أداة حاسوبية تحسّن الكشف عن الطفرات الجينية الخفية
تاريخ النشر: 18th, June 2025 GMT
طوّر علماء أداة حاسوبية متقدمة تسمى "مو بيب جين" (moPepGen)، تساعد في تحديد الطفرات الجينية التي كانت غير مرئية سابقا في البروتينات، مما يفتح آفاقا جديدة في أبحاث السرطان وعلاجاته.
وطور الأداة باحثون من جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس في الولايات المتحدة، وجامعة تورنتو الكندية، ونشرت نتائجهم في مجلة نيتشر بيوتكنولوجي (Nature Biotechnology) في 16 يونيو/ حزيران الجاري، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.
تطلق الخوارزمية الإمكانات الكاملة لعلم البروتوجينوميكس من خلال التغلب على تحدّ رئيسي في ربط الطفرات الجينية بالتغيرات على مستوى البروتين.
يجمع علم البروتوجينوميكس (Proteogenomics) بين دراسة الجينوميات والبروتيوميات، وعلم البروتيوميات هو دراسة التفاعلات والوظائف والتركيب والبنية الخاصة بالبروتينات وأنشطتها الخلوية لتوفير صورة جزيئية شاملة للأمراض.
ستساعد هذه الأداة على فهم كيفية تأثير التغيرات في حمضنا النووي على البروتينات، وكيف تسهم في نهاية المطاف في الإصابة بالسرطان، والأمراض العصبية التنكسية، وغيرها من الحالات. كما توفر طريقة جديدة لإنشاء اختبارات تشخيصية، وإيجاد أهداف علاجية لم تكن واضحة للباحثين سابقا.
كان التحدي الرئيسي يتمثل في عدم القدرة على الكشف الدقيق عن الببتيدات المتغيرة، مما يحد من القدرة على تحديد الطفرات الجينية على مستوى البروتين. غالبا ما تفشل أدوات البروتيوميات الحالية في التقاط التنوع الكامل لتغيرات البروتين. للتغلب على هذا التحدي، طور الباحثون برنامج مو بيب جين، الذي يمكّن من تحديد التغيرات البروتينية بدقة أكبر.
صرح الدكتور تشنغهاو تشو، باحث ما بعد الدكتوراه في قسم علم الوراثة البشرية بجامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، والمؤلف المشارك في الدراسة: "طورنا برنامج مو بيب جين لمساعدة الباحثين على تحديد المتغيرات الجينية التي يتم التعبير عنها فعليا على مستوى البروتين، مما يعالج تحديا طويل الأمد في مجال علم البروتينات الجينية".
إعلانوأضاف: "تحسّن أداتنا بشكل كبير من اكتشاف التغيرات البروتينية الخفية باستخدام نهج قائم على الرسوم البيانية لمعالجة جميع أنواع التغيرات الجينية بكفاءة، يوفر هذا رؤية أشمل لتنوع البروتين، ويمنح الباحثين صورة أدق بكثير عن كيفية تأثير الطفرات على المرض".
يعد هذا المستوى من الدقة بالغ الأهمية لأن البروتينات تلعب دورا أساسيا في كل وظيفة بيولوجية تقريبا، ويمكن أن تشير التغيرات في بنيتها إلى تطور المرض، وخاصة في السرطان، ولا يزال تحليل البروتينات للكشف عن هذه التغيرات يمثل تحديا حسابيا هائلا.
قدرة هائلة على تحليل بيانات معقدة
بخلاف الطرق الحالية، التي تكتشف في المقام الأول التغيرات الجينية البسيطة مثل استبدال الأحماض الأمينية المفردة، صممت أداة مو بيب جين لتحديد مجموعة واسعة من الاختلافات البروتينية الناتجة التعديلات الجينية المعقدة.
تنمذج الأداة بشكل منهجي كيفية التعبير عن الجينات وترجمتها إلى بروتينات، مما يوسّع بشكل كبير القدرة على اكتشاف الطفرات المرتبطة بالأمراض.
قال تشو: "حتى الآن، لم تكن هناك طريقة عملية للتعامل مع التعقيد الهائل للاختلاف الجيني والنسخي. تعمل الخوارزمية بسرعة، حتى عند تحليل كميات هائلة من البيانات، وهي مصممة للعمل عبر تقنيات وأنواع متعددة".
لإثبات فعاليتها، استخدم الفريق أداة مو بيب جين لتحليل البيانات البروتينية الجينومية من خمسة أورام في البروستات، وثمانية أورام في الكلى، و376 سلالة خلوية.
ووجدوا أنها نجحت في تحديد اختلافات بروتينية لم يكن من الممكن اكتشافها سابقا مرتبطة بالطفرات الجينية، واندماج الجينات، والتغيرات الجزيئية الأخرى. كما أثبت أنه أكثر حساسية وشمولا من الطرق السابقة، حيث اكتشف متغيرات بروتينية فريدة أكثر بأربع مرات من الطرق القديمة.
ولاحظ الباحثون أن أحد أكثر تطبيقات مو بيب جين إثارة للاهتمام هو العلاج المناعي، إذ يمكنه تحديد الببتيدات المتغيرة الخاصة بالسرطان والتي قد تستخدم كمرشحات لمستضدات جديدة، وهو أمر أساسي لتطوير لقاحات سرطانية وعلاجات خلوية مخصصة.
