نظرة غير مسبوقة على تفاصيل انقسام الخلية!

كشف باحثون عن مستوى جديد تماما من التفاصيل المبهرة داخل خلايانا الحية، من خلال استبدال الجزيئات الفلورية في عملية التصوير الحالية بأخرى تشتت الضوء.

وسيسمح التعديل المبتكر للعلماء بمراقبة السلوك الجزيئي مباشرة على مدى فترة أطول بكثير، ما يفتح نافذة على العمليات البيولوجية المحورية مثل انقسام الخلية.

ويوضح مهندس الطب الحيوي في جامعة ميشيغان، جوانججي تسوي: "الخلية الحية مكان مزدحم بالبروتينات الصاخبة هنا وهناك.

إن حلنا الفائق جذاب للغاية لمشاهدة هذه الأنشطة الديناميكية".

ويتمثل الحل الفائق في عملية مراقبة الهياكل البيولوجية الصغيرة بشكل لا يصدق، حيث تستخدم سلسلة من اللقطات المأخوذة من مجموعات من الجزيئات الفلورية التي تسلط الضوء على مناطق محددة من الأنسجة المستهدفة، ما يزيل التأثير الباهت لفيضان الضوء المنعرج.

We Just Got An Unprecedented Look At The Details of Cell Division https://t.co/sgV6CpJ30k

— ScienceAlert (@ScienceAlert) August 14, 2023

وفاز الباحثون الذين يقفون وراء تطويره بجائزة نوبل في عام 2014. وبقدر ما كانت العملية ثورية، فإن قدرة الجزيئات المتألقة على امتصاص ثم طرد الطول الموجي المطلوب للضوء، تتلاشى في غضون عشرات الثواني، ما يستبعد رسم خرائط عمليات أطول مدة.

لذا طور تسوي وزملاؤه نظاما لاكتشاف تشتت الضوء بعيدا عن العصي النانوية الذهبية الموزعة عشوائيا، وهي عملية لا تتعطل مع التعرض المتكرر للضوء. 

إقرأ المزيد العلماء يكتشفون متغيرا جينيا يبدو أنه يحد من الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية المكتسب!

ويسمح النظام الناتج بـ 250 ساعة من الملاحظات المستمرة بدقة 100 ذرة فقط.

ثم قام تسوي وزملاؤه بفحص عملية الانقسام الخلوي بأكملها باستخدام تنظير PINE النانوي الجديد، وكشفوا عن سلوك لم يسبق له مثيل لجزيئات الأكتين، وصولا إلى مستوى الجزيء الفردي.

ويزود الأكتين، المكون الرئيسي للهيكل الخلوي للخلية، الخلايا بالدعم الهيكلي ويساعد على تسهيل الحركة داخل الخلية. لذا فإن هذه الجزيئات على شكل خيوط متفرعة تلعب دورا هائلا في تقسيم الخلية قبل فصلها إلى خليتين.

وترث كل نسخة من هذه الخلايا الدواخل نفسها، من البروتينات إلى الحمض النووي، ولكن كيف يحدث هذا بالضبط ظل لغزا منذ فترة طويلة بسبب قيود تقنيتنا البصرية.

ومن خلال مراقبة 904 خيوط أكتين في أثناء عملية الانقسام الخلوي، تمكن تسوي وفريقه من رؤية كيف تتصرف الجزيئات الفردية بعضها مع بعض. ووجدوا أن جزيئات الأكتين عندما تكون أقل ارتباطا بعضها ببعض، ستتوسع بحثا عن المزيد من الروابط. وعندما يصل كل أكتين إلى جيرانه، فإنه يقترب من جزيئات الأكتين الأخرى، ما يؤدي إلى زيادة شبكتها.

ورأى الباحثون كيف تُرجمت هذه الحركات الصغيرة الحجم عبر عرض خلوي واسع النطاق. وبشكل غير متوقع، عندما يوسع الأكتين الخلية بشكل عام، تتقلص فعليا، في حين أنها تتوسع عندما يتقلص الأكتين. ويبدو هذا متناقضا، لذا يحرص الباحثون على استكشاف كيفية حدوث هاتين الحركتين المتعارضتين.

نُشر هذا البحث في مجلة Nature Communications.

المصدر: ساينس ألرت

المصدر: RT Arabic