تويت
تواجه الخلية العديد من القرارات منها : ما هو الوقت المُناسب لإنتاج بروتين جديد؟ متى تنمو وتنقسم لخليتين؟ متى تعامل خلية أخرى على إنها غازٍ (عدو) ؟
يعمل العلماء على فهم كيف تتخذ الخلية كل هذه القرارات بالاضافة للعديد من القرارت الأخرى، وكيف تسهم هذه القرارت في صحتها ومرضها.
قدرة الكائن الحي على تمييز خلاياه الخاصة عن الخلايا الأخرى تُدعي التعرف المُتغاير، وهو مجال بحث نشط.
الخلايا المناعية تستخدم نظام يُدعى “التوافق النسيجي الرئيسي المُعقد (MHC) لتحديد الخلايا التي تنتمي للجسم والخلايا التي لا تنتمي اليه.
خلايا الدماغ، خلايا الجلد، وجميع الخلايا المشابه الأخرى تملك بروتينات هذا النظام (MHC) على سطحها الخارجي.
الخلايا المناعية تستخدم هذه البروتينات لتُقرر ما إذا كانت هذه الخلايا صديقة، أو ما اذا كان ينبغي مُهاجمتها.
لكن هذا النظام ليس بمثالي.
فالغازي مثل فيروس التهاب الكبد الوبائي (c) يُمكنة أن يتهرب من الخلايا المناعية لسنوات قبل ان يقوم بضربته.
أو في بعض الحالات يمكن أن يُخطيء الجسم في تحديد خلاياه الخاصة من المُتسللين فيقوم بمهاجمة نفسه.
فما هي الالية التي يعتمدها لتحديد الهدف المبغي مهاجمته؟
استخدم العلماء كائنات بسيطة في هذا البحث مثل أميبا التربة (Dictyostelium discoideum، مفضلين لها عن الخلايا البشرية حيث كمية التفاعلات البروتينية ستعقد الامور.
“عندما تجد خلايا الأميبا وفرة من الطعام، تتصرف كالكائنات وحيدة الخلية، بحيث لا تتعاون بعضها مع بعض.”
وأضاف معد البحث Gad Shaulsky “وعندما يجوعون، يجتمعون مع أقاربهم في بنية رائعة مكونة من حوالي 100.000 خلية مع حركة متناسقة، فيصبح بامكانهم التفاعل مع الضوء والحرارة على الرغم من عدم امتلاكهم لجهاز عصبي.”
باستخدام سلسلة من التجارب التي تتضمن إدخال وحذف وتبادل بين جينات الأميبا، بات العلماء متأكدين من أنها تستخدم مجموعة من البروتينات تُدعى ( TgrB1) و (TgrC1) لتتعرف على الخلايا الصديقة.
كل خلية لديها نسخة من كلا البروتينين على غشائها الخارجي.
سُلالات مختلفة من الأميبا لديها اصدارات مختلفة من البروتين، لذلك عندما تتقابل أميباتين من نفس السلالة، يبحث البروتين (TgrB1) من كل خلية عن البروتين زميلة (TgrC1) في الخلية الأخرى، سامحاً للخليتين بالإشتراك معاً.
وعندما تتقابل خليتان من سلالتين مختلفتين، لا تتطابق البروتينات، ولا تجتمع الخليتين.
عن طريق إجراء تجارب تبديل وإضافة الجينات، يريد العلماء معرفة ما يحدث بالضبط داخل خلية الأميبا، على المستوى الجزيئي، بعد ان يتقابل البروتينان.
فتوصلوا الى أن الاتصال بين البروتينات يُطلق سلسلة من الإشارات التي تأمر الخلايا بالإنضمام أو عدم الإنضمام الى الخلايا الاخرى.
نظام البروتينات (Tgr) في الأميبا يشبه نظامنا الخاص (MHC)، لكنها هذه العمليات تطورت بشكل مختلف.
ومع ذلك، فالحصول على رؤى جديدة في كيفية عمل التعرف المُتغاير في هذا الكائن البسيط قد يمد البحوث عن التعرف المُتغاير ببعض المعلومات في الكائنات الحية الأكثر تعقيداً، بما في ذلك البشر.
