اكتشف باحثون في جامعة روكفلر عضية جديدة داخل خلايا أمعاء ذبابة الفاكهة – اكتشاف مذهل ، يحدق بنا في الوجه ، في واحدة من أكثر الحيوانات التي خضعت للدراسة في جميع العلوم.
تقوم العضية الجديدة بتخزين الفوسفات ، وهو إلكتروليت ضروري للحياة. في مواجهة النقص ، يطلق خزانه على شكل شحميات فسفورية ، وهي عنصر أساسي في بنية غشاء الخلايا.
وقالت ريبيكا وايلد: “هذه واحدة من أولى الدراسات التي كشفت عن تخزين الفوسفات في خلية حيوانية”. جيما كونروي من الطبيعة. عالم أحياء بنيوية في منظمة الأبحاث الحكومية الفرنسية le المركز القومي للبحث العلميلم يشارك وايلد في الدراسة.
“انها مثيرة حقا.”
اكتشف باحثون في جامعة روكفلر عضية جديدة داخل خلايا أمعاء ذبابة الفاكهة – وهي مفاجأة لأحد النماذج العلمية الأكثر دراسة.
ما هي العضيات؟ أ عضية إنها بنية شبيهة بالأعضاء داخل الخلية – مكونات متخصصة لأداء مهام محددة ، مما يسمح للخلية بأكملها بالعمل مثل قلبك ورئتيك وكبدك.
ربما تتذكر بعضًا من أهمها من صف علم الأحياء: النواة تخزن الشفرة الجينية ؛ تغذي الميتوكوندريا الخلية ؛ السوط يسمح للخلية بالسباحة. ولكن على الرغم من طول المدة التي درسناها للخلايا – بشكل أساسي منذ اختراع المجهر – فإننا نستمر في العثور على عضيات جديدة ، بما في ذلك عضيات اكتشفت داخل الخلايا العصبية الحساسة للرائحة. فقط في الشتاء الماضي.
سيُظهر الألغاز التي لا تزال كامنة داخل الخلايا ، عالم الوراثة بجامعة روكفلر تشارلز شو ، الذي اكتشف فريقه العضية الجديدة ، التي نُشرت في طبيعةقال كونروي.
“الجمال موجود ، ينتظر منا أن نكتشفه”.
فوس بالنسبة لنا: يلعب الفوسفات عددًا من أدوار مهمة في علم وظائف الأعضاء لدينا. إنه مكون رئيسي للمينا والمكونات الأخرى التي تقوي الأسنان ، وهو مسؤول عن تمعدن العظام وهو جزء مهم من أغشية الخلايا والحمض النووي والحمض النووي الريبي والبروتينات.
لم يذهب شو للبحث عن العضيات ؛ قال كونروي إنه أراد دراسة دور الفوسفات في السيطرة على تجديد الأنسجة في ذباب الفاكهة.
للقيام بذلك ، قام الفريق بتغذية ذباب الفاكهة بحمض الفوسفونوفورميك ، الذي يمنع امتصاص الفوسفور (الذي يُشتق منه الفوسفات) في الخلايا. عندما فحص الباحثون الخلايا ، وجدوا أن قطع هذا الإمداد تسبب في حدوث أ يزيد في إنتاج الخلايا.
تعمل العضيات ، التي تسمى أجسام PXo ، كمستودعات لإلكتروليت ضروري للحياة.
لفهم السبب ، نظر شو وزملاؤه في تأثير الفوسفات على التعبير الجيني. لقد صنعوا جين يسمى PXo، وهو مشابه للجين الموجود في الثدييات لإنتاج بروتينات حساسة للفوسفات. عندما تكون مستويات الفوسفات منخفضة ، يكون التعبير عن PXo تم تخفيضه – إرسال ارتفاع في انقسام الخلايا. على العكس من ذلك ، تباطأ الانقسام عندما تم تصميمها PXo الإفراط في التعبير عن البروتين.
سجل الفريق PXo بروتين بعلامة فلورية لتتبعه – واكتشف أنه متورط في هياكل غامضة داخل الخلية.
قال شو لكونروي: “كانت هذه ظاهرة للعيان ، وتساءلنا ما هي”.
جديد عضية: عند الفحص الدقيق ، وجد الفريق هياكل بيضاوية الشكل مكونة من طبقات متعددة من الغشاء ، مع PXo بروتين الراعي الفوسفات من خلالها. اسمه بشكل مناسب PXo في الجسم ، تقوم العضية بعد ذلك بتحويل الفوسفات إلى شحميات فوسفورية ، والتي تستخدمها الخلايا في بناء الغشاء.
عندما قلل ذباب الفاكهة من تناول الفوسفات ، كان PXo انفتحت الجثث ، مما أدى إلى انسكاب الدهون الفوسفورية الخاصة بها وإطلاق إشارة الإجهاد التي أثارت انقسام الخلايا. (قد تكون زيادة إنتاج الخلايا إحدى الطرق لمحاولة تثبيت مستويات الفوسفات ، كما أخبر شو كونروي ؛ الفكرة هي أن المزيد من الخلايا يمكنها امتصاص المزيد من الفوسفات الذي يطفو فجأة.)
يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى البحث عن عضيات تخزن الفوسفات في حيوانات أخرى ، بما في ذلك البشر. يمكن أن تساعدنا الأبحاث الإضافية أيضًا في معرفة كيف تتناسب العضية مع حياة الخلية ، وكيف تتفاعل مع الآخرين ، وكيف تتغير بمرور الوقت.
قال شو: “لقد فتح الباب أمام المزيد من الأسئلة”.
كنا نحب أن نسمع منك! إذا كان لديك تعليق حول هذه المقالة أو لديك نصيحة بخصوص قصة Freethink مستقبلية ، فيرجى مراسلتنا عبر البريد الإلكتروني على Tips@freethink.com.
