"إنجاز علمي هام".. قد يفتح الطريق لعلاج العقم عند الذكور!
تاريخ النشر: 26th, October 2023 GMT
تمكّن العلماء من فك تشفير بروتين من الحيوانات المنوية لقنفذ البحر، والموجود أيضا لدى البشر، ما يفتح طريقا محتملا جديدا لعلاج العقم عند الذكور.
وكشفت دراسة أجريت عام 2018 أن البروتين، المسمى SLC9C1، له بنية غريبة للمزج والتطابق.
ويقع البروتين في غشاء خلية الحيوانات المنوية، ويساعد على نقل أيونات الصوديوم والهيدروجين الموجبة الشحنة داخل وخارج الخلية.
وقالت كريستينا باولينو، عالمة الأحياء البنيوية في مركز الكيمياء الحيوية بجامعة هايدلبرغ في ألمانيا: "نحن نعلم أن هذا البروتين ضروري لحركة الحيوانات المنوية وبالتالي خصوبة الرجال، بدءا من الدراسات على قنفذ البحر وحتى الفئران والإنسان".
ومع ذلك، فإن البروتين يعمل بشكل مختلف في الحيوانات المختلفة، كما أظهرت الأبحاث السابقة.
وأجرت باولينو معظم الأبحاث الجديدة أثناء وجودها في جامعة Groningen في هولندا، مع التركيز على البروتين الموجود في قنافذ البحر.
وقالت باولينو: "إنه يجمع بين "المهارات الآلية" التي لم نشهدها من قبل". ويتكون البروتين من قطعة تستشعر الجهد عبر غشاء الخلية، وقطعة تستجيب لرسائل جزيئية صغيرة تسمى AMP الحلقي، ومكون يقوم بالتبادل الأيوني الفعلي. وقالت باولينو إن البنية تشبه إلى حد ما لعبة "ليغو".
إقرأ المزيد
واستخدمت باولينو وفريقها تقنية تسمى المجهر الإلكتروني بالتبريد لدراسة البروتين، حيث يجري تبريد العينات إلى أقل من -153 درجة مئوية، ويمر عبرها شعاع من الإلكترونات لتكوين صور عالية الدقة للالتفافات والانعطافات المعقدة للبروتين.
ووجد الفريق أن البروتين في قنافذ البحر يجعل الجزء الداخلي من خلايا الحيوانات المنوية أكثر قلوية، ما يعني أنها قاعدية أو أقل حمضية، عن طريق تبادل أيونات الصوديوم والبروتونات داخل وخارج الخلية. وتؤدي التغيرات في جهد غشاء الخلية إلى حدوث هذا النقل.
وقالت باولينو: "هذا أمر رائع، حيث أن الناقل قد تبنى أو اختطف أسس بناء أخرى عادة ما تكون موجودة فقط في فئة أخرى من الناقلات الغشائية، وهي القنوات الأيونية".
وأوضحت أن الباحثين مهتمون بالدور المحتمل لـ SLC9C1 في العقم عند الرجال.
ومع ذلك، هناك قفزة كبيرة بين فهم الوظيفة الأساسية لـ SLC9C1 في قنافذ البحر، واستخدام تلك المعلومات لتطوير الهدف بعيد المنال المتمثل في تحديد النسل الدوائي للرجال، كما قال بنجامين كاوب، عالم الكيمياء الحيوية في جامعة بون ومعهد ماكس بلانك للعلوم متعددة التخصصات، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة.
ووجد العمل الأخير الذي نشره كاوب وفريقه في مجلة Nature Communications، أنه - على عكس خلايا قنفذ البحر - لا يتم تشغيل SLC9C1 البشري عن طريق جهد غشاء الخلية. وليس من الواضح ما الذي يتحكم في النسخة البشرية من البروتين، أو حتى ما إذا كانت النسخة البشرية تنقل أيونات الصوديوم والبروتونات، كما يفعل بروتين قنفذ البحر.
نُشرت الدراسة في مجلة Nature.
المصدر: لايف ساينس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: البحوث الطبية العقم بحوث الحیوانات المنویة
إقرأ أيضاً:
اختراق علمي..أجهزة قابلة للارتداء تعمل بحرارة الجسم
تمكن باحثون في جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا من تطوير غشاء مرن فائق الرقة، قادر على تحويل حرارة الجسم إلى طاقة كهربائية.
ويعد هذا الاختراق تقدماً كبيراً في مجال التكنولوجيا القابلة للارتداء، ولديه القدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نشغل بها هذه الأجهزة، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وقال بيان للجامعة: "يمكن أيضاً استخدام هذه التكنولوجيا لتبريد الرقائق الإلكترونية، مما يساعد الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر على العمل بكفاءة أكبر".
وقال البروفيسور تشي غانغ تشين، الذي قاد فريق البحث: "يمكن ارتداء الأجهزة الحرارية الكهربائية المرنة بشكل مريح على الجلد حيث تقوم بتحويل الفرق في درجة الحرارة بين جسم الإنسان والهواء المحيط إلى كهرباء بشكل فعال".
وتعيق العديد من التحديات هذه الأجهزة من الوصول إلى النطاق التجاري، ومنها المرونة المحدودة، والتصنيع المعقد، والتكاليف المرتفعة، والأداء غير الكافي، وتغلب فريق جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا على هذا من خلال استخدام نهج جديد يجمع بين الخصائص الحرارية الكهربائية لتيلوريد البزموت والفوائد البنيوية لقضبان التيلوريوم النانوية؟
ويعتبر تيلورايد البزموت مادة حرارية كهربائية معروفة، ولكن صلابتها المتأصلة حدت من استخدامها في التطبيقات المرنة، و حل الباحثون هذه المشكلة بإضافة قضبان نانوية من التيلوريوم إلى المادة، وتعمل هذه القضبان النانوية كمواد رابطة، تملأ الفراغات بين صفائح تيلورايد البزموت وتشكل شبكة، فيزيد هذا الهيكل من قدرة الفيلم على تحويل الحرارة إلى كهرباء ويمنحه المرونة.
وأجرى فريق البحث اختبارات لتقييم أداء الفيلم، حيث صنعوا مولداً صغير الحجم من ورقة بحجم A4 من الفيلم وزودوها بأقطاب عجينة فضية متصلة بمعدات قياس،وعند وضع الجهاز على الجلد، أنتج المولد 1.2 ميلي واط من الطاقة لكل سنتيمتر مربع مع فرق درجة حرارة 20 كلفن بين الجلد والهواء المحيط.
وهذا المستوى من توليد الطاقة، يؤكد على إمكانات هذه التكنولوجيا لتشغيل مجموعة واسعة من الأجهزة القابلة للارتداء.
كما أن آثار هذا البحث تمتد إلى ما هو أبعد من التكنولوجيا القابلة للارتداء، حيث أظهر الفريق قدرة الفيلم على تبريد الرقائق الإلكترونية، وهو جانب بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء الأمثل في الأجهزة الإلكترونية.
"الجيزة" تنفذ سيناريو افتراضي لإخلاء مدرسة "هشام شتا"