للعلماء.
تشكل الشعاب المرجانية عملية معقدة يواصل العلماء دراستها. الدراسة معقدة بحقيقة أن هناك الكثير من أنواع الكائنات الحية ومبادئ تكوين أنظمة من هذا النوع ، ومعدل نمو الشعاب منخفض جدًا. تختلف الشعاب المرجانية على نفس العمق بشكل مختلف. يمكن للعلماء أن يفهموا تقريبًا الجينات المسؤولة عن آليات التكيف السليلة ، ولكن لا أحد لديه صورة كاملة.
هذا ليس مفاجئًا ، حيث يجب على العلماء ، بالإضافة إلى تحرير الجينات ، أن يتبعوا سلوك البوليبات ومستعمراتهم بعد تغيرات الحمض النووي. يمكن أن يتأخر الانتظار لسنوات عديدة ، لأن مستعمرات الأورام الحميدة تتوسع ببطء شديد ، ومن المستحيل تسريع العملية.
يبحث العلماء الآن عن طرق للتغلب على قيود الوقت. أما بالنسبة للتعديل نفسه ، فإن طرقًا مثل CRISPR / Cas9 تعمل بشكل أفضل. إنها فعالة للغاية في كثير من الحالات ، لذلك عند العمل مع الشعاب المرجانية ، يجب أن تظهر النتيجة أيضًا. قرر فريق دولي صغير تكريس وقتهم لدراسة آثار تحرير الحمض النووي للمرجان.
إنهم يواجهون صعوبات معينة ، حيث أن الشعاب المرجانية تتكاثر بطريقة غير معتادة للغاية. الزوائد اللحمية ببساطة يرمي الكافيار والبذور في عمود الماء ، "آملاً" أن كل هذا سيجد كل منهما الآخر وستظهر الاورام الحميدة الجديدة من البيض المخصب. يأمل المتخصصون في المجموعة التي نوقشت أعلاه أن يكون هناك سلائل يمكن أن تتكاثر بشكل جيد في المختبر. في هذه الحالة ، يمكنك تعديل الحمض النووي للجنين البوليبي ، والذي سيسمح لك بتغيير مظهر المستعمرة ، وبالتالي زيادة المقاومة للعوامل الخارجية.
بالمناسبة ، كما في البشر ، تحتوي الاورام الحميدة على مجموعتين من الكروموسومات - واحدة من كل والد. إذا قمت بتغيير الحمض النووي ، سيكون عليك أن تقصر نفسك على مجموعات من الذكور أو الإناث من المواد الوراثية. المشكلة هي أن تعديل الحمض النووي يتم عادة بعد أن تبدأ الخلايا في الانقسام. هذا يؤدي إلى مزيج من الخلايا المعدلة والعادية في جسم الاورام الحميدة ، مما يعقد دراسة خصائص الكائنات الحية المعدلة. قد يختلف النشاط الحيوي لمثل هذه الاورام الحميدة عن الكائنات الحية التي لم يمسها العلماء ، لكن دراستها صعبة ، لأنها مزيج معقد من أنواع مختلفة من الحمض النووي. كل هذا يؤدي إلى خطر ظهور أنظمة هجينة يصعب تفسير نتائجها بطريقة ما.
من أجل تحقيق النجاح ، يحتاج العلماء إلى فهم أقسام الحمض النووي في الاورام الحميدة المسؤولة عن سمات الحياة. هذا ما يفعله الأخصائيون ، حيث يراقبون عن كثب السلوك البيولوجي المعقد للكائنات الحية ، التي تشكل صفائف ضخمة للشعاب المرجانية. ربما سيتمكن الخبراء من إنقاذ الشعاب المرجانية ، على الرغم من أن هذا يتطلب الكثير من الوقت. عندما ينتهي البحث بالتحديد ، ليس من الواضح بعد ، ولكن من الواضح أن الحفاظ على المرجان ضروري ببساطة إذا أردنا ترك النظم البيئية البحرية في شكلها الأصلي. إذا اختفت الشعاب المرجانية ، سيتغير الكثير. ولن تكون هذه التغييرات مواتية دائمًا.
دوى:
10.1073 / pnas.1722151115