كشف العلماء عن خطة لإعادة فأر جزيرة كريسماس المنقرضة بعد 119 عامًا.
في دراسة جديدة ، أوضح فريق من المعلمين الدوليين كيف أن استخدام تقنية CRISPR – وهي تقنية تحرير جيني مثل قطع قطع صغيرة من الحمض النووي ، وإزالة أو إصلاح الجينات المعيبة – يمكن أن يؤدي إلى “انقراض” الفئران.
سيستخدم العلماء كريسبر لتعديل الحمض النووي لأنواع الفئران الحية التي يمكن أن تتطابق مع فئران جزيرة الكريسماس ، على الرغم من أن الخلق الجديد قد يكون له بعض الاختلافات مقارنة بالأنواع الأصلية.
الماكريل روتوس ، المعروف باسم جرذ جزيرة الكريسماس أو جرذ ماكليرس ، هو فأر كبير موجود في جزيرة كريسماس في المحيط الهندي.
لكنها انقرضت في وقت ما بين عامي 1898 و 1908 ، وربما في عام 1903 ، على الأرجح الأمراض التي تسببها السفن الأوروبية.
فنان يصور فأر جزيرة الكريسماس المنقرض (Rotus maculari) بين عامي 1898 و 1908
Rotus maculae ، المعروف باسم فئران جزيرة الكريسماس وفئران MacLears ، هي قوارض كبيرة توجد في جزيرة كريسماس في المحيط الهندي.
قاد الدراسة الجديدة الدكتور توم جيلبرت ، عالم الوراثة التطورية في جامعة كوبنهاغن ، الذي يخطط لتجربة “إبادة” فئران جزيرة الكريسماس في المستقبل.
ومع ذلك ، قال لـ MailOnline إن استعادة فئران جزيرة الكريسماس من الموت كانت بسيطة للغاية.
قال الدكتور جيلبرت: “الأدوات التي يمكن أن يستخدمها الناس لإعادة الأشياء هي الآن من الناحية النظرية … على سبيل المثال ، تحاول المعامل استخدام التعديل الجيني لتعديل جينات الفيل لإضافة طفرات محددة هائلة”.
إذا حاولت استخدام التعديل الجيني لتحويل جينات الكائنات الحية إلى جينات منقرضة ، يمكنك فقط إجراء بعض التغييرات ، وليس كلها ، لذلك ستحدث نوعًا من التغيير. الهجين.
هذا يطرح السؤال: ما هو الهدف النهائي؟ إذا كنت تريد هجينًا ، فابحث عنه. إذا كنت تحب الشكل المفقود الخالص ، فسوف تشعر بخيبة أمل.
منذ أن أصبح مفهومًا شائعًا في التسعينيات ، ركزت محاولات الإبادة على الحيوانات الكبيرة ذات المكانة الأسطورية.
تشمل الأمثلة الديناصورات (انقرضت منذ 65 مليون سنة) ، الماموث (قبل 4000 سنة) والدودو (انقرض عام 1681).
نظريًا ، بمجرد فرز الحمض النووي على أفضل وجه ممكن ومطابقة الجين لجين كائن حي مشابه ، يمكن للخبراء اكتشاف أجزاء من الجين غير المتوافق وتعديله باستخدام تقنية كريسبر.
يُعتقد أن انطباع الفنان عن Rattus nativitatis قد دمره وباء
عند فرز جينات الكائنات المنقرضة ، يواجه العلماء التحدي المتمثل في العمل مع الحمض النووي الطافر ، والذي لا يوفر جميع المعلومات الجينية اللازمة لإعادة بناء الجينوم الكامل لحيوان منقرض.
لحسن الحظ ، مع جرذ جزيرة الكريسماس ، تمكن الدكتور جيلبرت وفريقه من الحصول على الجين لجميع القوارض تقريبًا – معلوماته الجينية الكاملة.
ينتمي جرذ جزيرة الكريسماس إلى جنس رودس ، ويتم تضمين المزيد من الأنواع الحديثة ، بما في ذلك الفأر البني النرويجي (Rutus norvegicus).
تم فصل فأر جزيرة الكريسماس مؤخرًا نسبيًا عن أنواع رودس الأخرى ، حيث يتقاسم 95 في المائة من جيناته مع البني النرويجي.
قال الدكتور جيلبرت: “إنه نموذج اختبار جيد”. “هذه هي الحالة الصحيحة ، لأنه عندما تقوم بفرز جين ، عليك مقارنته بمرجع حديث جيد.”
من أجل الدراسة ، استخرج الباحثون وتسلسل الحمض النووي القديم من عيّنتين من الجلد المحفوظين جافًا لفأر جزيرة الكريسماس ، تم جمعهما لأول مرة بين عامي 1900 و 1902 وتم إجراؤه كجزء من مجموعة التاريخ الطبيعي بجامعة أكسفورد.
بعد أن قام الفريق بفرز جينات فأر جزيرة الكريسماس ووضع خرائط لها في جينات مرجعية لأنواع مختلفة من الروتوس ، تم العثور على بعض الجينات الرئيسية مفقودة.
