صور للحظات انهيار البروتين جراء أمراض كالزهايمر
تاريخ النشر: 31st, August 2023 GMT
لأداء عدد لا يحصى من الوظائف في خلايا الجسم، تنزلق أنواع كثيرة من البروتين داخل وخارج المكثفات الخلوية لتسريع التفاعلات الكيميائية الحيوية.
لكن هذه العملية يمكن أن تنهار في أمراض - مثل مرض ألزهايمر، ومرض باركنسون، والتصلب الجانبي الضموري (ALS) - والتي تتميز بتجمعات صلبة من البروتينات المتكتلة التي تتشكل في الخلايا العصبية.
الآن، طور فريق من الباحثين طريقة جديدة لتصوير اللحظة التي تبدأ فيها البروتينات المعروفة بالتجمع في الأمراض التنكسية العصبية بالتجمع معا.
يشرح عالم الفيزياء الحيوية للبروتين يي شين، من جامعة سيدني، الذي قاد الدراسة، من المهم مراقبة ديناميكيات المكثفات، لأنها تؤثر بشكل مباشر على الحالات المرضية.
وأظهرت الأبحاث السابقة أن البروتينات التي تتجمع في مرض التصلب الجانبي الضموري (ALS)، وهو مرض منهك يؤثر على الوظيفة الحركية، موجودة في حالة "فائقة التشبع" بتركيزات عالية جدا. وبعبارة أخرى، فإن هذه البروتينات تتأرجح على الحافة كأشكال قابلة للذوبان، وتكون عرضة للتصلب إذا أصبحت الخلية غارقة.
إقرأ المزيدلإلقاء نظرة فاحصة على سلوكيات مثل هذه البروتينات، طور شين وزملاؤه طريقتين جديدتين للمراقبة الدقيقة لانتقال البروتين من مرحلته السائلة إلى مرحلته الصلبة.
وكان اختبارهم الأول عبارة عن جزيء ربط DNA/RNA يسمى بروتين الساركوما (FUS)، والذي يتجمع في مرض التصلب الجانبي الضموري (ALS) والخرف الجبهي الصدغي.
وعندما تتركز البروتينات مثل FUS على شكل هلام في المكثفات، فإن الطور الكثيف الغني بالبروتين محاط بطور مخفف مستنزف من الجزيئات. إن جمع العديد من البروتينات بالقرب من بعضها البعض يمكن أن يدفع الخليط نحو التجمع بشكل أكبر، بشكل لا رجعة فيه في كتل صلبة.
وقام الباحثون بتصوير محاليل مكثفات FUS أثناء تشكلها على مدار 24 ساعة، باستخدام طريقتين تقومان بجمع الضوء المنكسر من خلال "كرات" البروتين الكثيفة وتناثرها مرة أخرى.
ومثل انفجار في الليل، يمكنك رؤية البروتينات الخضراء الفلورية تخرج من السواد بينما تتجمع معا، ويبدو أنها تسحب المزيد والمزيد من البروتينات من المحلول عند حواف المكثفات حتى تنفجر الكتلة بأكملها على ما يبدو.
ويقول شين: "هذه خطوة كبيرة للأمام نحو فهم كيفية تطور الأمراض العصبية من منظور أساسي".
وفي حين أجريت التجارب في محاليل البروتينات المصنوعة في المختبر، ومن الواضح أن هناك الكثير مما يحدث داخل الخلايا، ويقول الباحثون إن النتائج التي توصلوا إليها توفر رؤى جديدة حول العملية الفيزيائية الأساسية الكامنة وراء أمراض التنكس العصبي.
وإذا أمكن تكرار تقنيات التصوير مع بروتينات أخرى، فقد نتعلم الكثير عن الطرق الغريبة التي تتفاعل بها هذه البروتينات.
