دراسة جديدة تكشف أسرار الكنان السكري في الأهداب!

دراسة جديدة تكشف أسرار الكنان السكري في الأهداب!

في الدراسة الحالية التي أجراها البروفيسور الدكتور مايكل هيبلر والدكتورة لارا هوبفنر، تم إلقاء الضوء على البنية المعقدة للنعناع السكري للأهداب. الأهداب هي نتوءات تشبه الشعر على الخلايا البيولوجية وتلعب دورًا مركزيًا في الحركة وإدراك الإشارات. ركز البحث على الجليكوكليكس في الطحالب الخضراءكلاميدوموناس رينهارتي، والذي يتكون من البروتينات الغنية بالسكر، والتي تسمى أيضًا البروتينات السكرية، وينظم بشكل حاسم قدرة الخلايا على الالتصاق بالأسطح. تم نشر هذا على نطاق واسع في مجلة العلوم المتقدمة، حيث أفادت جامعة مونستر أن...

كجزء من هذا البحث، قام فريق البحث برسم خريطة لبنية الجليكوكليكس واكتشف أن المكونات الرئيسية، البروتينات السكرية FMG1B ومتغير غير معروف FMG1A، لها أوجه تشابه كيميائية حيوية مع الميوسين الموجود أيضًا في الثدييات. تلقي هذه النتائج ضوءًا جديدًا على دور الجليكالوكسي.

البروتينات السكرية ووظيفتها

أظهرت الدراسة أن إزالة البروتينات السكرية أدى إلى زيادة لزوجة الأهداب مع السماح للخلايا بالتحرك بسلاسة على الأسطح. وهذا يشير إلى أن البروتينات السكرية ليست مسؤولة بشكل مباشر عن الالتصاق والانزلاق، بل تشكل طبقة واقية تنظم الالتصاق.

وتشمل التقنيات المستخدمة التصوير المقطعي الإلكتروني المبرد، والمجهر الإلكتروني، والمجهر الفلوري، وقياس الطيف الكتلي. كما تم دعم البحث ماليًا من قبل مجلس البحوث الأوروبي (أفق 2020)، ومؤسسة الأبحاث الألمانية ومؤسسات أخرى.

نتائج إضافية على جدار الخليةكلاميدوموناس رينهارتي

تعمل الدراسات الإضافية على تعميق معرفتنا بمكونات جدار الخلية للطحالب الخضراء. تم الحصول على مكونات جدار الخلية المستخرجة باستخدام عوامل الفوضى وإعادة بنائها بعد غسيل الكلى. وكان التحدي الخاص هو الحفاظ على المكونات الثانوية لجدار الخلية. تم استخدام بروتوكولات أكثر تساهلاً للحفاظ على المكونات المهمة من الناحية الهيكلية.

أظهر كل من المجهر الإلكتروني الماسح والإرسال (SEM وTEM) طحالب دقيقة سليمة والطبقات المميزة لجدار الخلية. والمثير للدهشة أن غشاء الخلية والعضيات الداخلية ظل سليما بعد الاستخراج، مما يشير إلى فعالية الطريقة المختارة.

كشف قياس التدفق الخلوي أن ما يقرب من 80٪ من الخلايا ظلت على قيد الحياة ونشطة أيضيًا بعد استخراج الجدار. وهذا مؤشر حاسم على مقاومة الخلايا للإجراءات التي تم تنفيذها. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم العثور على فروق ذات دلالة إحصائية بين مقتطفات جدار الخلية والخلايا السليمة في تحليل الرنين المغناطيسي النووي.

تكوين الجليكان والأحماض الأمينية

قدم التحليل الكيميائي ملف تعريف شامل لتكوين الأحماض الأمينية والجليكان. ما هو ملحوظ بشكل خاص هو المحتوى العالي من المانوز و N- أسيتيل الجلوكوزامين في جدار الخلية. يُظهر ملف الأحماض الأمينية مستويات عالية من الألانين والجلوتامين والغلوتامات. يُظهر تحديد مجموعات جديدة من البروتينات السكرية ذات الوزن الجزيئي المنخفض (LWGPs) أنها تمثل 80٪ من محتوى الأحماض الأمينية.

تظهر ديناميكيات جدار الخلية أن الجليكانات أقل قدرة على الحركة من البروتينات، مما يشير إلى بنية شبه متحركة. يشير الفصل المكاني للجليكانات والبروتينات إلى أن البروتينات الغليكوزيلاتدية تلعب في الواجهة بين المجموعتين.

باختصار، كل من الكأس السكري وجدار الخليةكلاميدوموناس رينهارتيلها سمات هيكلية تظهر أوجه تشابه مع النباتات، خاصة فيما يتعلق بتركيب الأحماض الأمينية لبروتينات جدار الخلية. لا يمكن لهذه النتائج تحسين فهمنا لهذا النوع من الطحالب فحسب، بل أيضًا أساسيات بيولوجيا الخلية.