علماء ينجحون بفك الشفرة الميكانيكية للحمض النووي

قام فريق دولي من العملاء بفك الشفرة الميكانيكية للحمض النووي خلال دراسة جديدة تهدف للكشف عن طرق لم تكن معروفة في السابق، حول طريقة قيام الطبيعة بتشفير المعلومات البيولوجية في تسلسل الحمض النووي.

طريقة فك الشفرة الميكانيكية للحمض النووي

حيث استخدم الفريق الدولي بقيادة جامعة دورهام بالمملكة المتحدة، الجيل التالي من التكنولوجيا القائمة على تسلسل الحمض النووي والتي تحمل اسم Loop-Seq، لإظهار أن التسلسل الداخلي للقواعد على طول منطقة الحمض النووي يمكنه تحديد الانحناءات الظاهرية للحمض النووي وبالتالي تسهل عملية فك الشفرة الميكانيكية الخاصة به.

فمن خلال عدد كبير من القياسات التي قاموا بجمعها باستخدام هذه التقنية التي عملوا على تطويرها، بجانب التحليل الحسابي والتعلم الآلي، نجحوا في تحديد الكود الميكانيكي وفك شفرة الحمض النووي، أي تعرفوا على كيفية حدوث التغير بين التسلسل الطبيعي والتشوهات.

تعديل الشفرة الميكانيكية للحمض النووي

ووجد الباحثين أن الشفرة الميكانيكية للحمض النووي يمكن تعديلها عن طريق "المثيلة"، وهي طريقة عملية تعتمد على إجراء تعديل كيميائي تخضع له قواعد الحمض النووي بشكل روتيني في مراحل مختلفة من تطور الكائن الحي، حيث سبق أن تم ربط التعرض للمثيلة الشاذة أو "الطفرة المثيلة"، بالعديد من أنواع السرطانات التي تصيب البشر.

أهمية تعديل الشفرة الميكانيكية للحمض النووي

تجدر الإشارة إلى أن هذا الاكتشاف الذي توصل له الباحثون حول قدرة المثيلة على تغيير الشفرة الميكانيكية للحمض النووي، تعزز إمكانية تطوير برامج التطور البيولوجي واكتشاف الأمراض المزمنة كالسرطان، كونها تؤثر جزئيا على الخلايا عن طريق تغيير معلومات المشفرة داخل الشفرة الميكانيكية الخاصة بها.

كتاب الحمض النووي

يقول المؤلف الرئيسي للدراسة، الدكتور أكاش باسو من جامعة دورهام:" إن الحمض النووي هو بمثابة كتاب يحتوي على التعليمات التي تحتاجها الخلايا للبقاء على قيد الحياة. لكنه نوع خاص جدا من الكتب حيث أن قدرتك على قلب صفحاته أو تمزيقها وإصلاحها يعتمد على كل صفحة منها على حدى وعلى المعلومات المكتوبة بداخلها، وذلك لأنه في كتاب الحمض النووي، تتحكم هذه الكلمات والمعلومات بطريقة ما في الخواص الميكانيكية للورقة". 

كما وأشار الباحثون إلى أنه من المعروف بشكل واسع النطاق أن قراءة ونسخ وتعبئة وإصلاح المعلومات الجينية في تسلسل قواعد الحمض النووي (Cs و Gs و Ts و As)، تتضمن بشكل روتيني عمليات تتطلب حدوث تشوهات ميكانيكية محلية على طول الحمض النووي.

الشفرة الميكانيكية للحمض النووي وتطور الكائنات الحية

قدمت هذه الدراسة دليلا مهما على أن الطبيعة والتطور في الكائنات الحية المتنوعة بداية من البكتيريا ووصولا إلى الثديات، قد استفادت من الشفرة الميكانيكية في الحمض النووي للتحكم في تشوهاته الوراثية، وبالتالي التحكم في العمليات البيولوجية الحرجة التي تتطلب تشوهات ميكانيكية للحمض النووي لضمان استمرارية عملية التطور.

يتوقع الباحثون أن هذه المعرفة الجدية ستساعد في العديد من التطورات العلاجية والهندسة الحيوية في المستقبل.