Capítulo
XI: cuarto pago / color
El
color también es algo que ha cambiado junto a la domesticación de esta planta.
La silvestre Oryza rufipogon tiene un grano de color ocre a rojo-pardo y muy
oscuro. Este color se debe a unos compuestos químicos sintetizados por el grano
llamados «pro-antocianidinas» o «taninos condensados». Su función parece ser la
de disuadir a los depredadores. Recientemente se ha descubierto que pueden ser
beneficiosos antioxidantes y útiles para prevenir enfermedades
cardiovasculares; sin embargo también reducen el valor nutritivo del grano
(hierro, proteínas y carbohidratos), lo cual es contraproducente en países
donde la ingesta calórica es reducida (ref. 52).
La
presencia de tal coloración está controlada por un par de genes: «Rc» y «Rd».
Cada gen tiene sus alelos (como ya
dijimos, un alelo es una variante del gen): «Rd» tiene los alelos «Rd» (versión
funcional) y «rc» (versión inutilizada); mientras que «Rc» tiene los alelos
«Rc» (color oscuro), «Rc-s» (color claro) y «rc» (versión inutilizada). Su
combinación determina el color del grano. Una planta con los alelos «Rc» y «Rd»
tendrá un grano ocre-rojizo oscuro. Si tiene los alelos «Rc-s» y/o «rd» tendrá
semillas de color claro. Y si tiene el alelo «rc» del gen «Rc» serán semillas
blancas (ref. 11 y 52).
.
https://lacienciaysusdemonios.com/2014/01/16/huerto-evolutivo-11-arroz-evolucion-domesticacion-origen/
الفصل الحادي عشر: اللون
كذلك، تغير لون الحبوب مع تدجين هذا
النبات. لدى النوع
البري Oryza rufipogon حبوب يتراوح لونها بين البني والأحمر الغامق. المسؤول عن
اللون مكونات كيميائية تركيبية في الحبة تسمى متعددات الفينول أو الفلافونيدات. ويبدو أن وظيفتها هي إبعاد الملتهمين. في وقت قريب، اكتشفوا
بأنها عبارة عن مضادات أكسدة مفيدة للوقاية من الأمراض الوعائية القلبية؛
مع ذلك، فهي تخفض القيمة الغذائية للحبوب (الحديد، البروتينات والكربوهيدرات)،
وهو أمر يؤدي لحدوث نتائج عكسية في بلدان ينخفض الاستهلاك الطاقي فيها (مرجع
52).
يجري ضبط حضور هذا التلوُّن من قبل
الجينات Rc و Rd. يملك كل جين منها أليلاته (كما قلنا، فالأليل تغيُّر في
الجين): يملك Rd أليلات Rd (نسخة وظيفية) و rc (نسخة غير
مستخدمة)؛ فيما يملك Rc أليلات Rc (لون غامق)، Rc-s (لون فاتح) و rc (نسخة غير
مستخدمة). يحدد تآلفها لون الحبوب. تملك النبتة بأليلات Rc و Rd حبوب
محمرة غامقة، لكن، فيما تملك النبتة أليلات Rc-s و/أو rd حبوب فاتحة اللون.
وحال امتلاك الأليل rc في الجين Rc ستصير الحبوب بيضاء
اللون (مراجع 11 و52).
لون حبة الأرز جرّاء حضور الأليلات
بالجينات Rc، Rd (مرجع 52)
ما هو مهم هنا هو وظيفية وعمل تلك
الجينات. اكتشف أخصائيُّو علم الأحياء الجزيئي بأنّ الأليل Rc يركّب بروتين اسمه bHLH ووظيفته
تشجيع تركيب ومراكمة اللون البني الفاتح، فيما يركب الأليل Rd بروتين اسمه DFR يقوم بتعديل هذا
التركيب والمراكمة لتحويله إلى مركبات بلون غامق. يفسر هذا جزئياً التنوع بالألوان
في الأرز: يصنع الأليل Rc البروتين bHLH الذي يراكم التخليق
ليعطي الحبوب لوناً فاتحاً؛ فيما يصنع الأليل Rd البروتين DFR الذي سيحول هذا
التخليق إلى مركبات بلون محمر غامق، وهو اللون الذي ستكتسبه الحبوب (مراجع 11
و52).
