The race to sequence the human genome - Tien Nguyen

المترجم: Ahmad Jarbou المدقّق: Lalla Khadija Tigha

Packed inside every cell in your body is a set of genetic instructions,

في داخل كل خلية من خلايا جسدك، توجد مجموعة من التعليمات الوراثية،

3.2 billion base pairs long.

طولها 3.2 بليون زوج من القواعد.

Deciphering these directions would be a monumental task

سيكون فك شفرة هذه التعليمات مهمة شاقة،

but could offer unprecedented insight about the human body.

لكنها تستطيع تقديم رؤية غير مسبوقة عن الجسم البشري.

In 1990, a consortium of 20 international research centers

في عام 1990 قام اتحاد مكون من 20 مركز أبحاث دولي،

embarked on the world's largest biological collaboration

بالبدء في أكبر تعاون خاص بعلم الأحياء في العالم،

to accomplish this mission.

لتنفيذ هذه المهمة.

The Human Genome Project proposed to sequence the entire human genome

اقترح مشروع الجينوم البشري القيام بتحديد تسلسل الجينوم البشري بالكامل،

over 15 years with $3 billion of public funds.

بأكثر من 15 عاماً و بتمويل حكومي يبلغ 3 بليون دولار.

Then, seven years before its scheduled completion,

بعد ذلك، وقبل 7 سنوات من موعد الانتهاء المقرر،

a private company called Celera announced that they could accomplish the same goal

قامت شركة خاصة تدعى "سيليرا" بالإعلان عن إمكانية إنجاز الهدف نفسه

in just three years and at a fraction of the cost.

في 3 سنوات فقط ، وبجزء صغير من التكلفة المقررة.

The two camps discussed a joint venture, but talks quickly fell apart

ناقش الفريقان القيام بمشروع مشترك، لكن المحادثات سرعان ما فشلت،

as disagreements arose over legal and ethical issues of genetic property.

حيث ظهرت خلافات قانونية وأخلاقية حول موضوعات الملكية الوراثية.

And so the race began.

وهكذا، فقد بدأ السباق!

Though both teams used the same technology to sequence the entire human genome,

بالرغم من استخدام الفريقين لنفس التقنية لتحديد التسلسل الكامل للجينوم البشري،

it was their strategies that made all the difference.

لكن الاستراتيجية الخاصة بكل منهما هي التي أحدثت الفرق،

Their paths diverged in the most critical of steps:

وقد تباينت مساراتهما في أكثر الخطوات أهمية:

the first one.

وهي الخطوة الأولى.

In the Human Genome Project's approach,

في نهج مشروع الجينوم البشري،

the genome was first divided into smaller, more manageable chunks

تم تقسيم الجينوم أولاً إلى قطع أصغر يسهل التعامل معها.

about 150,000 base pairs long

طولها حوالي 150 ألف زوج من القواعد،

that overlapped each other a little bit on both ends.

والتي تداخلت قليلا مع بعضها البعض عند طرف كل نهاية.

Each of these fragments of DNA

كل جزء من أجزاء الحمض النووي ،

was inserted inside a bacterial artificial chromosome

تم إدخالها فى كروموسوم بكتيري اصطناعي.

where they were cloned and fingerprinted.

حيث يتم استنساخها وعمل بصمة خاصة بها.

The fingerprints showed scientists where the fragments overlapped

توضح هذه البصمات للعلماء أين تتداخل أجزاء الحمض النووي،

without knowing the actual sequence.

بدون معرفة التسلسل الفعلي.

Using the overlapping bits as a guide,

باستخدام القطع المتداخلة كمرشد،

the researchers marked each fragment's place in the genome

قام العلماء بوسم مكان كل جزء في الجينوم،

to create a contiguous map,

لعمل خريطة متقاربة،

a process that took about six years.

وهي عملية استمرت حوالي 6 سنوات.

The cloned fragments were sequenced in labs around the world

تم تحديد تسلسل القطع المستنسخة في عدة معامل حول العالم،

following one of the project's two major principles:

مع اتباع أحد مبدأي المشروع الرئيسيين:

that collaboration on our shared heritage was open to all nations.

بأن هذا التعاون في تراثنا المشترك سوف يكون متاحاُ لجميع الأمم.

In each case, the fragments were arbitrarily broken up

في كل حالة، فإن الأجزاء قد كسرت اعتباطيا

into small, overlapping pieces about 1,000 base pairs long.

إلى قطع أصغر متداخلة وبطول 1000 زوج من القواعد.

Then, using a technology called the Sanger method,

ثم باستخدام تقنية تسمى "طريقة سانجر"،

each piece was sequenced letter by letter.

تم تحديد تسلسل كل قطعة حرفاً بحرف.

