أحمد عبد الرحمة
عضو في قسم النباتات والميكروبيولوجيا ، جامعة سويز
كيف يمكن أن تلهم مصر المغرب في إدارة أزمة المياه وانعدام الأمن الغذائي؟ يوضح رائد التكنولوجيا الحيوية ، أحمد عبد العلم ، عضو في قسم علم النبات وعلم الأحياء الدقيقة في جامعة السويس ، والباحث في جامعة بوخارست ، تأثير CRISPR-CAS9 على الثقافات والأهمية الاستراتيجية للتعاون الإقليمي لبناء الزراعة المستدامة والمرونة في مواجهة تغير المناخ.
كيف يتم دمج Technologi CRISPR-CAS9 في المشهد الزراعي المصري وما هي إمكاناتها للمستقبل؟
يمثل القطاع الزراعي المصري فسيفساء فريدة ، تتراوح من الممارسات التقليدية المكثفة على طول الوادي ودلتا النيل إلى الزراعة العضوية الناشئة في المناطق الصحراوية التي أعيد تأهيلها.
في هذا السياق المتنوع ، يوفر تكامل تقنيات CRISPR-CAS9 إمكانات التحول. كأداة لتحرير الجينوم الدقيقة والمربحة ، يمكن استخدام CRISPR لتحسين مرونة المحاصيل مع الملوحة والجفاف والآفات ، والتحديات العاجلة بشكل متزايد في مواجهة تغير المناخ وتدهور الأراضي.
معاهد الأبحاث المصرية ، مثل معهد أبحاث الهندسة الوراثية الزراعية (AGERI) ، تشارك بنشاط في أبحاث كريسبر. توافق هذه التكنولوجيا مع أنظمة إدخال عالية ومنخفضة يجعلها مناسبة لنماذج زراعية مصرية مختلفة.
على سبيل المثال ، يمكن تصميم أنواع من القمح أو الأرز الذي تم تحريره بواسطة CRISPR لتحمل الإجهاد المائي مع الحفاظ على أدائها ، مما يفيد كلاً من النظم التقليدية والبيولوجية ، شريطة أن تكون الأطر التنظيمية والأخلاقية المناسبة موجودة. ومع ذلك ، يظل الوضوح التنظيمي والوعي العام ضروريين.
يجب على مصر تطوير إطار شفاف للأمن الحيوي للكائنات الحية المنشورة وراثيا ، والتي تميزهم عن المنظمات المعدلة وراثيا ، ومحاذاة توجيهات الاتحاد الأفريقي والمعايير الدولية. يمكن للدمج المسؤول عن CRISPR-CAS9 وضع مصر كقائد إقليمي في الابتكار الزراعي المستدام.
ما هي الابتكارات الرئيسية للتكنولوجيا الحيوية التي طورتها مصر من أجل الحفاظ على المياه ، وكيف يمكن أن تعمل كنموذج للبلدان الأفريقية الأخرى؟
أطلقت مصر العديد من المبادرات الرائدة في مجال التكنولوجيا الحيوية التي تهدف إلى الحفاظ على المياه ، وهي ضرورة في بلد يعتمد إلى حد كبير على النيل. من بين الجهود البارزة تطوير أنواع الثقافات المتسامحة في الجفاف من خلال الاختيار بمساعدة علامات وطبعة من الجينوم ، مثل الذرة والذرة.
يساعد استخدام المجلدات الحيوية والاتحادات الميكروبية التي تعمل على تحسين فعالية استخدام المياه من قبل النباتات وهيكل التربة أيضًا في تقليل احتياجات الري. بالإضافة إلى ذلك ، يتم نشر أنظمة الري الذكية المدمجة في إنترنت الكائنات (IDO) والذكاء الاصطناعي ، مثل المشاريع التجريبية “الزراعة الاقتصادية في المياه” في Haute-Egypt.
أخيرًا ، فإن استخدام الهالوفيت والثقافات المحسّنة وراثيا التي تزدهر في التربة المالحة أو الهامشية يجعل من الممكن تمديد الزراعة إلى حواف الصحراء. توفر هذه الأساليب حلولًا تطورية للدول الأفريقية التي تواجه الجفاف المتكرر.