يشرح
هذا الجدول عمل الجينات الأساسي الذي يحفز تصبُّغ حبوب الأرز
كذلك، يفسّر هذا كيف تولّد الأليلات
الألوان المختلفة لحبوب الأرز. الأليل rd ناتج حدوث طفرة
بالجين Rd ويصنّع بروتين DFR غير الوظيفي أو
المعطل، ولهذا، وكنتيجة لعملية التخليق، لن يتغير اللون وستحافظ الحبوب على اللون
الفاتح. ثم نجد الأليل Rc-s كنسخة متطفرة من
الجين Rc الذي يصنّع بروتين bHLH، الذي يعمل بصورة
سيئة، ولهذا، يتراكم القليل من التخليق، وكنتيجة لهذا الأمر، تصبح الحبوب بلون فاتح
أكثر. بالنهاية، يوجد لدينا الأليل rc وهو متطفر آخر
بالجين Rc ويصنّع بروتين bHLH معطل، ولهذا، يتراكم
التخليق وكنتيجة، تبقى الحبوب دون لون أي بيضاء (مراجع 11 و52).
ساهم
التدجين بنشر الأليل rc بشكل هائل في جميع
انحاء العالم. ويعود حضوره إلى إلغاء قسم صغير من الأليل Rc الأصليّ جرّاء
تعرضه لطفرة، حيث جرى اكتشاف هذه الطفرة في 97.9% من 337 نوع حبوب مدروس أبيض (بما
فيها النوع "الهندي"، نوع "aus"، النوع
"العطري"، النوع "الياباني المداري" والنوع "الياباني
المعتدل"). بالنسبة لأخصائيي علم الوراثة، توحي هذه المعطيات بأن الأليل rc، وبمجرد ظهوره، قد
جرى انتقاءه سريعاً وانتشر بكل الأنحاء، وبكل تأكيد، قد انتقل لأصناف أخرى متنوعة
من خلال التدجين. بكل حال، للحبوب البيضاء فوائد هامة:
سهلة القطاف، يسهل إكتشاف الحشرات الغازية، سريعة الطهي وفيها مردود طاقي كبير (مرجع 51).
تأثير
أليلات مختلفة للجينات Rc، Rd على تصبُّغ حبوب
الأرز
للطفرة، التي تعطي شكل
"سيء" وتلغي وظيفة بروتين، آثار مفيدة. بالنسبة لنا، تزداد القيمة
الغذائية لحبوب الأرز. وبالنسبة للأرز، يحدث نجاح تكاثريّ بتلك النباتات التي تعطي
حبوب بيضاء. لكن، لا تتخصص الطفرات، فقط، "بتدمير" جينات، كي تصبح
بروتيناتها عديمة الجدوى. ففي وقت قريب، جرى الكشف عن أليل جديد للأليل Rc وأسموه Rc-g ويتوفر في أنواع
أميركية شمالية من الأرز اسمها Red Wells وحبوبها محمرة
تميل إلى المغرة. عندما درسوا الأليل Rc-g توقعوا أن يشابه الأليل Rc وأنه مسؤول عن تكوين حبوب بلون مشابه؛ لكن، أثبتوا بأنه لم يكن
تنوع ولا متحدر من الأليل Rc، بل قد تطور من
الأليل rc. عملياً، يمتلك Rc-g ذات الطفرة التي
تميز ولا يستخدمها rc. لكن، حدث
شيء مثير. فقد ألغت طفرة جديدة في rc آثار الطفرة، التي
أفقدته وظيفته وأرجعتها له من جديد، ولهذا، يركب الأليل الجديد Rc-g البروتين bHLH العامل، وكتبعة لهذا
الأمر، تظهر الحبوب المحمرة (مرجع 6). بإيجاز، توجد حالة ينتج فيها جين لحبوب لون
مغرة، قد تطور من جين مُنتج لحبوب بيضاء، قد تطور، بدوره، من جين مُنتِج لحبوب بلون مغرة، ثم
يقولون بأنّ التطور غير موجود! وأن الطفرات مُخرِّبة فقط!
