يلعب معمل الوراثة الخلوية دورًا حاسمًا في صون الموارد الوراثية النباتية والحيوانية، مع التركيز على دراسة تركيب ووظيفة الكروموسومات. ويتضمن ذلك تطبيق تقنيات متنوعة مثل التنميط الكروموسومي، والتحزيم الكروموسومي، والتهجين الموضعي لفهم التنوع الوراثي، والمسارات التطورية، والقدرات التربوية.
وتستند الدراسات الكروموسومية إلى فحوصات مرئية لشرائط التحزيم من النوع C والنوع GTG، بالإضافة إلى الأحزمة الفلورية ومؤشرات التهجين الموضعي المتألق، وذلك في محاولة لتقديم تفاصيل دقيقة وتوصيفات معيارية للتنميط الكروموسومي. وبشكل عام، تهدف هذه الفحوصات إلى رسم الخرائط الكروموسومية للنباتات البرية، والحيوانات، والسلالات المحلية، والتي يمكن الاستفادة منها في برامج التربية المختلفة وتحديد العدد الكروموسومي في تضاعفات المجموع الجيني الثنائية والمتعددة.
وتساهم المعلومات المستمدة من دراسات الكروموسومات في تصنيف النباتات والحيوانات، فضلًا عن تحديد المواقع التصنيفية وعلاقات القرابة بين النباتات.
وتُجرى دراسات السمية الوراثية والسمية الخلوية (مثل قياس النشاط الانقسامي، ومعدل تكرار النوى الصغيرة، والتشوهات الكروموسومية في الانقسامات الخلوية الميتوزية) كدليل على مدى الاستقرار الوراثي والقدرة على التكيف مع الظروف البيئية المصرية في الأصناف، والسلالات المحلية، و/أو المدخلات النباتية، ومدى تحملها للإجهادات الحيوية وغير الحيوية. وعلاوة على ذلك، تهدف هذه الدراسات إلى رصد أي ارتباط قائم بين عدم الاستقرار الخلوي والصفات الزراعية والاقتصادية، بالإضافة إلى الكشف عن حيوية حبوب اللقاح لمختلف الأصناف والسلالات والمدخلات.
ويمتلك معمل الوراثة الخلوية خبرة واسعة في التنميط الكروموسومي باستخدام تقنيات التحزيم والتهجين الموضعي المتألق (FISH). وهو مجهز بميكروسكوب عمودي (Leica DM2500) مزود بكاميرا رقمية أحادية اللون ومبردة (Leica DFC340FX)، وميكروسكوب فلوري عمودي (Leica DM4 B) مزود بكاميرا رقمية ملونة ومبردة (Leica DFC450C)، مع نظام برمجيات آلي لمعالجة التنميط الكروموسومي القياسي عالي الدقة (Leica CW4000). كما يضم المعمل حاضنة مبردة وكابينة أمان بيولوجي.
ويهدف المعمل إلى استخدام التقنيات المعملية الحديثة وابتكار طرق جديدة تضمن الوصول إلى وسائل سريعة ودقيقة تدعم عمليات تقييم وتصنيف الموارد الوراثية، سواء كانت نباتية أو حيوانية.
رؤيتنا
البصمة الوراثية الخلوية للموارد الوراثية المصرية.
التطبيقات
دراسات التنوع الوراثي: من خلال فحص التغيرات والتباينات الكروموسومية، يستطيع العلماء تقييم التنوع الوراثي داخل الأنواع وبين بعضها البعض، وهو أمر أساسي لبرامج الحفظ والتربية.
الدراسات التطورية: تساعد الوراثة الخلوية في تتبع علاقات القرابة التطورية وفهم كيفية تباعد الأنواع وتمايزها بمرور الوقت.
برامج التربية: يسهم فهم التركيب الكروموسومي للنباتات والحيوانات في تسهيل عملية انتخاب الصفات المرغوبة لأغراض التربية وتحسين السلالات.
مقاومة الأمراض: يمكن لدراسات الوراثة الخلوية تحديد العوامل الوراثية التي تساهم في مقاومة الأمراض لدى النباتات والحيوانات، وهو أمر بالغ الأهمية لتطوير أنواع سلالية مرنة وقادرة على الصمود.
الأثر والمردود
صون الموارد الوراثية: يضمن الحفاظ على التنوع الوراثي قدرة الأنواع على الصمود أمام التغيرات البيئية والأمراض.
القطاع الزراعي: يساهم تعزيز جودة المحاصيل والثروة الحيوانية من خلال برامج التربية القائمة على أسس علمية ودراسات دقيقة في دعم الأمن الغذائي واستدامته.
البحث العلمي: تقدم الوراثة الخلوية رؤى جوهرية في مجالات علم الوراثة وعلم الجينوم، مما يدفع بعجلة المعرفة العلمية إلى الأمام.
الطرق والتقنيات المستخدمة
1. السمية الوراثية والسمية الخلوية
الكشف عن معدلات تكرار كل من:
التشوهات الكروموسومية
النوى الصغيرة
النشاط الانقسامي الميتوزي
النشاط الانقسامي الميوزي
الاستقرار الكروموسومي
2. دراسة الكروموسومات
التنميط الكروموسومي (الكاريوتايب): تتضمن هذه التقنية تنظيم وتحليل الكروموسومات للكشف عن الشذوذات والتباينات الوراثية.
تركيب التحزيم الكروموسومي: استخدام صبغة جيما لتحديد النمط القياسي للتحزيم من النوع C والنوع G.
التحزيم الكروموسومي الفلوري المقارن: من خلال دراسة أنماط التحزيم الفلوري باستخدام صبغات الكروموميسين A3 (CMA)، و40-6-دياميدينو-2-فينيل إندول (DAPI)، وتحزيم مناطق منظم النواة (NOR).
