Top

تأثير التقنية على علم الأحياء التطوري

علماء جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية يجتمعون مع الخبراء الدوليين لمناقشة تأثير التقنية على علم الأحياء التطوري في مؤتمر أبحاث تحليلات البيانات الضخمة في علم الأحياء التطوري.

- بقلم ديفيد مورفي, من أخبار جامعة الملك عبدالله 

أقيم في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية مؤتمر أبحاث تحليلات البيانات الضخمة في علم الأحياء التطوري في الفترة من 4 إلى 6 ديسمبر 2017. وجمع المؤتمر الباحثين والخبراء من جامعة الملك عبدالله ونظرائهم الدوليين لمناقشة آخر المستجدات في مجال البيانات الضخمة وعلم الأحياء التطوري. وكان المؤتمر من تنظيم مركز أبحاث العلوم الحيوية الحاسوبية في الجامعة والذي نجح في تقديم منصة فعالة لتبادل الأفكار حول تقدم الأبحاث في تحليلات البيانات الضخمة والمعقدة والمعلوماتية الحيوية في علم الأحياء التطوري. واستمر المؤتمرثلاثة أيام تخللتها المحاضرات وحلقات النقاش والعروض التقديمية التي ركزت في مجملها على دور علوم الحاسب الآلي في مجال العلوم الحيوية بشكل عام، وعلم الأحياء التطوري على وجه الخصوص، وأيضاً الدروس المستفادة من هذه المجالات بالنسبة للعلوم الحسابية.

الماضي والحاضر

وفي كلمته الترحيبية، رحب البروفيسور معتز النزهي، عميد قسم العلوم والهندسة الحاسوبية والكهربائية والحسابية في الجامعة بالضيوف الدوليين المشاركين في المؤتمر، وسلط الضوء على جهود جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية في مجال الأبحاث ودورها الكبير كمؤسسة بحثية عالمية.

البروفيسور معتز النزهي، عميد قسم العلوم والهندسة الحاسوبية والكهربائية والحسابية في الجامعة يرحب بالضيوف الدوليين المشاركين في المؤتمر.

كما عبر البروفيسور معتز عن عميق فخره وسعادته بالجوائز العالمية التي حصلت عليها هيئة تدريس الجامعة لهذا العام والتي بلغت خمس جوائز مهنية. وهو دليل على جودة أعضاء هيئة التدريس في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية في مختلف أقسامها الأكاديمية ويعكس مدى تطور جامعة الملك عبدالله السريع في فترة وجيزة وتميز مجتمعها العلمي على الصعيد العالمي. 


جانيت كيلسو، رئيسة مجموعة أبحاث المعلوماتية الحيوية في معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية.

وقدمت جانيت كيلسو، رئيسة مجموعة أبحاث المعلوماتية الحيوية في معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية، محاضرة شيقة عن النتائج الحديثة للحمض النووي القديم وكيف أن جينومات الإنسان البدائي تقدم معلومات قيمة عن التاريخ البشري القديم. كما ناقشت كيلسو العمل الذي قام به فريقها أخيراً لتحديد التسلسل الجينومي للإنسان البدائي باستخدام الجينوم العام، والتعبير الجيني، وبيانات النمط الظاهري. تقول كيلسو: "يمكنك استنتاج الكثير من التسلسل الجينومي أكثر من دراسة العظام. إلا أن تسلسل جينوم الانسان البدائي كان مستحيلاً إلى حد كبير في الماضي. ولكن تقنيات التسلسل قد تقدمت بمعدل سريع في الفترة الأخيرة". ​

 وألقى البروفيسور سودهير كومار، أستاذ لورا كارنيل ومدير معهد الجينوم والطب التطوري في جامعة تمبل، محاضرة تحدث فيها عن دور الطبيعة وتأثيرها على الأرض منذ آلاف السنين. وسلط الضوء على الأبحاث الحديثة التي قام بها فريقه في مجال طب الوراثة المندلية (Mendelian) والسرطان والأمراض المعقدة. وتحدث كومار عن ظهور الطفرات الجديدة بشكل مستمر في جينوماتنا التي تحددها عملية الانجراف الجيني والانتقاء الإيجابي. يقول البروفيسور كومار: "تساعد دراسة الطفرات في استنتاج تاريخ الأنواع والجينات للكائنات الحية، فضلاً عن بناء نماذج تنبؤية أفضل. ويعتبر مجال دراسة الطفرات الجسدية مجال مهم جداً اذ يمكننا من خلاله فهم المعلومات الماضية واستخدامها في الحصول على المعلومات في المستقبل."