مقارنة بين حبة الأرز Well ومتحدرها من الأرز
الأحمر Red Wells. بالأسفل، يلاحظ مقارنة الجين Rc لكلا النوعين من
الأرز، نرى الطفرة المشتركة والطفرة الحصرية، التي سمحت بتركيب الحبوب الجديدة بلون
المغرة. مرجع (6)
سنذكر بشكل خاص الأرز الذهبيّ اللون. هذا الأرز حصيلة الهندسة الجينية، والمعروفة، شعبياً، بالمحاصيل المعدلة
وراثياً، حبوب خلقها البشر بشكل مباشر (بالرغم من أنها صيغة محاكاة لعملية طبيعية
اسمها "النقل الأفقي للجينات"). يعود خلق هذه الحبوب إلى سببين رئيسيين،
هما:
1. الأرز عبارة عن نبات هام
زراعياً على المستوى العالمي.
2. يعاني القسم الأكبر من مستهلكي
هذا الأرز من نقص الفيتامين أ، وهو مركب كيميائي لا يمكن الاستغناء عنه في
نظامنا الغذائي، حيث يؤدي نقصانه إلى ظهور عوارض العمى وأمراض إنتانية خطيرة (مرجع
43). لهذا، خلقوا هذا الأرز الذي يمكن لحبوبه تخزين البيتا كاروتين والمعروف بطليعة
الفيتامين أ أيضاً،
وهو مركب كيميائي يحتاجه جسمنا لتصنيع الفيتامين أ. البيتا كاروتين، عبارة عن
مركب كيميائي ذو لون برتقالي يشبه لون الجزر كذلك.
تفتقد نبتة الأرز للبيتا كاروتين
لأنها تفتقد لجينات لازمة لهذا الأمر. لهذا السبب كان ضرورياً تصنيع نبتات أرز مع
تلك الجينات. بفضل معرفة العلماء لتلك الجينات المستخدمة من قبل أنواع نباتية أخرى
لأجل تركيب البيتا كاروتين ، تمكنوا بصعوبة من أخذ تلك الجينات من كائنات حية أخرى
وأدخلوها في أجنة الأرز. كان أحد تلك الجينات هو fitoeno
sintasa
والمأخوذ من النرجس الكاذب أو النرجس البري، وهو جين مساهم في تحويل المركب الكيميائي المسمى Geranylgeranyl pyrophosphate إلى fitoeno (مرجع 3).
عملية تركيب البيتا كاروتين. (مرجع
3)
شكّل هذا، الخطوة السهلة؛ تمثلت
الصعوبة بصيغة تحويل fitoeno إلى البيتا
كاروتين، حيث حضرت عدة إمكانات للإختيار. لدى النباتات أربعة جينات لتحقيق
هذا الأمر، مع هذا، يُفترض إدخال أربعة جينات في الأرز، وكذلك، يجري ترتيبها لكي تعمل.
أخفقت تلك المحاولة. لكن، حضر بديل آخر، ويُعرَف بجين أمكنه تحويل fitoeno بخطوة واحدة إلى
بيتا كاروتين. الجين هو fitoeno desaturasa، لكنه ليس جين
نباتي بل جين بكتريا ومأخوذ من نوع البكتريا Erwinia
uredovora
بالتحديد. نجح الاختبار، تمكن الأرز من تصنيع البيتا كاروتين وما هو أهم، تمكنت
الحبوب من تخزين هذا المركب الكيميائي (مرجع 3).
