هذه السحالي البيضاء هي أول الزواحف المحررة في العالم


تعرف على أول الزواحف التي تم تعديلها في الجينات في العالم: السحالي البيضاء تقريبًا بحجم إصبع السبابة. استخدم الباحثون CRISPR-Cas9 لصنع السحالي ، وتوفير تقنية لتحرير الجينات خارج النماذج الحيوانية الرئيسية. في دراستهم ، التي نشرت يوم 27 أغسطس في مجلة Cell Reports ، أظهر الباحثون أيضًا أن السحالي يمكن أن ينقل بنجاح أليلات محررة جينًا من أجل المهق إلى ذريتهم.

يقول المؤلف المقابل دوغ مينكه: "لبعض الوقت ، كنا نتصارع مع كيفية تعديل جينومات الزواحف ومعالجة الجينات في الزواحف ، لكننا كنا عالقين في وضع كيفية إجراء تحرير الجينات في النظم النموذجية الرئيسية". ، أستاذ مشارك في جامعة جورجيا. "لقد أردنا استكشاف السحالي anole لدراسة تطور تنظيم الجينات ، لأنهم عانوا من سلسلة من الأحداث على جزر الكاريبي ، مثل الكثير من العصافير داروين في جزر غالاباغوس."

الطريقة التي يتم بها تحرير الجينات في معظم الأنظمة النموذجية هي حقن كواشف CRISPR-Cas9 لتحرير الجينات في بيض مخصب حديثًا أو بيضات مفردة الخلية. يقول مينكه ، لكن لا يمكن استخدام هذه التقنية في الزواحف ، لأن السحالي له إخصاب داخلي ولا يمكن التنبؤ بوقت الإخصاب. كما لا يمكن بسهولة نقل جنين وحيد الخلية معزول من سحلية أنثى ، مما يجعل من المستحيل تقريبًا التلاعب به خارج السحلية.

لكن مينك وفريقه البحثي لاحظوا أن الغشاء الشفاف فوق المبيض سمح لهم برؤية كل البيض النامي ، بما في ذلك البويضات التي سيتم إخصابها وتخصيبها بعد ذلك. قرروا ضخ كواشف كريسبر في البيض غير المخصب داخل المبايض ومعرفة ما إذا كان كريسبر سيظل يعمل.

يقول مينكه: "لأننا نحقن بيضًا غير مخصب ، ظننا أننا سنكون قادرين فقط على إجراء تحرير الجينات على الأليلات الموروثة من الأم. الحمض النووي الأبوي ليس موجودًا في هذه البويضات غير المخصبة". "كان علينا أن ننتظر ثلاثة أشهر حتى تفقس السحالي ، لذلك يشبه إلى حد ما تحرير الجينات البطيئة. لكن اتضح أنه عندما قمنا بهذا الإجراء ، كان حوالي نصف السحالي المتحولة التي أنشأناها أحداث تحرير الجينات في أليل الأم وأليل الأب ".

هذا يشير إلى أن مكونات كريسبر تبقى نشطة لعدة أيام ، أو حتى أسابيع ، داخل البيض غير المخصب. بعد فحص النسل ، وجد الباحثون أن حوالي 6 ٪ إلى 9 ٪ من البويضات ، اعتمادا على حجمها ، أنتجت ذرية مع أحداث تحرير الجينات.

يقول منكه: "بالنسبة للأنظمة النموذجية الراسخة التي يمكن أن تصل كفاءتها إلى 80٪ أو أعلى ، فإن 6٪ تبدو منخفضة ، لكن لم يتمكن أحد من القيام بهذه الأنواع من التلاعب في أي زواحف من قبل". "لا يوجد مجتمع كبير من علماء الوراثة التنموية الذين يدرسون الزواحف ، لذلك نأمل في الاستفادة من البيولوجيا الوظيفية المثيرة التي لم يتم استكشافها."

يقول مينك إن فريقه كان لديه سببان لجعل السحالي البيضاء ، بدلاً من تعديل السمات الأخرى. أولاً ، عندما يتم القضاء على جين التيروزيناز المهق ، يؤدي إلى فقدان التصبغ دون أن يكون قاتلاً للحيوان. ثانيًا ، نظرًا لأن الأشخاص المصابين بالمهق غالباً ما يعانون من مشاكل في الرؤية ، يأمل الباحثون في استخدام السحالي كنموذج لدراسة كيفية تأثير فقدان هذا الجين على تطور الشبكية.

"للبشر والقرود الأخرى ميزة في العين تسمى" النقرة "، وهي عبارة عن بنية شبيهة بالحفرة في شبكية العين ، وهي ضرورية لرؤية حادة للغاية. وتغيب النقرة في الأنظمة النموذجية الكبرى ، ولكنها موجودة في سحالي anole ، كما إنهم يعتمدون على رؤية شديدة البراعة للفريسة على الحشرات ".

يقول مينكه إن دراسة وظائف الجينات في الزواحف يوفر فرصًا جديدة لاستكشاف جوانب التنمية التي يمكن دراستها بشكل أفضل في النماذج الحيوانية غير المستقرة. وفي النهاية ، يمكن ترجمة تقنية تحرير الجينات للاستخدام في الحيوانات الأخرى.

"لا نعرف أبدًا من أين ستأتي الأفكار الرئيسية التالية ، وإذا لم نتمكن حتى من دراسة كيفية عمل الجينات في مجموعة كبيرة من الحيوانات ، فلا توجد طريقة لمعرفة ما إذا كنا قد استكشفنا كل شيء هناك لاستكشافه في عالم من وظيفة الجينات في الحيوانات ، "يقول مينك. "لا شك أن كل نوع لديه أشياء يخبرنا بها ، إذا أخذنا الوقت الكافي لتطوير أساليب إجراء تحرير الجينات."

شارك المقالة عبر:

اترك تعليقا:

اعلانك هنا