دراسة للفئران تُظهِر أن الحمض النووي النفاية Junk DNA ضروري ومطلوب
بسم الله الرحمن الرحيم
قبل سنوات طويلة انتشر بحث يدعم فكرة أن الحمض النووي النفاية فعلاً نفاية، عن طريق إزالته من الفئران. اليوم ومع تقدم البحوث تبين أن هناك مشاكل وتعقيدات نتجت عند إزالة الحمض النووي الذي كان يُظن أنه نفاية!
قراءة شيّقة
فيما مضى، كانت المناطق بين الجينات التي تقوم بتشفير البروتينات، تُعتَبر عبارة عن مكب نفايات للحمض النووي النفاية المزعوم. ومع هذا، فنحن نعلم الآن أن تلك المناطق التي أُسيء فهمها سابقاً تمتلك أنشطة فاعلة – والدراسة الجديدة تشير أن هذه المناطق مطلوبة للحياة (1).
إن الجينوم البشري وجينوم الحيوانات الأخرى لا يتكون فقط من سلاسل الحمض النووي المشفرة للبروتين – فهناك أيضاً سلاسل كثيرة لا تقوم بتشفير البروتينات. والسلاسل غير المشفرة للبروتين متنوعة، فبعضها يكون طويلاً جداً والبعض الآخر يكون قصيراً جداً. في الحقيقة، فإن الحمض النووي الرايبوزي الطويل غير المشفر Long non-coding RNA (lncRNA) تشبه بشكل كبير الجينات المشفرة للبروتين في تنظيمها وهيكيلية الجينوم الخاص بها (2) (3). و الـ lncRNA توجد في جميع أنحاء الجينوم، بين مناطق الجينات المشفرة للبروتين وكذلك في داخل تلك المناطق. بل أن بعضها يتداخل مع السلاسل المشفرة للبروتينات.
الأنواع الكثيرة من الـ lncRNA التي تم بحثها، ظهر أنها تشارك في تنظيم الجينوم، هيكل الكروموسومات، انتاج البروتينات، وعمليات خلوية أخرى. وقد أظهرت دراسات متنوعة جديدة أن lncRNA تلعب دوراً رئيسياً في النمو والمرض. ومع ذلك، فإنه من الصعب علينا أن نعرف الطبيعة المحددة للـ lncRNA بالرغم من أن أهميتها تم ربطها بشكل واضح بالعديد من العمليات الخلوية (2) (3).
في التحليل المكثف للجينات المشفرة للبروتين خلال العقد الماضي، هندس الباحثون سلالات من الفئران – سموها بـالفئران المُزالة – حيث قاموا بخلق طفرات اصطناعية في جينات محددة. ولأن الثديات مثل الفئران تمتلك مجموعتين من الكروموسومات، مجموعة من الأب، وأخرى من الأم، فإنه من الممكن اختيار نسخة واحدة من الجين و مساعدة الطفرات عن طريق الاستيلاد (انتقاء الفئران وتزاوجها) ودراسة التأثيرات. وحتى يتم اختبار دور الـ lncRNA بشكل أعمق في النمو والتطور، قام الباحثون باستخدام نفس التقنية، أي حذف مناطق معينة من الـlncRNA واحدة تلو الأخرى. (أسلوب حذف مناطق الجينوم طريقة لدراسة أثر غياب منطقة من الحمض النووي على الكائن).
في هذه الدراسة الجديدة، اختار الباحثون الـlncRNA المتواجد بشكل كامل خارج المناطق المشاركة في تشفير البروتينات (1). حيث قاموا بمسح تلك المناطق للتأكد أن أي منها لا يشترك مع الرايبوسومات (الآلية التي تنتج البروتينات) في انتاج البروتينات الصغيرة. وتعرف هذه الأحماض النووية بـlincRNA، وقد تحدثنا عنها سابقاً. وهكذا فإن مجموعة تتكون من ثمانية عشرة lincRNA لا تشفر البروتينات أبداً، ولكنها تقوم بوظيفة تنظيمية. وتم استخدام تلك المجموعة في خلق فئران بمناطق مزالة لكل جين lincRNA.
ثلاثة من الـlincRNA الثمانية عشرة التي تعرضت للإزالة أظهرت فتكاً واشتراكاً في تطور أنسجة مهمة في أعضاء مختلفة عديدة، من مثل الرئة والقلب والخصية والدماغ والغدة الزعترية والمعدة والقولون والدماغ. وأظهر lincRNA واحد دوراً تنظيمياً أساسياً في المراحل الأولية لتطور الجنين قبل أن يكون أي عضو ظاهراً أصلاً. وتغييرات الـ lincRNA الأخرى لم تكن مميتة أو فتاكة، ولكنها سببت مشاكل خطيرة في النمو والتطور، بما في ذلك صعوبات في مراحل تشكل الدماغ الأولية.
http://www.ijbs.com/v06/p0327/ijbsv06p0327g02.jpg
http://ajpcell.physiology.org/conten...9/F1.large.jpg
http://www.nature.com/ncomms/2013/13...mms3657-f1.jpg
بينما حاول المعترضون التطوريون التقليل من أهمية الاكتشافات الجديدة لفعالية الجينوم المتعارف عليها، فمن الواضح أن مهمتهم أمست أصعب وأصعب مع تقدم البحوث. ومن المثير للاهتمام أن انتقاداتهم مطابقة لتلك التي يطلقها من يجلس على جوانب جدالات التطور ضد الخلق، وهم ليسوا من المشاركين الحقيقيين في انتاج البحوث. إن فعالية الجينوم لهي دليل على تصميم ذكي وهندسة معقدة، وليست دليل على أنها نتيجة طفرات عشوائية. حتى الفأرة الصغيرة هي دليل على تلك الحقيقة، حقيقة الخلق.
1-Sauvageau, M. et al. 2013. Multiple knockout mouse models reveal lincRNAs are required for life and brain development.
eLife. 2: e01749.
http://elife.elifesciences.org/content/2/e01749
2-Rinn, J. L. and H. Y. Chang. 2012. Genome regulation by long noncoding RNAs.
Annual Review of Biochemistry. 81: 145-66.
http://www.annualreviews.org/doi/abs...-051410-092902
3-Clark, M. B. et al. 2013. The dark matter rises: the expanding world of regulatory RNAs.
Essays in Biochemistry. 54: 1-16.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829523
تكملة الموضوع
