تقنية "الباركود للحمض النووي" لتصنيف الحيوانات في ويلز

تعتبر مدينة ويلز في المملكة المتحدة، موطنًا لما يقرب من 1.143 نوع نبات زهري وصنوبري، كما ذكرت الرئيس للحفظ والبحث في الحديقة، ناتاشا دي فير، والتي ترأست فريق لتوثيق كل واحد منهم باستخدام نهج جديد، ولا يمكن أن يحدث ثورة في قدرتنا على تسمية عالمنا، بل سيساعد على تطبيق القانون على الجرائم التي تتراوح بين الاحتيال على المأكولات البحرية إلى عمليات الاتجار بالأحياء البرية.

وبدأ علم التصنيف بشكل واقعي مع كارل لينيوس منذ أكثر من 250 عام، ولم ينته بوفاته، التقنيات المتطورة من مجال البيولوجيا الجزيئية تقدم مقاربات جديدة لتحديد الهوية، واستخدمته دي فير، وفريقها من الباحثين لتصنيف النباتات الأصلية في ويلز.

ووسع بعض الزملاء في الحديقة النباتية الملكية، أدنبره، الموارد لتغطية المملكة المتحدة بأكملها، معتمدين في الأساس على تقنية "باركود الحمض النووي"، فهذه الأقسام الصغيرة من المادة الوراثية، تسمح للباحثين لتحديد الأنواع، في الأساليب التقليدية، منها "فحص شكل الورقة، أو أجزاء الزهرة عند الحصاد".

وتُستخدم تقنية "باركود الحمض النووي"، أو "الترميز الجيني"، للتعرف على النوع فهناك أكثر من مليون كائن حي ما بين نبات أو حيوان، ويحدد البركود هوية الأنواع النباتية، ويتكون من عدد من "نيوكلتيدات" الحمض النووي.

وتتمثل مزايا  تطبيق هذه التقنية الحديثة في توثيق النباتات على مستوى الحمض النووي، ولا سيما النباتات المُهددة بالانقراض، ومنع التجارة في بعض الأصناف غير المُصرًح بتداولها خارج الدولة، إضافة إلى إمكانية إيجاد تصنيف وتعريف دقيق للنباتات، التي تدخل في صناعة الأدوية، ولا سيما الأعشاب التي تبدو متشابهة، وغير مميزة للعين المجردة.

وتمييز كل نوع على حدة عبر استخدام تقنية "الباركود"، وتصنيف وتعريف الأنواع غير المُعرًفة، واكتشاف أنواع جديدة إن وجدت، وتحديد وتعريف الأصناف النباتية المُستخدمة في الصناعات الغذائية، قبل وبعد التصنيع، ومعرفة المحتوى النباتي للأغذية المعلبة، كما يمكن الاستفادة من هذه التقنية في علم الأدلة الجنائية.

وبدأ العمل بهذه التقنية على المستوى الدولي في عام 2003، عندما اقترح الباحث من جامعة جليف في كندا بول هيبرت، فكرة "الباركود للحمض النووي"،  عبر ورقة بحث بعنوان "تحديد الهوية البيولوجية عبر الباركود للحمض النووي" واستخدم المجتمع الدولي للعمل نظام الترميز الجيني، لتحديد الهوية البيولوجية للكائنات الحية.

وتساعد هذه التقنية على عمل قاعدة بيانات لتصنيف هذه النباتات، وتوفير المعلومات الحيوية على المستوي الجزيئي، وربطها بقاعدة البيانات العالمية لتصنيف النباتات، ويبدأ العمل بجمع النباتات والحيوانات وغيرها من منتجات البيئة المحلية موضع الدراسة، ومن ثم استخراج وتنقية الحمض النووي من الأنسجة أو المواد المصنعة، وتضخيم منطقة محددة من البلاستيدات الخضر (الميتوكوندريا) أو الجينوم النووية، باستخدام تقنية التفاعل المتسلسل (PCR)، مما يساعد على تحليل ناتج PCR عبر الفصل الكهربائي، واستخدام جهاز قراءة الباركود الجيني عبر تحديد تسلسل القواعد النيتروجينية.

واستغرقت دي فير وفريقها أربع سنوات لبناء مكتبة مرجعية تحتوي على الباركود لكامل الحياة النباتية في ويلز، وكانت المملكة المتحدة هي أول دولة تقوم بمثل هذا الإجراء، الذي انجر في عام 2012، وبدأ منذ عقود بجمع الهواة والعلماء المهنيين.

وتحقق الفريق من كل قسيمة عبر عينات متعددة مطلوبة لكل الأنواع من قبل خبير تصنيف النبات تيم ريتش، قبل إزالة قصاصة صغيرة، واستخراج الحمض النووي في المختبر، ومن ثمً كانت النتيجة معرفة تصنيف النباتات، وبعدها أصبحت البيانات متاحة في المكتبات الدولية.