يعمل العلماء على فهم كيف تتخذ الخلية كل هذه القرارات بالاضافة للعديد من القرارت الأخرى، وكيف تسهم هذه القرارت في صحتها ومرضها.
قدرة الكائن الحي على تمييز خلاياه الخاصة عن الخلايا الأخرى تُدعي التعرف المُتغاير، وهو مجال بحث نشط.
الخلايا المناعية تستخدم نظام يُدعى “التوافق النسيجي الرئيسي المُعقد (MHC) لتحديد الخلايا التي تنتمي للجسم والخلايا التي لا تنتمي اليه.
خلايا الدماغ، خلايا الجلد، وجميع الخلايا المشابه الأخرى تملك بروتينات هذا النظام (MHC) على سطحها الخارجي.
الخلايا المناعية تستخدم هذه البروتينات لتُقرر ما إذا كانت هذه الخلايا صديقة، أو ما اذا كان ينبغي مُهاجمتها.
لكن هذا النظام ليس بمثالي.
فالغازي مثل فيروس التهاب الكبد الوبائي (c) يُمكنة أن يتهرب من الخلايا المناعية لسنوات قبل ان يقوم بضربته.
أو في بعض الحالات يمكن أن يُخطيء الجسم في تحديد خلاياه الخاصة من المُتسللين فيقوم بمهاجمة نفسه.
فما هي الالية التي يعتمدها لتحديد الهدف المبغي مهاجمته؟
استخدم العلماء كائنات بسيطة في هذا البحث مثل أميبا التربة (Dictyostelium discoideum، مفضلين لها عن الخلايا البشرية حيث كمية التفاعلات البروتينية ستعقد الامور.
“عندما تجد خلايا الأميبا وفرة من الطعام، تتصرف كالكائنات وحيدة الخلية، بحيث لا تتعاون بعضها مع بعض.”
وأضاف معد البحث Gad Shaulsky “وعندما يجوعون، يجتمعون مع أقاربهم في بنية رائعة مكونة من حوالي 100.000 خلية مع حركة متناسقة، فيصبح بامكانهم التفاعل مع الضوء والحرارة على الرغم من عدم امتلاكهم لجهاز عصبي.”
باستخدام سلسلة من التجارب التي تتضمن إدخال وحذف وتبادل بين جينات الأميبا، بات العلماء متأكدين من أنها تستخدم مجموعة من البروتينات تُدعى ( TgrB1) و (TgrC1) لتتعرف على الخلايا الصديقة.
كل خلية لديها نسخة من كلا البروتينين على غشائها الخارجي.
سُلالات مختلفة من الأميبا لديها اصدارات مختلفة من البروتين، لذلك عندما تتقابل أميباتين من نفس السلالة، يبحث البروتين (TgrB1) من كل خلية عن البروتين زميلة (TgrC1) في الخلية الأخرى، سامحاً للخليتين بالإشتراك معاً.
وعندما تتقابل خليتان من سلالتين مختلفتين، لا تتطابق البروتينات، ولا تجتمع الخليتين.
عن طريق إجراء تجارب تبديل وإضافة الجينات، يريد العلماء معرفة ما يحدث بالضبط داخل خلية الأميبا، على المستوى الجزيئي، بعد ان يتقابل البروتينان.
فتوصلوا الى أن الاتصال بين البروتينات يُطلق سلسلة من الإشارات التي تأمر الخلايا بالإنضمام أو عدم الإنضمام الى الخلايا الاخرى.
نظام البروتينات (Tgr) في الأميبا يشبه نظامنا الخاص (MHC)، لكنها هذه العمليات تطورت بشكل مختلف.
ومع ذلك، فالحصول على رؤى جديدة في كيفية عمل التعرف المُتغاير في هذا الكائن البسيط قد يمد البحوث عن التعرف المُتغاير ببعض المعلومات في الكائنات الحية الأكثر تعقيداً، بما في ذلك البشر.