معرفی نقطه همگرایی؛ انقراض‌زدایی یا زیست‌شناسی رستاخیزی

تاریخ : ۲۱ اردیبهشت ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۲۰۷

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

انقراض‌زدایی (De-extinction) که به آن زیست‌شناسی رستاخیزی (resurrection biology) یا احیاء گونه‌ها گفته می‌شود، حوزه‌ای از زیست‌شناسی است که در آن با استفاده از ویرایش ژنوم و پرورش انتخابی تلاش می‌شود تا جمعیت گونه‌های در حال انقراض افزایش یافته یا برخی گونه‌های از بین رفته، دوباره احیاء شوند.

انقراض زدایی دانشی نوظهور و در حال شکل گیری است، اما با سرعت زیادی رو به جلو پیش می‌رود. نخستین اقدام بزرگ در این حوزه زمانی بود که دانشمندان اروپایی در سال ۲۰۰۳ بز کوهی پیرنه را که نوعی بز کوهی وحشی است و چند سال پیش از آن منقرض شده بود به حیات بازگرداندند. متأسفانه بز کوهی نوزاد چند دقیقه پس از تولد مرد. بنابراین بز کوهی پیرنه نه فقط نخسین جانوری بود که از دنیای منقرض شدگان بازگردانده شد، بلکه نخستین جانوری بود که دو بار به انقراض رسید. از آن سال به بعد، دانشمندان در حال اصلاح و خالص کردن روش‌های خود بوده و همواره تلاش کرده اند تکنیک‌های انقراض زدای تازه‌ای را ابداع کنند.

در حال حاضر سه روش کلونی یا شبیه‌سازی ( تولیدمثل با آبستنی غیرجنسی)، ویرایش ژن، پرورش در جهت معکوس (Back breeding) برای انقراض‌زدایی ارائه شده است.

شبیه‌سازی یک روش معمول پیشنهاد شده برای ترمیم یک گونه منقرض شده است. این کار می‌تواند با استخراج هسته از سلول محافظت شده از گونه‌ی منقرض شده و تبدیل آن به تخمک، بدون هسته ، از نزدیکترین خویشاوند زنده آن گونه انجام شود. سپس تخمک را می توان درون میزبان، از نزدیکترین اقوام زنده گونه منقرض شده قرار داد. توجه به این نکته مهم است که این روش فقط درصورت وجود سلول محافظت شده قابل استفاده است، به این معنی که برای گونه هایی که اخیراً منقرض شده اند بسیار عملی است. شبیه‌سازی از دهه 1950 استفاده می شود. یکی از شناخته شده‌ترین کلون‌ها، دالی، یک گوسفند بسیار مشهور است. دالی در اواسط دهه 1990 متولد شد و زندگی عادی داشت تا اینکه دچار مشکلات سلامتی شد و جان خود را از دست داد. از دیگر گونه‌های جانوری شناخته شده که کلون شده‌اند می‌توان به سگ‌، خوک و اسب اشاره کرد.

فناوری ویرایش ژنوم با کمک سیستم های CRISPR / Cas، به ویژه CRISPR / Cas9، به سرعت در حال پیشرفت است. سیستم CRISPR / Cas9 در اصل به عنوان بخشی از سیستم ایمنی باکتریایی کشف شد. DNA ویروسی که به باکتری تزریق شد در مناطق خاص در کروموزوم باکتریایی گنجانیده شد. از آنجا که DNA ویروسی درون کروموزوم است، به RNA رونویسی می شود. وقتی این اتفاق افتاد، Cas9 به RNA متصل می شود. Cas9 می تواند ژنوم بیگانه را تشخیص داده و آن را قیچی کند. این کشف بسیار حیاتی بود زیرا اکنون می توان پروتئین Cas را به عنوان قیچی در فرآیند ویرایش ژنوم به کار برد. با استفاده از سلول‌های یک گونه نزدیک به گونه های منقرض شده، ویرایش ژنوم می تواند به انقراض‌زدایی کمک کند. سلول‌های جوانه‌ای (نطفه یا Germ cells) ممکن است مستقیماً ویرایش شوند، به این ترتیب که تخمک و اسپرم از گونه های اصلی موجود گرفته شده و پس از لقاح و ویرایش ژنوم سلول‌های جوانه‌ای، فرزندان گونه های منقرض شده را می‌توان تولید کرد. از آنجا که توالی‌یابی و مونتاژ ژنوم ارگانیسم‌های منقرض شده از روی بافت‌های بسیار تخریب شده امکان پذیر است، این روش دانشمندان را قادر می‌سازد تا انقراض‌زدایی را در مجموعه وسیع‌تری از گونه ها دنبال کنند، حتی گونه هایی که بقایای چندان مناسبی برای آنها وجود ندارد. با این وجود، هر چه بافت گونه های منقرض شده تخریب و قدیمی تر باشد ، DNA حاصل از آن چند قطعه تر شده و مونتاژ ژنوم را به چالش می کشد.

بک‌بریدینگ (Back breeding) یک روش پرورش انتخابی رو به عقب است. یعنی جفت انداختن حیوانات و انتخاب فرزندانی که به اجداد آنها شباهت بیشتری دارد. با این کار صفاتی که در گونه‌های منقرض شده وجود داشته در صورت مشاهده در فرزندان باعث می‌شود که برای جفت انداختن‌های بعدی از این فرزندان استفاده شود. برای مثال، کوآگاها با گورخرهای زنده امروزی خویشاوندی دارند. بنابراین دانشمندان آن گورخرهایی را که بیشترین شباهت را به کوآگاها دارند انتخاب می‌کنند و به آنها فرصت زاد و ولد می‌دهند. هدف از این کار پس از تکثیرهای پی در پی در طول چندین نسل این است که گورخرهایی با بیشترین شباهت به کوآگاها متولد شوند.

در استرالیا دانشمندان سعی دارند گونه ای قورباغه منقرض شده (gastric-brooding frog)را احیا کنند. این قورباغه حیرت انگیز که در دهه ۱۹۸۰ منقرض شد نوزادانش را در شکم خود نگهداری می‌کرد تا زمانی که آنها را به صورت قورباغه‌های کاملاً رشد کرده و بالا بیاورد! آنها تا کنون موفق شده اند جنین‌هایی را بسازند که تقریباً تا مرحله بچه قورباغه رشد می‌کنند. مرحله بعدی کار اعمال تغییراتی است که این جنین‌ها را به قورباغه تبدیل کنند.

در آمریکا، دانشمندان در تلاش هستند گونه کبوتر مسافر (passenger pigeon) و مرغ سیاه (heath hen)را بازگردانند. در انگلستان نیز پژوهشگران امکان احیا کردن پنگوئن شمالی را بررسی می‌کنند.

در این حین، پژوهشگران آفریقای جنوبی سعی دارند «کوآگا»(quagga) را انقراض زدایی کنند. کوآگا پستانداری عجیب و غریب شبیه به گورخر است که قسمت پشتی بدنش بدون خط است. همچنین در کره جنوبی، ژاپن و ایالات متحده سه تیم مجزا مشغول به کار هستند تا نمادین ترین جانور عصر یخبندان، یعنی ماموت پرمو را به دنیای امروزی بازگردانند.

نظر شما