إلقاء نظرة غير مسبوقة على تفاصيل انقسام الخلية!
تاريخ النشر: 19th, August 2023 GMT
الولايات المتحدة – كشف باحثون عن مستوى جديد تماما من التفاصيل المبهرة داخل خلايانا الحية، وذلك 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. وإن حلنا الفائق جذاب للغاية لمشاهدة هذه الأنشطة بديناميكيتها”.
ويتمثل الحل الفائق في مراقبة العمليات البيولوجية الصغيرة بشكل لا يصدق، حيث يتم استخدام سلسلة من اللقطات المأخوذة من مجموعات من الجزيئات الفلورية التي تسلط الضوء على مناطق محددة من الأنسجة المستهدفة، ما يزيل التأثير الباهت لفيضان الضوء.
وقام تسوي وزملاؤه بفحص عملية الانقسام الخلوي بأكملها باستخدام تنظير PINE النانوي الجديد، وكشفوا عن سلوك لم يسبق له مثيل لجزيئات الأكتين (بروتين موجود في جميع الخلايا الحقيقية النواة)، 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 الظاهرة “على شكل خيوط متفرعة” تلعب دورا هائلا في تقسيم الخلية قبل فصلها إلى خليتين.
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 مثابة تناقض، لذا يحرص الباحثون على استكشاف كيفية حدوث هاتين الحركتين المتعارضتين.
نُشر هذا البحث في مجلة Nature Communications.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
إنجاز علمي غير مسبوق: تحويل الضوء إلى مادة صلبة فائقة
مقالات مشابهة 
الفلكي عبدالله المسند يصعق الجميع ويكشف معلومات خطيرة عن البرق الأزرق الغامض الذي ظهر في السماء بالتزامن مع زلزال المغرب
11/09/2023
شاهد .. دنيا بطمة تثير موجة سخرية بـ “نكتة” عن الفيزياء01/03/2021
في خطوة علمية ثورية، نجح فريق بحثي من المجلس الوطني للبحوث في إيطاليا في تحقيق إنجاز غير مسبوق بتحويل الضوء إلى مادة صلبة فائقة، ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم الحالات الكمّية غير التقليدية للمادة.
طفرة في فيزياء المادة المكثفة
يُعد هذا الاكتشاف تطورًا هامًا في مجال فيزياء المادة المكثفة، إذ تمكن الباحثون من توليد مادة صلبة فائقة الكمومية—وهي حالة من المادة تتميز بخصائص فريدة مثل اللزوجة الصفرية وبنية شبيهة بالبلورات التقليدية، لكنها تتبع قوانين الكم بدلاً من الفيزياء الكلاسيكية.
ووصف ديميتريوس تريبوجورغوس، أحد أعضاء الفريق البحثي، هذا الاكتشاف بأنه “رائع جدًا”، مشيرًا إلى أن التجربة استندت إلى أبحاث سابقة أجراها دانييل سانفيتو، الذي أثبت أن الضوء يمكن أن يتصرف كسائل، لكن الفريق الحالي نجح في إنشاء أول مادة صلبة فائقة مصنوعة من الضوء.
تقنية مبتكرة لصناعة المادة الكمومية
على عكس المواد الصلبة الفائقة التقليدية، التي تتطلب درجات حرارة منخفضة جدًا، استخدم الفريق مادة زرنيخيد الألومنيوم والغاليوم—وهي مادة تُستخدم في الأجهزة الإلكترونية والبصرية—كوسيط لتكوين هذه المادة الفريدة.
ومن خلال تسليط ليزر موجه على قطعة من هذه المادة، تمكن الباحثون من توليد جسيمات هجينة تُعرف بالبولاريتونات، والتي تفاعلت فيما بينها لتكوين حالة صلبة فائقة.
تحديات القياس ومستقبل البحث
رغم هذا النجاح، واجه الفريق تحديًا كبيرًا في قياس خصائص المادة الجديدة بدقة. وأوضح سانفيتو أن هذه أول مرة يتم فيها إنتاج وإثبات وجود مادة صلبة فائقة مصنوعة من الضوء، ما يجعل هذا الإنجاز فريدًا في الأبحاث العلمية الحديثة.
من جانبه، قال ألبرتو براماتي، الباحث في جامعة السوربون، إن هذه الدراسة تعمّق فهم كيفية تغير المادة الكمومية عبر انتقال الطور، لكنها تتطلب المزيد من التحليل والقياسات للتأكد من خصائصها الكاملة.
تطبيقات مستقبلية في تكنولوجيا الكم
يؤكد تريبوجورغوس أن المواد الصلبة الفائقة القائمة على الضوء قد تكون أكثر قابلية للإدارة من المواد التقليدية المعتمدة على الذرات، مما يفتح الباب أمام تطبيقات ثورية في تكنولوجيا الكم، مثل معالجات الكم والاتصالات الفائقة السرعة.
ومع استمرار الأبحاث في هذا المجال، يُتوقع أن تُسهم هذه التقنية في تطوير مواد جديدة بخصائص غير مسبوقة، وربما تُعيد تشكيل الفهم العلمي للمادة والطاقة في العصر الكمّي.
ذات صلةالوسومالحالة الكمومية الضوء الفيزياء ميكانيكا الكم
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.
آخر الأخبار
حكام الإمارات يعزون خادم الحرمين في وفاة الأميرة نورة بنت بندر بن محمد