حين يكشف الـRNA أسرار الجينات.. ثورة علمية تعيد رسم خريطة النسخ الجيني
بقلم: د.إيهاب محمد زايد
رئيس قسم بحوث دراسة الخلية – معهد بحوث المحاصيل الحقلية – مركز البحوث الزراعية
يُشكل الحمض النووي الريبي (RNA) الركيزة الأساسية للتعبير الجيني والتنظيم الخلوي، حيث يمنح الباحثين نافذة حية للتحقق من نشاط الجينات وآليات معالجة النسخ في الظروف البيولوجية المختلفة. ونظرًا لأن ما يقرب من 15% من الأمراض الوراثية والسرطانات ترتبط بتعبير جيني شاذ أو اختلال في التضفير البديل، فإن التوصيف الدقيق للنسخ الجيني (Transcriptomics) أصبح ضرورة علمية وتطبيقية لا غنى عنها. وفي هذا السياق، تُقدم تقنيات Oxford Nanopore نهجين متكاملين للكشف عن تعقيدات المشهد النسخي: تسلسل الحمض النووي التكميلي (cDNA) والتسلسل المباشر للـ RNA الأصلي.
يعتمد المسار الأول على تحويل الـ RNA إلى cDNA عبر النسخ العكسي والتضخيم، حيث تتميز أطقم التسلسل الحديثة، مثل cDNA-PCR Sequencing Kit، بالقدرة على التقاط النسخ كاملة الطول (Full-length transcripts) عبر قراءات طويلة وغير مقيدة. يُعالج هذا النهج القصور التاريخي لتقنيات القراءات القصيرة، مما يُمكن من تحديد الأشكال المتغايرة (Isoforms) بدقة عالية ودون الحاجة إلى تجميع القراءات الجزئية، وهو ما تجلى في كشف أشكال نسخية جديدة مرتبطة بالأمراض العصبية كمرض ألزهايمر.
أما المسار الثاني، فيتمثل في التكنولوجيا الفريدة للتسلسل المباشر للـ RNA الأصلي دون الحاجة إلى تحويله إلى cDNA أو تضخيمه كيميائيًا. يتيح هذا النهج الوصول المباشر إلى الإبيترانسكريبتوم (Epitranscriptome)، حيث يُحافظ على التعديلات الكيميائية مثل الميثيلة m6A، وm5C، وقياس أطوال ذيل البولي (A) بدقة متناهية على مستوى الجزيء الفردي. وتُمكّن هذه التقنية الباحثين من دراسة التداخل بين السمات التنظيمية واستجابة العائل للممرضات، كما ظهر في دراسات الفيروسات والأنماط الخلوية السرطانية.
إن هذه الطفرة في تحليل النسخ الجيني تمتد أبعادها من التطبيقات الطبية التشخيصية – حيث تُسهم الأجهزة المحمولة في قياس اندماج الجينات في المناطق ذات الموارد المحدودة – لتصل إلى صلب بحوث البيولوجيا الميكروبية والنباتية. وفي قسم بحوث دراسة الخلية بمركز البحوث الزراعية، نرى أن استيعاب وتطبيق مثل هذه المنهجيات المتقدمة يفتح أفقًا جديدًا لفهم كيفية تنظيم الجينات في النباتات تحت ظروف الإجهاد البيئي، مما يُعزز من كفاءة برامج التحسين الوراثي ويدعم جهود الأبحاث الزراعية والبيولوجية على المستويين المحلي والدولي.
🔹 تابعونا على قناة الفلاح اليوم لمزيد من الأخبار والتقارير الزراعية.
🔹 لمتابعة آخر المستجدات، زوروا صفحة الفلاح اليوم على فيسبوك.
