اليوم الذي جعلت فيه عينة من بركة ما العلماء يعيدون كتابة الكتب المدرسية
حسنًا، سأكون صادقًا معكم—عندما قرأت عن هذا الاكتشاف لأول مرة، اضطررت لقراءته ثلاث مرات لأن عقلي ظل يصر على أنه لا يمكن أن يكون صحيحًا.
تخيلوا هذا: فريق من العلماء في معهد إيرلهام وجامعة أكسفورد يحاولون فقط اختبار تقنية جديدة لتسلسل الحمض النووي (DNA). لم يكونوا يبحثون عن أي شيء ثوري، ولم يكونوا في رحلة بحث عن اكتشافات مذهلة. كانوا فقط... يختبرون أداة ما.
لذا، أخذوا عينة مياه من بركة في منتزهات جامعة أكسفورد—ولماذا لا؟—وبدأوا في تحليلها. وفجأة، لاحظ أحد الباحثين شيئًا غريبًا في التعليمات الجينية لكائن أولي (protist) مجهري استخرجوه من تلك العينة.
كان الكائن يستخدم الشفرة الجينية بشكل خاطئ.
إلا أن المفاجأة تكمن هنا: تبين أن القواعد التي كنا نفترض أنها عالمية قد لا تكون قواعد على الإطلاق.
إذًا، ماذا يحدث بالضبط؟
دعوني أشرح لكم الأمر بطريقة لا تجعل أعينكم تذبل من الملل.
ربما تتذكرون من أحياء المدرسة الثانوية أن الحمض النووي (DNA) يشبه دليل التعليمات لبناء الكائنات الحية. هذه التعليمات تُترجم إلى بروتينات، وهي التي تقوم بكل شيء تقريبًا في جسدك—من الحفاظ على لون شعرك إلى مساعدتك في هضم غدائك.
هنا يصبح الأمر تقنيًا (لكن تابعوا معي، أعدكم أن الأمر يستحق):
عندما تقرأ الخلايا الحمض النووي، فإنها تقرأه في مجموعات مكونة من ثلاثة أحرف في كل مرة. يطلق العلماء على هذه المجموعات اسم "الكودونات" (codons). تخيل الأمر كأنك تقرأ جملة، لكن عينيك لا تستطيعان التركيز إلا على ثلاث كلمات فقط في كل مرة.
معظم هذه الكودونات تخبر الخلية بأي حمض أميني يجب أن تأخذه لبناء البروتين. لكن بعضها—وهي تسمى "كودونات التوقف"—تخبر الخلية: "حسنًا، لقد انتهيتِ، ضعي أدواتكِ جانبًا".
منذ أن بدأ العلماء دراسة علم الوراثة، افترضوا أن كودونات التوقف هذه عالمية تمامًا؛ فهي تظهر في كل كائن حي تقريبًا بنفس الطريقة، وتؤدي نفس الوظيفة.
حتى الآن.
تعرفوا على الكائن الصغير الذي لم يستلم "التعليمة"
الكائن الأولي المعني (الذي ليس له اسم حقيقي بعد، بل مجرد الاسم العلمي الضخم Oligohymenophorea sp. PL0344) هو جزء من مجموعة تسمى "الهدبيات" (ciliates). هذه كائنات مجهرية تسبح باستخدام تراكيب دقيقة تشبه الشعر تسمى "الأهداب"، تمامًا مثل امتلاك آلاف المجاديف الصغيرة التي تعمل معًا.
وهذا الهدبي تحديدًا؟ إنه يفعل شيئًا مستحيلاً.
إشارات التوقف في شفرته الجينية قد أُعيد تعيينها بالكامل. فبدلاً من إخبار الخلية بالتوقف عن صنع البروتينات، أصبحت الآن تشفر أحماضًا أمينية مختلفة تمامًا. الأمر يشبه أن تصبح النقطة في نهاية الجملة تعني فجأة "وأضف أيضًا كلمة 'موز' هنا".
لقد صاغ الدكتور جيمي مكغوان، الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه الذي حقق هذا الاكتشاف، الأمر ببراعة: "إنه محض حظ أننا اخترنا هذا الكائن الأولي لاختبار مسار التسلسل الخاص بنا، وهذا يوضح فقط ما هو موجود في الخارج، ويسلط الضوء على مدى ضآلة معرفتنا بعلم وراثة الكائنات الأولية".
لماذا يجب أن تهتم؟
أعرف ما تفكر فيه: "رائع، هناك شيء مجهري في بركة يفعل الوراثة بشكل مختلف. لماذا يجب أن أهتم؟"
سؤال عادل. إليك سبب أهمية هذا الأمر:
أولًا، يشير هذا الاكتشاف إلى أن الشفرة الجينية التي تعلمناها في المدرسة—تلك التي نعتقد أنها عالمية لجميع أشكال الحياة—هي أكثر مرونة مما تخيلنا على الإطلاق. إذا كان بإمكان كائن مجهري واحد أن يرمي كتاب القواعد ويستمر في البقاء على قيد الحياة، فربما تكون "قواعد" علم الوراثة مجرد... إرشادات؟
ثانيًا، وهذا هو الجزء الذي يحمسني حقًا: إذا كنا قد وجدنا هذا بالصدفة، بينما كنا نختبر أداة فحسب، فما الذي ينتظرنا لنكتشفه في الخارج؟ لقد وجد الباحثون بالفعل اختلافات مماثلة في كائنات دقيقة ذات صلة، وهم لا يزالون في البداية.
العالم المجهري هو أساسًا الحدود الأخيرة للأرض. نحن نعرف عن المجرات البعيدة أكثر مما نعرف عن الكائنات التي تعيش في بركة في نهاية الشارع.
الخلاصة
هذا هو الشيء الذي يجعلني أشعر بحماس حقيقي تجاه العلم عندما أفكر في قصص كهذه: نحن لم ننتهِ بعد. نحن بعيدون جدًا عن النهاية.
كل يوم، يخرج الباحثون لسحب عينات من البرك، والتنقيب في التربة، والغوص في الشعاب المرجانية، ويجدون أشياء تجعلهم يقولون: "مهلًا، لا ينبغي أن يعمل الأمر بهذه الطريقة".
وفي كل مرة يحدث فيها ذلك، نتعلم أن الحياة أغرب، وأكثر إبداعًا، وأكثر قدرة على التكيف مما كنا نعتقد.
القواعد التي ظننا أنها نُحتت في الصخر؟ تبين أن بعض الكائنات الدقيقة نظرت إلى تلك القواعد وقالت: "شكرًا، ولكن سأمر من هنا".
أنا متحمس جدًا لهذا.
المصدر: ScienceDaily