تخيل أن حقلاً من النباتات يتحول فجأة إلى اللون الأحمر عند انتشار مادة كيميائية ضارة. ففي دراسة تبدو وكأنها من الخيال العلمي، طور باحثون في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد (UC Riverside) نباتا يتحول لون أوراقه الخضراء إلى الأحمر الزاهي عند وجود مواد كيميائية سامة من حوله.

ويمكن لهذا الابتكار أن يُحدث ثورة في كيفية اكتشافنا للمواد غير الآمنة في محيطنا، لكنه لا يخلو من مخاطر.

النباتات الحارسة والمواد الكيميائية

كان الباحثون بصدد تطوير مواد ذات تفاعلية عالية لاستخدامها في المراقبة البيئية. وفي هذا الإطار قاموا بالبحث في كيفية تمكين النباتات من الإحساس والتفاعل مع مادة كيميائية في البيئة دون الإضرار بقدرتها على العمل بشكل طبيعي في جميع النواحي الأخرى.

وبحسب بيان نشر على موقع الجامعة، فإن الهدف الذي سعى الباحثون لتحقيقه هو إدخال تحويرات على أحد أنواع نبات الشمندر كي يتمكن من التعرف على سموم بيئية محددة دون إعاقة عمليات النمو الطبيعي أو آليات البقاء لدى النبتة.

وكانت الأساليب التي طُورت سابقا غالبا ما تتداخل مع العمليات الحيوية للنبات مثل الانتحاء الضوئي (وهي حركة انحناء النبات الناتجة عن التعرض للإضاءة غير المتساوية على جانبيه)، أو الحفاظ على المياه أثناء فترات الجفاف. وفي المقابل، فإن التقنية الجديدة تحافظ على هذه الوظائف الأساسية سليمة، كما يقول إيان ويلدون الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية والبيئية في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد.

We developed a new CID module that can be reprogrammed to bind diverse ligands. It works very well in plants, and we used it to make plant-based biosensors. W/ @LabWheeldon, T. Whitehead, @NusinowLab, @bvolkie, @BeltranJBio, https://t.co/5LaJx33wWN

— Sean Cutler (@cutlersr) October 23, 2023

برمجة مستقبلات للتعرف على المبيدات

خلال هذه الدراسة قام الباحثون بإدخال تحويرات على أحد العمليات البيولوجية التي تحدث داخل نبات الشمندر وتتضمن حمض الأبسيسيك (ABA)، وهو هرمون نباتي يكيف سلوك النبات مع السيناريوهات المجهدة مثل الجفاف. وفي مثل هذه الظروف، تقوم النباتات بإنتاج الحمض الذي يرتبط بعد ذلك ببروتينات مستقبلات محددة، مما يؤدي إلى بدء استجابة البقاء على قيد الحياة لدى النبات، مثل إغلاق ثغورها لمنع فقدان الماء، على سبيل المثال.

Genetically engineering plants to change colors when they encounter a contaminant could help scientists better understand their needs—and the environment. @cutlersr @LabWheeldon
By @cogcelia @WIREDScience

These Plants Can Sound the Alarm in a Toxic World https://t.co/EUNDMSyOhM

— Twist Bioscience (@TwistBioscience) November 16, 2023

اكتشف العلماء أن هذه المستقبلات المرتبطة بحمض الأبسيسيك يمكن إعادة برمجتها للتعرف على مواد كيميائية مثل الأزينفوس إيثيل، وهو مبيد حشري معروف بسمّيته تم حظره سابقا في العديد من الدول، ويَنتج عن تفاعل النبات مع هذا المبيد إشارة بصرية تتمثل في تغيير لون أوراقه الخضراء إلى اللون الأحمر.

يقول شون كاتلر أستاذ بيولوجيا الخلايا النباتية في جامعة كاليفورنيا والمشارك في الدراسة التي نشرت مؤخرا في دورية "نيتشر كيميكل بيولوجي" العلمية: "تخيل أن حقلاً من النباتات يتحول فجأة إلى اللون الأحمر، مما يشير إلى وجود مادة ضارة. إن الآثار المترتبة على المراقبة البيئية في الوقت الحقيقي عميقة".

