مؤخرًا قد كشف الباحثون عن أن بروتينات تُسمَّى بريونات “prions” ويمكنها تكوين أشكال مميزة والتي من خلالها يمكن لهذه البروتينات الانتشار عبر بروتينات أخرى، وقد تم ربط البريونات بالاضطرابات العصبية المرتبطة بالعمر مثل أمراض الزهايمر “Alzheimer” والباركنسون “Parkinson” في الإنسان.
على الرغم من الضرر الذي تلحقه، فقد كشفت الدراسات الحديثة أن البريونات مهمة أيضًا في العمليات الخلوية العادية بما في ذلك الاستجابات المناعية التي تقاوم الفيروسات.
ولفهم ما الذي يجعل البروتين بريونًا، فقد ركز الباحثون على أول حدث من تكوين بروتين البريون، المعروف باسم التنوي “nucleation”. فقد قاموا بتصميم خلية قوية جديدة باستخدام الفحص الفلوري “fluorescence assay” التي تُسمَّى “Distributed Amphifluoric FRET (DAmFRET)”، وذلك لتحديد بعض الخصائص البيوفيزيائية للنواة لمعرفة المزيد عن البروتينات في خلايا الخميرة.
واتفق الباحثون على أن الخاصية المميزة لهذا البروتينات التي تكون البريون وذلك لقدرتها على أن تصبح فائقة التشبع، حيث أنها لم تكن مثل البروتينات الأخرى التي بدأت في التجمع بمجرد أن تتركز داخل الخلايا بشكل كاف، ولكنها بقيت قابلة للذوبان، وتتجمع فقط عندما يَحدُث تقلبات عشوائية وتكون نادرة جدًا في عدد قليل من الجزيئات.
ويشبه الباحثون تشكيل البريون بفكرة عمل الحزم البلاستيكية الصناعية التي تقوم بتدفئة اليد، حيث تنتج الحرارة لتدفئ الأيدي الباردة. فيتكون ذلك المنتج من حزمة تحتوي على محلول مائي مشبع بملح أسيتات الصوديوم بدرجة فائقة. فعند وضع قرص معدني داخل العبوة البلاستيكية للحزمة يَحدُث ترتيب لعدد قليل من جزيئات الملح في شكل بلوري، وتبدأ عملية التنوي (وهي تكوين أول جزيء بلوري صغير داخل الحزمة الأكثر دفئًا) كقالب تتمكن من خلاله جميع جزيئات الملح الأخرى من التبلور والتحول إلى كريستالات. والطاقة الناتجة عن اندفاع تلك الجزيئات إلى التبلور تولد الحرارة التي تدفئ الحزم وبالتالي تدفئ أيدينا.
وقد وجد الباحثون أن بروتينات التي تشكل البريون تشبه إلى حد كبير بلورات الملح، وأنها سوف تتجمع في نهاية المطاف، لكن في ترتيب خاص جدا والذي نادرا ما يَحدُث تلقائيًا.
والآن يقوم العلماء بالتحقيق في كيفية حدوث التنوي للبروتينات الشبيهة بالبريون والمسؤولة عن مرض الزهايمر وأمراض الدماغ الأخرى.
كتابة: آلاء عمارة
مراجعة: أحمد علاء
تصميم: أميرة فيصل
تحرير: إسلام حمدي
