علماء يكتشفون فطريات تكسر قاعدة “نواة واحدة، جينوم كامل”
بقلم: أ.د.إيهاب محمد زايد
رئيس قسم بحوث دراسة الخلية بمعهد بحوث المحاصيل الحقلية – مركز البحوث الزراعية
في أغلب الكائنات حقيقية النواة، تحتوي كل خلية على نواة واحدة تضم مكتبة كاملة من الكروموسومات الضرورية لبناء وصيانة الكائن الحي. البشر والنباتات والفطريات والمخلوقات الدقيقة الأخرى كلها تتبع هذا النظام المعروف باسم “نواة واحدة، جينوم كامل”.
لكن دراسة جديدة من جامعة كولومبيا البريطانية كشفت استثناءً مذهلًا في نوعين من الفطريات، حيث يمكن أن يُقسَّم الجينوم عبر عدة نوى، بحيث تحتوي كل نواة على جزء فقط من الكروموسومات الكاملة.
الاكتشاف الصادم
• الفطر Sclerotinia sclerotiorum يسبب تعفن السيقان أو العفن الأبيض في محاصيل مثل الكانولا والصويا وعباد الشمس.
• أثناء دراسة هذا الفطر، وجد الباحثون أن الأبواغ (ascospores) تحتوي على نواتين منفصلتين.
• التوقع السابق: أن تحتوي كل نواة على نسخة كاملة من 16 كروموسومًا، أي أن الأبواغ تحتوي على 32 كروموسومًا.
• الواقع: باستخدام المجهر الفلوري، تبيّن أن كل بوغ يحتوي فقط على 16 كروموسومًا موزعة على النواتين، بحيث تحمل كل نواة كروموسومات مختلفة.
أي أن “تقسيم الجينوم” يحدث بطريقة غير منتظمة بين النواتين.
هل الظاهرة موجودة في فطريات أخرى؟
• تم اختبار الفطر Botrytis cinerea، وهو من نفس العائلة، وينتج أبواغًا تحتوي عادةً على 4 إلى 6 نوى.
• النتيجة: الجينوم المكون من 18 كروموسومًا يُقسَّم أيضًا على النوى، بحيث تحمل كل نواة من 3 إلى 8 كروموسومات.
هذا يعني أن تقسيم الجينوم عبر النوى ليس حالة معزولة، بل قد يكون منتشرًا بين الفطريات الممرِضة للنباتات.
كيف تعيد الفطريات تكوين الجينوم الكامل؟
• لإنتاج الجيل التالي، تحتاج هذه الفطريات إلى إعادة تشكيل خلية ثنائية الصيغة تحتوي على مجموعة كاملة من الكروموسومات.
• الفرضية: ربما تندمج النوى المكملة عشوائيًا، لكن فقط النوى التي تعيد تكوين الجينوم الكامل تنتج أبواغًا قابلة للحياة.
• تفسير آخر محتمل: وجود آلية خاصة تربط النوى المكملة معًا بعد الانقسام لتسهيل إعادة التجميع لاحقًا.
لماذا هذا مهم؟
• هذا الاكتشاف يعيد التفكير في قواعد الوراثة في الكائنات حقيقية النواة.
• فهم كيفية تقسيم الجينوم والتحكم في النوى قد يؤدي إلى ثورات في تعديل الجينات، حيث يمكن للباحثين التحكم في الكروموسومات والنوى بدقة أكبر.
الدراسة نُشرت في The Conversation من قبل Xin Li وزملائه، وتشير إلى وجود آفاق جديدة لفهم ديناميكيات النوى والجينوم في الفطريات، وربما كائنات أخرى مستقبلًا.
🔹 تابعونا على قناة الفلاح اليوم لمزيد من الأخبار والتقارير الزراعية.
🔹 لمتابعة آخر المستجدات، زوروا صفحة الفلاح اليوم على فيسبوك.
