إنجاز علمي بارزـ تطوير بكتيريا تتغذى على ثاني أكسيد الكربون

ابتكار جديد قد يكون حدثاً ثورياً في مجال مكافحة التلوث الجوي، والحديث هنا ليس عن جهاز أو مشروع، بل عن A7%D8%A6%D9%86%D8%A7%D8%AA-%D8%AF%D9%82%D9%8A%D9%82%D8%A9">كائنات دقيقة تم تطويرها في مختبرات معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل.

وكان الباحثون قد أعلنوا عن تطوير سلالة من البكتيريا الإشريكية القولونية (إي كولاي)، وتسمى Escherichia coli، تنمو عن طريق استهلاك ثاني أكسيد الكربون بدلاً من السكريات أو الجزيئات العضوية الأخرى، في خطوة وصفها العلماء بإنجاز بارز، كونها قامت بتغيير جذري للأداء الحيوي الداخلي لأحد أكثر الكائنات شعبية في علم الأحياء.

ويأمل العلماء، في المستقبل القريب، أن يتم استخدام هذه البكتيريا في صنع جزيئات الكربون العضوية التي يمكن استخدامها كوقود حيوي أو لإنتاج الغذاء، مما يعني منتجات مصنعة بانبعاثات سامة أقل مقارنة بطرق الإنتاج التقليدية، بالإضافة إلى مساهمتها بتقليل نسب غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

ومن المعروف أن البكتيريا تنمو من خلال التغذية على السكريات مثل الغلوكوز، وبدلاً من استهلاك الكربون فهي تبث الغازات كالنفايات، ولكن خلال العقد الأخير، تمكن العلماء من دراسة بكتيريا إي كولاي عن قرب، من أجل تعديل هندستها الجينية، وتغيير نمطها الغذائي لخدمة البيئة، كما ذكر البحث العلمي الذي نشر هذا الأسبوع في مجلة "سيل" العلمية.

وكان فريق البحث بقيادة العالم رون ميلو، عام 2016، قد قام بابتكار سلالة بكتيرية استخدمت ثاني أكسيد الكربون في نظامها الغذائي، ولكن لم يمثل هذا سوى جزءاً بسيطاً من غذائها آنذاك، فيما اعتمدت على مركبات عضوية أخرى.

وقد قام ميلو وفريقه بإدخال جينًا يتيح للبكتيريا بتحليل الطاقة من جزيء عضوي، ولكن حتى مع هذه الإضافة، رفضت البكتيريا تبديل وجبات السكر بثاني أكسيد الكربون.

إلا أن الفريق قام بفرض المزيد من الضغط على البكتيريا، وذلك من خلال زراعة أجيال معدلة ومتعاقبة لمدة عام، ومنحها كميات قليلة من السكر، وتركيزات ثاني أكسيد الكربون وصلت لـ 250 ضعفاً من تلك الموجودة في الغلاف الجوي للأرض، على أمل أن تطور طفرة جينية للتكيف مع هذا النظام الغذائي الجديد.

حذر طبيب أمريكي من النوم على الجانب الأيمن، إذ يمكن أن يعرض أولئك الأشخاص الذين يفضلون النوم على الجانب الأيمن لمواجهة مخاطر الحد من وظائفهم الجسدية. فما هي؟ (03.11.2019)

دراسة جديدة تكشف، للمرة الأولى، أسباب الشعور بالشبع. وفد أشار الباحثون إلى أن الأمعاء، وليست المعدة، هي المسؤولة عن هذا الشعور، مما يفتح المجال لمساعي محاربة البدانة المفرطة. (19.11.2019)

وبعد نحو 200 يوم، ظهرت الخلايا الأولى القادرة على استخدام ثاني أكسيد الكربون فقط، وخلال 300 يوم تمكنت هذه البكتيريا أن تنمو بشكل أسرع من تلك التي لم تستطع استهلاكه.

هذا الابتكار، الأول من نوعه، يمثل علامة فارقة، كما وصفه المهندس البيولوجي بجامعة ميتشيغان الأمريكية شيريل كيرفيلد لمجلة "نيتشر ساينس"، ويضيف: "يظهر هذا العمل قوة هندسة الاندماج والتطور من أجل تحسين العمليات الطبيعية".

ويشير الباحثون أن هذه البكتيريا يمكن أن تساهم في إنتاج أنواع وقود متجددة ومواد غذائية، فيما أكدوا أن البدء باستخدامها صناعياً سيحتاج لبضع سنوات.

الأفلاتوكسينات هي سموم طبيعية تتكون من أنواع مختلفة من الرشاشية (نوع من الفطر). ويزدهر العفن الفطري بشكل خاص في المناطق المدارية وشبه المدارية. وتعتبر المكسرات والبذور والحبوب والذرة من الأكثر تضرراً من هذه السموم، مما يؤدي إلى تدمير 25 في المائة من المحاصيل كل عام، حسب منظمة الصحة العالمية "WHO".

يمكن لكميات صغيرة من الأفلاتوكسين أن تؤدي إلى سرطان الكبد وتشوهات في الرحم. أما كميات أكبر من هذا السم، فقد تتسبب في الإصابة بتسمم حاد في الكبد أو حتى الموت. كما أن الطبخ لا يعني القضاء بالمرة على السموم. لذلك، من الضروري دائماً فحص الأطعمة جيداً بحثاً عن العفن.

السالمونيلا هي بكتيريا موجودة في الجهاز الهضمي لدى العديد من الحيوانات. وغالباً ما تكون العدوى من دون أعراض. ويصاب الطعام بالتلوث خاصة عندما لا يتم الوفاء بمعايير النظافة، إذ لا يؤثر هذا فقط على الدجاج والبيض (تنتقل بسهولة بينها) بل أيضاً على بعض الأطعمة على غرار: شاي الأعشاب أو حبوب السمسم. ويساعد الطبخ على التخلص من البكتيريا، التي لا تحب الحرارة على الإطلاق.

الإشريكية القولونية هي بكتيريا معوية تلعب أدواراً جد مهمة في الجسم. بيد أن الأشخاص الذين يعانون من ضعف الجهاز المناعي، قد يصابون بعدوى مختلفة بسبب الإشريكية القولونية. أما الأخطر فهي بكتيريا "EHEC"، فبكتيريا القولون هذه تنتج السموم، التي تسبب التهاب الأمعاء.

مثل بكتيريا السالمونيلا يمكن القضاء على بكتيريا "Kolibakterien" عن طريق الحرارة. غير أنها يمكن للبكتيريا أن تصيب أيضاً الخس أو الخيار. والخضراوات التي يتم تناولها نيئة يجب أن تكون طازجة قدر الإمكان من أجل صحة أفضل.

الليستيريا هي بكتيريا قابلة للتكيف بشكل كبير للغاية، وتظهر في كل مكان تقريباً ومن بينها طعامنا. وفي حال ظهور الليستيريا في الجسم، فقد تؤدي إلى تسمم الدم أو التهاب السحايا، خاصة لدى كبار السن والأطفال الصغار. ويمكن القضاء على هذه البكتيريا عن طريق الحرارة.