17.01.2015 Views

6OqkAteT2

6OqkAteT2

6OqkAteT2

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

أبحاث<br />

أنباء وآراء<br />

The naming of cats is a difficult matter<br />

The taming of cats is a difficult matter<br />

The naming of cats as a difficult matter<br />

The naming on cats is a difficult matter<br />

الشكل | 1 البحث عن معنى.‏ قام فيندلي وزمالؤه 1 بتغيير كل نيوكليوتيدة في قطعة قصيرة من الحمض النووي،‏ وبعدها قاموا<br />

بفحص الخاليا الطافرة الناتجة لتحديد أي تلك التغييرات نافعة وأيها ضار.‏ يمكن مقارنة هذا بكتابة وقراءة مجموعة من الجمل<br />

المتماثلة فيما عدا حرف واحد يتغير في كل جملة ‏)كما في إحدى قصائد تي.‏ إس.‏ إليوت(.‏ بعض التغييرات يغير المعنى ‏)في<br />

الحمض النووي،‏ يقابل هذا تغيرًا في الوظيفة التي يقوم بها البروتين المشفر بالجين(،‏ وبعضها حميد،‏ وبعضها يجعل الجملة<br />

غير ذات معنى ‏)فى هذه الحالة،‏ قد يتم بتدمير الحمض الريبي الناتج عن نسخ هذا الجين(.‏ توفر هذه الطريقة معلومات عن<br />

المعنى،‏ ودور كل من الكلمات المكونة للجملة،‏ أو كل من النيوكليوتيدات المكونة لجزيء حمض نووي.‏<br />

