الكشف عن أكبر جينوم على وجه الأرض، وهي مفاجأة كبيرة

الكشف عن أكبر جينوم على وجه الأرض، وهي مفاجأة كبيرة

مصر:إيهاب محمد زايد

توج سرخس صغير يبدو عاديا ولا ينمو إلا في جزيرة نائية بالمحيط الهادئ، يوم الجمعة، بموسوعة غينيس للأرقام القياسية لامتلاكه أكبر جينوم لأي كائن حي على وجه الأرض.

 

يحتوي نبات سرخس كاليدونيا الجديدة، Tmesipteris oblanceolata، على حمض نووي معبأ في نواة خلاياه بأكثر من 50 مرة مما لدى البشر.

 

وقال العلماء في دراسة جديدة إنه إذا تم تحليل الحمض النووي من إحدى خلايا السرخس – التي لا يزيد عرضها عن جزء من المليمتر – فإنها ستمتد إلى 106 أمتار (350 قدمًا).

 

إذا وقفت في وضع مستقيم، سيكون الحمض النووي أطول من البرج الذي يحمل جرس بيج بن الشهير في لندن.

 

يصل وزن جينوم السرخس إلى 160 زوجًا من جيجا بايت، وهو قياس طول الحمض النووي.

 

وهذا أكبر بنسبة سبعة في المائة من صاحب الرقم القياسي السابق، وهو النبات الياباني المزهر باريس جابونيكا.

 

الجينوم البشري هو ضئيل نسبيا 3.1 جيجا بايت.

 

إذا تم حل الحمض النووي الخاص بنا، فسيكون طوله حوالي مترين.

 

وقال إيليا ليتش، المؤلف المشارك في الدراسة والباحث في حدائق كيو النباتية الملكية في المملكة المتحدة، لوكالة فرانس برس إن الفريق “فوجئ حقا بالعثور على شيء أكبر من جابونيكا باريس”.

 

وقالت: “كنا نظن أننا وصلنا بالفعل إلى الحد البيولوجي. نحن ندفع بالفعل إلى أقصى الحدود في علم الأحياء”.

 

السرخس، الذي يبلغ طوله من 5 إلى 10 سنتيمترات، لا يوجد إلا في كاليدونيا الجديدة، وهي منطقة فرنسية في المحيط الهادئ شهدت اضطرابات مؤخرًا.

 

سافر اثنان من أعضاء فريق البحث إلى الجزيرة الرئيسية، غراند تير، في عام 2023 وعملوا مع علماء محليين في الدراسة التي نُشرت في مجلة iScience.

 

منحت موسوعة غينيس للأرقام القياسية السرخس “لقب أكبر جينوم”.

 

وقال آدم ميلوارد، مدير تحرير موسوعة غينيس للأرقام القياسية، إن فوز هذه السرخس “غير المؤذية” يدل على أن “حاملي الأرقام القياسية ليسوا دائما الأكثر بهرجة من الخارج”.

 

ما هو الجينوم مرة أخرى؟

تشير التقديرات إلى أن البشر لديهم أكثر من 30 تريليون خلية في أجسامنا.

 

وأوضح ليتش أن داخل كل خلية من هذه الخلايا توجد نواة تحتوي على الحمض النووي، وهو بمثابة “كتاب تعليمات يخبر كائنًا حيًا مثلنا كيف يعيش ويبقى على قيد الحياة”.

 

يسمى كل الحمض النووي للكائن الحي بالجينوم الخاص به.

 

وحتى الآن، قدر العلماء حجم الجينوم بحوالي 20 ألف كائن حي، وهو مجرد جزء صغير من الحياة على الأرض.

 

ومن بين الحيوانات، تعتبر السمكة الرئوية الرخامية هي الأكبر، حيث تبلغ 130 جيجا بايت.

 

في حين أن النباتات لديها أكبر الجينومات، إلا أنها يمكن أن تحتوي أيضًا على جينات صغيرة بشكل لا يصدق. يبلغ حجم جينوم Genlisea aurea آكلة اللحوم 0.06 جيجا بايت فقط.

 

لكننا نحن البشر لا نحتاج إلى الشعور بالنقص عند مقارنة أنفسنا بالـ T. oblanceolata العظيم.

 

وقال ليتش إن جميع الأدلة تشير إلى أن وجود جينوم ضخم يعد أمرا سيئا.

 

كلما زاد عدد الحمض النووي لديك، كلما كانت خلاياك أكبر حجمًا لضغطها بالكامل.

 

بالنسبة للنباتات، الخلايا الأكبر حجمًا تعني أن أشياء مثل مسام الأوراق يجب أن تكون أكبر، مما قد يجعلها تنمو بشكل أبطأ.

 

ومن الصعب أيضًا عمل نسخ جديدة من كل هذا الحمض النووي، مما يحد من قدراتها الإنجابية.

 

وهذا يعني أن الجينومات الأكثر ضخامة تظهر في النباتات المعمرة بطيئة النمو والتي لا يمكنها التكيف بسهولة مع الشدائد أو التنافس مع المنافسة.

 

وقال ليتش إن حجم الجينوم يمكن أن يؤثر بالتالي على كيفية استجابة النباتات لتغير المناخ وتغيير استخدام الأراضي والتحديات البيئية الأخرى التي يسببها البشر.

 

لماذا كل هذا الحمض النووي؟

من الممكن أن يكون هناك جينومات أكبر في مكان ما، لكن ليتش يعتقد أن هذا السرخس يجب أن يكون قريبًا من الحد الأقصى.

 

وقالت: “لا أستطيع أن أفهم كيف يعمل كائن حي بكل هذا الحمض النووي”.

 

واعترفت بأن العلماء لا يعرفون ما يفعله معظم الحمض النووي في مثل هذه الجينومات الضخمة.

 

يقول البعض أن معظمها عبارة عن “حمض نووي غير مرغوب فيه”.

 

وقال ليتش: “لكن ربما يكون هذا جهلنا. ربما يكون له وظيفة، وما زال يتعين علينا العثور عليها”.

 

ويوافق جوناثان ويندل، عالم النبات في جامعة ولاية أيوا، الذي لم يشارك في البحث، على أنه من “المذهل” كمية الحمض النووي التي يحزمها السرخس.

 

لكنه قال لوكالة فرانس برس إن هذا “يمثل الخطوة الأولى فقط”.

 

“هناك لغز كبير هو معنى كل هذا التنوع – كيف تنمو الجينومات وتتقلص، وما هي الأسباب والعواقب التطورية لهذه الظواهر؟”