وصرح الدكتور بول بيتر، أستاذ جراحة المسالك البولية وعلم الوراثة البشرية في كلية ديفيد جيفن للطب بجامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، ومدير علوم بيانات السرطان في مركز جونسون الشامل للسرطان التابع لجامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، والمؤلف المشارك في الدراسة: "من خلال تسهيل تحليل المتغيرات البروتينية المعقدة، يمتلك مو بيب جين القدرة على تطوير الأبحاث في مجال السرطان والأمراض التنكسية العصبية وغيرها من المجالات التي يعد فيها فهم تنوع البروتينات أمرا بالغ الأهمية".
وأضاف: "إنه يسد الفجوة بين البيانات الجينية والتعبير البروتيني في العالم الحقيقي، مما يفتح آفاقا جديدة في الطب الدقيق وما بعده".
الأداة متاحة مجانا للباحثين ويمكن دمجها مع سير عمل تحليل البروتينات الحالية، مما يجعلها متاحة للمختبرات في جميع أنحاء العالم وفقا للباحثين.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات الطفرات الجینیة القدرة على لوس أنجلوس
إقرأ أيضاً:
المروحة السحرية.. أداة تشجيع تتحول إلى رمز في افتتاح مونديال الأندية 2025
في أجواء حماسية حافلة بالحضور الجماهيري، خطفت "المروحة السحرية" الأنظار خلال المباراة الافتتاحية لكأس العالم للأندية 2025، التي جمعت بين الأهلي المصري وإنتر ميامي الأمريكي، على ملعب "هارد روك" بمدينة ميامي في الساعات الأولى من صباح الأحد.
وبينما ساد التعادل السلبي نتيجة اللقاء، كانت المدرجات تموج بحركة جماهيرية ملفتة، ساهمت فيها بشكل غير متوقع قطعة بسيطة من الورق، وزعت على المشجعين مع دخولهم الملعب لمواجهة درجات الحرارة المرتفعة.
مروحة بأبعاد جماهيريةالمروحة الورقية التي أطلق عليها مشجعون لقب "السحرية"، لم تكن مجرد وسيلة للتبريد، فقد حملت في تصميمها البسيط شعار البطولة من جهة، ومن الجهة الأخرى، أربع تعليمات طريفة وتحفيزية للمشجعين، هي: “ابقَ منتعشًا”.. “اصنع بعض الضجيج”.. “ارفع الورقة عندما يُطلب منك”.. “احتفل مع المباراة”.
ورغم بساطتها، أضفت المروحة بعدا تفاعليا لافتا، حيث تحولت إلى عنصر تشجيعي موحد بين الجماهير، ظهر بوضوح في لقطات بث المباراة.
وسلّطت عدسات وسائل الإعلام الضوء على هذا التفصيل، الذي يعكس مدى الاهتمام بتجربة المشجعين في نسخة استثنائية من البطولة.
بطولة استثنائية وتاريخ يُكتبكأس العالم للأندية 2025 تقام لأول مرة بنظام موسع يضم 32 فريقا، لتحاكي من حيث الحجم والتركيبة بطولة كأس العالم للمنتخبات.
وتعد الولايات المتحدة الأمريكية أول دولة تستضيف البطولة بهذا الشكل الجديد، حيث تمتد فعالياتها من 15 يونيو حتى 14 يوليو المقبل، على ملاعب متعددة في ولايات مختلفة.
ويشارك الأهلي بصفته أحد الفرق المُمثلة لقارة أفريقيا، بينما يخوض إنتر ميامي المنافسات باعتباره أحد أندية منطقة الكونكاكاف، في أول ظهور عالمي له في هذه البطولة.
كانت المباراة الافتتاحية محطة جماهيرية ورياضية مهمة، ليس فقط بسبب المواجهة بين نادي عربي ونادي يضم نجوماً عالميين، بل أيضاً لما شهدته من مظاهر تنظيمية مبتكرة، مثل "المروحة السحرية"، التي ترمز إلى الطابع الجماهيري الجديد الذي تطمح إليه الفيفا في نسخ البطولات الموسعة.
جمهور البطولة شريك أساسي في التجربةوبينما يترقب العالم مواجهات كبرى ضمن هذه النسخة الموسعة، يبقى الجمهور في قلب التجربة، مع مبادرات تنظيمية تستهدف تعزيز الحضور، وتحويل كل مباراة إلى احتفال كروي متكامل.
ويبدو أن "المروحة السحرية" كانت مجرد بداية لسلسلة من المفاجآت التي تعيد تعريف العلاقة بين الملعب والمشجع.
وتعد هذه النسخة من كأس العالم للأندية تاريخية، الأولى بعد تطبيق النظام الموسع، الذي يشمل 32 فريقاً، ما يرفع من مستوى التنافس ويزيد من قيمة المشاركة، سواء من الناحية الفنية أو المادية.
«التعليم» تحقق في تداول امتحان اللغة الأجنبية الثانية للثانوية العامة 2025 على تليجرام