الكشف عن الآلاف من أشكال الحياة الغامضة
استعدّ لانفجار الحياة. ففي العام المقبل، سيُكشف عن آلاف الميكروبات التي كانت مجهولة سابقا.
البكتيريا والميكروبات الأخرى موجودة حولنا في كل مكان، لكننا لا نعرف منها سوى 1% فقط. أمّا البقيّة فهي عبارة عن “مادة ميكروبية معتمة Microbial dark matter.
من الصعب دراسة هذه الميكروبات الغامضة لأن معظمها لا يمكن زراعته في المختبرات، فهي بحاجة إلى ظروف بيئتها الطبيعية – سواء كانت فوهات حرارية مائية حارة أم أمعاءنا – للبقاء على قيد الحياة.
ويتغلب مجال الميتاجينومكس Metagenomics على هذه المشكلة عبر أخذ عيّنة من البيئة الطبيعية، وقراءة كل الحمض النووي الموجود فيها -لا عجب فهذا هو الميتاجينوم- ثم يستخدم الحواسيب لإعادة تركيب الجينوم من جميع الكائنات الحيّة، وهي عمليّة شديدة الصعوبة.
وقد حقّق مجال الميتاجينومكس بالفعل اكتشافات كبيرة، ففي سبتمبر، استطاع فيليب هيوغنهولتز Philip Hugenholtz وفريقه من جامعة كوينزلاند University of Queensland في أستراليا التعرّف على 1749 نوعا جديدا من الميكروبات عبر استخدامه. ولكن هذا كان مجرّد غيضٍ من فيض.
ومن المقرر أن يكشف فريق هيوغنهولتز النقاب عن 382 نوعا ميكروبيا آخر في عام 2018. وكما تقول مجموعات أخرى إنها وجدت الآلاف من الأنواع الجديدة في التربة الصقيعية وفي الينابيع الحرارية الأرضية وفي أمعائنا، وفي أماكن أخرى.
ويقود نيكوس كيربيديس Nikos Kyrpides وفريقه من معهد الجينوم المشترك مع وزارة الطاقة الأمريكية US Department of Energy Joint Genome Institute أكبر مشروع ميتاجينوم. وسينشرون في العام القادم جينومات أكثر من مئة ألف نوع ميكروبي من بيئات متنوّعة. ولا يعلم الفريق عدد الميكروبات التي ستكون جديدة على العلم بعد، لكنّهم يتوقعون أن يكون العدد بالآلاف.
وبمجرد نشر الجينومات، فإنّنا سنكون قادرين على دراستها لمعرفة ما يفعله كل نوع. يمكننا على سبيل المثال البحث عن الأنماط التي تشبه الجينات في الكائنات الحية الدقيقة المعروفة بإنتاج الميثان أو الأكسجين.
“في عام 2018، سينشرون جينومات أكثر من مئة ألف ميكروب. آلاف منها ستكون جديدة على العلم”
وهناك عدة أسباب تجعل هذه النتائج نتائج مهمّة، فقد تثبت أنواع جديدة أهمّيتها في الطب أو الصناعة، فلربّما أسهمت في تطوير مضادات حيويّة جديدة، أو تحويل مياه المجاري إلى مياه نظيفة.
كما سيزودنا ملء شجرة العائلة الميكروبية بأدلّة على تاريخنا التطوري الأقدم، فقد نكون قادرين مثلا على تتبع أصول عمليات الحياة الأساسية مثل التنفس والبناء الضوئي. ويقول كيربيديس: “إنّ هذا مجرّد بداية.”
