اكتشاف الوظيفة البيولوجية لـ "التيلوميرات" يساعد على فهم أفضل للسرطان والشيخوخة

اكتشف الباحثون الوظيفة البيولوجية لـ "التيلوميرات" التي تتواجد في أطراف الكروموسومات وتشبه "القلنسوة" شكلاً. وذلك بعدما اعتقد العلماء لفترةٍ طويلة أنها غير قادرة على إنتاج البروتينات. لكن، تبين لاحقاً ان اكتشاف وظيفتها سيساعد على فهم أفضل للسرطان والشيخوخة.

وشاركت في إعداد هذه الدراسة الطبيبة السعودية تغريد التركي، مع البروفسير جاك غريفيث.

الطبيبة السعودية تغريد التركي خلال الأبحاث(UNC School of Medicine researchers)

ويشرح موقع "UNC School of Medicine researchers" العلمي، أن "التيلوميرات" هي التسلسل المتكرر لكل كروموسوم. وكانت هذه المناطق من الحمض النووي قد اعتبرت تسلسلات ترميز غير بروتينية(TTAGGG)، منذ اكتشافها قبل ثمانين عام.

قبل عقدين من الزمن، أظهر مختبر غريفيث أن نهاية الحمض النووي للتيلومير تعود على نفسها لتشكل دائرة صغيرة، وبالتالي تخفي النهاية وتعوق اندماج الكروموسوم إلى الكروموسوم. عندما تنقسم الخلايا، تتقلص التيلوميرات، وتصبح في النهاية قصيرة جدًا لدرجة أن الخلية لم تعد قادرة على الانقسام بشكلٍ صحيح، مما يؤدي إلى موت الخلية.
لكن تبيّن أنها تستطيع صنع البروتينات الخاصة بها، وهما: VR (فالين أرجينين) وGL (جلايسين ليوسين).

خلية ملطخة ببروتين التيلومير​​​​​(UNC School of Medicine researchers)

الاكتشاف
وفي عام 2011، كانت مجموعة بحثية تعكف على تتبع الجانب الوراثي في مرض التصلب الجانبي الضموري، واكتشفت أن المتسبب في المرض كان جزيء الحمض النووي الريبي الذي يحتوي على ستة قواعد مكررة، ومن طريق آلية جديدة يمكن لهذه القواعد توليد سلسلة من بروتينات سامة تتكون من اثنين من الأحماض الأمينية.

واكتشفت التركي وغريفث تشابها مذهلاً بين جزيء الحمض النووي الريبي المتسبب في مرض التصلب الجانبي الضموري، وجزيء الحمض النووي الريبي المتولد من التيلوميرات البشرية، وافترضوا أنّ نفس الآلية قد تكون ناجعة في هذه الحالة أيضاً.

وأجرى الباحثان تجارب لتوضيح كيف يمكن للحمض النووي المتولد من التيلوميرات البشرية أن يوجه الخلية لإنتاج بروتينات الإشارات VR (فالين أرجينين) وGL (جلايسين-ليوسين).

وبروتينات الإشارات هي في الأساس مواد كيميائية تؤدي إلى تفاعل متسلسل لبروتينات أخرى داخل الخلايا، تؤدي بعد ذلك إلى وظيفة بيولوجية مهمة للصحة أو المرض.

تحليل دم

بعد التعرّف على البروتينين VR وGL قام الباحثان بتصنيعهما كيميائياً لفحص خصائصهما باستخدام المجاهر الإلكترونية القوية إلى جانب أحدث الأساليب البيولوجية، وكشف الفحص أنّ بروتين VR موجود بكميات مرتفعة في بعض الخلايا السرطانية البشرية، وكذلك خلايا المرضى الذين يعانون من أمراض ناتجة عن التيلوميرات المعيبة.

وفي هذا السياق، قال البروفسير غريفيث: "سيؤدي الاكتشاف بأن التيلوميرات تُتنج اثنين من بروتينات الإشارات الجديدة إلى تغيير فهمنا للسرطان والشيخوخة وكيفية تواصل الخلايا مع الخلايا الأخرى.
وأضاف: "هناك أسئلة كثيرة بحاجة إلى إجابة. لكن أولويتنا الآن هي تطوير اختبار دم بسيط لهذه البروتينات. وهذا يمكن أن يخبرنا عن عمرنا البيولوجي وسيساهم أيضًا بتقديم تحذيرات من بعض المشكلات، مثل السرطان أو الالتهاب ".