تُعرف بطيئات المياه (Tardigrades) بقدرتها العالية على البقاء في ظروف الإجهاد الشديد التي لا تستطيع الحيوانات الأخرى تحملها، بما في ذلك الجفاف، والضغوط القصوى، ودرجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة للغاية، والعوامل المسببة لتلف الحمض النووي (DNA) مثل الأدوية الكيميائية والعلاج الإشعاعي المؤين1,2,3,4,5,6,7,8. وفي السنوات الأخيرة، بحث العلماء في الآليات التي تكمن وراء هذه المرونة الفائقة لبطيئات المياه باستخدام مناهج جزيئية مثل تسلسل الـ RNA، وتداخل الـ RNA (RNAi)، والتعبير غير المتجانس لجينات بطيئات المياه في أنظمة أخرى، بما في ذلك الخلايا البشرية والبكتيريا8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20. وقد شكلت هذه المناهج، عند تطبيقها، أداة قوية منحتنا رؤية دقيقة حول كيفية تمكن بطيئات المياه من مقاومة هذا الإجهاد الشديد8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22. ومع ذلك، فإن جميع هذه المناهج الجزيئية لفهم تحمل الإجهاد لدى بطيئات المياه تعتمد على القدرة على عزل الـ RNA من هذه الحيوانات متناهية الصغر بكميات كافية وبجودة مناسبة لاستخدامها في العمليات اللاحقة.
أثبتت طريقة سابقة لعزل الـ RNA من بطيئات المشية نجاحها للباحثين الذين يعملون على Hypsibius exemplaris23. ومع ذلك، عند محاولة تكرار هذا البروتوكول في H. exemplaris، وجدنا أنه غير موثوق من حيث تركيز الـ RNA الناتج وجودته (بيانات غير منشورة). وقد تبين أن طريقة بديلة لعزل الـ RNA تعتمد على الفينول فعالة مع H. exemplaris وRamazzottius varieornatus ونوع من بطيئات المشية غير المتجانسة13,21,22,24,25,26. وقد ثبت أن هذا البروتوكول يوفر RNA بجودة وكمية كافيتين للعمليات اللاحقة، سواء من حيوانات مفردة أو من مجموعات من الحيوانات (~50). ومع ذلك، يتطلب هذا البروتوكول من المستخدم التعامل مع كواشف تحتوي على الفينول. والفينول مادة كيميائية خطرة تتطلب تعاملاً حذراً، وقد يؤدي التنفيذ غير الصحيح لهذا البروتوكول إلى انتقال بقايا الفينول، مما يؤثر على نقاء الـ RNA والتطبيقات اللاحقة. ويركز بروتوكول آخر نُشر سابقاً لعزل الـ RNA من بطيئات المشية على القدرة على عزل الـ RNA من حيوانات مفردة27. ورغم أن هذا البروتوكول قيم لتطبيقات مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR)27، إلا أنه أقل ملاءمة للتطبيقات اللاحقة مثل تسلسل الـ RNA، حيث يكون الهدف هو الحصول على رؤية أكثر شمولية لكيفية استجابة الحيوانات لمجهد أو حالة معينة.
أدت هذه المحدوديات في بروتوكولات عزل الحمض الريبي النووي (RNA) المتاحة إلى البحث عن طرق بديلة لعزل الـ RNA من بطيئات المشية (tardigrades). إن مجموعة أدوات عزل الـ RNA القائمة على الأعمدة المستخدمة في هذا البروتوكول مُسوقة لعزل الـ RNA من كميات صغيرة من الأنسجة. كما استُخدمت هذه المجموعة سابقاً لعزل الـ RNA من أنسجة الحشرات لإجراء تحليلات تسلسل الـ RNA اللاحقة، مما يشير إلى أنها قد تكون مناسبة لعمليات العزل من حيوانات صغيرة أخرى ذات كيوتيكل مثل بطيئات المشية.28توضح هذه الدراسة البروتوكول التفصيلي لاستخدام طقم عزل الحمض النووي الريبوزي (RNA) القائم على الأعمدة مع بطيئات المشية، بما في ذلك شروحات حول تحذيرات محددة يجب مراعاتها عند تنفيذ هذا البروتوكول مع بطيئات المشية. ويشير هذا المقال إلى نجاح هذا البروتوكول في ستة أنواع من بطيئات المشية (H. exemplaris, .Milnesium sp, Paramacrobiotus experimentalis, Paramacrobiotus fairbanksi, Paramacrobiotus gadabouti، والبطيئات متباينة المخالب Viridiscus celatus). أثبتت الدراسة أنه يمكن الحصول على حمض نووي ريبوزي (RNA) بجودة وكمية كافيتين من عدد قليل من الحيوانات يصل إلى 25 حيواناً. كما تم تقديم أمثلة على البيانات الناتجة لتركيز وجودة الـ RNA، والتي تُعد مناسبة للتطبيقات اللاحقة مثل تسلسل الـ RNA (مع حد أدنى من الانحياز، وتضخيم مكتبة أسي) وتخليق الحمض النووي المتمم (cDNA). وقد أثبت بروتوكول عزل الـ RNA هذا فائدته بالفعل في الكشف عن آليات تحمل الإشعاع في H. exemplaris8يشير نجاح هذا البروتوكول عبر أنواع مختلفة من بطيئات المشية إلى إمكانية تطبيقه على نطاق أوسع لاستقصاء آليات تحمل الإجهاد، والآليات التنموية، والعمليات التطورية.