يعثر العلماء على جزء جديد من خلية في واحدة من أكثر الحيوانات التي خضعت للدراسة على وجه الأرض
تم اكتشاف عضية منظمة للفوسفات في الحيوانات لأول مرة. حتى الآن فقط بكتيريا (يفتح في علامة تبويب جديدة)و الخميرة والنباتات (يفتح في علامة تبويب جديدة) من المعروف أن لها ميزات مماثلة.
على الرغم من أن العلماء يدرسون ذباب الفاكهة (ذبابة الفاكهة سوداء البطن) لأكثر من قرن من الزمان ، تم اكتشاف العضية المكتشفة حديثًا في الحشرة. الآن يلقي الباحثون نظرة بأثر رجعي على البيانات القديمة بحثًا عن أجزاء الخلايا المراوغة هذه.
العضيات عبارة عن هياكل مجهرية داخل الخلايا تؤدي وظائف متخصصة ، تشتمل مجموعة متنوعة منها على الفوسفات – وهو عنصر غذائي أساسي لعملية التمثيل الغذائي وتخزين الطاقة الكيميائية وتوليف الحمض النووي.
“من حيث التنظيم داخل الخلايا للفوسفات [in animals]لا يُعرف سوى القليل ” تشارلز (تشيوي) شو (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالِم الوراثة سابقًا في كلية الطب بجامعة هارفارد والمؤلف الأول لتقرير جديد يصف اكتشاف عضية الذبابة. التقرير الذي نشر في 3 مايو في المجلة طبيعة (يفتح في علامة تبويب جديدة)، يلاحظ أن العضية ، الموجودة في أمعاء ذبابة الفاكهة ، تحبس الفوسفات من الطعام وتنظم توفره في الخلية.
متعلق ب: تعرف على “فرودوسوم” ، عضية جديدة تمامًا
ذبابة الفاكهة هي واحدة من أكثر ذبابة الفاكهة التي تم بحثها بدقة الكائنات الحية النموذجية (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أو الأنواع غير البشرية المستخدمة في دراسة علم الأحياء الأساسي.
“إنه لأمر مدهش للغاية ، في الكائنات الحية النموذجية ، أننا ما زلنا نكتشف أشياء كل يوم لم يشك فيها أحد من قبل ،” لوران سيرود (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم الوراثة في جامعة كوينز في كندا لـ Live Science.
لاحظ سيرود ، الذي لم يشارك في العمل ، أن الاكتشافات التي تم إجراؤها في الكائنات الحية النموذجية غالبًا ما تنطبق على الأنواع الأخرى ، لذلك من الممكن أن تحمل الحيوانات الأخرى العضية الجديدة. لكن في الوقت الحالي ، هذه تكهنات.
بدأ عمل شو وزملاؤه بدراسة كيفية تأثير امتصاص الفوسفات أثناء الهضم على تجديد الأنسجة في أمعاء ذباب الفاكهة. عندما أطعموا الذباب وجبات منخفضة الفوسفات أو أعطوا الذباب دواء يثبط امتصاص الفوسفات ، لاحظ الباحثون شيئًا غير متوقع: على الرغم من وجود القليل من الفوسفات ، فإن الخلايا المبطنة لأمعاء ذبابة الفاكهة تتكاثر بسرعة. كما تضاعفت الخلايا بشدة عندما قام الفريق بقمع بروتين معروف بأنه يتحكم في نقل الفوسفات داخل الخلايا ، يسمى PXo.
لاستكشاف دور PXo بشكل أكبر ، صهره الفريق في بروتين الفلوريسنت وأطل من خلال مجهر مضان ليجد أنه يقع على هياكل بيضاوية الشكل في الخلية. كان هذا عندما اكتشف الفريق فرصة اكتشافهم: استخدموا بقعًا مختلفة للعضيات المعروفة لمحاولة التعرف على هذه الهياكل البيضاوية ، لكنهم وجدوا أنه لم تنجح البقع وأدركوا أنهم عثروا على عضية جديدة.
أطلقوا على العضيات المكتشفة حديثًا اسم “أجسام PXo” واستخدموا المجهر الإلكتروني لدراسة هندستها المعمارية ، وكشف عن فلات الغشاء ، أو اللوالب. تم ترصيع هذه الفقاعات ببروتينات PXo التي تنقل الفوسفات من السيتوبلازم – السائل المحيط بالعضيات – إلى أجسام PXo للتخزين ، وبالتالي تنظيم إمداد الفوسفات المتاح للوظائف الخلوية.
قال شو: “الأمعاء هي نسيج بارز لامتصاص المغذيات” ، وهو ما قد يفسر سبب وجود أجسام PXo بشكل أساسي هناك ، حيث يمكنهم التحكم في إمداد الفوسفات لبقية الجسم.
قال سيرود إن النتائج كانت صارمة لأن الفريق “استخدم بشكل منهجي طرقًا مختلفة لإظهار الشيء نفسه” ، أي أن بروتين PXo مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالعضيات المكتشفة حديثًا. ومع ذلك ، لم يكن مقتنعًا بأن انقسام الخلايا يتسارع عندما تكون العناصر الغذائية الأساسية للنمو محدودة ، وجادل بأن هذه الفرضية تحتاج إلى مزيد من الاختبارات. ومع ذلك ، جادل شو بأن تجديد الخلايا قد يساعد في تعزيز امتصاص الفوسفات عندما يكون هناك عجز.
قال شو: “لن أقول إننا وجدنا هذه العضية من العدم” ، لكن تقنيات البحث الجديدة سمحت لفريقه بتوصيف فلات الغشاء التي تم التغاضي عنها سابقًا.
منذ تقرير Nature ، تواصل الباحثون مع Xu لمشاركة صور عضيات تشبه أجسام PXo.
كان أحد هؤلاء الباحثين ليزلي جارتنر (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم أحياء خلوي متقاعد أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى Xu دراسة قديمة له (يفتح في علامة تبويب جديدة): “أجريت دراستي منذ أكثر من 50 عامًا ، لذا فقد ماتت ودُفنت تحت آلاف المقالات البحثية عن ذبابة الفاكهة وكان من الممكن أن تكون معجزة تقريبًا لو تمكنت من اكتشافها.” أضاف جارتنر أنه لم ير شيئًا مثل هذه الهياكل في أمعاء الذبابة حتى الآن.
حدد Xu وزملاؤه العديد من البروتينات التي تتفاعل مع PXo ويخططون لفك رموز الأدوار التي تلعبها في تنظيم نقل الفوسفات إلى العضية المسماة حديثًا.