في بعض الاحيان، تنتشر فكرة مفادها
أن تلك الاختبارات تعطي منتجات معدلة وراثياً وتخلق كائنات غريبة، كالتي خلقها
الدكاترة فرانكشتاين doctores Frankenstein، الذي خلقوا
"نصف أرز - نصف بكتريا". هذه الفكرة الشعبية مأخوذة من السينما
(أفلام الدرجة الثانية)، وهي بعيدة جداً عن الواقع. بهذا الإتجاه، لا يجب النظر
إلى الجينات كما لو أنها "أجزاء من كائن حيّ"، بل باعتبارها
"آليات". ففي حالة الأرز "الذهبي"، كما لو أنّ رجل آليّ دهّان
يعمل في مصنع طيران، لكن، تستخدمه شركة سيارات. فشركة السيارات لا تصنع طائرات، بل
سيارات مطلية بواسطة آلية مستخدمة في مصنع الطيران.
بالعودة إلى قضيتنا، السلبية
الوحيدة في الأرز الذهبي هي إنتاج البيتا كاروتين بنسبة منخفضة جداً أي حوالي 1.6
ميكرو غرام في كل غرام أرز، فيما يحتاج الجسم يومياً إلى حوالي 900 ميكرو غرام منه
عند البالغين وحوالي 300 ميكرو غرام عند الأطفال. لم يشكل هذا الأرز الجديد حلّ بل
خطوة بسيطة. جهل أخصائيُّو علم الوراثة، بداية، سبب قلّة إنتاج البيتا كاروتين،
شكُّوا بالجين fitoeno sintasa المأخوذ من النرجس
البري، أو ربما حصلت مشاكل بعملية تخزين المُركَّب.
بعد القيام بعدّة اختبارات على
الجينات fitoeno sintasa لعدّة أنواع نباتية (الذرة، الفليفلة، النرجس)، انتبهوا إلى أن
الجين fitoeno sintasa في الذرة أكثر فعالية في إنتاج fitoeno والحبوب
الناتجة أكثر غنى بالبيتا كاروتين. بملاحظة هذا، هجّنوا تلك النباتات الجديدة
المعدلة وراثيا مع تنوعات مزروعة من الأرز وحققوا بعض الانتقاءات. هكذا، تمكنوا من
إنتاج أرز ذهبي ثاني قادر على إنتاج 30 ميكرو غرام بيتا كاروتين بكل غرام؛ وهو ما
حوله إلى نبات قويّ في مواجهة مشاكل تغذية جدية في بلدان فقيرة (مرجع 43).
كم هي ذكية الشركات متعددة الجنسية!
يتحول مورد فريد إلى منجم ذهب، يقصده كل راغب بتفادي الإصابة بأمراض خطيرة ناتجة عن نقص الفيتامين أ، فسيتم تحصيل الدولارات ومراكمتها جرّاء بيع هذا النبات المعدل
وراثياً! لكن، لا يسير الأمر هكذا. يتمكن هذا النوع من تحقيق أعمال كبرى دون امتلاك
نوايا اقتصادية مسبقة. فالأرز الذهبي الأول، كما الثاني، عبارة عن نبات لا
يتبناه أحد، معفى من حقوق الطبع والنشر، بحيث أن شركات عملاقة مثل مونسانتو لا
يمكنها فعل شيء في هذا الإطار. جرى العمل على الأرز الذهبي من قبل معهد بحث الأرز
الدوليّ بالإضافة إلى
جمعيات أخرى. تنجز هذه الجمعيات مشاريع متعددة بهدف تحسين زراعة وإنتاج الأرز، فمشروع الأرز الذهبي ممول بحثيا من قبل مراكز عامة، أي باختصار، يمكن القول
أنه ينتمي إلى الإنسانية أو البشرية جمعاء.
أنواع أرز مختلفة: أرز أبيض، أرز ذهبي
أول، أرز ذهبي ثاني. (مرجع 43)
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق