اكتشاف في الطماطم: الببتيد الجديد يمكن أن يحدث ثورة في الإنتاج النباتي!

اكتشاف في الطماطم: الببتيد الجديد يمكن أن يحدث ثورة في الإنتاج النباتي!

يمكن أن يحدث اكتشاف كبير في أبحاث النباتات ثورة في فهم الدفاعات المناعية للطماطم. فريق بحثي من جامعة توبنغن و جامعة هوهنهايم اكتشف ببتيدًا جديدًا يسمى AntiSys وهو ضروري للنمو الطبيعي وتكاثر نباتات الطماطم. يعمل AntiSys عن طريق منع الجهاز المناعي للنبات من المبالغة في رد الفعل. وهذا مهم بشكل خاص لأن ردود الفعل الدفاعية المفرطة يمكن أن تؤثر على نمو النبات وإنتاجيته.

تستخدم الطماطم نظام الببتيد الإشارة للدفاع عن نفسها ضد الحيوانات المفترسة عن طريق تنشيط الاستجابات الدفاعية عندما تتضرر من الحشرات. أثناء الإصابة بالحشرات، يتم إطلاق النظام بكميات كبيرة وينشط المستقبل SYR1. ومن ناحية أخرى، يقوم AntiSys بحظر هذا المستقبل دون تنشيطه، مما يبقي الجهاز المناعي للطماطم في حالة غير نشطة.

عواقب الاكتشاف على الزراعة

في التجارب، أصبحت الطفرات التي لم تنتج AntiSys أسوأ بكثير، وكان عدد مجموعات الفاكهة بها أقل، وكانت بها تشوهات. تثير هذه النتائج تساؤلات حول ما إذا كانت هناك مضادات مماثلة في أنواع نباتية أخرى وكيف يمكن استخدامها لتحسين المحاصيل. ونشرت الدراسة في مجلة الخلية ويمكن أن يكون لها آثار بعيدة المدى على الزراعة.

إن أوجه التشابه مع جهاز المناعة البشري لافتة للنظر. وهنا أيضًا، تعمل المضادات على تثبيط السيتوكينات المنشطة للحفاظ على توازن التفاعلات الالتهابية. قد يؤدي هذا إلى مزيد من البحث في بيولوجيا النبات مما يؤدي إلى تطوير نباتات مقاومة.

كريسبر/كاس9: تكنولوجيا ثورية

في حين أن اكتشاف AntiSys يمثل خطوة مهمة في أبحاث النباتات، فإن تقنية تحرير الجينات CRISPR/Cas9 تثير ضجة في المجتمع العلمي. كريسبر/كاس9 هي تقنية ثورية لتصحيح الطفرات الجينية وإنشاء كائنات دقيقة معدلة وراثيا. التطبيقات الممكنة واسعة النطاق: من علاج الأمراض الوراثية إلى تطوير النباتات المرنة.

يتيح نظام كريسبر، وهو نظام دفاع طبيعي في البكتيريا، إمكانية قطع الحمض النووي على وجه التحديد ثم تغييره باستخدام آليات الإصلاح المختلفة. مع استخدام أكثر من 70% من مشاريع تحرير الجينوم في العالم لتقنية كريسبر/كاس، فقد أثبتت هذه الطريقة نفسها باعتبارها أساسية في علم الأحياء الحديث. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى التطورات مثل مقاومة أصناف القمح للبياض الدقيقي أو إنتاج القمح الخالي من الغلوتين.

ومع ذلك، فإن هذه التطورات تواجه أيضًا مخاوف أخلاقية. يجادل النقاد بأن كريسبر/كاس يجب اعتباره شكلاً من أشكال الهندسة الوراثية لأنه يتم التلاعب بالجينوم تقنيًا. ويؤكد المؤيدون بدورهم أن الأدوات تتم إزالتها بعد الاستخدام وأن النباتات لا تحتوي على أي جينات غريبة.

الآفاق المستقبلية واللوائح

وفي عام 2024، دعا 1500 باحث، من بينهم 35 حائزًا على جائزة نوبل، إلى الاعتراف بطرق تحرير الجينوم كطرق تربية مشروعة. ومع ذلك، تظل التشريعات الأوروبية قضية حساسة. وقضت محكمة العدل الأوروبية في عام 2018 بأن النباتات المعدلة باستخدام كريسبر/كاس تعتبر كائنات معدلة وراثيا، مما أدى إلى لوائح صارمة في الاتحاد الأوروبي. ومع ذلك، تخطط مفوضية الاتحاد الأوروبي لإجراء إصلاح لتخفيف المتطلبات، مما قد يوفر احتمال قبول أوسع لـ CRISPR/Cas في أوروبا.

في جميع أنحاء العالم، في دول مثل الولايات المتحدة الأمريكية والصين، تطبق لوائح أقل صرامة بشكل ملحوظ على النباتات المعدلة وراثيا. وقد يؤدي ذلك إلى تغير الوضع التنافسي بين المناطق لصالح البلدان التي لديها قوانين أقل تقييدًا في مجال الهندسة الوراثية.