منذ بدء البشریة، تساءل الكثیرون عن كیفیة انتقال السمات الممیزة من جیل لآخر... كان الاعتقاد السائد ھو أن الصفات الظاھرة لطفل تكون في العادة مشابھة لمواصفات واحد من الوالدین دون الآخر؛ إلا أن الحقیقة ھي أنھ خلیط من مواصفات الأم و الأب معاً.
الأعوام الخمسین الماضیة شھدت الكثیر من الإنجازات في مجال علم الجینات و تحدید الكثیر من المورثات المسؤولة عن العدید من المواصفات التي یتسم بھا كل فرد منّا.
لكن ما ھي آثار الاكتشافات العلمیة في مجال الجینات و الأبحاث المتفرعة في دراسة DNA أو ما یُعرف باسم الحمض النووي.
في العام 2003 تمكن العلماء من قراءة شیفرة الحیاة البشریة التي ھي إرثنا DNA كاملة: سلسلة الحمض النووي الجیني... عملٌ طویل و مرھق استمر لأكثر من 13 عاماً و كانت تكلفتھ قد وصلت إلى ما یقارب ال 300 ملیون دولار.
مشروع الجینوم البشري وضع أمامھ ھدفاً طموحاً ألا و ھو التمكن من بسط الشریط البالغ طولھ مترین من ال DNAو الموجود في كل خلیة من جسم أي شخص منّا، و من ثم فك شیفرتھ؛ أي وضع الأحرف الكیمیائیة المكونة للحمض النووي، و التي یزید عددھا على ثلاثة ملیارات، الواحدة تلو الأخرى و تحدیدھا جمیعاً.
لو قمنا بنسخ ھذه السلاسل المكونة لل DNA فإنها ستملأ ما يعادل 350000 صفحة من القطع الكبیر... السلسلة ستكون جملة واحدة طویلة جداً و ستكون مكتوبة بشكل یبدو ظاھریاً مماثل للتالي: TGGGCACCATTGC على كل الصفحات...(الحروف A, C, G T هي الأربعة جزيئات المكونة- في تركیبات مختلفة – للسلسلة).
بدایة العمل كانت الجزء الصعب و الطویل في العملیة بأسرھا؛ فمثلاً، خلال السنوات الأربعة الأولى من العمل تمكن العلماء من الوصول إلى أول ملیار من أسس السلسلة، أما الملیار الثاني فقد تمكنوا من الوصول إلیھ في أربعة أشھر و في بضعة أسابيع توصلوا إلى المليار الثالث.
مفاتیح الحیاة و ... الموت:
العمل الطویل كانت لھ فوائد عدیدة: حول السلسلة توجد كل الجینات (المورثات) البشریة المئة ألف؛ كل التعلیمات اللازمة لتكوین حیاة كل إنسان و الحفاظ علیھا محفوظة فیھا.
لیس ھذا فقط، فعلى ال DNA مكتوب أیضاً أیة أمراض سنكون قابلین للإصابة بھا، إذا كانت قابلیتنا ھي لحیاة طویلة أو قصیرة، نوع الشخصیة التي سنمتلكھا و غیرھا الكثیر.
حتى الإجابات على الأسئلة الشھیرة التي واجھھا البشر منذ بدء التاریخ (مَن نحن؟ من أین أتینا؟ إلى أین نحن ذاھبون؟) یمكننا البدء في وضع إجابات ابتدائية علیھا عن طریق دراسة DNA
لماذا یدرس العلماء الجینات البشریة؟ "لإصلاحھا" عندما تھترئ مما سیؤدي إلى القضاء على الأمراض الموروثة، لعلاج السرطان، لإطالة العمر، كأمثلة فقط على ما یطمح إلیھ العلماء.
ھذا ھو الھدف الرئیسي؛ الدخول في میكانیكیة عمل أصغر الأجزاء في جسمنا و الوصول إلى التعرف على كیفیة عمل الحیاة؛ من أین یأتي ما ینھیھا أو یضر بھا.
ما یعمل علیھ العلماء ھو تحدید ھویة كل جین بشري و بالتالي العمل على معرفة دوره داخل الخلیة.
تمكن العلماء بالفعل من تحدید الجینات المسؤولة عن الأمراض الوراثیة الرئیسیة الخمسة... لكن العلماء لم یتوقفوا عند ھذا، فبعد أن تمكنوا من اكتشاف الجین المسؤول عن Cystic Fibrosis مرض التلیف الكیسي (و ھو مرض شائع یصیب شخص واحد من كل 2500) وجدوا أن ھناك 700 نسخة مختلفة منھ و جمیعھا قادرة على التسبب بالمرض... من الأمور المعقدة أیضاً الجینات التي لو أصابھا تلف معین أو تنشطت في الوقت الخطأ فإنھا تؤدي إلى الإصابة بمرض السرطان... فبحسب العضو من الجسم الذي تتم إصابته بالمرض، أو بنوع الورم السرطاني أو المرحلة التي وصلھا المرض، نجد أن أسلوب عمل ال DNA یتغیر... بكلمات أخرى، للتمكن من الوصول إلى أنواع علاج فعّالة للعدید من الأمراض، یتوجب علینا التعرف على الجینوم و كیفیة عملھ حتى أدق التفاصیل و أصغرھا.
