ابتكر العلماء حاملًا اصطناعيًا للمعلومات الوراثية

تُعدّ الأحماض النووية الزينو (المُصنّعة مختبريًا) بديلًا عن الناقلات الطبيعية للمعلومات الوراثية، أي الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهي قادرة على نقل المعلومات الوراثية. ويمكن تحويلها إلى أشكال بيولوجية مفيدة متنوعة باستخدام "التطور الموجّه"، واستخدامها كمستشعرات حيوية.

نشرت مجموعة دولية من الباحثين من الولايات المتحدة وإنجلترا وبلجيكا والدنمارك في مجلة ساينس أخبارًا عن جزيئات قاموا بتصنيعها ولديها كل الفرص للعمل كبديل لـ RNA وDNA.

لطالما كان التساؤل حول إمكانية وجود مثل هذه البدائل موضوعًا لبحوثٍ كثيرة ونقاشاتٍ حادة في الأوساط العلمية. وكان أحد مؤلفي الدراسة جون تشابات، وهو عالمٌ في معهد التخليق الحيوي (جامعة جنوب أريزونا).

ومنذ فترة ليست طويلة، اقترح أن أحد هذه البدائل سيكون حمض الثريوز النووي (الثريوز هو أحد السكريات البسيطة التي تحمل الصيغة C4H8O4).

وقد واصل الآن تطوير تجاربه الخاصة كجزء من مجموعة أوروبية تعمل على قضية أكثر عمومية: الأحماض النووية الغريبة (XNA)، أو بعبارة أخرى الأحماض النووية الغريبة، وهي جزيئات غير موجودة في الطبيعة، على الرغم من أنها بنفس الطريقة مثل الحمض النووي الريبي والحمض النووي الريبي، فهي قادرة على تخزين ونقل المعلومات الجينية.

والآن، ولأول مرة، نجحت هذه المجموعة في عرض مجموعة مكونة من ستة بوليمرات حمض نووي "غير طبيعية" قامت بتطويرها.

إن إنشاء المخلوقات الغريبة على أساسها، وهو أول ما يتبادر إلى ذهن المراسلين، لا يزال خياليًا للغاية ومستحيلًا، ولم يقم الباحثون حتى بتقييمه بالطبع.

كان العلماء راضين عما يمكن تحقيقه باستخدام الحمض النووي الصناعي (XNA) اليوم. وتبين أنه يمكن تحويل أحدها إلى أشكال بيولوجية مفيدة متنوعة باستخدام "التطور الموجه".

وهكذا، في المختبر، صُنعت، من بين أمور أخرى، ما يُسمى أبتامرات الأحماض النووية، وهي مستشعرات كيميائية غير عادية تستجيب لظهور مركب كيميائي معين. في علم الوراثة التقليدي، تُستخدم هذه الأبتامرات، على سبيل المثال، للبحث عن عيوب في الحمض النووي أو للاستجابة لظهور مركبات مُعدّلة لها عن طريق تعطيل الجينات المقابلة. أبتامرات زينو التي طورها الفريق قادرة ليس فقط على المشاركة في أفعال وراثية مماثلة، بل يمكنها أيضًا أن تعمل كأجسام مضادة، حيث تجد الجزيئات المناسبة وترتبط بها بأعلى كفاءة.

يعترف جون تشابات بأن XNA يمكن أن يستخدم لإنشاء أنواع جديدة من التشخيص وأجهزة استشعار بيولوجية غريبة جديدة ستكون قادرة على العمل بكفاءة أكبر من الأجهزة الطبيعية، حيث أن حراس الإنزيمات الطبيعية، المصممة لتدمير الحمض النووي والحمض النووي الريبي الغريب، لن يلاحظوها.

إن علم الأحياء الغريبة التجريبي هو علم جديد بدأ هذا العمل عليه، ووفقًا لتشيبيت، فإنه سيجعل من الممكن إنشاء طرق علاجية لم يسمع بها من قبل في المستقبل.

يقدم هذا العمل على الأحماض النووية الزينولية إجابة محتملة لسؤال آخر مثير للاهتمام والذي ظل يؤرق جميع علماء الوراثة لعقود من الزمن: كيف نشأ الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبوزي RNA على الأرض.

في نهاية القرن الماضي، اكتشف العلماء أن الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) نشأ على الأرجح بعد جزيء RNA الأقل تعقيدًا، لكنهم لم يفهموا كيف نشأ الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (RNA)، وهو أيضًا أكثر الجزيئات تعقيدًا، في الطبيعة. صرّح الأكاديمي أ. سبيرين، الخبير العالمي الرائد في مجال الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (RNA)، ذات مرة بأنه أمضى عامين من حياته في هذه المسألة، وتوصل إلى أن تخليق الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (RNA) عشوائيًا قد حدث في فترة زمنية تفوق بكثير عمر الكون بأكمله. احتمال حدوث هذا الحدث أقل بكثير من احتمال أن يكتب قرد رواية "الحرب والسلام".

وفقًا لنظرية واحدة، فإن جزيئات الحمض النووي الريبوزي سبقتها جزيئات أبسط - ما قبل الحمض النووي الريبوزي، ولكن هذه النظرية كانت تحتوي على عدد كبير من التناقضات، والتي يمكن إزالتها إذا تخيلنا أنه بين ما قبل الحمض النووي الريبوزي والحمض النووي الريبوزي كان هناك وسيط آخر - بعض المواد الغريبة - حمض زينو النووي.

وبحسب تشيبت، فإن هذا الوسيط قد يكون حمض الثريوسين النووي (TNA) المحبوب لديه.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]