مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

34 خبر
  • نبض الملاعب
  • الحرب على إيران
  • دراما رمضان
  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • الحرب على إيران

    الحرب على إيران

  • دراما رمضان

    دراما رمضان

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • ضربات إسرائيلية على لبنان

    ضربات إسرائيلية على لبنان

  • فيديوهات

    فيديوهات

بعد 20 عاما من إنتاج المسودة الأولى وفي اختراق كبير.. تحديد الجينوم البشري بالكامل!

كشف العلماء أخيرا أنه تم تحديد الجينوم البشري بالكامل، بعد 20 عاما من إنتاج المسودة الأولى.

بعد 20 عاما من إنتاج المسودة الأولى وفي اختراق كبير.. تحديد الجينوم البشري بالكامل!
صورة تعبيرية / KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY / Gettyimages.ru

ونشر الباحثون تسلسلا خاليا من الفجوات لما يقرب من 3 مليارات قاعدة (أو "أحرف") DNA لشخص واحد.

ووفقا للفريق، فإن التسلسل الكامل والخالي من الفجوات للقواعد في حمضنا النووي أمر بالغ الأهمية لفهم التباين الجيني البشري والمساهمات الجينية في أمراض معينة.

ويقترح الباحثون أن بعض الجينات التي كانت فجوات في الجينوم الأصلي، يُعتقد أنها مهمة للغاية في المساعدة على تكوين دماغ أكبر لدى البشر مقارنة بالقردة.

وأنجز العمل من قبل اتحاد Telomere to Telomere (T2T)، والذي تضمن باحثين في المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI)؛ جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز (UCSC)؛ وجامعة واشنطن، سياتل.

ويمكن الوصول إلى الجينوم المكتمل حديثا، المسمى T2T-CHM13، الآن من خلال متصفح الجينوم UCSC عبر الإنترنت.

وقال إريك غرين، مدير NHGRI في بيثيسدا بولاية ماريلاند: "يمثل إنشاء تسلسل كامل للجينوم البشري إنجازا علميا لا يُصدق، حيث يوفر أول نظرة شاملة لمخطط الحمض النووي الخاص بنا".

وستعزز هذه المعلومات التأسيسية الجهود العديدة الجارية لفهم جميع الفروق الدقيقة الوظيفية للجينوم البشري، والتي بدورها ستمكّن الدراسات الجينية للأمراض البشرية.

ويمثل T2T-CHM13 ترقية كبيرة من الجينوم المرجعي الحالي، المسمى GRCh38، والذي يستخدمه الأطباء عند البحث عن الطفرات المرتبطة بالمرض، وكذلك من قبل العلماء الذين يبحثون في تطور التباين الجيني البشري.

وعلى عكس GRCh38، لم يتم تجميع T2T-CHM13 من عدة جينومات. ويمثل T2T-CHM13 مجموعة واحدة من الكروموسومات البشرية، على الرغم من أنها ليست جينوم أي شخص عاش على الإطلاق.

ويأتي هذا الإنجاز بعد عقدين من الزمن حيث أنتج مشروع الجينوم البشري المسودة الأولى لتسلسل الجينوم البشري.

ورسم مشروع الجينوم البشري بقيمة 3 مليارات دولار، والذي اكتمل في أبريل 2003، حوالي 92% من الجينوم.

وظلت المناطق الحاسمة التي تمثل نسبة الـ 8% المتبقية، مخفية عن العلماء لأكثر من عقدين من الزمن. لكن التطورات جعلت سد الثغرات ممكنا، وساعدت في الكشف عن أجزاء من الجينوم المخفي.

وبعبارة أخرى، أضافوا قيمة كروموسوم كاملة للحمض النووي المخفي سابقا - النسبة المفقودة ثمانية في المائة.

ويأتي الجينوم عبارة عن مجموعة كاملة من المعلومات الجينية في الكائن الحي، مخزنة في جزيئات طويلة من الحمض النووي تسمى الكروموسومات. والحمض النووي، أو الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين، هو مادة كيميائية معقدة في جميع الكائنات الحية تقريبا تحمل المعلومات الجينية.

ويتكون الحمض النووي من أربع كتل بناء تسمى نيوكليوتيدات، يُشار إلى كل منها بحرف: الأدينين (A) والثايمين (T) والجوانين (G) والسيتوزين (C).

والجينوم البشري هو أكثر بقليل من ستة مليارات حرف فردي من الحمض النووي - وهو نفس العدد تقريبا مثل الرئيسيات الأخرى مثل الشمبانزي - منتشر بين 23 زوجا من الكروموسومات.

ولقراءة الجينوم، يقوم العلماء أولا بتقطيع كل هذا الحمض النووي إلى قطع بطول مئات إلى آلاف الحروف.

ثم تقرأ آلات التسلسل الأحرف الفردية في كل قطعة، ويحاول العلماء تجميع القطع بالترتيب الصحيح، مثل تجميع أحجية معقدة. ويتمثل أحد التحديات في أن بعض مناطق الجينوم تكرر نفس الأحرف مرارا عديدة.

وتشمل المناطق المتكررة السنتروميرات، وهي الأجزاء التي تربط خيطي الكروموسومات معا والتي تلعب دورا مهما في انقسام الخلايا، والحمض النووي الريبوزومي، الذي يوفر إرشادات لمصانع البروتين في الخلية.

وهناك مشكلة أخرى وهي أن معظم الخلايا تحتوي على جينومين - واحد من الأب والآخر من الأم.

وعندما يحاول الباحثون تجميع كل القطع، يمكن للتسلسلات من كل والد أن تختلط معا، ما يحجب التباين الفعلي داخل كل جينوم فردي.

