أشار التحليل الأولي لجينوم شجرة القهوة العربية إلى الدور الهام للطفرات والتبادلات الكروموسومية في تطور هذا النبات.
تمكن علماء الوراثة الأمريكيون والفرنسيون والإيطاليون لأول مرة من فك شيفرة جينوم أشجار البن التي تنتج القهوة العربية، النوع الأكثر شعبية من القهوة. أشار التحليل الأولي لجينوم شجرة البن هذه إلى الدور الهام للطفرات والتبادلات الكروموسومية في تطور هذا النبات. ونشر الباحثون نتائج الدراسة في مجلة Nature Communications.
وأظهر تحليل جينوم الأرابيكا أن هذا التطور لشجرة البن قد شهد مؤخرا عددا كبيرا من الانحرافات الكروموسومية، بما في ذلك عمليات الحذف والازدواجية والتبادل للكروموسومات وأقسامها الفردية. “هذه الحالات الشاذة هي المصدر الرئيسي للتغيرات في بنية الأشجار، والتي تتميز بمستويات منخفضة للغاية من التنوع الجيني.”
تم التوصل إلى هذا الاستنتاج من قبل مجموعة من العلماء الأوروبيين والأمريكيين بقيادة ميشيل مورغانتي، الأستاذ في جامعة أوديني، في إطار مشروع واسع النطاق مخصص لدراسة التاريخ الجيني لتطور أرابيكا.
وقد سعى علماء الوراثة في الماضي إلى فك الحمض النووي لهذا النوع من القهوة، لكنهم لم يتمكنوا من تحقيق ذلك بشكل كامل بسبب البنية المعقدة لجينوم هذا النبات، وهو هجين بين شجرتي القهوة الأخريين، الروبوستا والكوفيا. يوجينيويدس.
لقد حل الباحثون هذه المشكلة باستخدام تقنيتين جديدتين نسبيًا لتسلسل الحمض النووي، On-Scale Nanopore Sequencing وHi-C، والتي يمكنها تطبيق أعداد كبيرة من العلامات على الحمض النووي في الكروموسومات واستخدامها لإعادة بناء البنية ثلاثية الأبعاد للجينوم. وباستخدام هذه الأساليب، تمكن العلماء من قراءة جينوم أرابيكا بأكمله، والذي يتكون من 1.32 مليار نيوكليوتيدات («حروف» الحمض النووي) و22 كروموسومًا.
أكد التحليل اللاحق لبنية خيوط الحمض النووي هذه أن أرابيكا هي هجين من نوعين آخرين من أنواع القهوة، وهو ما يمثل ما يقرب من نصف جينوم القهوة أرابيكا و27-28 ألف جين آخر. بالإضافة إلى ذلك، اكتشف العلماء أن أرابيكا لديها مستوى منخفض نسبيًا من التنوع الجيني، واكتشفوا أيضًا أدلة على وجود عدد كبير من عمليات إعادة الترتيب في بنية الكروموسومات، والتي كانت مصحوبة بحذف وازدواجية وتبادل أجزاء مختلفة منها.
يشار إلى أن هناك أكثر من 120 نوعاً من أشجار البن، يستخدم نصفها في صناعة المنتجات الغذائية المختلفة. ومع ذلك، ثلاثة منها فقط، وهي أرابيكا (كوفيا أرابيكا)، وكوفي ليبيريكا، وروبوستا (كوفيا كانيفورا)، تستخدم على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية لإنتاج القهوة، حيث تمثل أرابيكا وروبوستا 56% و43% من القهوة العالمية.
أول حمل لوحيد القرن في العالم عن طريق التلقيح الاصطناعي
يعتبر وحيد القرن الأبيض الشمالي منقرضا، ولم يتبق منه سوى أنثيين، لكن العلماء يعتقدون أن علاج التلقيح الاصطناعي الجديد يمكن أن ينقذ هذا النوع.
ويعتقد فريق من مشروع BioRescue، وهو اتحاد دولي من العلماء والمدافعين عن البيئة، أن علاج التخصيب في المختبر (IVF) يمكن أن يعيد الحيوانات إلى الحياة.
إن علاج التلقيح الاصطناعي أمر راسخ بالنسبة للإنسان والحيوانات الأليفة مثل الخيول والأبقار، ولكن هذه هي المرة الأولى التي ينجح فيها العلماء في استخدام التلقيح الاصطناعي على وحيد القرن.
وأجرى الفريق العملية على وحيد القرن الأبيض الجنوبي الذي ينتمي إلى المجموعة الشمالية.
وقالت شركة BioRescue إنها لا تزال تحتفظ بخلايا حية من 30 حيوانًا من وحيد القرن الأبيض الشمالي مخزنة في النيتروجين السائل، وتعتزم استخدامها في علاج التلقيح الاصطناعي المستقبلي لقريبها المهدد بالانقراض.
حققت BioRescue أول حمل لوحيد القرن في العالم عن طريق نقل جنين تم تصنيعه في المختبر باستخدام وحيد القرن الأبيض الجنوبي، والذي لا يزال عدده بالآلاف.
استخدم العلماء جنينًا من وحيد القرن الأبيض الجنوبي وزرعوه في أم بديلة في محمية Ol Pejeta في كينيا في سبتمبر.
أعلنت شركة BioRescue أنه بعد 70 يومًا من زرع البويضة المخصبة، حملت وحيد القرن الأبيض الجنوبي بذكر، لكن المأساة وقعت عندما اجتاحت عاصفة المنطقة، وأطلقت بكتيريا تسمى كلوستريديا في الهواء، والتي يمكن أن تكون قاتلة للحيوانات.
قُتل وحيد القرن في العاصفة، لكن العلماء خلصوا إلى أنه إذا تمكنت الأنثى من النجاة، فإن فرصة نجاة نسلها تبلغ 95%.
واستغرق الأمر من العلماء 13 محاولة لنقل أجنة وحيد القرن قبل أن يحققوا حملًا ناجحًا عن طريق التلقيح الاصطناعي.
تم إحضار اثنين من وحيد القرن الأبيض الشمالي المتبقيين إلى المحمية لحمايتهم من الصيد الجائر.
ويتمتع كلا الحيوانين بحماية مشددة، حيث يتمركز حولهما حراس مسلحون ليلا ونهارا.
ولا تستطيع الأنثى الحمل بسبب عمرها ومشاكلها الصحية، لذا قرر العلماء زرع الجنين داخل رحم بديل لوحيد القرن الأبيض الجنوبي.
وقال الفريق إن الحمل الناجح يمنحهم الأمل في تحقيق نفس المستوى من النجاح مع وحيد القرن الأبيض الشمالي.
ولم يتم بعد تحديد جدول زمني لهذه العملية.