نشرت الدراسة في PNAS.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: كورونا البحوث الطبية امراض بحوث من البروتین
إقرأ أيضاً:
أمراض المهنة.. الكتابة تسبب أمراض العمود الفقري
هل تصدق أن المصريين القدماء عانوا من الإصابات في مكان العمل؟ نعم .. كشف بحث جديد أن الكتبة عانوا من مشاكل في الفخذين والعمود الفقري والكتف بسبب الجلوس متربعين مع ثني رؤوسهم للأمام لساعات طويلة، بما في ذلك تشوه الركبتين، وفقاً لما نشرته صحيفة” metro” البريطانية.
قام باحثون بفحص هياكل عظمية لذكور عمرها 4000 عام للتحقيق في المخاطر المهنية للمهام المتكررة التي يقوم بها الرجال ذوو المكانة العالية والذين يستطيعون الكتابة وأداء المهام الإدارية.
ويبدو أن الأوضاع التي جلس فيها الرجال أثناء العمل ربما أدت إلى تغيرات تنكسية في الهيكل العظمي، بما في ذلك الفجوات في كلا الرضفتين والسطح المسطح على العظم في الجزء السفلي من الكاحل الأيمن.
فحصت رئيسة الدراسة الدكتورة بيترا بروكنر هافيلكوفا وزملاؤها ،بقايا الهياكل العظمية لـ 69 رجلاً بالغاً، 30 منهم كانوا كتبة، مدفونين في مقبرة أبوصير بمصر، بين 2700 قبل الميلاد و2180 قبل الميلاد.
وكشفت نتائجهم، التي نشرت في مجلة “ساينتفيك ريبورتس”، عن تغيرات تنكسية في المفاصل كانت أكثر شيوعا بين الكتبة مقارنة بالرجال الذين يمارسون مهن أخرى.
وقالت الدكتورة هافيلكوفا، موضحة مكان التغيرات التنكسية في المفاصل: “كانت هذه في المفاصل التي تربط الفك السفلي بالجمجمة، وعظمة الترقوة اليمنى، والجزء العلوي من عظم العضد الأيمن حيث يلتقي بالكتف، وأول عظم مشط في الإبهام الأيمن، أسفل الفخذ حيث يلتقي بالركبة، وفي جميع أنحاء العمود الفقري، ولكن بشكل خاص في الأعلى.
وحدد فريق البحث أيضًا التغيرات العظمية التي يمكن أن تشير إلى الإجهاد البدني الناجم عن الاستخدام المتكرر في عظم العضد وعظم الفخذ الأيسر، والتي كانت أكثر شيوعًا بين الكتبة مقارنة بالرجال الذين لديهم مهن أخرى.
وقالت الدكتورة هافيلكوفا، من جامعة تشارلز بجمهورية التشيك: “السمات الهيكلية الأخرى التي كانت أكثر شيوعًا بين الكتبة كانت عبارة عن مسافة بادئة في كل من الرضفة وسطح مسطح على عظمة في الجزء السفلي من الكاحل الأيمن”.
اقرأ أيضاًتقاريرعقبة شعار.. أثرٌ سياحيّ كبيرٌ في قلب جبال عسير
يقترح الباحثون أن التغيرات التنكسية التي لوحظت في العمود الفقري وأكتاف الكتبة يمكن أن تنتج عن جلوسهم لفترات طويلة في وضع القرفصاء مع انحناء الرأس للأمام، وثني العمود الفقري، وأذرعهم غير مدعومة.
وقالت إن “التغييرات في الركبتين والفخذين والكاحلين قد تشير إلى أن الكتبة ربما فضلوا الجلوس مع الساق اليسرى في وضع الركوع أو القرفصاء والساق اليمنى مثنية مع توجيه الركبة إلى الأعلى في وضع القرفصاء أو الانحناء”.
قال الفريق إن التماثيل والزخارف الجدارية في المقابر تصور الكتبة جالسين في كلا الوضعين، وكذلك واقفين أثناء العمل.
توفر النتائج نظرة ثاقبة أكبر لحياة الكتبة في مصر القديمة خلال الألفية الثالثة قبل الميلاد.
بالعلامة الكاملة.. فنزويلا تحجز مقعدها في ربع نهائي كوبا أمريكا