ابتكار تقنية تمكن من رؤية عمل الجينات بدقة غير مسبوقة

طور علماء في مركز تنظيم الجينوم ومعهد الأبحاث في الطب الحيوي في إسبانيا تقنية تصوير جديدة تمكن الباحثين من رؤية عمل الجينات بدقة غير مسبوقة.

وتلتقط تقنية التصوير الجديدة المسماة MiOS بنية الجينوم البشري بدقة لم تتحقق من قبل، وتسمح برؤية كيف تنثني الجينات الفردية على مستوى النيوكليوسومات، الوحدات الأساسية التي تشكل البنية ثلاثية الأبعاد للجينوم.

ووفقا للباحثين، تعمل التقنية من خلال الجمع بين الفحص المجهري عالي الدقة والنمذجة الحسابية المتقدمة، وهي الطريقة الأكثر شمولا التي تم إنشاؤها لدراسة شكل الجينات.

وتتيح التكنولوجيا الجديدة إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للجينات والتنقل بينها افتراضيا، ولا تعطى فقط تصور هياكلها ولكن أيضا تفاصيل حول كيفية تحركها أو مدى مرونتها، والتي يمكن أن تساعد في فهم كيفية نشوء بعض الأمراض الوراثية. 

وبحسب الباحثين، يمكن أيضا استخدام هذه التقنية لاختبار الأدوية التي تغير شكل الجين للمساعدة في اكتشاف علاجات جديدة لأنواع مختلفة من الأمراض.

وأبرز العلماء أن التكنولوجيا الحالية هي أحدث تقدم علمي في تقنيات التصوير المستخدمة في دراسة الكائنات الحية، والتي بدأت منذ أكثر من 400 عام مع إنشاء المجاهر.

على الرغم من التقدم الكبير، كانت قيود المجاهر الضوئية واضحة منذ عام 1873، والتي كانت لا تتجاوز دقتها القصوى 0.2 ميكرومتر. 

وتم التغلب على هذا الحد المادي في القرن الحادي والعشرين من خلال إنشاء الفحص المجهري فائق الدقة، وهو إنجاز حصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 2014.

ويتطلع العلماء خلال الوقت الحالي إلى أخذ التكنولوجيا خطوة إلى الأمام، بإضافة المزيد من طبقات المعلومات.

لذلك افترض الباحثون أنه باستخدام الفحص المجهري فائق الدقة ودمجها مع أدوات حسابية متقدمة، يمكن الحصول على صور للجينات على مستوى التفاصيل اللازمة لدراسة شكلها ووظيفتها.

وقال خوان بابلو أركون، الباحث في معهد البحوث الطبية الحيوية: "توفر التقنية الجديدة تفاصيل غير مسبوقة، مما يساعدنا فعليًا على التنقل داخل الجينات وكشف كيفية تنظيمها على نطاق جديد تماما".

وأضاف أركون "تقنيتنا مماثلة للارتقاء من تلسكوب هابل الفضائي إلى جيمس ويب، ومن خلالها سنكتشف أبعد نواة بشرية".