وفي منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، عندما حاول العلماء اكتشاف كيفية التغلب على الحواجز، توصلوا إلى فكرة الحصول على جينوم كامل من خلال تسلسل واحد فقط من الجينوم بدلا من حل اثنين في نفس الوقت.

واستخدموا مجموعة من سلالات الخلايا - مجموعة الخلايا التي يمكن الاحتفاظ بها في المزرعة لفترة طويلة من الزمن - والتي كان يدرسها أورفاشي سورتي، عالم الوراثة الإنجابية بجامعة بيتسبرغ.

ويأتي تسلسل T2T-CHM13 من خط خلوي يسمى CHM13، وهو مشتق من "الخلد المائي" - وهو نوع نادر جدا من النمو غير الطبيعي حيث تحتوي الخلايا على الكروموسومات من حيوان منوي واحد فقط.

وبسبب خلل نادر في التطور الطبيعي، فإن الخلايا المستخدمة لديها نسختان من الحمض النووي للأب وليس من الأم.

ومثل هذا الخط الخلوي، الذي يحتوي على جينوم واحد فقط، هو ما جعل تجميع الجينوم هذا ممكنا.

ومن الجوانب الرئيسية الأخرى للبحث، قدرة الآلات الجديدة على قراءة مليون حرف من الحمض النووي بدقة، الأمر الذي فتح الباب أمام معالجة "الأجزاء الصلبة" في الجينوم أخيرا.

وعلى مدار العقد الماضي، ظهرت تقنيتان جديدتان لتسلسل الحمض النووي أنتجا قراءات أطول للتسلسل.

ويمكن لطريقة تسلسل Oxford Nanopore DNA قراءة ما يصل إلى مليون حرف DNA في قراءة واحدة بدقة متواضعة، بينما يمكن لطريقة تسلسل الحمض النووي PacBio HiFi قراءة حوالي 20000 حرف بدقة مثالية تقريبا.

واستخدم الباحثون في اتحاد T2T كلتا الطريقتين لتسلسل الحمض النووي لتوليد تسلسل الجينوم البشري الكامل.

وسيكون التسلسل ذا قيمة خاصة للدراسات التي تهدف إلى إنشاء وجهات نظر شاملة للتنوع الجيني البشري، أو كيفية اختلاف الحمض النووي للأشخاص.

وتعتبر هذه الأفكار ضرورية لفهم الإسهامات الجينية لأمراض معينة ولاستخدام تسلسل الجينوم كجزء روتيني من الرعاية السريرية في المستقبل.

وبدأت العديد من المجموعات البحثية بالفعل في استخدام نسخة ما قبل الإصدار من تسلسل الجينوم البشري الكامل لأبحاثهم.

وتظهر ستة أوراق بحثية تشتمل على التسلسل الكامل في Science، إلى جانب الأوراق المرافقة في العديد من المجلات الأخرى.

المصدر: ديلي ميل

التعليقات

بالفيديو.. الحرس الثوري الإيراني يكشف عن ترسانة داخل نفق ضخم

الحرس الثوري: وجهنا ضربات صاروخية مشتركة مع حزب الله على الجليل والجولان وحيفا والقواعد الأميركية

"وول ستريت جورنال": 5 طائرات أمريكية للتزويد بالوقود اصيبت بأضرار جراء تعرضها للقصف في السعودية

أبو عبيدة: إيران في ظل قيادة السيد مجتبى ستمضي على خطى الشهيد علي خامنئي ونشيد بضربات الحرس الثوري

تحطم في "العمود الفقري" لسلاح الجو الأمريكي: تشابه مع كارثة مروحيات إسرائيل 1997 أم استهداف؟

"مجموعة السبع" تناشد ترامب تأمين مضيق هرمز وإنهاء الحرب

الحرس الثوري: إطلاق صواريخ "خيبر شكن" النقطوية التي تعمل بالوقود الصلب ومسيرات نحو أهداف الأعداء

لوكاشينكو: الولايات المتحدة تحاول الانسحاب من الصراع الإيراني

الحرس الثوري الإيراني: جزء جديد من سماء إسرائيل أصبح تحت تصرفنا

هآرتس: أمطار من القنابل في قلب إسرائيل.. صواريخ عنقودية إيرانية تتجاوز الدفاعات وتضرب مناطق مأهولة

ترامب: الجيش الأمريكي دمر بالكامل كل الأهداف العسكرية في جزيرة "خرج" الإيرانية

حرس الثورة الإيراني: على الجنود الأمريكيين مغادرة المنطقة فورا وإلا فسيدفنون تحت الأنقاض أينما كانوا

الجيش الإيراني يكشف عن أهداف ثمينة طالتها الطائرات المسيرة في بئر السبع

محلل إسرائيلي: صمود حزب الله يفاقم أزمة الثقة ويهز قدرة إسرائيل على التحمل

كبار المسؤولين الإيرانيين يتحدون هيغسيث ويجوبون الشوارع في مسيرة "يوم القدس" (صور)

البيت الأبيض في ورطة ويتخبط في كيفية تحقيق النصر على إيران

قيادي حوثي لـ"الميادين": قرار الوقوف إلى جانب إيران "قد اتُخذ" ونحن "نراقب الوضع ويدنا على الزناد"

"فارس" تكشف عن 5 بنى تحتية أمريكية حيوية في دول عربية خليجية قد تصبح "أهدافا مشروعة" لإيران (صور)

"بي-52 ستراتوفورتريس" تحلّق في أجواء إيران وحديث عن دخولها الحرب (فيديو)

الأمن القومي الإسرائيلي يصدر قائمة تعليمات عاجلة للإسرائيليين في الإمارات

إصابة مبنى في الحي المالي بدبي بأضرار عقب هجوم