إن الخلل في عملية الطي، أو في البنية النهائية للبروتين قد يسبب اضطرابات بيولوجية خطيرة ويؤدي إلى تطور أمراض مختلفة، بما في ذلك السرطان.
الطريق المؤدي إلى أي هدف لا يقل أهمية عن تحقيق الهدف نفسه. ولكن من ناحية أخرى، كل الطرق تؤدي إلى روما. الآن اتضح أن الحقيقة العالمية الواردة في هذين القولين المشهورين لشافر صحيحة أيضًا في عالم جزيئات البروتين. ينبثق هذا الاستنتاج المفاجئ من دراسة أجراها الدكتور جلعاد هاران وأعضاء مجموعة البحث التي يرأسها في قسم الفيزياء الكيميائية في معهد وايزمان للعلوم. تم نشر نتائج البحث مؤخرًا في المجلة العلمية "سجلات الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية" - PNAS.
البروتينات هي اللبنات الأساسية لكل خلية حية. يخرج جزيء البروتين الذي ينتجه الريبوسوم ("مصنع بروتين الخلية") من "خط الإنتاج" كسلسلة ذات تصميم عشوائي. وبعد وقت قصير، يطوى ويشكل بنية مكانية دقيقة ثلاثية الأبعاد تتكيف مع وظيفة البروتين "الناضج". قد يؤدي الخلل في عملية الطي، أو في البنية النهائية للبروتين، إلى حدوث اضطرابات بيولوجية خطيرة ويؤدي إلى تطور أمراض مختلفة، بما في ذلك السرطان.
ومن هنا ظهرت أسئلة شغلت الكثير من العلماء لسنوات: كيف تطوى البروتينات بالضبط؟ هل تصل البروتينات التي لها نفس البنية النهائية إلى هذه البنية بنفس الطريقة، أم أن كل جزيء يصل إلى الهدف النهائي بطريقته "الشخصية" و"الخاصة"؟ للإجابة على هذه الأسئلة لا بد من متابعة عملية طي جزيئات البروتين الفردية، لكن هذه المحاولات لم تسير على ما يرام بسبب الحاجة إلى ربط الجزيئات بسطح ما بحيث يمكن متابعتها مع مرور الوقت (هذه العملية غيرت خصائص البروتين) بروتين). كان هذا هو الحال حتى طور الدكتور هاران تقنية جديدة يمكن وصفها بأنها نوع من "رحلات السفاري البروتينية". وبهذه الطريقة، يلتقط العلماء جزيئات البروتين في نوع من "الفقاعات" التي يمكن للبروتينات التحرك داخلها بحرية. تتكون "الفقاعات" من جزيئات دهنية (نفس الجزيئات التي تشكل الأغشية التي تحيط بالخلايا الحية ونواة الخلية). وتلتصق "الفقاعات" التي تحتوي على البروتينات على الأسطح الزجاجية ومن ثم يمكنك مشاهدة ما يجري بالداخل دون إزعاج.
وبهذه الطريقة، تمكن العلماء من مراقبة جزيئات البروتين القابلة للطي لأول مرة. وهكذا أصبح من الواضح أن الجزيئات المختلفة، التي تصل في نهاية العملية وتشكل نفسها بنفس الطريقة تمامًا، تصل إلى هذا الهدف بطرق مختلفة تمامًا، بينما تخلق العديد من المراحل الوسيطة التي تختلف تمامًا عن بعضها البعض. وبهذا المعنى، يبدو أن كل جزيء بروتين يمكنه، مثل فرانك سيناترا في ذلك الوقت، أن يعلن بارتياح: "لقد فعلت ذلك بطريقتي".