كیفیة تحدید عمل كل جین:
الأسلوب الأكثر فعالیة لمعرفة وظیفة الجین ھو التلاعب بأجنة فئران بطریقة تكفل ولادتھا دون ذلك الجین. علینا معرفة أن كل جین بشري لھ ما یقابلھ في الفئران. بعد ذلك تتم مراقبة و دراسة الفأر لتحدید المشكلات التي سیعاني منھا جسدیاً و دماغیاً. بذلك یمكن للباحثین الوصول إلى معرفة موقع تأثیر ذلك الجین و في أي مرحلة عمریة یبدأ في العمل.
بھذه الطریقة تم التوصل إلى تحدید جینات مسؤولة عن تبادل المعلومات بین الخلایا العصبیة الدماغیة؛ مما یمكنھ أن یعلّمنا الكثیر عن أسلوب العقل البشري في العمل.
مما أمكن أیضاً التوصل إلیھ یمكننا ذكر معرفة الجین المسؤول عن نمو العصب البصري مما یمكنھ أن یعطي آمالاً كبیرة لمن یعاني من فقدان نعمة البصر.
قریباً خریطة ال DNA الشخصية:
تعمل مجموعة من العلماء حالیاً على تطویر وسیلة سریعة و سھلة لتحلیل تسلسل ال DNA الخاص بك بسعر سیستمر في النزول حتى یتمكن كل منّا من الحصول على قراءة شخصیة توفر لھ معلومات متكاملة عن جیناته الھدف المرجو الوصول إلیھ ھو توفیر ھذه التقنیة إلى الجمھور مقابل ما یعادل مئة ألف دولار بحلول العام 2009. و بسعر یعادل الألف دولار بحلول العام 2014
حسب العدید من المختصین، فإن ھذه التكنولوجیا ستقدم فوائد جمة للطب فبتوفر ھذه القراءة لل DNA سیتمكن الطبیب ، من إخبارك بأنك ستصاب بمرض معین قبل سنوات من أن تصاب بھ فعلیاً مما سیوفر إمكانیة تجنب المرض أو منعھ من الظھور من الأساس.
حسب George Church جورج تشیرش أستاذ علم الجینات في جامعة ھارفارد و الذي عمل سابقاً في مشروع الجینوم البشري، فإن تحول أجھزة الكمبیوتر إلى الصغر أكثر فأكثر و تطور قدراتھا بشكل كبیر أصبح من الممكن تخفیض تكلفة لتحلیل التسلسل الجیني.
==========================================================================
الأعوام الخمسین الماضیة شھدت الكثیر من الإنجازات في مجال علم الجینات و تحدید الكثیر من المورثات المسؤولة عن العدید من المواصفات التي یتسم بھا كل فرد منّا.
لكن ما ھي آثار الاكتشافات العلمیة في مجال الجینات و الأبحاث المتفرعة في دراسة DNA أو ما یُعرف باسم الحمض النووي.
في العام 2003 تمكن العلماء من قراءة شیفرة الحیاة البشریة التي ھي إرثنا DNA كاملة: سلسلة الحمض النووي الجیني... عملٌ طویل و مرھق استمر لأكثر من 13 عاماً و كانت تكلفتھ قد وصلت إلى ما یقارب ال 300 ملیون دولار.
مشروع الجینوم البشري وضع أمامھ ھدفاً طموحاً ألا و ھو التمكن من بسط الشریط البالغ طولھ مترین من ال DNAو الموجود في كل خلیة من جسم أي شخص منّا، و من ثم فك شیفرتھ؛ أي وضع الأحرف الكیمیائیة المكونة للحمض النووي، و التي یزید عددھا على ثلاثة ملیارات، الواحدة تلو الأخرى و تحدیدھا جمیعاً.
لو قمنا بنسخ ھذه السلاسل المكونة لل DNA فإنها ستملأ ما يعادل 350000 صفحة من القطع الكبیر... السلسلة ستكون جملة واحدة طویلة جداً و ستكون مكتوبة بشكل یبدو ظاھریاً مماثل للتالي: TGGGCACCATTGC على كل الصفحات...(الحروف A, C, G T هي الأربعة جزيئات المكونة- في تركیبات مختلفة – للسلسلة).
بدایة العمل كانت الجزء الصعب و الطویل في العملیة بأسرھا؛ فمثلاً، خلال السنوات الأربعة الأولى من العمل تمكن العلماء من الوصول إلى أول ملیار من أسس السلسلة، أما الملیار الثاني فقد تمكنوا من الوصول إلیھ في أربعة أشھر و في بضعة أسابيع توصلوا إلى المليار الثالث.
مفاتیح الحیاة و ... الموت:
العمل الطویل كانت لھ فوائد عدیدة: حول السلسلة توجد كل الجینات (المورثات) البشریة المئة ألف؛ كل التعلیمات اللازمة لتكوین حیاة كل إنسان و الحفاظ علیھا محفوظة فیھا.
