بروتين من الأرز يبني الحمض النووي الريبوزي من الصفر ويقلب قاعدة في الكتب المدرسية

لعقود، علّمت البيولوجيا الجزيئية أن الحمض النووي الريبوزي ناسخ. فلكي تصنع الخلية سلسلة من الحمض النووي الريبوزي تحتاج إلى قالب، هو عادة الحمض النووي، وإلى إنزيم يُسمى البوليميراز يقرأه ويكتب التسلسل المطابق. وتزعم ورقة بحثية جديدة من مختبر في جامعة ويستليك في هانغتشو بالصين أن هذه القاعدة قد لا تكون شاملة، على الأقل بالنسبة لبروتين نباتي واحد.

جاء العمل من مختبر شي ييغونغ، وهو عالم أحياء بنيوية ورئيس جامعة ويستليك، ونُشر في مجلة Vita. ووفقًا لتقرير نشرته صحيفة العلوم والتكنولوجيا اليومية، وجد الفريق أن بروتينًا من الأرز يُدعى OsNTP4 قادر على بناء الحمض النووي الريبوزي من الصفر في أنبوب اختبار. ولم يكن البروتين بحاجة إلى قالب ولا إلى سلسلة موجودة مسبقًا من الحمض النووي الريبوزي ليبدأ العمل.

هذا ادعاء لافت. فتصنيع الحمض النووي الريبوزي دون قالب ليس مجهولًا في علم الأحياء، لكنه نادر وينتمي عادة إلى إنزيمات متخصصة في سياقات غير مألوفة. والعثور عليه في نبات زراعي شائع، وفي بروتين دُرِس لأسباب أخرى، يوحي بأن التفاعل قد يكون أوسع انتشارًا مما تسمح به الكتب المدرسية. ويذكر الفريق أن بروتينين آخرين، هما OsNTP10 من الأرز وAtURT1 من الأرابيدوبسيس، أظهرا نشاطًا مشابهًا، ما يشير إلى أن القدرة مشتركة بين أنواع نباتية وليست محصورة في نوع واحد.

كان الإعلان موجزًا وتقنيًا، ولم يتح بعد للباحثين الخارجيين الوقت للإدلاء بآرائهم علنًا. وستكون إعادة الإنتاج المستقلة مهمة، لأن الاكتشاف يمس افتراضًا جوهريًا حول كيفية انتقال المعلومات الوراثية. فإذا كانت الخلايا النباتية قادرة على توليد الحمض النووي الريبوزي دون قالب، فإن التبعات تمتد من كيفية استجابة المحاصيل للإجهاد إلى كيفية تفكير العلماء في أصل الحياة، حين ربما تجمّعت جزيئات الحمض النووي الريبوزي الأولى دون مخطط من الحمض النووي لتنسخه.

شي واحد من أشهر علماء الحياة في الصين، ويُعرف بأعماله البنيوية على البروتينات وبدوره في تحويل ويستليك إلى جامعة بحثية. وتحوّل مختبره نحو استقلاب الحمض النووي الريبوزي في النباتات جدير بالملاحظة في حد ذاته، فهو مؤشر على أن أبرز مجموعات البيولوجيا البنيوية في البلاد تمتد إلى أسئلة جديدة.

أما الجانب العملي فلا يزال تخمينيًا. فالحمض النووي الريبوزي محوري في كيفية نقل الخلايا للتعليمات الوراثية وتنظيمها للجينات وبنائها للبروتينات. وبروتين نباتي قادر على بدء سلاسل من الحمض النووي الريبوزي بنفسه قد يمنح الخلية، من حيث المبدأ، وسيلة للاستجابة السريعة للتغير دون انتظار الحمض النووي. لكن تحويل هذه الفكرة إلى استخدام زراعي أو طبي يبعد سنوات، والمساهمة المباشرة للورقة هي لغز على مختبرات أخرى اختباره.

في الوقت الحالي، تذكّرنا القصة بأن العقيدة المركزية، أي فكرة تدفق المعلومات من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبوزي ثم إلى البروتين، تصف الطريق الرئيسي لا كل الطرق. وبروتين من الأرز يكتب الحمض النووي الريبوزي دون قالب هو من النتائج التي تعيد طلاب الدراسات العليا إلى طاولة المختبر ومؤلفي الكتب المدرسية إلى مسوداتهم.