قفزة علمية لا تخلو من مخاطر

يطمح معدو الدراسة الجديدة إلى الذهاب إلى ما هو أبعد من اكتشاف المبيدات الحشرية، فيأملون في إنشاء أجهزة استشعار حية قادرة على اكتشاف مجموعة واسعة من المواد مثل بقايا الأدوية التي وجدت طريقها نحو مصادر المياه المستخدمة في الشرب والري.

ورغم أن هذا الإنجاز العلمي يمثل قفزة نحو معالجة هذه القضايا بشكل فعال، فإنها لا تزال في مهدها ولا تخلو من تحديات، بحسب تقرير نشر على موقع  "إيرث دوت كوم". فعلى سبيل المثال، لم تبلغ هندسة نباتات تطورا يُمكٌنها من الكشف عن مواد متعددة في وقت واحد.

يُذكر أن هذا الابتكار النباتي لن يظهر في التطبيقات التجارية في وقت قريب، وذلك نظرا لما تتطلبه الموافقة على مثل هذه الكائنات المعدلة وراثيا من عملية طويلة ومعقدة لضمان أنها آمنة للنظم البيئية الأكبر، ويتضمن ذلك فهم استجابات النباتات في ظل ظروف مختلفة، والتأكد من إمكانية نشرها بفعالية في بيئات متنوعة.

المصدر: الجزيرة

إقرأ أيضاً:

حكم نهائي.. تهريب الآثار يصبح حكما نهائيا في سجل رؤوف بطرس غالى

حق المتهم في التقاضي يبدأ من نظر دعواه أمام محكمة أول درجة، مرورا بجميع مراحل التقاضي، وفى النهاية تكون الكلمة الأخيرة لمحكمة النقض، ويعد حكمها واجب التنفيذ.

وخلال سلسلة حلقات "حكم نهائي"، نستعرض حكم نهائي صادر من محكمة النقض بالسجن 5 سنوات ضد رؤوف بطرس غالى شقيق وزير المالية الأسبق بتهمة تهريب الآثار إلى أوروبا.

ــ في عام 2018، تتبعت الأجهزة المعنية شبكة تهريب الأثار المصرية للخارج، وتبين أن من بين المتهمين رؤوف غالي.

ــ تبين أن القطع المهربة والتي تم استردادها عبارة عن 21660 عملة معدنية إضافة إلى 195 قطعة أثرية منها 151 تمثالًا أوشابتى صغير الحجم من الفاينس، و11 آنية فخارية، و5 أقنعة مومياوات بعضها مطلى بالذهب وتابوت خشبى ومركبين صغيرتين من الخشب، و2 رأس كانوبي، و3 بلاطات خزفية ملونة تنتمى للعصر الإسلامي.

ــ صدر حكما بالمشدد 15 سنة ضد المتهم واحكام متفاوتة ضد باقى المتهمين، ليقوم بالطعن على الحكم، ويتم تحفيف الحكم في 16 فبراير 2023، للسجن 5 سنوات.







مشاركة

مقالات مشابهة

  • باحث: مقترح ترامب انتهى ولن يصبح محل جدل بعد الآن
  • حكم نهائي.. تهريب الآثار يصبح حكما نهائيا في سجل رؤوف بطرس غالى
  • مسلسل النُّص.. حين يصبح النشال بطلا قوميا
  • موارد عمان يطلق أبحاثًا مبتكرة لاكتشاف النباتات الغذائية والعلاجية
  • حين يصبح الماضي سلاحًا: تفكيك التراث بين السلطة والذاكرة
  • “نبات القطينة” شاهدٌ على ثراء التنوع البيئي في الحدود الشمالية
  • اعتقالات الصحافيين في كردستان.. عندما يصبح كشف الحقيقة جريمة  
  • الحميض البري.. ثمار ربيعية تزين طبيعة الحدود الشمالية
  • الحميض البري.. نكهة ربيعية تزيّن طبيعة الحدود الشمالية
  • يصبح مستقيلا.. ماذا يحدث حال غياب العامل أكثر من 20 يوما بدون مبرر