التطبيقات العملية للتطوّر
ترجمة واعداد : حسين رياض
المفاهيم والنماذج المستعملة في علم الأحياء التطوري .. كالإنتخاب الطبيعي، لديها تطبيقات كثيرة ..
الإنتخاب الاصطناعي .. هو الانتقاء المتعمّد للصفات في التجمعات الأحيائية .. وقد إستُخدم لآلاف من السنين في تدجين النباتات والحيوانات .. ومؤخراً، أصبح هذا النوع من الانتقاء جزءاً أساسياً في الهندسة الجينية، حيث تستعمل الواسمات المختارة (Selectable marker)، مثل مقاومة المضاد الحيوي .. للتلاعب بالـDNA .. وبعد دورات متكررة من التطفّر والانتقاء .. تطورت البروتينات ذات الخواص القيمة .. مثل الإنزيمات المُعدلة والأجسام المضادة الجديدة، في سيرورة تسمى التطور الموجه (Directed evolution) ..
إنَّ فهم التغيرات التي حدثت خلال تطوّر ما .. يمكن أن يكشف عن الجينات اللازمة من أجل بناء أعضاء من الجسد .. والجينات التي قد تكون متعلقة بالأمراض الوراثية .. على سبيل المثال، سمكة الكهف العمياء (Mexican tetra) هي سمكة مهقاء(مصابة بالمهاق ، أو ما يُعرف المصاب بها بعدو الشمس) فقدت بصرها خلال التطور .. وإنَّ جعل تجمعات مختلفة من هذه الأسماك العمياء تتوالد مع بعضها أنتج نسلاً ذو أعين وظيفية .. بما أنَّ الطفرات المختلفة حدثت في تجمعات منعزلة تطورت بكهوف مختلفة .. وهذا ساعد على تمييز الجينات اللازمة للرؤية والتخضّب (الخضاب : “Pigment” هي مادة كيميائية تغير لون الضوء المنعكس عنها نتيجة اصطفائية في امتصاص الضوء) ..
في مجال علم الحاسوب بدأت عمليات محاكاة التطوّر باستعمال خوارزميات تطورية و حياة اصطناعية في الستينات .. وامتدت فيما بعد لتشمل محاكاة الانتخاب الصناعي ..
أصبح التطور الاصطناعي طريقة تحسين (استمثال) مُعترف بها على نطاق واسع بفضل أعمال (إنجو ريكينبيرج) في الستينات .. حيث استخدم استراتيجيات تطورية لحل مسائل هندسية معقدة ..
الخوارزميات الوراثية بالتحديد أصبحت مشهورة من خلال كتابات جون هولاند تضمن التطبيقات العملية أيضاً التطور التلقائي لبرامج الحاسوب ..
تُستعمل الخوارزميات التطورية الآن لحل مسائل متعددة الأبعاد بشكل أفضل من البرامج التي يبتكرها المصممون البشر، وكذلك تستعمل لتحسين تصاميم الأنظمة ..
وفي مجال الطب حيث أدت مضاهاة الأنماط الجينية البشرية بأمراض معينة إلى إمكانية شخصنة الطب .. حيث يمكن للأطباء وصف أدوية وجرعات للأفراد اعتمادا على سمات جينية معينة. والمثال على هذه المقاربة الوليدة هو عقار هيرسيبتين .. الذي بمقدوره التقليل من خطر سرطان الثدي في مراحله المبكرة بنسبة 25%، بالرغم من أنه يسبب بين الفينة والأخرى مشكلات للقلب .. وبمقدور الأطباء استخدام المعلومات المتعلقة بالنمط الجيني لفرد ما من أجل تحديد مدى استجابته الإيجابية لهذا الدواء .. وما إذا كان الاحتمال المنخفض يستحق المخاطرة .
————————————
المصادر :
http://www.nature.com/news/2009/090408/full/458695a.html
http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.ecolsys.32.081501.114020
http://www.cell.com/retrieve/pii/S0092867406015923
http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biophys.37.032807.125832
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2603666/?tool=pmcentrez
من صفحة نظرية التطور على الفيس بوك
