أهمية إستخدام إنزيم البلمرة المتسلسل في تحديد جنس الطيور

بقلم الدكتور محمد إبراهيم – باحث قسم بحوث الجينوم – معهد بحوث الصحة الحيوانية – مركز البحوث الزراعية – مصر

تعتبر الطيور من  الكائنات  التي لها انتشار كبير على كوكب الأرض, يوجد ملاين من الأنواع مختلفة  في الشكل والسلوك وأيضا تختلف في الانتشار البيئي حول الكره الأرضية.

تنوع الطيور في البيئة

أهميه الطيور بالنسبة الانسان تتنوع من طيور لاحمه للغذاء او طيور اليفه او طيور للتدريب والصيد او طيور لها اهميه في الانتشار البيئي لعمل توازن في السلسة الغذائية ,و أخيرا لها دور هام في حماية المحاصيل مثل طائر البوم الذي يتغذى على القوارض التي تضر بالمحاصيل, وقد تحظى أنواع منها  باهتمام العلماء والعناية بها  للحفاظ عليها من الانقراض.

هناك أنواع من الطيور يمكن تمييز الذكر والانثى بشكل كامل متعمد على وجود اختلاف في الشكل الظاهري وتسمى طيور ازدواجيه الشكل مثل طائر الطاؤوس.

هناك طيور أخرى لا يتم التميز بينها الابعد الوصول لمرحله البلوغ مثل طائر النعام، ونوع ثالث من الطيور لا يمكن التميز فيها بين الذكر الأنثى حتى بعد البلوغ وهي تسمى طيور أحاديه الشكل مثل الصقور وبعض أنواع الببغاوات وطائر البطريق وغيرهم.

النوع الأخير هو ما يهمنا شرح وتطبيق اختبار انزيم البلمرة المتسلسل للتغلب على صعوبة التجنيس.

وتعتبر طرق الكشف عن الجينات الجنسية باستخدام (PCR) في الطيور من اهم الطرق الحديثة والدقيقة التي تصل نسبتها  ودقتها الى 99.9%, ويتم تحديد الجنس في الطيور عن طريق الكشف عن الكروموسومات الجنسية Z وW.

حيث إن إناث الطيور تكون غير متجانسة (على عكس البشر) وتحتوي مجموعة الكروموسومات الخاصة بها على مزيج من الكروموسومات الجنسية ZW.

أما الذكور فيكونوا متجانسون، وتحتوي مجموعة الكروموسومات الخاصة بهم على اثنين من الكروموسومات (ZZ). تحديد الجنس في الطائر المجهول يعتمد على إثبات غياب أو وجود كروموسوم W أو تعيين تسلسل محدد لكروموسوم W.

ويتميز الكروموسوم W بصغر حجمه عن كروموسوم Z في معظم الطيور الطائرة اما الطيور التي لا تستطيع الطيران كالنعام وطائر الكيوي تكون متقاربه لحد ما.

كيف يمكن تحديد الجنس في الطيور؟

و لتحديد الجنس باستخدام (PCR) لا بد من اخذ العينة من الطيور بطريقه أمنه وسهله , فعينات الريش عينه سهل الحصول عليها والتي يعد  الجزيء الخارجي من الريشة عباره عن خلايا جلديه قديمة، بينما بداخلها خلايا دم ميته منذ كان الريش يأخذ في النمو.

ولذالك نعتمد على حذور الريشه كعينه اساسيه فى استخلاص الحامض النووى وتفضل تلك العينة في الطيور صغيره الحجم اما الطيور الكبيرة فيعتمد على عينه الدم والتى يمكن سحبها من الوريد الجناحي لاستخراج الحمض النووي (DNA) للقيام باختبار أنزيم البلمرة المتسلسل حيث ان هاتين النوعيتين من الجينات (Z,W)يعتمد عليهم و لذالك سوف يكون لذألك ألاختبار أهميه وقيمة بالغة في الحالات الأتية.

