بحث ثوري: كيف تشكل التعايشات الداخلية خلايانا!

بحث ثوري: كيف تشكل التعايشات الداخلية خلايانا!

تم إحراز تقدم كبير في الأبحاث المتعلقة بالعضيات وتطورها مؤخرًا من قبل فريق بقيادة الأستاذة الدكتورة إيفا نوفاك المقدمة في جامعة هاينريش هاينه في دوسلدورف. دراستك، نشرت في المجلة تقدم العلوم تم نشره، ويتناول عملية استيعاب الكائنات الحية الداخلية، التي تم دمجها في الأصل في حقيقيات النوى ككائنات مستقلة.

يركز البحث على السوط وحيد الخليةأنجوموناس دينيالذي يعيش في أمعاء الحشرات ويتعايش مع التعايش الداخلي. تاريخيًا، منذ ما بين 40 إلى 120 مليون سنة، امتص أحد أسلاف Strigomonadinae بكتيريا أولية أصبحت تعايشًا داخليًا. يلعب هذا التعايش الداخلي دورًا حاسمًا من خلال تزويد الخلية المضيفة بمستقلبات مهمة وعوامل مشتركة.

التعايش الداخلي ووظائفها

أحد الجوانب البارزة في الدراسة هو اكتشاف أن كل خلية مضيفة لديها بالضبط تعايش داخلي واحد يشترك معها. كان فريق البحث قد أبلغ بالفعل عن التفاعلات بين الخلايا المضيفة وتعايشها الداخلي في عام 2022. وتظهر الدراسات الحالية أن البروتين ETP9 يلعب دورًا مركزيًا في تحديد موقع تقسيم التعايش الداخلي. يعتمد تراكم ETP9 في هذا الموقع على الدورة وأي انقطاع تجريبي في إنتاجه يؤدي إلى تكوين أشكال خيطية لا يمكن أن تنقسم أكثر.

اكتشف الفريق أيضًا أن التعايشات الداخلية لبكتيريا Strigomonadinae فقدت جميع جينات انقسام الخلايا تقريبًا باستثناء جين FtsZ، وهو أحد جينات انقسام الخلايا البكتيرية القليلة المتبقية. وهذا يشير إلى أن التعايش الداخلي فيأ. دينيوهي في مرحلة متوسطة بين البكتيريا المستقلة والعضية الكاملة. إن الوظائف التي كانت تؤديها الجينات من أجل البقاء المستقل، يتم الاستيلاء عليها بشكل متزايد من قبل نواة الخلية المضيفة.

وجهات النظر البحثية

هذه النتائج ليست ذات أهمية أكاديمية فحسب، بل تفتح أيضًا إمكانيات جديدة لتطوير التعايش الاصطناعي. يمكن أن تنتج الدراسات المستقبلية تعايشًا داخليًا اصطناعيًا يتم التحكم فيه مباشرة بواسطة النواة. يمكن أن يكون لهذا المجال من البحث آثار بعيدة المدى على فهمنا للتعايش وبيولوجيا الخلية.

البحث أيضاأنجوموناس دينييعد هذا جزءًا من جهد أوسع نطاقًا لتسليط الضوء على الجوانب الجديدة لعائلة المثقبيات. دراسة سابقة عن بروتيناتأنجوموناس دينيوستريجوموناس كوليسيسوتم نشر تعايشهم الداخلي بالفعل في المجلة في عام 2013 بلوس واحد تم نشرها، مما يؤكد الأهمية الطويلة الأمد لهذه المواضيع.

نتائج هذه الدراسة الحالية بواسطةأناي مورياوآخرون. تعتبر واعدة وتساعد على استكمال صورة تطور العضيات من البكتيريا. ولا شك أن إجراء المزيد من الأبحاث في هذا المجال سيوفر إجابات قاطعة على الأسئلة التي تؤثر على أساسيات الخلية والبيولوجيا التطورية.