لأول مرة في التاريخ.. عناكب معدّلة وراثياً تنتج حريراً متوهجاً باللون الأحمر

في إنجاز علمي غير مسبوق، تمكن فريق بحثي من جامعة بايرويت الألمانية من تعديل جينات عناكب حية باستخدام تقنية CRISPR-Cas9 الشهيرة، لإنتاج حرير عنكبوت متوهج باللون الأحمر، في خطوة قد تُحدث تحولاً جذرياً في مجال المواد الحيوية والتكنولوجيا الحيوية.
ويُعد حرير العنكبوت مادة طبيعية فائقة الخصائص، إذ يتميز بقوته ومتانته ومرونته العالية، إلى جانب خفة وزنه وقابليته للتحلل الحيوي. ورغم الاهتمام الكبير به، كانت تعديلات الجينات داخل العناكب تشكل حتى وقت قريب تحدياً علمياً كبيراً.
وقال البروفيسور توماس شايبل، رئيس قسم المواد الحيوية في الجامعة: "لأول مرة عالمياً، نجحنا في دمج تسلسل جيني معين داخل بروتينات حرير العنكبوت باستخدام تقنية كريسبر، ما يفتح المجال أمام إنتاج ألياف حرير بخصائص غير مسبوقة".
تجربة غير مسبوقة على عناكب المنزل
اختار العلماء عنكبوت المنزل الشائع (Parasteatoda tepidariorum) كنموذج للتجربة، حيث تم حقن بويضات إناث غير مخصبة بجينات تُنتج بروتيناً أحمر فلوري. وبعد التزاوج، أظهرت الأجيال الناتجة حريراً متوهجاً باللون الأحمر، ما أكد نجاح التعديل الجيني وانتقاله وراثياً.
ولضمان دقة العملية، استخدم الفريق غاز ثاني أكسيد الكربون لتخدير العناكب وتثبيتها أثناء التعديل، وهي خطوة أساسية في التحكم بالجراحة المجهرية على الكائنات الصغيرة.
تشير الدراسة إلى أن هذه التقنية قد تُمكّن الباحثين مستقبلاً من تصميم حرير بعناصر جديدة، يصلح للاستخدام في المنسوجات عالية الأداء، والغرسات الطبية، وأجهزة الاستشعار الدقيقة، والمواد المستدامة. كما أجرى الفريق تجربة أخرى عطّل فيها جيناً يُعرف باسم so، ما أسفر عن ولادة عناكب بلا عيون، وهو ما يُعد مدخلاً لفهم آليات النمو والتطور لدى هذه الكائنات المعقدة.
وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Angewandte Chemie المتخصصة، ووصفتها مجلة "نيو أطلس" بأنها "سابقة علمية قد تغيّر مستقبل أبحاث المواد والتعديل الوراثي".
هذا الاكتشاف يعزز آمال العلماء في تسخير العالم البيولوجي لإنتاج مواد مبتكرة ومستدامة، تُحدث فرقاً في الصناعات الطبية والهندسية والبيئية.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

