Embryonic stem cells do not have a globally disrupted higher-order chromatin fibre structure
على عكس الفرضية السائدة بأن تعدد القدرات في الخلايا الجذعية الجنينية يعتمد على بنية كروماتين "مفتوحة" عالمياً، تُظهر هذه الدراسة أن هياكل ألياف الكروماتين ذات الرتب العليا في الخلايا الجذعية الجنينية تتشابه إلى حد كبير مع تلك الموجودة في الخلايا المتمايزة، مع كونها ذات هيئة أكثر اضطراباً قليلاً بدلاً من كونها حالة مفتوحة جوهرياً.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
داخل كل خلية حية تكمن مكتبة هائلة من التعليمات، مكتوبة بشفرة كيميائية تسمى الحمض النووي (DNA). ولكي يتسع هذا الطول الهائل للمادة الوراثية داخل المساحة المجهرية للنواة، لا يُترك الحمض النووي حراً؛ بل يُلف بإحكام حول بكرات بروتينية، مكوناً بنية معقدة تُشبه غالباً الخرز في خيط. يُعرف هذا التغليف باسم الكروماتين. لطالما اعتقد العلماء أن الطريقة التي يُرتب بها هذا الكروماتين تعمل كمفتاح رئيسي لسلوك الخلية. وبشكل خاص، كانت هناك نظرية قوية تشير إلى أن الخلايا الجذعية الجنينية —وهي الخلايا متعددة القدرات القادرة على التحول إلى أي نسيج في الجسم— تحتفظ بحمضها النووي في حالة "مفتوحة" ومرتخية بشكل دائم. وقد أوحت هذه الفكرة بأن مثل هذا الهيكل المسترخِي يسمح للخلية بقراءة تعليماتها الجينية بحرية وسرعة، مما يعزز المستوى العالي من النشاط اللازم للحفاظ على قدرتها على التحول إلى أنواع مختلفة من الخلايا.
وضع فريق من الباحثين هدفاً لاختبار هذا الاعتقاد السائد منذ فترة طويلة من خلال النظر مباشرة في البنية الفيزيائية للكروماتين في الخلايا الجذعية الجنينية للفئران. وقاموا بمقارنة هذه الخلايا الجذعية المرنة مقابل سلائلها الأكثر تخصصاً، وضد خلايا الجلد الناضجة التي لها دور ثابت وغير قابل للتغيير. فحص العلماء أولاً المكونات الأساسية للكروماتين في كل نوع من أنواع الخلايا، حيث قاموا بقياس نسبة البروتين إلى الحمض النووي والمسافات بين البكرات البروتينية. ووجدوا أن هذه المكونات الأساسية كانت متطابقة تقريباً عبر جميع الخلايا، بغض النظر عما إذا كانت الخلية خلية جذعية متعددة القدرات أو خلية جلد ثابتة. وللتعمق أكثر، أخضعوا ألياف الكروماتين المنقاة لسلسلة من الاختبارات الفيزيائية، مراقبين كيفية حركتها، وكيفية تفاعلها مع الإنزيمات، ومدى سرعة تبادل بروتيناتها للأماكن. ومن المثير للدهشة أن هذه القياسات البيوفيزيائية لم تظهر أي فرق جوهري في شكل أو هيئة ألياف الكروماتين بين الخلايا الجذعية والخلايا المتمايزة.
وللحصول على صورة أوضح لما يبدو عليه الكروماتين أثناء وجوده لا يزال داخل الخلية، طور الباحثون طريقة جديدة تسمى (SPOCC)، والتي تحلل كيفية استقرار الكروماتين المتشابك تحت تأثير الجاذبية. سمحت هذه التقنية لهم بمراقبة البنية الكلية للألياف في سياقها الطبيعي. وكانت النتائج مذهلة: فقد تشاركت الخلايا الجذعية والخلايا المتمايزة في هياكل عليا متشابهة جداً. وبينما أظهرت الخلايا الجذعية ترتيباً أكثر تشتتاً قليلاً مقارنة بخلايا الجلد، إلا أن الفرق كان طفيفاً. وتخلص الدراسة إلى أن القدرة المذهلة للخلايا الجذبية الجنينية على البقاء مرنة ونشطة لا تنبع من بنية كروماتين مفتوحة أو مرتخية بشكل أساسي. بدلاً من ذلك، فإن الهندسة الفيزيائية للمادة الوراثية في هذه الخلايا متعددة القدرات تشبه إلى حد كبير الخلايا المتخصصة والناضجة أكثر مما كان يُعتقد سابقاً.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.