الطيور عالية القيمة الإقتصادية

الصقور من الطيور مرتفعة او باهظه الثمن وأصبح لها قيمه اقتصاديه لدى بعض الشعوب العربية وشرق اسيا مثل دوله الامارات التي تقوم لها المزادات من اجل اهميه تلك الطيور لاستخدامها في الصيد ويعتبر من أشهر الصقور هو صقر الشاهين ويعتبر من الطيور احاديه الشكل التي يلزم التميز بين الذكر والانثى من اجل أقامه المزارع لتلك الطيور والتفريخ.

طيور الببغاء وهى من الطيور الجميلة التي تلفت الأنظار للبشر وأصبح لها اقتصاد بين افراد المجتمع وبين الدول كالحدائق العامة ويمكن التميز في القليل منها بين الذكر والانثى وخاصه في الألوان المرتبطة بالجنس منذ الفقس مثل ببغاء الاكليكتوس  والريدرامب اما معظم الأنواع الأخرى من الصعب تحديد الجنس ويلزم أجراء اختبار (PCR).

طيور النعام لها قيمه اقتصاديه هامه جدا حيث تعتبر مصدر من اللحوم ذات قيمه غذائية وتحظى باهتمام المربين لكونها مفيدة وتجاره مربحه سواء في اللحوم والريش والبيض وكذألك قدره الطير على التحمل نقص الماء ، كما انه يوجد في مصر العديد من تلك المزارع، ولصعوبه  تحديد الجنس في الكتاكيت او الشباب ولا يتم التميز الا بعد مرحله البلوغ التي تتخطى ثلاث سنوات. وعليه يلزم عند بيع الكتاكيت او الشباب لأنشاء مزرعة للتربية يلزم اجراء اختبار (PCR).

ويوجد تشابه الى حد كبير في الكروموسومات الجنسية لدى النعام وعليه بيتم التضخيم في ثلاث أجزاء في الجينات الخاصة بالإناث وواحد فقط منهم خاص بالذكور وتستخدم هذه الثلاث بدائيات للتضخيم (OSFES, SS and VIAS-OS14).

أما طائر البطريق من الطيور التي تحظى باهتمام العديد من العلماء والحدائق المائية حول العالم وهو من الطيور المهددة بالانقراض وخاصه بطريق ((Spheniscus humboldti ويعتبر من الطيور احاديه الجنس وان كان يلجا في الماضي بفحص الفتحة التناسلية للتفرقة بين الجنسين ولكنه غير دقيق في طيور البطريق بسبب ترسب كبير من الدهون التي تحيط بالأعضاء الحشوية الرئيسية وأغشية الأكياس الهوائية دون إمكانية رؤية الغدد التناسلية.

آليات الحفاظ علي الطيور النادرة من الإنقراض

وبما ان طائر البطريق دخل في سياق برامج الحفاظ على أنواع الطيور المهددة بالانقراض، يعد تحديد الجنس الصحيح أمرًا ضروريًا لتحقيق أقصى قدر من التكاثر الناجح والحفاظ عليه وواضحت الدارسات ان الجين المرتبط بالحمض النووي هو كرومو هيليكاز 1 (CHD1) حيث انه يعتبر من الكروموسومات الجنسية بافتراض أن طول منطقة CHD1 يختلف بين الكروموسومين، سيكون لدى الذكور (CHD1Z) تضاعف واحد والإناث متضاعفين (CHD1Z-( CHD1W.

ومن خلال كل ما سبق كأمثله لبعض الطيور تظهر هنا أهمية استخدام تفاعل انزيم البلمرة المتسلسل لتحديد جنس الطيور ويجب ان يحظى باهتمام الدوائر العلمية والتشخصية في البلاد لما له من اهميه اقتصاديه وعلميه في مجال التشخيصي للجينوم. والذي سوف تعتمد عليه بشكل أساسي فى كل من مزارع النعام المنتشرة حاليا والمنتزهات الخاصة المنتشرة والتي تهتم بزيادة أعداد هذه الأنواع من الطيور.