This rigorous map-based approach called hierarchical shotgun sequencing

هذا النهج الصارم القائم على الخريطة و المسمى "تحديد التسلسل الهرمي العشوائي"

minimized the risk of misassembly,

قد أدى لتقليل خطر التجميع الخاطىء،

a huge hazard of sequencing genomes with many repetitive portions,

وهو أحد المخاطر الكبيرة في تحديد تسلسل الجينوم بوجود تكرار لعدة أجزاء،

like the human genome.

مثل الجينوم البشري.

The consortium's "better safe than sorry" approach

إن نهج الاتحاد الملخص في: "السلامة خير من الأسف"،

contrasted starkly with Celera's strategy called whole genome shotgun sequencing.

قد مثل تناقضا صارخا مع استراتيجية سيليرا المسماة تحديد التسلسل العشوائي الكامل للجينوم.

It hinged on skipping the mapping phase entirely,

فقد اعتمدت على تخطي مرحلة رسم الخرائط تماماً،

a faster, though foolhardy, approach according to some.

وهو نهج أسرع لكنه يعتبر متهورا في نظر البعض.

The entire genome was directly chopped up

حيث تم تقطيع الجينوم بالكامل مباشرة،

into a giant heap of small, overlapping bits.

إلى كومةعملاقة مكونة من قطع صغيرة متداخلة.

Once these bits were sequenced via the Sanger method,

بمجرد تحديد تسلسل هذه القطع بطريقة سانجر،

Celera would take the formidable risk of reconstructing the genome

فإن "سيليرا" سوف تتحمل المخاطرة الهائلة وتجازف بإعادة بناء الجينوم

using just the overlaps.

فقط باستخدام الأجزاء المتداخلة.

But perhaps their decision wasn't such a gamble

لكن ربما لم يكن قرارهم مقامرة،

because guess whose freshly completed map was available online for free?

لأنه يمكنكم التخمين من كانت خريطته المكتملة حديثاً متاحة مجاناً على الإنترنت؟

The Human Genome Consortium,

اتحاد الجينوم البشري،

in accordance with the project's second major principle

بموجب المبدأ الرئيسي الثاني للمشروع،

which held that all of the project's data

الذي يقضي بأن جميع بيانات المشروع

would be shared publicly within 24 hours of collection.

سوف تتم مشاركتها علناً خلال 24 ساعة من تجميعها.

So in 1998, scientists around the world

لذا، فإنه في عام 1998 كان العلماء حول العالم

were furiously sequencing lines of genetic code

يقومون بتحديد تتابع تسلسل خطوط الشفرة الوراثية بشراسة،

using the tried and true, yet laborious, Sanger method.

باستخدام طريقة "سانجر"الشاقة ولكن المجربة،

Finally, after three exhausting years of continuous sequencing and assembling,

وأخيراً وبعد 3 سنوات مرهقة ومتواصلة من تحديد التسلسل والتجميع،

the verdict was in.

تم إصدار الحكم.

In February 2001, both groups simultaneously published

في شباط 2011، كلتا المجموعتين قامتا في وقت واحد بنشر

working drafts of more than 90% of the human genome,

مسودة العمل لأكثر من 90% من الجينوم البشري.

several years ahead of the consortium's schedule.

وذلك قبل عدة سنوات من الموعد المحدد من قبل "الاتحاد".

The race ended in a tie.

وانتهى السباق بالتعادل.

The Human Genome Project's practice of immediately sharing its data

إن قيام مشروع الجينوم البشري بمشاركة بياناته فوراً

was an unusual one.

كان عملاً غير معتاد.

It is more typical for scientists to closely guard their data

حيث أنه من المعروف حرص العلماء على حراسة بياناتهم

until they are able to analyze it and publish their conclusions.

حتى يكون باستطاعتهم تحليل هذه البيانات ونشر استنتاجاتهم.

Instead, the Human Genome Project accelerated the pace of research

ولكن بدلاً من ذلك، فإن مشروع الجينوم البشري قد قام بتسريع وتيرة البحث،

and created an international collaboration on an unprecedented scale.

وخلق تعاونا دوليا على نطاق غير مسبوق.

Since then, robust investment in both the public and private sector

ومنذ ذلك الحين، والاستثمار القوي في كل من القطاع العام والخاص

has led to the identification of many disease related genes

قد أدى إلى تحديد العديد من الجينات المتعلقة بالأمراض،

and remarkable advances in sequencing technology.

والتقدم الملحوظ في تقنيات تحديد التسلسل.

Today, a person's genome can be sequenced in just a few days.

اليوم، أصبح بالإمكان تحديد تتابع جينوم شخص في غضون أيام قليلة.

However, reading the genome is only the first step.

ولكن قراءة الجينوم هي الخطوة الأولى فقط.

We're a long way away from understanding what most of our genes do

فنحن مازلنا بعيدين عن فهم ما الذى تقوم به أغلب جيناتنا،

and how they are controlled.

وكيف يتم التحكم بها.

Those are some of the challenges

هذه بعض من التحديات

for the next generation of ambitious research initiatives.

أمام الجيل القادم من المبادرات البحثية الطموحة.