الفائزون بجائزة الملصقات الطلابية (من اليمين لليسار) نيقولا غانيون (المركز الثالث)، علياء محمد (المركز الأول) ، فاسيليكي كوردوباتي (جائزة اختيار الجمهور).

واختتمت محاضرات اليوم الأول بمعرض لملصقات أبحاث الطلبة في المجالات ذات الصلة بموضوعات المؤتمر.

التطور التكيفي

تحدث البروفيسور شوزو يوكوياما، من قسم الأحياء في جامعة إيموري، عن رؤية التطور التكيفي في الفقاريات، وسلط الضوء على مجموعة مذهلة من الأنماط الظاهرية في الحيوانات المعاصرة، والتي يفترض أنها تطورت من خلال تراكم سلسلة من الطفرات المفيدة انتقائياً. يقول البروفيسور يوكوياما: "نقوم في المختبرات بعمل فحص المزرعة للخلايا من أجل دراستها، فنحن مهتمون في كيفية تكيف الحيوانات مع البيئة على المستوى الجزيئي، ولكننا لا نجري دراسات إحصائية كثيرة نظراً لأن التطور التكيفي يحتوي على العديد من المسارات. فلو نظرنا إلى الفقاريات البدائية لوجدنا أنها كانت تعيش في بيئة مياه موحدة، وضحلة، ولكن الأنواع الحديثة أصبحت تنمو وتزدهر في بيئات متغيرة للغاية. وهناك عوامل كثيرة تعمل مع بعضها البعض لجعل التطور التكيفي ممكنناً".

الغابات المطيرة في المحيط

وألقى البروفيسور كريستيان فولسترا، المدير المساعد لمركز أبحاث البحر الأحمر، كلمته بعنوان "حتمية الميتا أورغانيزم: الكائنات التي تتشكل من تجمع عدد كبير من الكائنات الفردية". وركز فولسترا حديثه على الجهود التي بذلت أخيراً للتحقق من وظيفة الميتا أورغانيزم وتطورها، وكيف أن العلاقة بين الكائن المضيف والمكروبات تقدم مفهوماً جديداً عن علم الأحياء للكائنات المضيفة على غرار الميكروبيوم وهو مجموعة الميكروبات المتعايشة مع الإنسان أو أي من الكائنات الحية الأخرى. يقول البروفيسور فولسترا: "الشعاب المرجانية هي كائنات حية معمرة وذات أجيال طويل ويمكن تكييفها وراثياً مع بيئتها الحرارية. حيث أظهرت دراساتنا أن الجغرافيا ليست عاملاً مقيداً. وتعتبر الشعاب المرجانية "الغابات المطيرة في المحيط" والمرجان هو أساس النظم البيئية للشعاب المرجانية والكائنات الحية الدقيقة في البحار. وتوجد العديد من الدراسات التي تدعم فكرة أن الميكروبيوم يرتبط بصورة محددة بالكائنات المضيفة متعددة الخلايا. ومع ذلك، فالمرجان من الكائنات المهددة عالمياً نتيجة التأثيرات المحلية والدولية. وأحد هذه التهديدات هو ظاهرة ابيضاض المرجان الآخذة في الازدياد، والذي يهدد بتغير بيئة الشعاب المرجانية بالكامل .  ومن خلال أبحاثنا نهدف لدراسة بنية الميتا أورغانيزم ووظيفتها باستخدام نظام نموذج إيبتاسيا (Aiptasia). فالكائنات الحية لا تعيش في عزلة ولكي تبقى على قيد الحياة تحتاج أن تتطور."

تبادل المشورة والمعرفة

ركزت الجلسة الصباحية يوم الأربعاء 6 ديسمبر على المواهب الشابة. حيث أعطيت الفرصة للطلبة يي مي نغ، وعلياء محمد، وغفران عثوم، ويو لي، وسارة الغامدي، لمناقشة وتقديم أبحاثهم ونتائجها، إضافة لعرض ملصقات أبحاثهم. 


الطلبة مع زوار المؤتمر أثناء معرض ملصقات أبحاثهم.

 ​
كما ناقش الطبيب السعودي الدكتور فوزان سامي الكريع، علم الجينوم الطبي على نطاق واسع في المملكة حيث قال: "تحول مجالنا إلى علم قائم على البيانات. وتشير التنبؤات إلى أن الناس يمكنهم عمل التسلسل الجينومي الخاص بهم مجاناً في المستقبل. ولكن عملية التسلسل ليست هي المشكلة. بل الكيفية التي نفهم بها كل هذه البيانات الجديدة. ونحن نعمل على توسيع دور الذكاء الاصطناعي في أبحاثنا من خلال جمع المزيد من البيانات والعمل على تطوير الذكاء الاصطناعي كي يصبح أكثر ذكاءً".