اكتشاف "التحبيب الميتوكوندري": آلية خلوية أنيقة توزِّع الجينوم وتربطه بأمراض خطيرة

رصد علماء المعهد الفيدرالي السويسري EPFL آليةً خلوية ظلت مجهولة قرنًا كاملًا: الميتوكوندريا تُشكِّل تراكيب مؤقتة كحبّات العقد لتوزيع حمضها النووي بانتظام مما قد يُفسِّر أمراضًا كألزهايمر وباركنسون.

تحرير
ألمعي · هيئة التحرير
النشر
١٥ أبريل ٢٠٢٦
المصدر
ScienceDaily ↗
القراءات
٦
الوقت
قراءة دقيقتين
تصوير مجهري فائق الدقة يُظهر الميتوكوندريا داخل الخلية بضوء أزرق متوهج

في عالم الخلية الحيّة حيث تدور عمليات لا تُحصى في فضاء أصغر من نقطة حبر، رصد علماء المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا EPFL آليةً خلوية أنيقة ظلّت طيّ الكتمان لأكثر من قرن: الميتوكوندريا تُشكِّل تراكيب عابرة تشبه حبّات العقد لتوزيع حمضها النووي بصورة منتظمة في كل أرجائها. ويفتح هذا الاكتشاف المنشور في ScienceDaily نافذةً علميةً جديدة على أمراض مزمنة خطيرة.

الميتوكوندريا أكثر من مجرد "مصانع طاقة الخلية" كما تُوصَف عادةً؛ إنها عضيّات تحمل جينومها الخاص المعروف بالحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA)، الموزَّع في هياكل مضغوطة تُسمى النيوكليوئيدات. وطالما لاحظ العلماء توزيعًا منتظمًا لهذه النيوكليوئيدات بمسافات متساوية داخل الميتوكوندريا دون أن يجدوا له تفسيرًا مُقنِعًا.

استخدم فريق EPFL ترسانةً من تقنيات التصوير المتطورة بما فيها التصوير فائق الدقة والمجهر الإلكتروني الترابطي ومجهر التباين الطوري، لمراقبة الخلايا الحية في الوقت الفعلي. وما رصدوه كان مدهشًا: تمرّ الميتوكوندريا عدة مرات في الدقيقة بحالة "تحبيب" (Pearling)، إذ تنقبض في نقاط متباعدة بانتظام لتُشبه في مظهرها سلسلةً من الخرزات. وكل "خرزة" تحتوي تقريبًا على نيوكليوئيد في مركزها.

اكتشف الباحثون أن تدفق إشارات الكالسيوم إلى داخل الميتوكوندريا يُشغِّل هذه العملية، وأن تراكيب داخلية في الغشاء تُحافظ على تباعد النيوكليوئيدات أثناء التحبيب. وعندما تتعطل هذه الآليات التنظيمية تتكتّل النيوكليوئيدات عوضًا عن توزيعها المتوازن.

والأكثر إثارةً للدهشة التاريخية أن هذه الظاهرة وصفتها العالمة مارغريت ريد لويس لأول مرة عام 1915 من مشاهداتها المجهرية، لكنها رُفِضت آنذاك باعتبارها استجابةً لضغط خارجي لا ظاهرةً طبيعية. وغابت عن دائرة البحث العلمي لأكثر من مئة عام قبل أن تعود اليوم متوّجةً بفهمٍ دقيق لدورها الجوهري في المنظومة الخلوية.

يفتح هذا الاكتشاف أفقًا طبيًا واعدًا؛ إذ إن خللًا في توزيع الحمض النووي للميتوكوندريا مرتبط بطيف واسع من الأمراض الخطيرة من بينها الفشل الكبدي واعتلال الدماغ وداء ألزهايمر وداء باركنسون. وفهم الآلية الدقيقة للحفاظ على هذا التوزيع قد يفتح مسالك علاجية جديدة لأمراض لم تُحسم بعد طبيًا.

