8:54 ص
علم الحشرات -
كتب الزراعة
كتاب : ذباب الفاكهة : بين الوراثة الجينية في الإنسان و الاهمية الإقتصادية في الزراعة
تأليف : د محمد زيدان خلف
عدد صفحات الكتاب : 182 صفحة
إن ذبابة الفاكهة التي تحلق حول مطبخنا ليست عينة عادية وهي أكثر أهمية مما قد تعتقد. في الواقع، عدد الذباب الصغير الذي ذهب إلى الفضاء أكبر من عدد البشر. ذبابة الفاكهة السوداء هي نوع من الذباب يمكن تمييزه عن الآخرين بعيونه الحمراء وصدره الأسمر وبطنه الأسود. لا يزيد حجم هذا الذباب عن بضعة ملليمترات، وقد تمت دراسته من قبل العلماء لأكثر من قرن من الزمان للوصول إلى فهمنا لعلم الوراثة البشرية والتنمية والصحة. نظرًا لتراثه العلمي الغني، الذي ساهم في حصوله على 6 جوائز نوبل، غالبًا ما يوصف D. mel بأنه الكائن الحي النموذجي للأبحاث البيولوجية والوراثية.
لماذا تعتبر ذباب الفاكهة كائنًا نموذجيًا مثاليًا للبحث؟
ما النموذج الذي تحتاجه إذا كنت تحاول تجميع العناصر الأساسية للحياة والأمراض التي تصيب الإنسان؟ سوف تحتاج إلى نموذج:
لديه تركيبة وراثية بسيطة يمكن التلاعب بها بسهولة،
الجينات والهياكل الفسيولوجية المماثلة للبشر،
يتكاثر بسرعة حتى تتمكن من إجراء العديد من التجارب مع مرور الوقت، و
واحدة غير مكلفة لتربيتها في بيئة معملية.
من خلال تحديد كل هذه المربعات، احتفظت ذبابة الفاكهة السوداء بمكانتها ككائن حي نموذجي متفوق عبر التاريخ.
جينوم D. mel بسيط نسبيًا ويحتوي على أربعة أزواج من الكروموسومات فقط مقارنة بـ 23 زوجًا من البشر. يحتوي الذباب أيضًا على كروموسومات "بوليتين"، مما يعني أنها كبيرة جسديًا وتحتوي على آلاف من خيوط الحمض النووي التي يمكن رؤيتها بسهولة تحت المجهر العادي. سمحت هذه الهياكل الكروموسومية الكبيرة لعلماء الوراثة الأوائل برؤية متى حدثت إعادة ترتيب الحمض النووي بشكل واضح ومكنت الأبحاث الجينية من التقدم قبل أن تتقدم التكنولوجيا بما يكفي لرؤية الحمض النووي في الكائنات الحية الأخرى. من السهل أيضًا التلاعب بالذباب وراثيًا؛ لديهم سمات جسدية يمكن ملاحظتها (أنماط ظاهرية) تسمح للعلماء بالتمييز بسرعة بين مجموعات الذباب المختلفة أثناء التجارب.
تمتلك ذباب الفاكهة العديد من الجينات والتركيبات الفسيولوجية المشابهة للإنسان، مثل الأمعاء والدماغ والعينين وحتى تركيبات الشعر. هذا يصنف D. mel أعلى من الكائنات الحية النموذجية أحادية الخلية مثل البكتيريا أو بعض الفطريات، مما يوفر رؤية أكثر تعمقًا للأعضاء البشرية. تُترجم أوجه التشابه هذه إلى الوراثة المشتركة أيضًا، حيث يمتلك البشر تركيبة جينية متطابقة بنسبة 60٪ مع D. mel. في الواقع، ما يقرب من 75% من الجينات المسببة للأمراض لدى البشر لها نظير يمكن التعرف عليه في الذباب، مما يجعل الذباب نموذجًا فعالاً لدراسة العديد من العمليات المرضية المختلفة. ومن خلال أوجه التشابه هذه، يتمكن العلماء من ربط ما يحدث لـ D. mel في ظروف تجريبية مختلفة مباشرة بما يحدث عند البشر. أحد الأمثلة على ذلك هو أنه عندما يتم رفض ذكور الذباب من قبل أقرانهم المحتملين، فقد تبين أنهم يستهلكون المزيد من الكحول. كيف يمكن الارتباط بها!
تعتبر ذباب الفاكهة مثالية للميزانيات الأكاديمية المحدودة حيث يمكن تربيتها بسهولة وتوسيع نطاقها بتكلفة معقولة. نظرًا لدورة التكاثر القصيرة، يمكن للذباب إنتاج البالغين من البيضة خلال 11-14 يومًا، مما يجعل دراسة عدة أجيال وأنماط الوراثة ممكنة في غضون بضعة أشهر فقط. علاوة على مزاياها الوراثية ودورة تكاثرها السريعة، فإن المتطلبات الغذائية (الكربوهيدرات البسيطة والبروتينات)، وانخفاض استهلاك المياه، وانخفاض درجة الحرارة التي تزدهر فيها (22-25 درجة مئوية)، تجعل من ذباب الفاكهة دراسة مستدامة وفعالة من حيث التكلفة. كائن حي.
التصاميم التجريبية وذبابة الفاكهة
من أبحاث لقاح كوفيد-19، إلى فهم التنكس العصبي وبيولوجيا السرطان، إلى الزراعة الخلوية، لم يساعدنا نموذج ذبابة الفاكهة المرن على فهم العديد من العمليات البشرية فحسب، بل وفر الأساس للمنتجات الحيوية المستقبلية. عندما ضرب الوباء واحتاج الباحثون إلى نماذج لفهم الاستجابة المناعية لعدوى كوفيد-19، لجأوا مرة أخرى إلى ذبابة الفاكهة السوداء. بفضل الفهم المتعمق لجينوم الذبابة، تمكن العلماء من النظر في الجينات الأكثر تسببًا للأمراض المرتبطة بعدوى كوفيد واقتراح علاجات محتملة. وبالمثل، يعتبر D. mel كائنًا حيًا نموذجيًا ممتازًا لدراسة الشيخوخة والتنكس العصبي. تم إنشاء نماذج لمرض باركنسون والزهايمر في الذباب لتقليد الدماغ لدى المرضى حيث تكون التجارب غير أخلاقية. باستخدام ذباب الفاكهة، اكتسب العلماء فهمًا لكيفية تطور الأمراض مع مرور الوقت وابتكروا علاجات جديدة.
كما تم استخدام ذباب الفاكهة لفهم مسببات الأمراض المعقدة مثل السرطان. أحد أعظم مساهمات الذبابة في دراسة بيولوجيا السرطان كان توضيح مسار إشارات رأس منذ أكثر من 20 عامًا. من خلال فهم كيفية تأثير إشارات Ras على تكاثر الخلايا السرطانية وتمايزها، تمكن العلماء من توليد العديد من النظريات حول كيفية نشوء المرض والتهرب من الجهاز المناعي. لا تزال هذه المعرفة تُستخدم للتوصل إلى علاجات جديدة وفهم سبب عودة بعض أنواع السرطان بعد الشفاء الأولي....
--------------------
--------------------------
ليست هناك تعليقات: