اكتشاف التعايش الخلوي: يكشف باحثو بيليفيلد أسرار المصفوفة خارج الخلية!

اكتشاف التعايش الخلوي: يكشف باحثو بيليفيلد أسرار المصفوفة خارج الخلية!

في 18 أغسطس 2025، نشر فريق بحث دولي، بما في ذلك جامعة بيليفيلد، دراسة رائدة في المجلةوقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم(بناس). تبحث الدراسة في كيفية تشكيل الخلايا في الفريق لهياكل معقدة، خاصة من خلال التفاعل في المصفوفة خارج الخلية (ECM) التي تنتجها الخلايا. كان محور البحث هو الكائن الحي النموذجي فولفوكس كارتيري، وهو طحالب خضراء تتكون من حوالي 2000 خلية.

استخدم العلماء بروتين ECM ذو علامة الفلورسنت يسمى pherophorin II لتصور هياكل ECM. وللقيام بذلك، استخدموا مجهر مسح ليزر متحد البؤر (CLSM)، والذي مكن من الحصول على صورة عالية الدقة لـ ECM. أظهرت النتائج أن الفيروفورين II يتمركز في الهياكل الحدودية للـ ECM ويتم الحفاظ على استقرار الهياكل الخارجية على الرغم من اختلاف البروتينات المنتجة بين الخلايا. ومن المثير للاهتمام أن أجزاء وحدة التحكم الإلكترونية تتبع توزيعًا رياضيًا لـ k-gamma.

التطور الديناميكي والتنظيم الذاتي

إحدى النتائج الرئيسية للدراسة هي قدرة الخلايا على إنشاء هياكل خارجية مستقرة بشكل جماعي دون الحاجة إلى التنسيق المباشر. وهذا يشير إلى عملية التنظيم الذاتي. ووجد الباحثون أيضًا أن هياكل ECM لها حدود مستديرة أو متعددة الأضلاع تتغير مع نمو الطحالب.

يتكون فريق البحث من خبراء مختلفين، من بينهم البروفيسور أرمين هالمان، والدكتور بنجامين فون دير هايد، والدكتورة إيفا لورا فون دير هايد من جامعة بيليفيلد، بالإضافة إلى أناند سرينيفاسان، والدكتور سوميت كومار بيروا، والدكتور ستيف هوهن، والبروفيسور ريموند جولدستين من جامعة كامبريدج. يتم دعم هذا الجهد التعاوني بتمويل من مؤسسة Wellcome Trust ومؤسسة John Templeton.

دور المصفوفة خارج الخلية

تلعب المصفوفة خارج الخلية دورًا حاسمًا في التواصل والتفاعل بين الخلايا. وهو يتألف من مادة أساسية غير متجانسة تشمل الماء والبروتينات السكرية والسكريات والعناصر الغذائية الهامة. وتشمل المكونات الرئيسية أيضًا الكولاجين، الذي يشكل أنواعًا مختلفة من الألياف ويتواجد في كل الأنسجة تقريبًا. لا تؤثر هذه المصفوفة على خصائص الأنسجة فحسب، بل تؤثر أيضًا على سلوك الخلية من خلال التفاعلات بين البروتينات ومكونات المصفوفة.

وتظهر الدراسة أيضًا أن 54% من الجينات الموجودة في V. carteri خاصة بأنواع الخلايا. تم تحديد اثنين من المروجين الرئيسيين لنوع الخلية: PCY1، الذي ينشط في الخلايا الإنجابية (gonidia)، وPFP، الذي يعمل في الخلايا الجسدية. يوفر هؤلاء المروجين أدوات جزيئية فعالة للتلاعب الجيني ودراسة وظائف الجينات داخل V. carteri.

بشكل عام، يسلط البحث الضوء على مدى أهمية ديناميكيات ECM لتكوين واستقرار الهياكل الخلوية المعقدة ويفتح آفاقًا جديدة لفهم تعدد الخلايا وانقسام الخلايا.

تم نشر المنشور الأصلي، الذي كتبه بنيامين فون دير هايد وآخرون، في 12 أغسطس 2025 ويمكن العثور عليه تحت DOI: 10.1073/pnas.2425759122 يمكن مشاهدتها.

لمزيد من المعلومات حول المصفوفة خارج الخلية يرجى زيارة الموقع ويكيبيديا.

يمكن أن يكون لدراسة V. carteri والكائنات الحية ذات الصلة تطبيقات واسعة في البيولوجيا التركيبية والأبحاث الطبية، مثل تطوير علاجات أكثر تحديدًا أو تعميق فهمنا لسلوك الخلية.

uni-bielefeld.de تشير التقارير إلى أن النتائج العلمية حول قدرة الخلايا على التنظيم الذاتي تفتح آفاقًا جديدة في الأبحاث البيولوجية.

باختصار، يوسع البحث وجهات نظرنا حول مدى تعقيد الحياة ويلقي الضوء على تفاعل الخلايا في بيئتها الطبيعية.