يُقدِّم هذا الاكتشاف نموذجًا مثيرًا لما تُخفيه الطبيعة في تفاصيلها الدقيقة: ففي أعماق الخلية يجري كل لحظة تنظيم جينومي أنيق بكلفة طاقوية منخفضة، وقد ظل بعيدًا عن متناول الفهم الإنساني قرابة مئة عام. ولعل هذا ما يُبقي علم الأحياء الخلوي أحد أكثر الميادين العلمية إثارةً وإدهاشًا في عصرنا الراهن.

المصدر الأصلي
ScienceDaily
قراءة المقال الأصلي ↗
قصة اليوم · كل صباح

أعجبك التقرير؟ استلم واحداً كل صباح.

قصةٌ تقنية واحدة تستحقّ وقتك، بالعربية. بلا إعلانات، بلا إزعاج.

بلا إعلانات · إلغاء الاشتراك بنقرة واحدة · بياناتك آمنة

اقرأ أيضًا

المزيد من الهندسة الطبية الحيوية

رسم توضيحي لكبد مصاب بالمرض الدهني

إنزيم UBE2N المكتشف حديثاً قد يبطئ تقدم مرض الكبد الدهني الخطير

حدد باحثون أمريكيون إنزيماً يحمي خلايا الكبد من التلف عبر تنظيف الميتوكوندريا وتكسير الدهون، في اكتشاف يبشر بعلاج مستقبلي لالتهاب الكبد الدهني MASH.

ScienceDaily
رسم تخطيطي لتعزيز التوصيل الفائق عبر تقلبات الفراغ الكمي

تقلبات الفراغ الكمي تعزز قدرة التوصيل الفائق دون أي تلامس مباشر

أظهر باحثون صينيون أن تقلبات الفراغ الكمي داخل تجويف تيراهرتز رفعت درجة الحرارة الحرجة لمادة فائقة التوصيل بنسبة 5.4%، في أسلوب تحكم جديد غير تلامسي.

ScienceDaily
خريطة لتضاريس القمر والشذوذات المغناطيسية

عينات تشانغ آه-6 القمرية تكشف كبسولة زمنية مغناطيسية نادرة

اكتشف علماء صينيون حديد غاما النادر محفوظاً في زجاج ارتطامي ضمن عينات القمر الصينية، في اكتشاف يفتح نافذة على تاريخ المجال المغناطيسي القمري القديم.

ScienceDaily
خريطة لتراكم الإجهاد على طول نظام صدع سان أندرياس الجنوبي

بوابة زلزالية في كاليفورنيا تسجل أعلى إجهاد صدعي منذ ألف عام

كشفت دراسة سويسرية أن الإجهاد عند ملتقى صدعي سان أندرياس وسان خاسينتو بلغ مستويات قياسية، في تحذير من احتمال تمزق مزدوج يهدد جنوب كاليفورنيا.

ScienceDaily
تصور فني لتلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي

تلسكوب رومان الفضائي يفتح عينه الكورونوغرافية لصيد الكواكب الخارجية

أثبت تلسكوب نانسي غريس رومان التابع لناسا دقة توجيه استثنائية والتقط كورونوغرافه أولى صوره الكونية، تمهيداً لاكتشاف آلاف الكواكب الخارجية الجديدة.

ScienceDaily
زوجان في منتصف العمر يمارسان الركض الخفيف برفقة رمزية ساعة ولولب للحمض النووي

مسابقة جديدة تتحدى 500 مشارك لعكس أعمارهم البيولوجية خلال ستة أشهر

أطلقت طبيبة أعصاب أمريكية مسابقة تمتد ستة أشهر يحاول فيها نحو 500 مشارك تقليص الفارق بين عمرهم الزمني وعمرهم البيولوجي، باستخدام فحوصات جينية ودماغية وجسدية متعددة، ولوحة صدارة علنية.

MIT Technology Review