أخبارنا

منذ 2 أيام

• أخبارنا

لأول مرة في التاريخ.. عناكب معدّلة وراثياً تنتج حريراً متوهجاً باللون الأحمر

في إنجاز علمي غير مسبوق، تمكن فريق بحثي من جامعة بايرويت الألمانية من تعديل جينات عناكب حية باستخدام تقنية CRISPR-Cas9 الشهيرة، لإنتاج حرير عنكبوت متوهج باللون الأحمر، في خطوة قد تُحدث تحولاً جذرياً في مجال المواد الحيوية والتكنولوجيا الحيوية. ويُعد حرير العنكبوت مادة طبيعية فائقة الخصائص، إذ يتميز بقوته ومتانته ومرونته العالية، إلى جانب خفة وزنه وقابليته للتحلل الحيوي. ورغم الاهتمام الكبير به، كانت تعديلات الجينات داخل العناكب تشكل حتى وقت قريب تحدياً علمياً كبيراً. وقال البروفيسور توماس شايبل، رئيس قسم المواد الحيوية في الجامعة: "لأول مرة عالمياً، نجحنا في دمج تسلسل جيني معين داخل بروتينات حرير العنكبوت باستخدام تقنية كريسبر، ما يفتح المجال أمام إنتاج ألياف حرير بخصائص غير مسبوقة". تجربة غير مسبوقة على عناكب المنزل اختار العلماء عنكبوت المنزل الشائع (Parasteatoda tepidariorum) كنموذج للتجربة، حيث تم حقن بويضات إناث غير مخصبة بجينات تُنتج بروتيناً أحمر فلوري. وبعد التزاوج، أظهرت الأجيال الناتجة حريراً متوهجاً باللون الأحمر، ما أكد نجاح التعديل الجيني وانتقاله وراثياً. ولضمان دقة العملية، استخدم الفريق غاز ثاني أكسيد الكربون لتخدير العناكب وتثبيتها أثناء التعديل، وهي خطوة أساسية في التحكم بالجراحة المجهرية على الكائنات الصغيرة. تشير الدراسة إلى أن هذه التقنية قد تُمكّن الباحثين مستقبلاً من تصميم حرير بعناصر جديدة، يصلح للاستخدام في المنسوجات عالية الأداء، والغرسات الطبية، وأجهزة الاستشعار الدقيقة، والمواد المستدامة. كما أجرى الفريق تجربة أخرى عطّل فيها جيناً يُعرف باسم so، ما أسفر عن ولادة عناكب بلا عيون، وهو ما يُعد مدخلاً لفهم آليات النمو والتطور لدى هذه الكائنات المعقدة. وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Angewandte Chemie المتخصصة، ووصفتها مجلة "نيو أطلس" بأنها "سابقة علمية قد تغيّر مستقبل أبحاث المواد والتعديل الوراثي". هذا الاكتشاف يعزز آمال العلماء في تسخير العالم البيولوجي لإنتاج مواد مبتكرة ومستدامة، تُحدث فرقاً في الصناعات الطبية والهندسية والبيئية.

بلبريس

٠٨-٠٥-٢٠٢٥

• بلبريس

تقرير دولي: قطاع الطاقة مسؤول عن ثلث انبعاثات الميثان البشرية

بلبريس - ليلى صبحي أفادت الوكالة الدولية للطاقة، في تقرير لها، بأن انبعاثات غاز الميثان من قطاع الوقود الأحفوري ظلت خلال سنة 2024 قريبة من مستوياتها التاريخية، ما يعكس استمرار الضغط المناخي الناتج عن هذا الغاز شديد التأثير، رغم الالتزامات الدولية للحد منه. وحسب النسخة الجديدة من تقرير «غلوبل ميثان تراكر»، فإن الإنتاج القياسي من النفط والغاز والفحم خلال العام الماضي أسفر عن إطلاق أكثر من 120 مليون طن من غاز الميثان في الغلاف الجوي، وهو رقم يقترب من المستوى القياسي المسجل عام 2019. ويُعد غاز الميثان، وهو مكوّن أساسي في الغاز الطبيعي، ثاني أهم غاز دفيء بعد ثاني أكسيد الكربون، لكنه أكثر تأثيرا في تسريع الاحترار المناخي. ولا يقتصر مصدره على منشآت الطاقة فحسب، بل ينبعث أيضا من الزراعة، خاصة من المجترات، ومن النفايات، إلى جانب الأراضي الرطبة الطبيعية. ويُطلق سنويا حوالي 580 مليون طن من غاز الميثان على الصعيد العالمي، يُعزى 60% منها إلى أنشطة بشرية، تتصدرها الزراعة، تليها الطاقة، بينما تشكل المصادر الطبيعية كالأراضي الرطبة النسبة المتبقية. أما قطاع الطاقة، فيتحمل مسؤولية قرابة ثلث الانبعاثات البشرية من هذا الغاز، نتيجة تسربات خلال مراحل الاستخراج والإنتاج، مثل الحرق غير الكامل أو الانبعاثات المباشرة، وأيضا خلال عمليات النقل عبر الأنابيب والسفن. وتؤكد الوكالة أن آبار النفط والغاز المهجورة، إلى جانب مناجم الفحم غير المستغلة، تُعد من أبرز المصادر المهملة لانبعاثات الميثان، حيث أطلقت مجتمعة نحو 8 ملايين طن من الغاز خلال عام 2024، ما يجعلها رابع أكبر مصدر لانبعاث الميثان من الوقود الأحفوري على المستوى العالمي. ورغم تعهدات الدول والشركات، التي تغطي حوالي 80% من إنتاج النفط والغاز العالمي، إلا أن التنفيذ الفعلي لا يزال محدودا، إذ تشير الوكالة إلى أن 5% فقط من هذا الإنتاج يخضع حاليا لمعايير موثوقة وقابلة للتحقق للحد من انبعاث الميثان إلى مستوى يقارب الصفر.

