تُعد هذه المهمة إنجازًا علميًا غير مسبوق، إذ لا تقتصر على إعادة بناء الحمض النووي فحسب، بل تتطلب أيضًا ضمان عمله بكفاءة داخل الخلية الحية. وقد كان تصنيع جينومات اصطناعية مقصورًا سابقًا على البكتيريا البسيطة، إلا أن العلماء تمكنوا الآن من إعادة برمجة الجينوم الكامل للخميرة، التي تُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الغذائية والدوائية والتكنولوجيا الحيوية.

تحديات وحلول

في سبيل تحقيق هذا الإنجاز، واجه الباحثون عدة تحديات رئيسية، من أبرزها:

ضبط الجينوم: كان من الضروري ضبط الجينوم بدقة لضمان عمله، وهو ما تطلب استخدام تقنية CRISPR للتعديل الجيني، التي مكّنت العلماء من تصحيح الأخطاء عبر تعديل الحمض النووي بدقة عالية.

استخدام مصادر الطاقة: واجهت الخميرة الاصطناعية صعوبة في استخدام الجلسرين كمصدر للطاقة عند التسخين، إلا أن الفريق البحثي تمكن من التغلب على هذه المشكلة.

تحسين العلامات الجينية: كان وضع العلامات الجينية بشكل غير صحيح يؤدي إلى اضطراب في عمل الخلايا، مما يؤثر على تنشيط الجينات المهمة، لكن العلماء نجحوا في تحسين هذه العملية.

ووصفت عالمة الأحياء الجزيئية ساكي بريتوريوس هذا الإنجاز بأنه "نقطة فارقة في علم الأحياء الاصطناعية"، مشيرةً إلى أن الفريق تمكن بعد سنوات من البحث من تحديد جوهر المشكلة وحلها، مما يمثل اختراقًا كبيرًا في الهندسة الوراثية.

ولا تقتصر فوائد هذا المشروع على الزراعة فحسب، إذ يمكن أن يسهم الحمض النووي الاصطناعي في تسريع إنتاج الأدوية، وتعزيز مقاومة النباتات للتغيرات المناخية، بل وحتى تطوير مواد حيوية جديدة.

وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Communications العلمية.