لیس ھذا فقط، فعلى ال DNA مكتوب أیضاً أیة أمراض سنكون قابلین للإصابة بھا، إذا كانت قابلیتنا ھي لحیاة طویلة أو قصیرة، نوع الشخصیة التي سنمتلكھا و غیرھا الكثیر.
حتى الإجابات على الأسئلة الشھیرة التي واجھھا البشر منذ بدء التاریخ (مَن نحن؟ من أین أتینا؟ إلى أین نحن ذاھبون؟) یمكننا البدء في وضع إجابات ابتدائية علیھا عن طریق دراسة DNA
لماذا یدرس العلماء الجینات البشریة؟ "لإصلاحھا" عندما تھترئ مما سیؤدي إلى القضاء على الأمراض الموروثة، لعلاج السرطان، لإطالة العمر، كأمثلة فقط على ما یطمح إلیھ العلماء.
ھذا ھو الھدف الرئیسي؛ الدخول في میكانیكیة عمل أصغر الأجزاء في جسمنا و الوصول إلى التعرف على كیفیة عمل الحیاة؛ من أین یأتي ما ینھیھا أو یضر بھا.
ما یعمل علیھ العلماء ھو تحدید ھویة كل جین بشري و بالتالي العمل على معرفة دوره داخل الخلیة.
تمكن العلماء بالفعل من تحدید الجینات المسؤولة عن الأمراض الوراثیة الرئیسیة الخمسة... لكن العلماء لم یتوقفوا عند ھذا، فبعد أن تمكنوا من اكتشاف الجین المسؤول عن Cystic Fibrosis مرض التلیف الكیسي (و ھو مرض شائع یصیب شخص واحد من كل 2500) وجدوا أن ھناك 700 نسخة مختلفة منھ و جمیعھا قادرة على التسبب بالمرض... من الأمور المعقدة أیضاً الجینات التي لو أصابھا تلف معین أو تنشطت في الوقت الخطأ فإنھا تؤدي إلى الإصابة بمرض السرطان... فبحسب العضو من الجسم الذي تتم إصابته بالمرض، أو بنوع الورم السرطاني أو المرحلة التي وصلھا المرض، نجد أن أسلوب عمل ال DNA یتغیر... بكلمات أخرى، للتمكن من الوصول إلى أنواع علاج فعّالة للعدید من الأمراض، یتوجب علینا التعرف على الجینوم و كیفیة عملھ حتى أدق التفاصیل و أصغرھا.
كیفیة تحدید عمل كل جین:
الأسلوب الأكثر فعالیة لمعرفة وظیفة الجین ھو التلاعب بأجنة فئران بطریقة تكفل ولادتھا دون ذلك الجین. علینا معرفة أن كل جین بشري لھ ما یقابلھ في الفئران. بعد ذلك تتم مراقبة و دراسة الفأر لتحدید المشكلات التي سیعاني منھا جسدیاً و دماغیاً. بذلك یمكن للباحثین الوصول إلى معرفة موقع تأثیر ذلك الجین و في أي مرحلة عمریة یبدأ في العمل.
بھذه الطریقة تم التوصل إلى تحدید جینات مسؤولة عن تبادل المعلومات بین الخلایا العصبیة الدماغیة؛ مما یمكنھ أن یعلّمنا الكثیر عن أسلوب العقل البشري في العمل.
مما أمكن أیضاً التوصل إلیھ یمكننا ذكر معرفة الجین المسؤول عن نمو العصب البصري مما یمكنھ أن یعطي آمالاً كبیرة لمن یعاني من فقدان نعمة البصر.
قریباً خریطة ال DNA الشخصية:
تعمل مجموعة من العلماء حالیاً على تطویر وسیلة سریعة و سھلة لتحلیل تسلسل ال DNA الخاص بك بسعر سیستمر في النزول حتى یتمكن كل منّا من الحصول على قراءة شخصیة توفر لھ معلومات متكاملة عن جیناته الھدف المرجو الوصول إلیھ ھو توفیر ھذه التقنیة إلى الجمھور مقابل ما یعادل مئة ألف دولار بحلول العام 2009. و بسعر یعادل الألف دولار بحلول العام 2014
حسب العدید من المختصین، فإن ھذه التكنولوجیا ستقدم فوائد جمة للطب فبتوفر ھذه القراءة لل DNA سیتمكن الطبیب ، من إخبارك بأنك ستصاب بمرض معین قبل سنوات من أن تصاب بھ فعلیاً مما سیوفر إمكانیة تجنب المرض أو منعھ من الظھور من الأساس.
حسب George Church جورج تشیرش أستاذ علم الجینات في جامعة ھارفارد و الذي عمل سابقاً في مشروع الجینوم البشري، فإن تحول أجھزة الكمبیوتر إلى الصغر أكثر فأكثر و تطور قدراتھا بشكل كبیر أصبح من الممكن تخفیض تكلفة لتحلیل التسلسل الجیني.
==========================================================================
حـــموتــن عـبـد اللطــيــف
صفحة مجلة المعرفة على الفيسبوك ===== https://www.facebook.com/majallat.alma3rifa
0 commentaires:
إرسال تعليق