الجينات الغامضة التي تبقيك على قيد الحياة | سلكي

عندما يتعلق الأمر بالعدد الكبير الذي لم يكن معروفًا ، أجرى الفريق دراسة أخرى ، مستخدمين أفضل الكائنات الحية المفهومة (على المستوى الجيني) على الإطلاق: ذبابة الفاكهة سوداء البطن. كان ذباب الفاكهة موضوعًا للبحث لأكثر من قرن لأنه سهل وغير مكلف للتكاثر ، وله دورة حياة قصيرة ، وينتج الكثير من الشباب ، ويمكن تعديله وراثيًا بعدة طرق.

استخدم الفريق التحرير الجيني لتقليل استخدام حوالي 300 جين منخفض الدرجات موجود في كل من البشر وذباب الفاكهة. يقول فريمان: “وجدنا أن ربع هذه الجينات المجهولة كانت قاتلة – عندما أُسقطت ، تسببت في موت الذباب ، ومع ذلك لم يعرف أحد شيئًا عنها”. “تسبب 25 في المائة أخرى منهم في تغيرات في الذباب – أنماط ظاهرية – يمكننا اكتشافها بعدة طرق.” تم ربط هذه الجينات بالخصوبة ، والتنمية ، والحركة ، ومراقبة جودة البروتين ، والمقاومة للتوتر. يقول فريمان: “كان عدم فهم الكثير من الجينات الأساسية أمرًا مدهشًا”. من الممكن أن يكون للاختلاف في هذه الجينات تأثيرات كبيرة جدًا على صحة الإنسان.

يتم الاحتفاظ بكل هذه المعلومات “غير المعروفة” في قاعدة بيانات ، والتي يتيحها الفريق للباحثين الآخرين لاستخدامها في اكتشاف بيولوجيا جديدة. قد تكون الخطوة التالية هي تسليم البيانات حول هذه الجينات الغامضة والبروتينات الغامضة التي تخلقها إلى الذكاء الاصطناعي.

على سبيل المثال ، يمكن أن توفر AlphaFold من DeepMind رؤى مهمة حول ما تفعله البروتينات الغامضة ، لا سيما من خلال الكشف عن كيفية تفاعلها مع البروتينات الأخرى ، كما يقول Alex Bateman من المعهد الأوروبي للمعلومات الحيوية ، ومقره بالقرب من كامبريدج بالمملكة المتحدة. وكذلك يمكن لـ cryo-EM ، وهي طريقة لإنتاج صور لجزيئات كبيرة ومعقدة ، كما يقول. وقد أظهر فريق من جامعة كوليدج لندن طريقة منهجية لاستخدام التعلم الآلي لمعرفة ما تفعله البروتينات في الخميرة.

يعتبر Unknome غير معتاد من حيث أنه قاعدة بيانات بيولوجية ستتقلص كلما فهمناها بشكل أفضل. توضح الورقة البحثية أنه خلال العقد الماضي “انتقلنا من 40 في المائة إلى 20 في المائة من البروتينات البشرية التي لها مستوى معين من الغموض” ، كما يقول بيتمان. ومع ذلك ، وفقًا لمعدلات التقدم الحالية ، فإن العمل على وظيفة جميع جينات ترميز البروتين البشري قد يستغرق أكثر من نصف قرن ، حسب تقديرات فريمان.

إن اكتشاف أن الكثير من الجينات لا تزال يساء فهمها يعكس ما يسمى بتأثير إنارة الشوارع ، أو مبدأ بحث السكير ، وهو تحيز رصدي يحدث عندما يبحث الناس فقط عن شيء يسهل النظر فيه. في هذه الحالة ، تسبب في ما يسميه فريمان ومونرو “تحيزًا في البحث البيولوجي تجاه ما سبق دراسته”.

الأمر نفسه ينطبق على الباحثين ، الذين يميلون إلى الحصول على تمويل للبحث في مناطق مفهومة جيدًا نسبيًا ، بدلاً من الذهاب إلى ما يسميه فريمان البرية. يشرح مونرو أن هذا هو السبب في أن قاعدة البيانات مهمة جدًا – فهي تحارب اقتصاديات الأوساط الأكاديمية ، التي تتجنب الأشياء غير المفهومة جيدًا. يقول مونرو: “هناك حاجة إلى نوع مختلف من الدعم لمعالجة هذه الأمور المجهولة”.

ولكن حتى مع توفر قاعدة البيانات وانتقاء الباحثين لها ، ستظل هناك بعض النقاط العمياء المعرفية. ركزت الدراسة على الجينات المسؤولة عن البروتينات. على مدى العقدين الماضيين ، تم العثور على مناطق مجهولة من الجينوم تحتوي أيضًا على شفرة RNAs صغيرة – قصاصات من المواد الجينية التي يمكن أن تؤثر على الجينات الأخرى ، والتي تعتبر منظمات حاسمة للتطور الطبيعي ووظائف الجسم. قد يكون هناك المزيد من “المجاهيل المجهولة” الكامنة في الجينوم البشري.

في الوقت الحالي ، لا يزال هناك الكثير للدخول إليه ، ويأمل فريمان أن يشجع هذا العمل الآخرين على دراسة جينات Terra Incognita: “هناك أكثر من Unknome كافٍ لأي شخص يريد استكشاف بيولوجيا جديدة حقًا.”