سيتطلب تكييفها بيانات جينية محلية وبرامج محددة لاختيار المناخ ، وبناء القدرات من خلال شبكات الأبحاث الإفريقية ، بالإضافة إلى سياسات تشجع الزراعة الذكية في مواجهة المناخ والوصول المفتوح إلى الأدوات التكنولوجية الحيوية التي تم تطويرها في مصر. إن نجاح مصر في دمج التكنولوجيا الحيوية وإدارة المياه يجعلها نموذجًا قويًا للبلدان الأفريقية التي تهدف إلى تحقيق الأمن الغذائي في الظروف القاحلة.
ما هي الاستراتيجيات المقترحة
التعاون العلمي بين مصر والمغرب في مجال تحرير الجينوم؟
تشترك مصر والمغرب في تحديات زراعية مماثلة ، بما في ذلك نقص المياه وتدهور الأراضي ، والبلدين لديهما أنظمة إيكولوجية بحثية قوية.
ومع ذلك ، لا يزال التعاون العلمي ، وخاصة في مجال تحرير الجينوم ، متخلفًا. لتعزيز التعاون في الزراعة المرنة في الجفاف ، يتم اقتراح العديد من الاستراتيجيات.
ستكون مسألة إنشاء صندوق أبحاث ثنائي يركز على اختيار كريسبر من الثقافات الجفاف مثل القمح القاسي والشعير والزيتون ، والتي هي طعام أساسي في كلا البلدين. اقتراح آخر هو تطوير المكتبات الجينية الماجهريبيان في وصول مجاني لتحديد الميزات الوراثية الإقليمية المرتبطة بمقاومة الإجهاد اللاأحيائي.
يُقترح أيضًا إطلاق المنح الدراسية للتبادل وبرامج الدورة الثالثة المشتركة بين مؤسسات مثل الوكالة في مصر والمعهد الوطني للبحوث الزراعية (INRA) في المغرب لتعزيز القدرات والتدريب. أخيرًا ، يوصى بالعمل من خلال المنظمات الإقليمية مثل ComSats أو Auda-Nepad لمواءمة لوائح الأمن الحيوي وأطر الملكية الفكرية التي تحكم الثقافات المنشورة وراثياً.
يمكن أن يكون هذا التعاون بمثابة حجر الزاوية للتكامل الأوسع في التكنولوجيا الحيوية في شمال إفريقيا ، مما يضع المنطقة لمواجهة التحديات المناخية بشكل جماعي بفضل الزراعة الدقيقة.
إلى جانب الاستراتيجيات العالمية ، هل يمكن أن تعطينا أمثلة ملموسة لمشاريع البحث التي أدت إلى حل تحديات زراعية محددة في مصر؟
كان توجيه المشروع بتمويل من STDF “Bioprospection من الفطر الداخلي المحسّن لإنتاج الطماطم المستدام في مصر: الدفاع المرتبط بالإجهاد اللاأحيائي” تجربة غنية حقًا. ركزنا على استخدام الفطر الداخلي الأصليين لمساعدة نباتات الطماطم على مواجهة ظروف صعبة مثل الجفاف والملوحة والأرضيات السيئة ، والتحديات المعروفة في مصر. من أخذ العينات الميدانية إلى اختبارات الدفيئة ، كانت كل خطوة عملية وتعاونية.
كان أحد النقاط البارزة هو الإشراف على مشروع بحثي استكشف هذا الموضوع في شمال سيناء ، حيث كانت النتائج واعدة للغاية لتحسين مرونة النباتات بوسائل بسيطة وطبيعية. كان من الفخر الكبير رؤية الأفكار العلمية تحولت إلى حلول عملية للزراعة المحلية.
في مشروع آخر ، “Egybio ©” ، بتمويل من البرنامج المصري المشترك ، تحولنا إلى الإجهاد الحيوي ، وخاصة طريقة حماية محاصيل cucurbitacean من الأمراض التي تستخدم الفطر الداخلي كقواعد حيوية طبيعية.
لقد كان تقدمًا كبيرًا ، حيث يجمع بين علم الأحياء الدقيقة وحماية الثقافات بطريقة مبتكرة وترسيخ في الاحتياجات الحقيقية. اتخذ مختبر بلدي المبادرة لعزل السلالات الفطرية الواعدة واختبار آثارها. لقد أتيحت لي الفرصة للعمل مع فريق رائع من الباحثين الشباب الذين جلبوا طاقتهم وأفكارهم. سواء عند فحص النشاط المضاد للميكروبات أو التخطيط التجريبي في هذا المجال ، كان هناك قناعة مشتركة بأن هذه الفطر يمكن أن تحدث فرقًا ، ليس فقط للعلم ، ولكن أيضًا في حياة الناس.
مهدي إدريس / الإلهام البيئي
