بسم الله الرحمن الرحيم
كل يوم يتم اكتشاف تعقيد تصميم الخلية وبصمة الخالق فيها
هناك داخل الخلية الحية بروتينات تعرف بالمعالجات الدقيقة ومؤخراً تم اكتشاف أن لهذه البروتينات وظائف متعددة بعد أن كان يُظَن أنها تنتمي للحمض النووي النفاية.
هذا الموضوع يدخل في عمق التواصل والتفاعل داخل الخلية، إنه أفضل مثال على التعقيد غير قابل للاختزال
درس الباحثون مؤخراً آلات خلوية شديدة التعقيد تعمل كحارس للجينوم ضد الطفرات المؤذية. هذه الآليات لا يمكن شرحها بواسطة نظرية التطوّر (1).
يمتلك البشر مجموعتان من 23 كروموسوماً، والحذف الناتج عن الطفرات في كروموسوم 22 يسبب مرضاً يُعرَف بمتلازمة دي جورج حيث تتسبب هذه الملازمة عطلاً في القلب والنظام المناعي بالإضافة لصعوبات التعلم، والتخلف العقلي، والاختلالات النفسية. إن عملية الحذف تقوم بحذف بروتين وتمنع تكون قطعة أساسية من الآلية الخلوية التي تُعرَف "بـالمعالج الدقيق."
إن المعالج الدقيق في الحقيقة عبارة عن تعقيد عامل لنوعين من البروتينات المهمة: دروشا و DGCR8 (DiGeorge syndrome critical region 8). الطفرة التي تسبب عطب المعالج الدقيق تؤثر على DGCR8 (2). إن الاسم "بروتين المعالج الدقيق" أتى من الحقيقة أنه يقوم بمعالجة مجموعة مهمة من الجزيئات والتي تعرف بالـ microRNAs. إن "المايكرو آر أن أي" عبارة عن جزيئات صغيرة تساعد في تنظيم التعبير الجيني (3).
وقد ظهر أن المعالج الدقيق يقوم بأمور مهمة أخرى بالإضافة إلى معالجة الـ microRNA، مثل تنظيم نشاط "الينقول" (الينقول هي سلاسل من الدنا يمكنها التحرك اٍلى مواقع مختلفة داخل الجينوم الخلوي لخلية بعينها، تسمى العملية بالاٍنتقال. يمكن خلال الاٍنتقال أن تحدث طفرات أو تغير جزء من الدنا في الجينوم) داخل الخلية. إن أكثر من 50% بقليل من الجينوم البشري يحتوي مجموعة معقدة من خصائص الحمض النووي تُعرَف بالينقولات. إن عملية تشفير البروتينات الذي يتم بواسطة الينقولات وخصائص الحمض النووي المهمة تدخل في تنظيم الجينات ووظيفة الجينوم خلال التطور، النمو، والنشاط الخلوي الطبيعي – وهذا يتحدى التنبؤ الأصلي بأنها "حمض نووي نفاية" (4) (5) (6) (7) (8).
نسبة صغيرة فقط من الينقولات في جينوم الإنسان يمكن نسخها ونقلها من مكان إلى آخر. ويمكن أن يسبب هذا مشاكلاً ويعطلّ الجينات إن لم يتم التحكم بهذه العملية بشكل جيَد. ومع ذلك، وفي مكانها الملائم، فقد تم اكتشاف أن هذا النوع من النشاطات يلعب دوراً هامّاً في تكوين تنوع جيني طبيعي (9). إن التغيّرات والتنوعات الجينية هي السبب في عدم تطابق أي شخصين. في الإنسان، كنا نعرف القليل عن كيفية إتمام عمليتي التنظيم والتحكم للينقولات حتى قام فريق بحثي بدراسة كيف تتفاعل المعالجات الدقيقة مع الينقولات (1).
وجد الباحثون أن المعالجات الدقيقة تقوم بتنظيم الينقولات عن طريق ربط وتقطيع نسخ الـ RNA الناتجة من سلسلة الحمض النووي الخاص بها في الجينوم. وهكذا، فأن المعالج الدقيق عبارة عن لاعب أساسي في منع الطفرات الضارة من التطور في الخلية عن طريق التحكم بنشاط الينقولات. ومن الممكن أن كِسرة الـ RNA الناتجة من هذه العملية يتم استخدامها في بعض نواحي التحكم بالجينوم. في الحقيقة، إن الكثير من النواتج الجانبية في عمليات الخلية تمتلك فعاليات مهمة في الخلية.
ختاماً، فإن وجود المعالجات الدقيقة التي تمتلك وظائف متعددة بالإضافة إلى وظيفة عالية التخصص، ذات التصميم الضروري للحياة وللصحة الجيّدة لا يمكن شرحه بواسطة العمليات العشوائية التطوّرية.
المصادر
1.
Heras, S. R. et al. 2013.
The Microprocessor controls the activity of mammalian retrotransposons. Nature
Structural & Molecular Biology. 20:1173-1181.
2.
Roth, B., D. Ishimaru, and
M. Hennig. 2013. The core Microprocessor component DiGeorge syndrome critical
region 8 (DGCR8) is a non- specific RNA-binding protein. Journal of Biological
Chemistry. 288 (37): 26785-26799.
3.
Salmena, L. et al. 2011. A
ceRNA Hypothesis: The Rosetta Stone of a Hidden RNA Language? Cell. 146 (3):
353-358.
4.
Shapiro, J. A., and R. von
Sternberg. 2005. Why repetitive DNA is essential to genome function. Biological
Reviews. 80 (2): 227-250.
5.
Faulkner, G. J. et al.
2009. The regulated retrotransposon transcriptome of mammalian cells. Nature
Genetics. 41 (5): 563-571.
6.
Mourier, T and E.
Willerslev. 2009. Retrotransposons and non-protein coding RNAs. Briefings in
Functional Genomics and Proteomics. 8 (6): 493-501.
7.
Cowley, M. and R. J. Oakey.
2013. Transposable Elements Re-Wire and Fine-Tune the Transcriptome. PLoS
Genetics. 9 (1): e1003234. Posted on January 24, 2013.
8.
Macfarlan, T. S. et al.
2012. Embryonic stem cell potency fluctuates with endogenous retrovirus
activity. Nature. 487 (7405): 57-63.
9. Bennett, E. A., et al.
2004. Natural Genetic Variation Caused by Transposable Elements in Humans.
Genetics. 168 (2): 933-951.
