in ,

الباحثون يحددون العملية الكامنة وراء القضاء على الكروموسومات الخاصة بالأعضاء في النباتات

الصورة من حساب : Dr. Alevtina Ruban/ IPK

عادة ، تحتوي كل خلية جسدية في كائن حي على نفس الكمية من الحمض النووي. ومع ذلك ، فقد ألقى الباحثون ، لأول مرة ، الضوء على عملية تؤدي إلى اختلافات الأنسجة المحددة في محتوى الحمض النووي في النباتات. مع معدل كفاءة مرتفع بشكل غير معتاد بنسبة 100 ٪ ، يمكن أن تصبح آلية إزالة الكروموسوم المبرمجة هذه أداة وراثية قيّمة لتربية النباتات أو التطبيقات الطبية.

في حين أننا نفكر في كثير من الأحيان في الخلايا الجسدية في كائن حي تحتوي على نفس الحمض النووي وبالتالي نفس عدد الكروموسومات ، فإنه من المستغرب كم مرةيختلف عليه هذا  الحال. في البشر ، غالبًا ما تحدث هذه الاختلافات في أعداد الكروموسومات ، التي تسمى الفسيفساء الجينية ، عن غير قصد وتعبر عن نفسها على شكل أمراض. ومع ذلك ، فإن بعض النباتات والحيوانات تضمن بشكل منهجي اختلاف محتوى الحمض النووي بين بعض أعضائها. في حين أن ظاهرة القضاء المبرمج على الحمض النووي معروفة منذ عام 1887 ، فإن العملية التي تحققها النباتات لا تزال بعيدة المنال. تمكن باحثون من معهد لايبنيز لوراثة النبات وبحوث نباتات المحاصيل (IPK) في غاترسليبن في النهاية من شرح الآليات الأساسية.

ركز الباحثون في بحثهم على القضاء على الأعضاء الخاصة بالكروموسومات B داخل عشبة الماعز ، Aegilops speltoides. كروموسومات B هي كروموسومات “أنانية” ، والتي لا تجلب أي فائدة واضحة للكائن الحي. يمكن لـ عشبة الماعز، وهو هو من انواع القمح الشائع لدينا ، حمل ما يصل إلى ثمانية من هذه الكروموسومات الزائدة. ومع ذلك ، في حين يمكن العثور على كروموسومات B في الأوراق وجذع وزهرة العشب ، فإن جذورها هي منطقة خالية من الكروموسوم B.

من خلال البحث التفصيلي ومقارنة “Ae”. سلالات speltoides مع الكروموسومات B وبدونها ، اكتسب الباحثون رؤى جديدة في أصول الكروموسومات B. علاوة على ذلك ، أكدت ملاحظاتهم أن القضاء على الكروموسومات الأنانية هو عملية محددة بشكل صارم للجذر. يبدأ الإزالة مع بداية تمايز الأنسجة الجنينية ويمكن أن يقضي على ما يصل إلى 100٪ من الكروموسومات B المستهدفة. كما أخبرنا البروفيسور أندرياس هوبين: “يتم القضاء على كروموسومات B بسبب عدم انفصال الكروموسومات الانقسامية. وهذا يعني أن النقل الخلوي لكروموسومات B ضعيف ، ونتيجة لذلك ، يتم فصل كروموسومات B عن الكروموسومات القياسية. ثم ، في الخطوة الأخيرة للتخلص ، يتحلل الحمض النووي لكروموسومات B “.

من خلال معدل الكفاءة الاستثنائي ، فإن عملية الإزالة المبرمجة للكروموسومات لها إمكانات إضافة مفيدة للغاية إلى مجموعة الأدوات الجينية. عندما يتم حثه بشكل مصطنع ، يمكن أن يمكّن من القضاء على الكروموسومات أو مجموعات الكروموسومات للأغراض الطبية أو تربية النباتات. وفي الوقت نفسه ، تستمر النباتات في الاستفادة من عملياتها بطريقة أكثر واقعية – تشير الأبحاث إلى أن إزالة الكروموسومات الزائدة يحفظ الخلايا الجذرية من وجود جينات موجودة في كروموسوم B يحتمل أن تكون ضارة.

نُشرت الدراسة في Nature Communications.

لمعلومات اكثر :

Nature Communications, من هنا 

What do you think?

Comments

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Loading…

0

نيفادا … موطن أحافير إكثيوصور الحامل البالغة 246 مليون عام

تلعب الحويصلات خارج الخلية دورًا مهمًا في علم أمراض الملاريا