اليوم 24

٠٧-٠٥-٢٠٢٥

• اليوم 24

الوكالة الدولية للطاقة تحذر من ارتفاع انبعاثات غاز الميثان من قطاع الوقود الأحفوري (تقرير)

أفاد تقرير للوكالة الدولية للطاقة، نشر اليوم الأربعاء، بأن انبعاثات غاز الميثان من قطاع الوقود الأحفوري حافظت خلال العام 2024 على أرقام قريبة من المستويات التاريخية، محذرا من ارتفاع الانبعاثات الهائلة لهذا الغاز الدفيء القوي من منشآت النفط والغاز. وكان الإنتاج القياسي من قطاع الوقود الأحفوري (الغاز والنفط والفحم) في العام 2024 مسؤولا عن إطلاق أكثر من 120 مليون طن من الميثان في الغلاف الجوي، وهو ما يقترب من الرقم القياسي الذي سجل عام 2019، بحسب نسخة جديدة من تقرير « غلوبل ميثان تراكر ». ويشكل الميثان، وهو غاز غير مرئي في الهواء وعديم الرائحة وثاني أهم غاز مسبب للاحترار المناخي بعد ثاني أكسيد الكربون، جزيء الغاز الطبيعي الذي ينبعث من أنابيب الغاز، ومناجم الفحم، ولكن أيضا من الأبقار والنفايات. ويتم إطلاق نحو 580 مليون طن من غاز الميثان سنويا، 60 في المائة منها يعود إلى النشاط البشري، حيث تأتي الزراعة في الصدارة تليها الطاقة، ونحو ثلثها إلى الأراضي الرطبة الطبيعية. ويعد قطاع الطاقة مسؤولا عن نحو ثلث انبعاثات غاز الميثان المتأتية من أنشطة بشرية، بسبب تسربات خلال الاستخراج والإنتاج (الحرق، انبعاثات الميثان)، والنقل (خطوط أنابيب الغاز، السفن). وغاز الميثان الذي يسبب الاحترار المناخي أكثر بكثير من ثاني أكسيد الكربون، مسؤول عن نحو 30 في المائة من ظاهرة الاحترار العالمية منذ الثورة الصناعية. وتعد آبار النفط والغاز غير المستخدمة ومناجم الفحم، مصادر رئيسية أخرى لتسرب غاز الميثان، بحسب دراسة جديدة أجرتها الوكالة الدولية للطاقة. وهذه الآبار والمناجم تشكل معا « رابع أكبر مصدر انبعاث عالمي لغاز الميثان الناتج عن الوقود الأحفوري »، إذ ساهمت بإطلاق نحو 8 ملايين طن في عام 2024. وبحسب الوكالة الدولية للطاقة، تغطي الالتزامات الحالية من جانب الشركات والدول للحد من انبعاثات غاز الميثان 80 في المائة من إنتاج النفط والغاز العالمي. وحاليا، 5 في المائة فقط من هذا الإنتاج « ملتزم على نحو يمكن التحقق منه بمعيار انبعاثات الميثان القريب من الصفر ».