التحق بالجامعة
الانتقال إلى الجامعة
انضم إلينا
وظائف أعضاء هيئة التدريس
رؤيتنا
المجلة العلمية
البروفسور نينا فيدروف والبروفسور سمير حمدان
نشرت المجلة العلمية Nucleic Acids Research مؤخراً ورقة بحثية تناولت بحثاً مهماً يجرى بالتعاون بين مختبرين في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية وهما مختبر البروفسور سمير حمدان، الأستاذ المساعد في العلوم البيولوجية، ومختبر البروفسور نينا فيدوروف، الأستاذة البارزة في العلوم البيولوجية. وتشرح هذه الورقة طرق التعديل الجيني على نباتات المحاصيل الزراعية التي يمكن أن تجعلها أكثر تحملاً للإجهاد والظروف الطبيعية المجهدة والقاسية.
يقول البروفسور حمدان : "كان من نتائج التعاون مع مختبر البروفسور فيدوروف، أن قام مختبرنا بمبادرة كبيرة قبل عامين لزيادة إسهاماتنا في المحاور الأربعة البحثية الرئيسية للجامعة المتمثلة في الغذاء والماء والطاقة والبيئة". وبدأ البروفسور حمدان وفريقه بإجراء الأبحاث الحيوية على المستوى الجزيئي لنوع محدد من الحمض النووي الريبي (RNA) في النباتات يسمى (miRNA) .
يتم في الخلايا الحية نسخ المعلومات الجينية من الحمض النووي الصبغي (DNA) إلى ناقل الحمض النووي الريبي (mRNA) ثم تترجم هذه المعلومات الجينية إلى البروتينات اللازمة لأداء الوظائف الحيوية. جزيء (miRNA)عبارة عن تسلسل قصير من الحمض النووي الريبي (RNA) مسؤول عن ضبط التعبير الجيني، ويعمل عن طريق اتصاله بناقل الحمض النووي الريبي mRNA (الهدف) لضبط عملية ترجمة المعلومات الجينية أو كبتها.
يقول البروفسور حمدان : " يلعب الحمض النووي (miRNA) دوراً مركزياً في نمو النبات واستجابتها للبيئات المجهدة، بما في ذلك الاستجابة للجفاف والحرارة والملوحة العالية وتأثيرات البكتيريا والفيروسات. لذلك من المهم جداً فهم كيفية نشوء الحمض النووي (miRNA) والتي يمكن أن يستفاد منها بصورة كبيرة في تعديل جينات النباتات وزيادة قدرتها على تحمل الإجهاد، الأمر الذي يؤدي إلى زيادة إنتاج المحاصيل الزراعية".
طور مختبر البروفسور فيدوروف أول نظام معالجة لجزيء (miRNA) في المختبر، بدءاً بتحديد مسارات المعالجة للمعلومات الجينية له. وقد أعرب البروفسور حمدان عن مدى سعادته بالعمل مع البرفسور فيدوروف في التوصيف الجزيئي للحمض النووي (miRNA).
درس الباحثون عملية إنتاج الحمض النووي (miRNA) في نبات Arabidopsis thaliana - وهو نبات نموذجي يستخدم غالباً في دراسات علم الوراثة الجزيئي - حيث تبين أنه يتم التحكم في إنتاج الحمض النووي (miRNA) بواسطة أنزيم يسمى DCL1 وبروتينين آخرين هما HYL1 وSE. يقول البروفسور حمدان : " للبروتين SE دور كبير في تكوّن الحمض النووي (miRNA) ) في كل من النباتات والحيوانات. وقد قدمنا في بحثنا أوّل توصيف لتفاعلات SE مع الحمض النووي الريبي RNA وكيف يعزز SE من نشاط أنزيم DCL1".
ويقول البروفسور حمدان إن فريقه لم يتوقع مدى تعقيد التفاعل بين SE مع الحمض النووي الريبي RNA وأنزيم DCL1 نظراً لحجم التغييرات والتبديلات في البروتين والتي يعززها الحمض النووي الريبي RNA نفسه. وهذا يدل على أن فك شفرة الآلية الجزيئية لتكوّن الحمض النووي (miRNA) سوف يكون أمراً صعباً جداً و يحتاج الى أبحاث كثيرة في المستقبل.
ويصف البروفسور حمدان التعاون مع مختبر البروفسور فيدوروف بأنه مهم جداً لأنه يجمع بين منهجين تجريبيين متكاملين وقويين في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية . حيث يمتلك مختبر البروفسور فيدوروف الخبرة في زراعة الخلايا النباتية المعلقة وإجراء دراسات علم الوراثة النباتية وبيولوجيا الخلية. في حين يمتلك مختبر البروفسور حمدان الخبرة في تطبيق المناهج الفريدة التي تجمع بين تقنيات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية التقليدية مع المراقبة في الوقت الفعلي باستخدام تقنيات تصوير الجزيء الواحد لدراسة آليات اتصال مركبات الأحماض النووية متعددة البروتينات .
ويأمل البروفسور حمدان وفريقه بأن يتمكنوا من تقديم صور جزيئية لـلحمض النووي (miRNA) على مستوى جزيء واحد وبدقة عالية جداً، الأمر الذي سيساعدهم على فك آلية تكوّنه الديناميكية المعقدة للغاية وبصورة كاملة .
