تقارير أليسون سنايدر عبر أكسيوس: لأكثر من 15 عامًا، عمل العلماء على بناء خلية معقدة تحتوي على جينوم كامل مبني من الصفر. أعلنوا هذا الأسبوع عن معلم رئيسي: لقد فعلوا ذلك إنشاء نسخ اصطناعية من الكروموسومات الستة عشر الموجودة في خلية الخميرة ونجح في دمج بعضها في خلية واحدة. يكشف هذا الإنجاز معلومات جديدة حول العمليات الأساسية في الخلايا، وهو خطوة أساسية نحو رؤية بعض العلماء لإنشاء مصانع خلوية قابلة للبرمجة لإنتاج الوقود الحيوي والمواد والأدوية وغيرها من المنتجات.

تنقسم التغييرات التي أجراها الباحثون على كروموسومات الخميرة إلى ثلاث فئات رئيسية: زيادة استقرار الجينوم، وإعادة استخدام الكودونات (التسلسلات الجينية التي تحمل تعليمات لقراءة الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي) وإدخال نظام يسمح للعلماء بتكوين ملايين الخلايا، لكل منها جينات مختلفة. ملكيات. “المشكلة الكبيرة هي أن الكثير من الأشياء التي تريد صنعها تكون في الواقع سامة للخلايا.” [says Benjamin Blount, a synthetic biologist at the University of Nottingham in the U.K. and co-author of some of the scientific papers in a series published this week in Cell and Cell Genomics detailing the work]. ومن خلال النظام الذي يعيد تعديل الجينوم ويحاكي التطور بشكل فعال، يمكن للعلماء صنع العديد من أنواع الخميرة واختيار الأنواع “الجيدة حقًا في النمو في ظل ما تحاول صنعه”. بعد ذلك، يصبحون قادرين على النظر إلى ما حدث لجينوماتهم لتمكين تلك السلالة المعينة من النمو وتصنيع المنتج المطلوب، واستخدام تلك المعلومات الجينية لتطوير سلالات من الخميرة مناسبة لعملية صناعية.

لا يزال يتعين دمج الكروموسومات في خلية واحدة يمكنها البقاء على قيد الحياة، مما يعني أنه يجب أن تكون “غير قابلة للتمييز بشكل أساسي” من الكروموسومات الطبيعية من حيث صلاحية الخلية، كما يقول بلونت. يتطلب ذلك الكثير من تصحيح أخطاء الجينوم، على غرار ما يتم فعله لرموز الكمبيوتر. تمكن أحد الفرق من دمج عدة كروموسومات في خلية واحدة، وقد نجت وتكاثرت، مما يدل على آلية جمعها معًا. يقول بلونت إن بناء الجينوم – ومعرفة متى لا تعمل الخلية كما هو متوقع نتيجة لتغير أو آخر – قد كشف عن معلومات أساسية حول بيولوجيا الجينوم. على سبيل المثال، حدد الفريق تسلسلات في الجينات التي أوقفت عملية رئيسية في الخلية وأدت إلى خلل في الميتوكوندريا، وهو ما يرتبط ببعض الأمراض التي تصيب الإنسان.