مُجهِر معدَّل يثبت أهميته في الكشف عن سر نمو الخلية

  قام باحثون من خلال استخدام مُجهِراً ذرياً معدلاً باكتشاف دليلاً جديداً على كيفية استجابة أنشوطة بروتينات الهستون الليفية، الناشئة من أكتين البروتين في الخلية للمعوقات في بيئتها.
يستعرض الكشف تقانة لتتبع تاريخ نمو الخلية وإذا ما أثبتت هذه التقانة صحتها خارج المعمل فسيتطلع الباحثين لمفسرات نمو الأكتين في تتبعهم لمسارات انتشار السرطان والخلايا المناعية والخلايا الأخرى حرة الحركة التي تزحف عبر الجسم.
وقد شك الباحثون في أن يضيف النسيج المستطيل للخيوط في شبكة تتنامى من الأكتين المزيد من الفروع ليضاد المقاومة التي تلاقيها الخلية في زحفها عندما يواجهها حائل، وعندما يزول الحائل - كما كان اعتقادهم - تبقى الخيوط الإضافية في الشبكة وتنمو بمعدل جديد أسرع.
فقد عرف العلميون أن شبكات الأكتين ، على خلاف العديد من المكونات الأخرى للخلية ، تغير من نموها استجابة للقوى ، وليس مجرد الإشارات الكيميائية وتساعد النتائج الجديدة على جلاء هذه الاستجابة وتزود بمفاتيح جديدة لكيفية امتطاط خلايانا وتغيير شكلها لتلتف حول المعوقات التي تقابلها في سباحتها.
كما يوفر الأكتين - ضمن مسؤولياته الأخرى - الدعم البنياني للخلية وقوة النمو اللازمة لبعض الأنشطة الخلوية.
وعليه يقول فليتشرأحد القائمين على البحث أن مقدم الخلية يتمدد للأمام أثناء زحفها ويكون الأكتين والبروتينات المرتبطة به لازمين لتقوية هذه الحركة للأمام.
والشبكة هي مجموعة من البروتينات أكثر تعقيداً وصعوبة في دراستها من مكونات خلوية أخرى ضليعة في حركة الخلية وقوتها، ولمتابعة معدل النمو والقوة المتولدة بالأكتين ، أجرى المهندسون الأحيائيون تعديلاً على مُجهِر ذري القوة.
ومن خلال هذه الدراسة أنشأ الباحثون مُجهِراً مخصصاً يستعمل دعامتين وشعاعي ليزر، وبدلاً من أن يقوم بمسح السطح تعمل الدعامتان كمنصتي وثب ضئيلتين ، تنحني الواحدة منهما فيما يكون الأكتين ينمو أسفلها ، وتبقى الدعامة الأخرى كمؤشر بالقرب من أرضية حجرة العينة، باستخدام نظام الدعامتين دفع الباحثون على الخيوط دفعاً أطول مما أمكنهم في دراسة سابقة.
ففي العديد من التجارب ، وضعت الرافعتان قوة ابتدائية تمنع خيوط الأكتين من النمو ، ثم وُضعت قوة أكبر لنحو 30 دقيقة ؛ ثم أُعيدت للحِمل الأصلي وتتبع الباحثون في كل مرحلة سرعة نمو شبكة الأكتين.
وفي كل مرة تُعاد الرافعة لحِملها الأصلي (الأول) يزداد تسارع نمو الأكتين ؛ وعندما تحملت الخيوط دورات متعددة من الحِمل ، نمت بمعدل يتوقف على كل دورة.
وحول ذلك أشار فليتشر إلى أن نمو الأكتين يتوقف على تاريخ حِمله وليس فقط على الحِمل الذي يشعر به في أي لحظة كما كنا نعتقد من قبل، وهذا يعني أن تركيب الخلية لديه نوع من الذاكرة تبدو في انفعاله العضوي.
وشك الباحثون في أن يكون أثر ذلك ذا علاقة بكثافة الخيوط وأن معدل النمو قد يكون وظيفة لبنيان الشبكة نفسها بناءً على السجل الكامل للحِمل. فقد أوضح فليتشرقائلاً أن البروتينات تتخذ بناءً معيناً يناظر حِملاً ثابتاً ثم يتغير نمط هذا البناء تحت حِمل جديد ، ومن ثم إذا عدت ثانية للحمل الأصلي يظل البناء مؤلّف على الحِمل الأكبر مما ينتج عنه نمواً انفجارياً.
وأضاف هذه النتائج هي نتائج جوهرية ، ولكن على المدى الطويل قد تساعد العلميين والمهندسين على فهم زحف الخلية ، ومن المحتمل إضافة علاجات مستقبلية تساعد خلايا الدم البيضاء على العمل على نحو أفضل أو وقف الخلايا الورمية من الانتقال إلى أجزاء أخرى من الجسم.