اكتشفت الباحثة بجامعة الخليج العربي سارة أحمد الخلف تقنية الإزالة البيولوجية للكبريت من الوقود الأحفوري منذ عدة عقود بطريقة آمنة بيئيا واقتصادية لم يتم تطبيقها في الصناعة سابقاً على الرغم من العديد من الأبحاث على مر الثلاثة عقود الماضية بسبب قصور في فهم عميق لآليات الأيض والوظائف الحيوية في البكتيريا التي تقوم بنزع الكبريت من الوقود.
واستخدمت الباحثة في أطروحة الدكتوراه في التقنية الحيوية البيئة والتي عنونتها بـ " الكشف عن الجينات الغير مرتبطة بألية 4S والتي تنتج عوامل خاصة وأساسية للإزالة البيولوجية للكبريت من الوقود الأحفوري"تقنية الطفرات العشوائية في بكتيريا Rhodococcus qingshengii IGTS8 لتحديد الجينات وأليات الأيض التي يمكن أن تؤثر في قدرة هذه البكتيريا على إزالة الكبريت، حيث تم انتاج مجموعة من السلالات المتحولة بلغ عددها 16000 سلالة.
وقالت الخلف التي اشرف على دراستها الدكتور وائل أحمد المسلماني أن بعض فحص هذه السلالات في وسط غذائي يحتوي على مركب داي بنزوثيوفين كمصدر للكبريت تبين أن تسعة سلالات متحولة تنمو بشكل مختلف عن السلالة الأم، موضحة أن هذه السلالات نمت أيضا بشكل يختلف عن السلالة الأم في وسط عذائي يحتوي على كبريتات المغنيسيوم أو خليط من كبريتات الماغنيسيوم وداي بنزوثيوفين.
وتبين وجود إختلاف في طريقة النمو بين هذه السلالات المتحولة وأثبتت القياسات أن هذه السلالات تنتج وتستهلك كميات مختلفة من الكبريتات الغير عضوية، كما تبين من تحليل الفصل الغازي وطيف الكتلة أن هذه السلالات إستهلكت كميات مختلفة من داى بنزوثيوفين وأنتجت ثنائي هيدروكسي بايفينل, المنتج النهائي لمسار 4S لإزالة الكبريت.
وأضافت موضحة: "مع ذلك كان معدل إزالة الكبريت منخفض جدا مقارنة بالمعدل المقابل في السلالة الأم، وتم استخدام تفاعل البلمرة المتسلسل لتحديد الجينات التي تم إحداث طفرات عشوائية بها في السلالات المتحولة حيث تم إنتاج جزء من الحمض النووي فريد وحصري للسلالة المتحولة رقم 8018 والذي بلغ طوله خمسة الاف من القواعد المزدوجة، وقد تم تحديد جزء من هذه القواعد حيث أوضحت التحليل ان الطفرة العشوائية حدثت في مجموعة جينات خاصة ببروتينات افتراضية و ليس معروف وظيفتها.
وأكدت ان هذه النتائج توضح أهمية تقنية التطفير العشوائية كأداة فعالة في دراسة الأنظمة البيولوجية في بكتيريا إزالة الكبريت، إذ انه من الواضح أيضا أن السلالات المتحورة التي تم دراستها تحتوي على طفرات عشوائية في جينات مختلفة قد تؤثر على نمط إزالة الكبريت بشكل مباشر أو غير مباشر، حيث أن الجينات المتطفرة قد تنتمي إلى أنماط وظائف حيوية وآليات أيض مختلفة.
واستخدمت الباحثة في أطروحة الدكتوراه في التقنية الحيوية البيئة والتي عنونتها بـ " الكشف عن الجينات الغير مرتبطة بألية 4S والتي تنتج عوامل خاصة وأساسية للإزالة البيولوجية للكبريت من الوقود الأحفوري"تقنية الطفرات العشوائية في بكتيريا Rhodococcus qingshengii IGTS8 لتحديد الجينات وأليات الأيض التي يمكن أن تؤثر في قدرة هذه البكتيريا على إزالة الكبريت، حيث تم انتاج مجموعة من السلالات المتحولة بلغ عددها 16000 سلالة.
وقالت الخلف التي اشرف على دراستها الدكتور وائل أحمد المسلماني أن بعض فحص هذه السلالات في وسط غذائي يحتوي على مركب داي بنزوثيوفين كمصدر للكبريت تبين أن تسعة سلالات متحولة تنمو بشكل مختلف عن السلالة الأم، موضحة أن هذه السلالات نمت أيضا بشكل يختلف عن السلالة الأم في وسط عذائي يحتوي على كبريتات المغنيسيوم أو خليط من كبريتات الماغنيسيوم وداي بنزوثيوفين.
وتبين وجود إختلاف في طريقة النمو بين هذه السلالات المتحولة وأثبتت القياسات أن هذه السلالات تنتج وتستهلك كميات مختلفة من الكبريتات الغير عضوية، كما تبين من تحليل الفصل الغازي وطيف الكتلة أن هذه السلالات إستهلكت كميات مختلفة من داى بنزوثيوفين وأنتجت ثنائي هيدروكسي بايفينل, المنتج النهائي لمسار 4S لإزالة الكبريت.
وأضافت موضحة: "مع ذلك كان معدل إزالة الكبريت منخفض جدا مقارنة بالمعدل المقابل في السلالة الأم، وتم استخدام تفاعل البلمرة المتسلسل لتحديد الجينات التي تم إحداث طفرات عشوائية بها في السلالات المتحولة حيث تم إنتاج جزء من الحمض النووي فريد وحصري للسلالة المتحولة رقم 8018 والذي بلغ طوله خمسة الاف من القواعد المزدوجة، وقد تم تحديد جزء من هذه القواعد حيث أوضحت التحليل ان الطفرة العشوائية حدثت في مجموعة جينات خاصة ببروتينات افتراضية و ليس معروف وظيفتها.
وأكدت ان هذه النتائج توضح أهمية تقنية التطفير العشوائية كأداة فعالة في دراسة الأنظمة البيولوجية في بكتيريا إزالة الكبريت، إذ انه من الواضح أيضا أن السلالات المتحورة التي تم دراستها تحتوي على طفرات عشوائية في جينات مختلفة قد تؤثر على نمط إزالة الكبريت بشكل مباشر أو غير مباشر، حيث أن الجينات المتطفرة قد تنتمي إلى أنماط وظائف حيوية وآليات أيض مختلفة.
