علماء الجينات يسعون لبناء نحلة أفضل

علماء الجينات يسعون لبناء نحلة أفضل
جينوم نحل العسل يتيح الوسائل لمكافحة الأمراض.
كتبها جوينيث ديكي زاكايب
لمجلة نيتشرNature

ترجمة الدكتور طارق مردود

يعتبر سكوت كورنمان جينوم نحل العسل كنزاً ثميناً، لذلك يقضي معظم وقته في تفحصه. يحاول كورنمان، الخبير في علم الوراثة بمختبر أبحاث النحل في وزارة الزراعة (الأميركية) في بلتسفيل، بولاية ماريلاند، يحاول توصيف مختلف مسببات الأمراض التي يعاني منها النحل (Apis mellifera)، الحشرة الأكثر أهمية في العالم كما يمكن القول. استراتيجيته هي استخلاص جينات نحل العسل من كل جزء من كائن آخر من المخلفات الوراثية التي يمكن أن يجدها في خلايا النحل صحيحة كانت أو مريضة. المواد الوراثية المتبقية تعطي صورة جينية معقدةmetagenomic عن الكائنات الأخرى التي تعيش في عالم النحل، بما في ذلك الفيروسات والبكتيريا والفطريات التي، وحدها أو مجتمعة، قد تدفع طائفة النحل للتدهور السريع.

"في الوقت الراهن نحن في مرحلة الإسكتشاف، حيث نحاول تحديد ما هو الموجود" ، يقول كورنمان: " بعد ذلك يمكننا أن نبدأ في النظر في التفاعلات بين العوامل الممرضة ونرى ما إذا كانوا أكثر ضراوة مجتمعين من أي منها لوحده؟."
وكانكورنمانبين مئة أو نحو ذلك من الباحثين الحاضرين في الأسبوع الماضي في مؤتمر "جينوم عسل النحل وعلم الأحياء" ، الذي عقد في مختبر كولد سبرينغ هاربر في نيويورك. كان المؤتمر هو الأول من نوعه حول هذا الموضوع منذ أن التقى الباحثون قبل أربع سنوات، ومباشرة بعد اكتشاف تسلسل الجينات في نحل العسل (Honeybee Genome Sequencing Consortium Nature443, 931-949; 62006) ، وكانت بالنسبة للكثيرين بمثابة أعجوبة في حقل  متحول.

كروموزومات نحل العسل

"لقد كان هناك الكثير من التقدم المحرز بشأن كيف يصيب المرض النحل على المستوى الجزيئي" ، وتقول كريستيناجروزينجر، مدير مركز جامعة ولاية بنسلفانيا لأبحاث المؤبرات في حديقة الجامعة، وهي واحدة من منظمي المؤتمر، في نفس الوقت الذي نشر فيه لأول مرة الجينوم، بدأت خلايا نحل العسل في معظم أنحاء نصف الكرة الأرضية الشمالي بإظهار انخفاض ينذر بالخطر. وكان من متلازمة انهيار النحل أن أطلق عليها اسم اضطراب انهيار طائفة النحل (CCD) مما تسبب في أن تموت الحشرات بأعداد كبيرة، تاركة وراءها خلايا جيد البناء فارغة فجأة. وفي الوقت نفسه، طفيليات أخرى مثل حلم الفارواالمدمر (Varroa destructor)، الذي ينشر الفيروسات الضارة، يواصل فعله. الدراسات السنوية في الولايات المتحدة تظهر أن ما يقرب من 35 ? من جميع الخلايا يموت خلال فصل الشتاء عادة. يعطينا  الجينوم استدلالات جديدة لظاهرة ما زالت غامضة، وكذلك الاستراتيجيات الممكنة، لحماية الحشرات من العديد من التهديدات.

وفي الجلسة، قدم كورنمانالبيانات التي أظهرت أن الخلايا المتضررة من الـCCD بها مستويات عالية من طفيليات الأمعاء المجهرية المسماة نوزيما Nosema، وزيادة انتشار فيروسات عدة، اثنان منها لم تكتشف في النحل من قبل.
لكن على الرغم من وجود العديد من الأعداء، فإن العديد من النحل يبدي صموداً، وتقول أخصائية أبحاث علم الحشرات جاي إيفانز من مختبر وزارة الزراعة للنحل: "السؤال ليس هو لماذا يصاب النحل بالمرض ؟، ولكن كيف يبقى على قيد الحياة رغم هذه الهجمة من الطفيليات" ، كما تقول.

يوفر الجينوم نافذة للممرات المناعية لدى النحل، وتضيف إيفانز:" الهدف هو التعرف على الجينات التي تعتبر حاسمة في مساعدة النحل على إحباط الهجوم، وفي نهاية المطاف، من أجل تعزيز هذه الدفاعات "يمكنك أن تولّد من هذه الصفات، ولكن مع علامات وراثية يمكن القيام بذلك بشكل أسرع"، كما تقول.

في الحالات التي لا يمكن للطبيعة القيام بهذه المهمة، يعمل بعض الباحثين الآن على استكشاف سبل أكثر مباشرة لتعزيز مرونة النحل. في بعض الحشرات، ذات رنا مزدوج قياسي double-stranded RNA، وهي السمة المميزة للالتهاب فيروسي، يمكن أن تثير استجابة مناعية محددة مضادة للفيروسات. وفي الجلسة ، قدم ميشيلفلينيكين، عالم الفيروسات من جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو، دليلاً على أن، في نحل العسل، يمكن أن تؤدي أيضا استجابة مناعية عامة درء مجموعة متنوعة من التهديدات: "هذه قد تكون استجابة فيروسية جديدة لم تكن مميزة جيداً في نحل العسل"، يقولفلينيكينFlenniken، الذي يستكشف الجينات التي تلعب دوراً في هذه العملية. وقال: "أعتقد أننا قد وجدنا نافذة في هذا المسار لاستجابة مناعية جديدة".

 يضيف فلينيكينأن معرفة المزيد عن ردود النحلة المناعية قد يساعد الباحثين على العثور على سبل "فتيلة نظام" ومساعدة النحل على التعامل مع خصومهم على المستوى الجيني. قد يكون هذا الاحتمال بعيد المنال، ولكن هذا يبقي الباحثين مشغولين حتى اجتماعهم المقبل.
هذه المقالة تنشر بإذن من مجلة الطبيعة التي كانت أول من نشر المقالة في 17 مايو 2011.

 

ترجمة الدكتور طارق مردود .