في الأسبوع الماضي فاز ثلاثة علماء بجائزة نوبل لعملهم منذ 30 عام في مجال directed evolution
و هو مجال يسعي إلي محاكاة آليات التطور للوصول إلي تحسين وظائف الإنزيمات أو حتي الحصول علي وظائف جديدة . و لأن الغالبية العظمي ممن يتحدثون عن نظرية التطور لا يعرفون عنها سوى كلمات دلالية مثل (تطور, طفرة , قرد , نوبل ,إلخ ...) فقد أحدث هذا الخبر ضجة كما هو متوقع رغم أن هذا المجال لا يبحث أصلا عن إجابة سؤال هل آليات التطور هي التي خلقت و أنتجت هذه الحياة أم لا؟ و هذا هو السؤال المحوري الذي يدور حوله الصراع بين المؤيد و المعارض للنظرية .
و إنما يستخدم العاملون في هذا المجال الطفرات و الانتخاب للوصول إلي هدف معين و الوصول إلي هذا الهدف يثبت أن هذه الآليات لها تأثير ما و لا علاقة له باثبات أنها خلقت هذه الحياة .
فهذه الورقة مثلا تشرح التقنيات المستخدمة و الخطوات المتبعة في هذا المجال و تذكر بعض النتائج الهامة التي تم إنجازها .
https://www.nature.com/articles/nrg3927
فالبداية تكون باختيار إنزيم مبشر يمكن أن تعرضه لعشرات أو مئات الطفرات دون أن يفقد وظيفته . أو إنزيم له وظائف متعددة ثم نستهدف وظيفة يقوم بها الإنزيم بشكل ضعيف أو في ظروف خاصة و نعمل علي تحسينها أو تعميمها أو نستهدف وظيفة نتوقع أن هذا الإنزيم يمكنه القيام بها و نعمل علي إيجادها . وذلك يكون بتعريض كوده الجيني لأشكال شتي من الطفرات لخلطه بكل الاحتمالات الممكنة ثم زرع هذه الأكواد في البكتيريا عن طريق الفيروسات Phage display
و من ثم مشاهدة و تقييم تحسن أو تدهور أداء الإنزيم للوظيفة و تقدمه نحو الوظيفة المرغوبة المستهدفة مسبقا أو تقدمه بعيدا عنها نحو وظائف أخري أبسط منها . و هكذا يتم الانتخاب الصناعي و الذي يحاكي الانتخاب الطبيعي في السماح للتوليفة الأكثر كفاءة أن تنتقل إلي الجيل الثاني و لكن مع شيء من التدخل في تحديد المسار الذي سوف تتقدم نحوه تلك الأجيال .
و هذه المحاكاة للآليات الطبيعية ليس المقصود بها إطلاقا تقديم سيناريو لتطور هذه الإنزيمات . و هذا توضحه فرانسيس أرنولد (أحد العلماء الثلاثة) هنا :
Extending the lessons learned from directed evolution to natural evolution, however, requires caution because these search processes operate under, for example, different time scales, population sizes, mutation rates and strength of selection. Furthermore, natural evolution works on a different fitness landscape and it is unclear how the protein fitness assayed during directed evolution is related to the organismal fitness that natural evolution optimizes. Differences reflect the consequences of interactions between the protein and the cellular environment and might include constraints related to metabolic burden, regulation,
non-specific interactions and other factors.
https://www.nature.com/articles/nrm2805
لكن هذه المحاكاة تعمل كوسيلة تكشف لنا الطريق الذي ينبغي أن نسير فيه للحصول علي إنزيمات ذات كفاءة أعلي . لأن اختبار كل التوليفات الجينية الممكنة في ظروف مختلفة و ادراجها في عمليات صراع مع منافسين هو الذي يرشدنا أين سنجد التوليفة ذات الكفاءة الأعلي. و لذلك مثلا كان الإنزيم الطبيعي الذي عملت عليه أرنولد لربط السيلكون بالكربون و ادراج السيليكون في المركبات العضوية , أفضل ب 15 ضعف من نظيره الصناعي الذي صمم بالكلية بعيدا عن مجال directed evolution
http://science.sciencemag.org/content/354/6315/1048
إذن فهذا المجال لا يحاول الكشف عن الطريقة التي تطورت و استمرت بها الحياة علي سطح الأرض و إنما يستخدم التأثير المثبت للطفرات و الانتخاب للوصول إلي أهداف علاجية معينة . و نحن لا ننكر وجود تأثير للطفرات و لا للانتخاب و كثيرا ما أكرر أنها آليات حاكمة للنظام البيولوجي و ليست خالقة له . ولا ننكر إمكانية الوصول لوظائف جديدة في الإنزيمات أو ما شابه و هذا ذكرته في منشورات كثيرا و بينت أنني لا أري صحة هذا المسلك في نقد التطور .
بل في الحقيقة أنا سعيد جدا لأن هذه الجائزة فتحت الباب علي مصراعيه لاستخدام الطفرات و الانتخاب في الأغراض العلاجية و هذا لن يثبت صحة التطور و إنما علي عكس المتوقع سيهدمه تماما و ستظل الطفرات و الانتخاب عوامل مؤثرة لكنها ستدمج في نظرية أخري تثبت تأثير هذه العوامل و تنفي أنها كافية لإيجاد الحياة .
ما قام به هؤلاء العلماء الثلاثة في الإنزيمات هو ما سعيت أنا و غيري لتطبيق منهجه في البكتيريا و السرطان .
و استخدام الطفرات و الانتخاب الطبيعي لأغراض علاجية هو ما قدمته علي أنه الضربة القاضية لنظرية التطور لأنه السبيل الأمثل لتقديم نقد للنظرية يكون قابل للاختبار التجريبي.
و كان ذلك في هذه المقالة https://www.researchgate.net/publication/281443019_The_tragedy_of_the_commons_and_prisoner's_dilemma_may_improve_our_realization_of_the_theory_of_life_and_provide_us_with_advanced_therapeutic_ways
و في هذا الفصل من كتابي
https://drive.google.com/file/d/0B4taAiHOh4v3bDBwMzFTV0w4RDQ/view
تعليقات
إرسال تعليق