يعرف الحمض النووي (DNA) على نطاق واسع بأنه الجزيء الذي يحمل الشيفرة الوراثية التي تنتقل من الآباء إلى الأبناء، لكن الباحثين في جميع أنحاء العالم تدفعهم رؤية أبعد من ذلك بكثير، حيث لم يعد مجرد أداة لفهم الوراثة، بل تحول إلى مادة بناء قابلة للبرمجة بشكل مذهل.
وتكشف المشاريع العلمية الحديثة عن إمكانيات لا حدود لها لهذه المادة، بدءًا من تخزين الأفلام داخل بكتيريا حية، ووصولًا إلى صناعة كرات لحم من حيوان الماموث المنقرض.
الحمض النووي كوسيط للمعلومات وتقنيات النانو
تجاوزت تطبيقات الحمض النووي دوره البيولوجي التقليدي لتدخل بقوة في عالم تكنولوجيا المعلومات وتقنيات النانو، حيث أصبح أداة دقيقة لتخزين البيانات وبناء هياكل متناهية الصغر، ففي عام 2017، نجح باحثون في ترميز خمسة إطارات من فيلم "الحصان المتحرك" الكلاسيكي لإدوارد مويبريدج داخل الحمض النووي لبكتيريا الإشريكية القولونية، باستخدام تقنية "كريسبر" للتعديل الجيني.
ولم تقتصر التجربة على التخزين، بل نجحت الكائنات الحية في نقل هذا "الفيلم" إلى نسلها، مما فتح الباب أمام إمكانية استخدام الخلايا كمسجلات بيولوجية دقيقة قادرة على رصد التغيرات داخل جسم الإنسان.
وفي خطوة أخرى نحو تصغير التكنولوجيا، كشف العلماء في عام 2022 عن أصغر هوائي في العالم، لم يكن مصنوعًا من المعدن، بل من الحمض النووي.
وبلغ طول هذا الجهاز خمسة نانومترات فقط، وبدلًا من إرسال موجات الراديو، صُمم ليتتبع حركة البروتينات داخل الخلايا الحية في الوقت الفعلي عن طريق إشارات ضوئية فلورية، وهو ابتكار قد يؤدي إلى تطوير أدوية أكثر فعالية وأجهزة طبية نانوية.
ولم يقتصر الأمر على ذلك، فقد استخدم باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا تقنية "أوريغامي الحمض النووي" - التي تعتمد على طي خيوط الحمض النووي لتشكيل هياكل محددة - للعب مباراة "إكس-أو" مجهرية، ولإعادة رسم لوحة "ليلة النجوم" لفان جوخ على المستوى النانوي، مما أثبت أن الحمض النووي يمكن أن يكون بمثابة هيكل مادي لتقنيات المستقبل، وربما حتى لأجهزة الكمبيوتر الجزيئية التي تعالج البيانات باستخدام الضوء.
تسخير الحمض النووي في البيولوجيا والمواد المبتكرة
تجاوزت ثورة الحمض النووي العالم الرقمي، وامتدت لتشمل تطبيقات عملية في الهندسة الحيوية والطب وعلوم المواد، ففي عام 2018، كشف باحثون في جامعة واشنطن عن نبات لبلاب منزلي تم تعديله وراثيًا بجين من الأرانب، مما منحه القدرة على تنقية الهواء من الملوثات السامة مثل الكلوروفورم والبنزين بكفاءة تفوق النباتات العادية بثلاثين مرة.
وفي مجال الطب، أدى هذا النهج إلى ابتكارات ثورية، ففي عام 2025، استخدم باحثون في جامعة ستانفورد نموذج ذكاء اصطناعي يُدعى "إيفو 2" لتصميم جينومات فيروسية جديدة بالكامل، والتي نجحت عند تصنيعها في إنتاج فيروسات وظيفية قادرة على قتل البكتيريا، مما يفتح الباب أمام علاجات مصممة خصيصًا لمكافحة العدوى المقاومة للمضادات الحيوية.
واتجه العلماء باستخدام علوم الحمض النووي إلى الماضي، حيث استخدموا الذكاء الاصطناعي لفحص الحمض النووي لأقارب البشر المنقرضين مثل إنسان نياندرتال ودينيسوفان، ونجحوا في عام 2023 في استخلاص مركبات ببتيدية ذات خصائص مضادة للميكروبات، مما يثبت أن جينات أسلافنا القدامى قد تحمل مفتاح التغلب على "الجراثيم الخارقة" في العصر الحديث.
وفي تحول مدهش نحو الاستدامة، كشف علماء صينيون في عام 2021 عن بلاستيك حيوي جديد مصنوع من مصدر غير متوقع: حيوانات السلمون المنوية.
ومن خلال دمج خيوط الحمض النووي للسلمون مع مركب من الزيت النباتي، تمكنوا من إنتاج مادة هلامية يمكن تشكيلها في قوالب صلبة وخفيفة الوزن، وتتميز بأنها قابلة للتحلل بسهولة في الماء، مما يجعلها بديلًا مستدامًا وصديقًا للبيئة.
ولعل المشروع الأكثر غرابة وإثارة للجدل جاء من شركة أسترالية للتكنولوجيا الغذائية، والتي كشفت في عام 2023 عن "كرة لحم الماموث"، حيث قام العلماء بتصنيع الحمض النووي لبروتين الميوغلوبين المسؤول عن نكهة اللحم، مع استكمال الأجزاء المفقودة بجينات من الفيلة الأفريقية، ثم زرعوا هذا الحمض في خلايا خروف تكاثرت لتشكل كرة لحم ضخمة بحجم كرة الطائرة.
ورغم رائحتها الشهية عند طهيها، لم يجرؤ أحد على تذوقها، خوفًا من رد فعل الجسم البشري لبروتين غاب عن نظامه الغذائي لآلاف السنين.
