أظهر فريق دولي من العلماء بقيادة مركز أبحاث ديفيز التابع لجامعة أديليد أنه من الممكن فصل تسلسلات الحمض النووي للكروموسومات الموروثة من الأم والأب، لإنشاء جينومات ثنائية الصبغيات حقيقية من فرد واحد.
في تقرير نشر في نيتشر كوميونيكيشنز، وبتمويل من مركز ديفيز للأبحاث على مدى السنوات الـ 15 الماضية، أظهر الباحثون أن جينومات سلالات ماشية مهمة في العصر الحديث، أنجوس (Bos taurus taurus) وبراهمان (Bos taurus indicus)، يمكن فك شفرته بالكامل من فرد هجين واحد يحمل جينات كلا السلالتين، باستخدام استراتيجية تجميع الجينوم المبتكرة.
على الرغم من أنها تظهر في الماشية، فإن النهج قابل للتطبيق على الأنواع الأخرى بما في ذلك البشر.
يقول دكتور لويد لو، من كلية علوم الحيوان والطب البيطري بجامعة أديليد، إن التقنية، التي تسمى تجميع تلاثي أو trio binning، تعطي تسلسل الجينوم الحقيقي لكل كروموسوم في الفرد.
من الصعب الحصول على جينوم كامل من كائن حي يرث نصف الكروموسومات من الأم والنصف الآخر من الأب بسبب التشابه الكبير بين الكروموسومات الأبوية.
قال لويد: “في عام 2018، تمكنا من إثبات أنه باستخدام هذه الطريقة، كان من الممكن تحديد أقسام كبيرة من الحمض النووي من الوالدين، والآن في عام 2020 استخدمنا نفس المفهوم لإنشاء تسلسل الكروموسومات الكاملة”.
وأضاف البروفيسور جون ويليامز: “إن فصل الجينومات الأمومية والأبوية أمر صعب للغاية، لكننا تمكنا الآن من القيام بذلك وإنشاء أفضل مجموعات الجينوم المتاحة لأي ماشية، ويمكن القول أي نوع.”
مقالات شبيهة:
“ستسهل هذه التسلسلات الجينومية عالية الجودة دراسة جينات الأبقار بدقة أكبر لتحسين سمات الإنتاج والرعاية الاجتماعية.”
تم إدخال سلالات براهمان وأنجوس الفرعية بشكل منفصل منذ آلاف السنين وتعرضوا لضغوط اختيار مختلفة جدا منذ ذلك الحين؛ بيئات رطبة وبيئية في حالة إنتاج أبقار براهمان ولحوم الأبقار في ماشية أنجوس.
وتنعكس هذه الخصائص والتواريخ المختلفة في جينوماتها، مما يجعلها موضوعات اختبار مثالية.
السلالات الهندية مثل أبقار براهمان هي أكثر قدرة على تنظيم درجة حرارة الجسم ويتم دمجها بشكل روتيني مع السلالات الأوروبية مثل أنجوس لإنتاج الماشية التي تتكيف بشكل أفضل مع المناخات الاستوائية.
بالنظر إلى الاختلافات الكبيرة في سمات الإنتاج والتكيف بين السلالات، تساعدنا مقارنة الجينومات على فهم كيفية تكيف الحيوانات مع بيئتها، وهو أمر ذو أهمية علمية واقتصادية كبيرة.
وقال البروفيسور ستيفان هيندلر إن هناك حاجة إلى جينومات عالية الجودة لكلا النوعين الفرعيين من الماشية لفك الاختلافات بين السلالتين.
وقال: “إن هذه التكنولوجيا ستؤدي في نهاية المطاف إلى تربية الماشية التي تكون أكثر إنتاجية في البيئات القاسية، كما أنها أكثر ملاءمة من منظور رعاية الحيوان”.
وأضاف: “كشفت المقارنة بين Brahman و Angus عن نسخة إضافية محددة من إنزيم الأحماض الدهنية التي قد تكون مهمة لتنظيم عملية التمثيل الغذائي المتعلقة بتحمل الحرارة.”
