سلالة (أحياء)

علم الأحياء الدقيقة وعلم الفيروسات

من جانب آخر، الذرية في علم الأحياء الدقيقة وعلم الفيروسات يطلق عليها أحيانا «سلالة»، وهي متغاير وراثي أو نُمَيْط (نمط فرعي) من الكائنات الدقيقة (مثل الفيروسات أو البكتيريا أو الفطريات). مثلًا، «سلالة الإنفلونزا» هي شكل بيولوجي معين من فيروس الانفلونزا أو فيروس «النزلة الوافدة». لاحظ الفرق بين السلالة والفرع الحيوي.

علاوةً على ذلك، تتميز سلالات الإنفلونزا هذه باختلاف أشكال البروتينات السطحية. تنشأ سلالات فيروسية جديدة عند حدوث طفرة أو تبادل للعناصر الجينية بين فيروسين أو أكثر داخل نفس الخلية. تعرف هذه الظواهر على التوالي باسم الانسياق المستضدي والزيحان المستضدي. يمكن تمييز السلالات الميكروبية كذلك عن طريق تركيبها الجيني باستخدام الميتاجينومية (وهي دراسة المادة الوراثية المستخرجة مباشرةً من العينات البيئية). وقد أصبحت هذه أداة قيمة في تحليل الميكروبيوم.

هندسة السلالات

من جهة ثانية، كان العلماء قد صمَّموا فيروسات أنفلونزا متفشية بين البشر بغرض دراسة سلوكهم. إلا أنّ تمويل هذا البحث كان مثيرًا للجدل بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة، ولهذا توقف البحث لبعض الوقت، ولكنه عاد بعدها.

علاوةً على ذلك، صُمِّمَت سلالات ميكروبية باستخدام التكنولوجيا الحيوية لإنشاء مسارات أيضية مناسبة لمعالجة مجموعة متنوعة من التطبيقات. تاريخيًا، كُرِّسَت جهود كبيرة من البحوث الأيضية في مجال إنتاج الوقود الحيوي. عادة ما تستعمل سلالات الإشريكية القولونية المعدلة لهذا الغرض، وغالبا ما تستعمل الإشريكية القولونية كذلك كهيكل للتعبير عن البروتينات البسيطة. صُمِّمَت هذه السلالات -مثل BL21- لتقليل فعالية الأنزيم الحال للبروتين، مما يرفع إمكانية التعبير البروتيني. تُستَخدَم السلالات الثديية للتعبير عن البروتينات المعقدة، كما في حالة المستحضرات الدوائية الحيوية. انظر خلايا بويضة الهامستر الصيني.

كذلك، الخمائر أشيع العناصر المستعملة في الهندسة السلالية لحقيقيات النوى، وخاصةً في التخمير الصناعي. بينما تكون الإشريكية القولونية هي الأشيع في الهندسة السلالية لبدائيات النوى. نجح العلماء في صنع جينومات صغيرة حية (مينيمال جينوم- أدنى جينوم)، يمكن أن تتطور منها سلالات جديدة، وهذه السلالات الصغيرة تعطي ضمانًا تقريبيًا بأنّ جميع التجارب الجينية خارج البنية الصغيرة لن تتأثر بالمسارات غير الأساسية.

في النبات

ومن ناحية أخرى، مثلًا: صُنِعَت بعض سلالات الأرز عبر إدخال بعض المواد الوراثية إلى النبات، وبذلك يُشَكِّل جميع نسل هذا الأرز المعدل سلالة بسبب امتلاكه معلومات وراثية جديدة ستنتقل فيما بعد للأجيال اللاحقة كذلك. تشمل تسمية السلالة -التي تكون عادةً رقم أو اسم رسمي- جميع النباتات المنحدرة من النبات الأصلي المعدّل. يمكن لسلالات الأرز الجديدة أن تتناسل مع السلالات والمستنبتات الأخرى، وفي حال الحصول على صفة مرغوبة، سيتم إعادة إنتاج هذه الصفات لتثبيتها. تُعطَى النباتات التي تنتشر وتصبح حقيقية (تبقى مشابهة للنبات الوالد) اسم المستنبت، وتُوزَّع ليتم استخدامها من قبل المزارعين.

إضافةً إلى ذلك، لا يحمل المصطلح في علم النبات أي صفة تصنيفية رسمية، لكنه يشير إلى مجموع الأحفاد المنحدرين من نفس السلف المشترك، ويتشاركون نفس الصفات الفيزيولوجية والشكلية. والسلالة هي مجموعة مصممة لذرية إمّا منحدرة من نبات معدّل (عن طريق الزراعة التقليدية أو وسائل التكنولوجيا الحيوية)، أو ناتجة عن طفرة جينية.

في القوارض

وفي السياق ذاته، سلالات فئران أو جرذان المختبر هي مجموعة حيوانات موحدة وراثيًا تُستَخدَم في التجارب المخبرية. يمكن لسلالات الفئران أن تتوالد داخليًا أو تتحور أو تُعدَّل وراثيًا، بينما سلالات الجرذان تتوالد عادةً داخليًا. يعتبر مجتمع الجرذان متطابقًا وراثيًا بعد نحو 20 جيل من التزاوج بين الأخوة. تُستَخدَم الكثير من سلالات الجرذان لمجموعة متنوعة من نماذج الأمراض، وغالبًا ما تستعمل كذلك لاختبار السمية الدوائية.

في الحشرات

وعلى صعيد آخر، كانت ذبابة الفاكهة الشائعة (دروسوفيلا ميلانوجاستر أو ذبابة الفاكهة سوداء البطن) أحد الكائنات الحية الأولى المستعملة في التحليل الوراثي. تتألف هذه الحشرة من جينوم بسيط، وتعتبر مفهومة بشكل جيد. ظلَّت ذبابة الفاكهة كائنًا نموذجيًا شهيرًا للعديد من الأسباب الأخرى، مثل سهولة مزاوجتها ومراقبتها، فضلًا عن سرعة تكاثرها وعدد ذريتها المناسبين. جرى تطوير سلالات متنوعة ومختلفة، بما في ذلك نسخة غير قادرة على الطيران تمتلك أجنحة غير مكتملة النمو (تُستَخدَم في تجارة الحيوانات الأليفة كغذاء حي للزواحف الصغيرة والبرمائيات).