النووي بداخل الخلية الحية.‏ كان هذا يتم في السابق<br />

باستخدام إنزيم مصمَّ‏ م يُسمى نيوكليز أصبع الزنك ، 3<br />

وحديثًا باستخدام نوعين آخرَ‏ ين من الإنزيمات ‏−مجموعة<br />

إنزيمات التالين 4 والإنزيمات 5 المرتبطة بجزيئات كريسبر−‏<br />

التي باتت تُستغل أيضً‏ ا للغرض نفسه.‏ ويمكن للخاليا<br />

إصالح الكسور في جزيء الحمض النووي،‏ إما بلصق<br />

النهايتين ببعضهما مرة أخرى،‏ أو بجَ‏ بْر الكسر باستخدام<br />

المعلومات الجينية من جزيء حمض نووي آخر له تتابُع<br />

القواعد ذاته،‏ أو تتابع مشابه.‏ في أحد أشكال تحرير<br />

الجينات البشرية ، 6 يتم التالعب بهذا المسار الثاني،‏ بحيث<br />

تُصلح الخلية الكسر بقطعة حمض نووي جديدة تحتوي<br />

على الطفرة المرغوب فيها.‏<br />

استخدمت مجموعة فيندلي البحثية هذه الطريقة<br />

ال أ خيرة لالإجابة على سؤال جوهري:‏ أي أجزاء من الجين مهمة<br />

بالفعل للخلية؟ أولً‏ ، قررت المجموعة أن تركز على جين<br />

تُعتبر وظيفته حيوية لبقاء الخلية،‏ ،DBR1 فصمموا قطعة<br />

مكونة من 75 نيوكليوتيدة،‏ بحيث تقع كل طفرة ممكنة في<br />

نيوكليوتيدة مفردة.‏ كان قد سبق استخدام التحرير الجينومي<br />

لخلق مجموعة صغيرة من الطفرات المقصودة في أحد<br />

جينات 6,7 الثدييات،‏ أو لتحرير جينات عديدة في المسار<br />

الإشاري نفسه ، 8,9 ولكن لم يسبق من قبل إحداث كل تغيير<br />

ممكن على مستوى النيوكليوتيدة المفردة ‏)كانت التجارب<br />

المماثلة،‏ حتى ال آ ن،‏ ممكنة فقط في الخميرة المتبرعمة (. 10<br />

كانت النتيجة مجموعة خاليا،‏ تحمل كل‏ منها حمضً‏ ا نوويًّا ذا<br />

تتابع مختلف من القواعد،‏ بما يشبه مجموعة جُ‏ مَ‏ ل تختلف<br />

كل منها في حرف واحد ‏)الشكل 1(.<br />

لتحديد أي التغيرات مفيدة للخاليا وأيها ضار،‏ استخدم<br />

فيندلي وزمالؤه تقنية التحليل العميق للقواعد،‏ الذي يقوم<br />

بقراءة كل نسخة من كل جين في كل خلية من تجمُّ‏ ع خاليا.‏<br />

بعد التحرير مباشرة،‏ كانت الخاليا وكأنها مِ‏ شكال ‏)رسم<br />

متغير ال أ لوان(‏ من التنوع الجيني.‏ يمثل عدد الخاليا المحررة<br />

جينيًّا فقط 1 %3 من عدد الخاليا الكلي ‏)أقل من مثيله<br />

في دراسات أخرى (، 2 ولكن هذه ليست مشكلة حقيقية،‏ ل أ ن<br />

تقنية التحليل العميق للقواعد يمكنها التعرف حتى على أكثر<br />

تتابعات الحمض النووي ندرةً.‏<br />

بعد أيام قليلة،‏ حدث تغيُّر مذهل.‏ فقد قَلَّ‏ عدد الكثير<br />

من التتابعات الجديدة،‏ أو اختفت تمامً‏ ا.‏ كان هذا هو ‏"البقاء<br />

لال أ صلح"‏ في صورته الخلوية.‏ وجد الباحثون أن الخاليا قليلة<br />

الحظ التي اكتسبت طفرة في نيوكليوتيدة ضرورية لعمل<br />

الجين قد ماتت فورًا،‏ بينما نَجَ‏ ت الخاليا ذات الطفرات<br />

الحميدة.‏ توفِّر هذه التجربة خريطة وظيفية رائعة لهذا<br />

الجزء من النص الجيني،‏ حيث أصبحنا نعرف ما إذا كان<br />

كل موقع على الجين يسهم بشكل فعال في آلية عمل<br />

البروتين،‏ أم ل.‏<br />

بعض التغيرات الجينية ل تؤثر على ما يفعله البروتين،‏<br />

بينما ما يؤثِّر حقًّا هو الكيفية التي توضع بها جزيئات<br />

الحمض الريبي المرسال،‏ بحيث تُزال المقاطع التي ل تحدِّ‏ د<br />

أحماضً‏ ا أمينية في البروتين الناتج ‏)عملية تُعرف بالقَصّ‏ (.<br />

قام فيندلي وزمالؤه بدراسة كيفية تأثير تتابع القواعد في<br />

الحمض النووي على عملية القص في الجين ،BRCA1 وهو<br />

الجين الذي تُسبِّب الطفرات به سرطان الثدي،‏ في بعض<br />

الحالت بسبب أخطاء في عملية القص.‏<br />

قام المؤلفون بتخليق كل التتابعات الممكنة تقريبًا في<br />

قطعة طولها 6 أزواج من القواعد في جين ،BRCA1 ثم<br />

درسوا أيّ‏ تلك التتابعات ساعدت الجين على أن يُنسَ‏ خ إلى<br />

حمض ريبي طبيعي،‏ وأيها منعت ذلك.‏ قاموا أيضً‏ ا بأخذ<br />

تلك المجموعة الرائعة المكونة من 4,048 نوعًا مختلفًا<br />

من الخاليا،‏ تنمو جنبًا إلى جنب في طبق استنبات،‏ ثم<br />

قاسوا المعدل الذي يظهر به كل تتابع في الحمض النووي<br />

الخاص بالجين BRCA1 والحمض الريبي المقابل له.‏ بعض<br />

التتابعات لم تظهر على الإطالق في الحمض الريبي،‏ مما<br />