أظهرت تحليلاتنا أنه على الرغم من استخدام الفئران البنية النرويجية الأعلى جودة كمواد مرجعية ، إلا أنه لا يمكن استعادة ما يقرب من 5 في المائة من تسلسل الجينات ، وتم استرداد 1661 جينًا بأقل من 90 في المائة من الاكتمال ، و 26 كانت غائبة تمامًا. يقولون.
في الصورة الجرذ البني النرويجي (Rutus norvegicus) – وهو نوع من الفئران واسع الانتشار يهيمن على أوروبا وجزء كبير من أمريكا الشمالية.
ترتبط الجينات المفقودة بالرائحة ، مما يعني أن فأر جزيرة الكريسماس الذي تم إحيائه لا يمكنه معالجة الرائحة كما فعل في المقام الأول.
لذلك ، مع التكنولوجيا الحالية ، ليس من الممكن استعادة الخط الكامل من الفئران المنقرضة لأنه “سيكون هناك دائمًا نوع من الهجين” ، كما يقول الدكتور جيلبرت.
قال: “من الواضح جدًا أنه لا يمكننا أبدًا الحصول على جميع المعلومات لإنشاء الشكل المستعاد المثالي لكائن حي منقرض”.
يقول الفريق إن جرذ جزيرة الكريسماس المعاد تشكيله ليس لديه الخصائص الحاسمة للبقاء على قيد الحياة في بيئته الطبيعية.
على العكس من ذلك ، يمكن أن تحافظ على الجينات المناعية للفئران البنية النرويجية ، مما يوفر بعض الفوائد المحتملة.
يعتقد الباحثون أن هذا يرجع إلى فرضية حول كيفية دفع جرذ جزيرة الكريسماس إلى الانقراض عن طريق عدوى في الجزيرة عن طريق الفئران البنية النرويجية.
إذا كان الأمر كذلك ، فإن العامل الممرض الذي تسبب في المرض يشكل خطورة على جرذ جزيرة الكريسماس ، ولكن ليس على الجرذ البني النرويجي.
في المستقبل ، سيحاول الدكتور جيلبرت إجراء تعديل جيني حقيقي على الفئران ، لكنه لا يزال يريد البدء بالكائنات الحية.
قبل محاولة إحياء فأر جزيرة الكريسماس ، يريد تحويله إلى فأر بني نرويجي عن طريق إجراء تعديلات CRISPR على جين الفأر الأسود.
المومياوات الصوفية مغطاة بشعر بني كثيف ، يكون دافئًا في البرد القارس ، وغالبًا ما ينخفض إلى -50 درجة مئوية.
على الرغم من أن النسخة المتماثلة قد لا تكون مثالية أبدًا ، فقد تمكن العلماء من تعديل الحمض النووي لحيوان منقرض لتمييزه عن حيوان حي.
وفقًا للدكتور جيلبرت ، يكفي تعديل الحمض النووي للفيل ، على سبيل المثال ، لإنشاء ماموث نشط بيئيًا ، بحيث يمكن للحيوانات البقاء على قيد الحياة في الشعر وفي البرد.
قال: “إذا كنت تنشئ فيلًا غريبًا غامضًا للعيش فيه في حديقة الحيوان ، فلا يهم إذا كان يفتقر إلى بعض الجينات السلوكية”. لكنه يثير الكثير من الأسئلة الأخلاقية.
على الرغم من أنه متحمس لأبحاثه المستقبلية ، إلا أن العملية برمتها تعطيه أحيانًا أفكارًا أخرى.
وقال: “أعتقد أن هذه فكرة جذابة في مجال التكنولوجيا ، ولكن على المرء أن يتساءل عما إذا كان سيكون استخدامًا أفضل للمال بدلاً من إبقاء الأشياء هنا على قيد الحياة”.
تم نشر هذه الدراسة في المجلة علم الأحياء الحالي.
ما هي تقنية CRISPR-CAS9؟
Crispr-Cas9 هي أداة لإجراء تصحيحات دقيقة في الحمض النووي الموجود في البكتيريا.
يشير الاختصار إلى “التكرارات المتعددة المنتظمة المتباعدة بشكل منتظم”.
تتضمن هذه التقنية إنزيم قطع الحمض النووي وعلامة صغيرة تخبرك بمكان قطع الإنزيم.
تستخدم تقنية CRISPR / Cas9 علامات لاكتشاف موقع الطفرة ، وتعمل كإنزيم ، ومقص صغير ، مما يسمح بقطع الحمض النووي إلى مكان محدد وإزالة أجزاء صغيرة من الجين.
من خلال تحرير هذه العلامة ، يمكن للعلماء استهداف الإنزيم وإجراء عمليات قطع دقيقة لمناطق معينة من الحمض النووي حيث يريدون أن يكونوا.
يتم استخدامه لإسكات الجينات – إيقافها بشكل فعال.
عندما تقوم الأجهزة الخلوية بإصلاح تكسر الحمض النووي ، فإنها تزيل أصغر جزء من الحمض النووي.
بهذه الطريقة ، يمكن للباحثين استبعاد جينات معينة بدقة في الجين.
تم استخدام هذا النهج سابقًا لتعديل جين HBB الذي يسبب حالة تسمى ثلاسيميا بيتا.