العلماء يضعون بروتينات بطيء المشية في الخلايا البشرية وهنا ما حدث.
مصر:إيهاب محمد زايد
قم بتجميدها، وتسخينها، ثم تفجيرها في مساحة فارغة؛ مع مهارات البقاء على قيد الحياة على عكس أي كائن حي آخر على هذا الكوكب، فإن تلك المخلوقات القوية المعروفة باسم بطيئات المشية ستعود فقط للحصول على المزيد.
في حين أنه من الواضح أن قدرتها على تحمل التوتر ترجع جزئيًا إلى قدرتها على تحويل أحشائها إلى مادة هلامية، إلا أن الآليات الكامنة وراء عملية الحفاظ على التمثيل الغذائي هذه لم يتم توضيحها بعد.
وجدت دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة وايومنغ أن التعبير عن بروتينات بطيئات المشية الرئيسية في الخلايا البشرية أدى إلى إبطاء عملية التمثيل الغذائي، مما يوفر رؤى نقدية حول كيفية تمكن هذه اللافقاريات غير القابلة للتدمير فعليًا من البقاء على قيد الحياة في ظل الظروف الأكثر قسوة.
ركز الفريق على بروتين معين يسمى CAHS D، المعروف بالفعل بقدرته على الحماية من الجفاف الشديد (الجفاف). ومن خلال مجموعة متنوعة من الأساليب، أظهر الباحثون كيف يتحول CAHS D إلى حالة تشبه الهلام عند التعرض للضغط، مما يحافظ على حماية الجزيئات وحمايتها من الجفاف.
وكتب الباحثون في ورقتهم المنشورة: “توفر هذه الدراسة نظرة ثاقبة حول كيفية بقاء بطيئات المشية، وغيرها من الكائنات الحية التي تتحمل الجفاف، على قيد الحياة أثناء التجفيف من خلال الاستفادة من التكثيف الجزيئي الحيوي”.
“بعيدًا عن تحمل الإجهاد، توفر النتائج التي توصلنا إليها وسيلة لمتابعة التقنيات التي تتمحور حول تحفيز الثبات الحيوي في الخلايا وحتى الكائنات الحية بأكملها لإبطاء الشيخوخة وتعزيز التخزين والاستقرار.”
لقد أظهرت بطيئات المشية بالفعل أنها قادرة على البقاء على قيد الحياة في درجات الحرارة الساخنة والباردة والمستويات العالية من الإشعاع التي قد تكون قاتلة للبشر، كما يمكنها البقاء على قيد الحياة لفترات طويلة دون أي ماء – وهو أمر ضروري جدًا للحياة عادةً. يمكنهم حتى البقاء على قيد الحياة في الفضاء.
كشفت الأبحاث السابقة عن عدد هائل من الحيل التي تستخدمها بطيئات المشية للبقاء على قيد الحياة، والتي تراكمت على مدى مئات الملايين من السنين. في الأساس، إنها جيدة جدًا في إبطاء عمليات الحياة بمساعدة CAHS D، وقد يكون ذلك مفيدًا في الخلايا البشرية أيضًا.
تقول عالمة الأحياء الجزيئية سيلفيا سانشيز مارتينيز، من جامعة وايومنغ: “من المثير للدهشة، أنه عندما نقوم بإدخال هذه البروتينات إلى الخلايا البشرية، فإنها تتشكل وتبطئ عملية التمثيل الغذائي، تمامًا كما هو الحال في بطيئات المشية”.
“عندما تضع الخلايا البشرية التي تحتوي على هذه البروتينات في حالة الثبات الحيوي، فإنها تصبح أكثر مقاومة للضغوط، مما يمنح بعضًا من قدرات بطيئات المشية للخلايا البشرية.”
في مرحلة ما، قد نكون قادرين على معرفة كيفية تمرير بعض من مرونة بطيئات المشية المذهلة هذه إلى خلايانا وأنسجتنا، مما قد يؤدي إلى إبطاء الشيخوخة البيولوجية والمساعدة في العلاجات التي يكون فيها تخزين الخلايا بشكل آمن في درجات حرارة باردة أمرًا حيويًا، مثل زرع.الأعضاء.
سوف يتطلب الأمر الكثير من الأبحاث الإضافية لتسخير هذا النقل للقدرات، وهي أبحاث جارية بالفعل مع بعض الدراسات التي تبحث في ما إذا كانت بروتينات بطيئات المشية يمكنها تثبيت منتجات الدم المهمة المستخدمة لعلاج الأمراض الوراثية. تعد العلامات المبكرة واعدة في العديد من المجالات، بما في ذلك الطريقة التي يتم بها تنشيط البروتينات بذكاء عند وجود ضغوط بيئية، وتعطيلها عندما لا تكون كذلك.
يقول توماس بوثبي، عالم الأحياء الجزيئية بجامعة وايومنغ: “عندما يتم تخفيف التوتر، تذوب المواد الهلامية بطيئات المشية، وتعود الخلايا البشرية إلى عملية التمثيل الغذائي الطبيعي”.
وقد تم نشر البحث في مجلة علوم البروتين.