رونالد بورجمان<br />

أكثر سؤال يطرح على باحث في الزلزل هو ‏"متى يكون<br />

الزلزال الكبير التالي؟"‏ والإجابة تكون باختصار ‏"ل نعرف".‏<br />

وثمة دليل على أن الإجابة قد تكون أكثر دقة،‏ على ال أ قل في<br />

بضع حالت.‏ في العدد الصادر في 21 من شهر أغسطس<br />

يعطى فكرة عن أي الإشارات الجينية تتحكم بالطريقة التي<br />

يكتسب بها الحمض الريبي صورته الوظيفية الكاملة.‏<br />

قدمت مجموعة فيندلي البحثية طريقة يمكن بها إيجاد<br />

معنى فى نصوص الحمض النووي البشري،‏ وذلك بالتحليل<br />

النظامي لكل نيوكليوتيدة في الجين في وسطها الطبيعي<br />

على الكروموزوم.‏ كل ما نحتاجه هو طريقة قوية لتحرير<br />

المنطقة الجينية محل الدراسة 5-3 ، وتقنية لمتابعة آثار هذا<br />

التحرير الجيني على الخاليا.‏ في العلم،‏ عادةً‏ ما يكون لكلمة<br />

‏"عشوائي"‏ رنين سلبيّ‏ ، لكن ليس هذه المرة.‏ إنّ‏ إحداث<br />

تغييرات عشوائية في جين ما،‏ ثم تَرْك الطبيعة لتأخذ<br />

مجراها قد يقدِّ‏ م كمية ضخمة من المعلومات.‏ فعلى سبيل<br />

المثال..‏ بالنسبة إلى النساء الالتي تحملن طفرة في جين<br />

،BRCA1 يُعتبر تحديد ما إذا كن عرضةً‏ لالإصابة بالسرطان<br />

كنتيجة لنوع معين من الطفرات تحديًا كبيرًا.‏ ويمكن<br />

استخدام طريقة فيندلي وزمالئه لحل هذه المشكلة،‏<br />

ولتحديد أي طفرة بعينها،‏ من الطفرات التي تحدث في<br />

جين ،BRCA1 هي ال أ كثر مدعاة للقلق.‏<br />

عمومً‏ ا،‏ حين تُوضع طريقة تحرير الجينوم بجانب تقنيات<br />

التحليل العميق لتتابعات القواعد الجينية،‏ فإن ذلك يوفر<br />

بال شك أرضية يمكن أن نتقدم على أساسها في مسعانا<br />

لفهم كيف يجعلنا الحمض النووي الخاص بنا مَ‏ نْ‏ نحن<br />

عليه.‏ يقدِّ‏ م عمل أولئك الباحثين مثالً‏ ممتازًا يدعم كلمات<br />

خبير الوراثة سيدني برينر : 11 ‏"إنّ‏ التقدم العلمي يَنتُج من<br />

تقنيات جديدة،‏ واكتشافات جديدة،‏ وأفكار جديدة،‏ بهذا<br />

الترتيب غالبًا".‏ ■<br />

فيودور دي.‏ أورنوف يعمل بكة ‏"سانجامو بايوساين‏ ِ <br />

إنك"،‏ ريتشموند،‏ كاليفورنيا 94804، الوليات المتحدة.‏<br />

البريد الإ لكتروني:‏ furnov@sangamo.com<br />

1. Findlay, G. M., Boyle, E. A., Hause, R. J., Klein, J. C. &<br />

Shendure, J. Nature 513, 120–123 (2014).<br />

2. Carroll, D. Annu. Rev. Biochem. 83, 409–439 (2014).<br />

3. Urnov, F. D., Rebar, E. J., Holmes, M. C., Zhang, H. S.<br />

& Gregory, P. D. Nature Rev. Genet. 11, 636–646 (2010).<br />

4. Joung, J. K. & Sander, J. D. Nature Rev. Mol. Cell Biol.<br />

14, 49–55 (2013).<br />

5. Ran, F. A. et al. Nature Protocols 8, 2281–2308<br />

(2013).<br />

6. Urnov, F. D. et al. Nature 435, 646–651 (2005).<br />

7. Goldberg, A. D. et al. Cell 140, 678–691 (2010).<br />

8. Doyon, J. B. et al. Nature Cell Biol. 13, 331–337 (2011).<br />

9. Sexton, A. et al. Genes Dev. http://dx.doi.<br />

org/10.1101/gad.246819.114 (2014).<br />

10. Braberg, H. et al. Cell 154, 775–788 (2013).<br />

11. Robertson, M. Nature 285, 358–359 (1980).<br />

علوم األرض<br />

إشارات تحذير من زلزال إيكيكي<br />

وقع زلزال قبالة شيلي في عام 2014، في منطقة كان يُتوقع فيها حدث زلزاليّ‏ كبير.‏ تكشِ‏ ف دراستان أنه قد<br />

سبقت هذه الواقعة شهورٌ‏ من الهزّات النذيرة،‏ واالنزالق البطيء على صدع حدود الصفائح ذات الصلة.‏<br />

الماضي،‏ نُشِ‏ رَت بدورية Nature الدولية دراستان ، 1,2 عن<br />

زلزال ‏)شدته 8.2( وقع في إيكيكي بشمال شيلي في أول<br />

إبريل من عام 2014، تشيران إلى مجموعة من القياسات<br />

الجيوفيزيائية،‏ التي جُ‏ معت في السنوات ال أ خيرة،‏ وبيَّنت<br />

احتمالً‏ كبيرًا لوقوع زلزال،‏ وبخطر ازداد على مدى قصير<br />

في المنطقة.‏<br />

| 66 أكتوبر | 2014 الطبعة العربية تُطبع المجلة بدعم من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية<br />

© 2014 Macmillan Publishers Limited. All rights reserved

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!