مايكرو ماكرو

اكتشف علماء المعهد بروتينا يعمل في الدماغ ويساهم في زيادة الوزن والسمنة، من خلال زيادة مقاومة هرمون الليبتين 

"فجاء الماء وأطفأ النار
الذي أحرق العصا
لقد لكم الكلب الذي عض القطة
"اأكلوا التيس الذي قدمه أبونا"

حد جادية - من حجادة الفصح

سلسلة من الأحداث بروح "هاجاديا" من عيد الفصح تحدث كل يوم في العديد من أنظمة المكافحة البيولوجية. يصف الدكتور إيران هورنشتاين، من قسم علم الوراثة الجزيئية في معهد وايزمان للعلوم، بهذه الطريقة مسارًا جديدًا للتحكم في التعبير الجيني في البنكرياس: جاءت جزيئات microRNA وقمعت التعبير عن عامل النسخ السلبي، الذي يثبط الجين الذي يرمز للأنسولين الذي ينظم مستويات السكر في الجسم.

محور بحث الدكتور هورنشتاين هو أحد اللاعبين في تسلسل الأحداث هذا: microRNA. وهي عبارة عن تسلسلات قصيرة جدًا من المادة الوراثية، والتي لا ترمز إلى صنع البروتين. وبدلا من ذلك، فإنها تشارك في تنظيم مجموعة واسعة من الأنشطة التي تحدث في الخلية، وبالتالي فهي تشارك أيضا في العديد من الأمراض. وفي سلسلة من التجارب، قام الدكتور هورنشتاين وأعضاء مجموعته البحثية بفحص الدور الذي تلعبه جزيئات microRNA في خلايا بيتا في البنكرياس - وهي الخلايا التي تنتج هرمون الأنسولين، وبالتالي فهي مسؤولة عن تنظيم مستويات السكر في الدم. الجسم. ويؤدي ضعف نشاط خلايا بيتا إلى زيادة مستويات السكر في الدم، والإصابة بمرض السكري.

وتلقي هذه النتائج، التي نشرت مؤخرا في المجلة العلمية EMBO Journal، ضوءا جديدا على التحكم في إنتاج الأنسولين، وربما تساعد في المستقبل في تشخيص وعلاج مرض السكري. ضم فريق البحث باحث ما بعد الدكتوراه الدكتور تالي ملكمان زهافي، وطلاب البحث شارون كاردو روسو، روني أورين، أميتاي ماندلباوم وتيروش شابيرا، وفنية المختبر ناتالي ريفكين. في الخطوة الأولى، أراد فريق العلماء التحقق مما إذا كانت جزيئات microRNA تلعب أي دور في نشاط البنكرياس. من خلال استخدام الأساليب الجينية المتقدمة، التي جعلت من الممكن منع تكوين microRNA في بنكرياس الفأر، تمكنوا من الحصول على إجابة واضحة: بدون microRNA، فإن الفأر غير قادر على إنتاج الأنسولين، ونتيجة لذلك بسرعة تتطور أعراض مرض السكري.

ولفهم دور microRNA بشكل أفضل، قام العلماء بفحص العملية التي يتم فيها إنتاج هرمون الأنسولين بناءً على المعلومات المشفرة في جين الأنسولين، وبحثوا عن المرحلة التي يعتمد وجودها على وجود microRNA. اتضح أن هذه هي مرحلة النسخ - المرحلة التي تتحول فيها المعلومات الوراثية الموجودة في الحمض النووي إلى جزيء الحمض النووي الريبي المرسال. أثار هذا الاكتشاف سؤالا جديدا. يقول الدكتور هورنشتاين: "لم يكن من المتوقع مشاركة microRNA في تنظيم مرحلة نسخ الأنسولين، لأن هذه الجزيئات عادة ما تتدخل في مراحل لاحقة في التحكم في التعبير من الدرع إلى البروتين". "لمحاولة التوفيق بين هذا التناقض، افترضنا أن هناك عامل وسيط آخر يشارك في العملية - وهو عامل النسخ السلبي."

تحمل جميع الخلايا في الجسم المعلومات الوراثية اللازمة لإنتاج الأنسولين، ولكن خلايا بيتا في البنكرياس فقط هي التي تنتج هذا الهرمون. أحد أسباب ذلك هو أن الخلايا الأخرى تقوم بقمع نسخ الجين الذي يرمز للأنسولين باستخدام عوامل النسخ السلبية. من ناحية أخرى، تحتوي خلايا بيتا على وفرة من عوامل النسخ الإيجابية، التي ترتبط بجين الأنسولين وتبدأ عملية النسخ، وكمية صغيرة فقط من عوامل النسخ السلبية، التي تمنع العملية. وأظهرت التجارب الإضافية التي أجراها العلماء أن الرنا الميكروي له تأثير مستهدف على عوامل النسخ السلبية في خلايا بيتا، ويقمع تعبيرها حتى لا يضطرب إنتاج الأنسولين. وتمكن العلماء من تحديد أربعة جزيئات معينة من الحمض النووي الريبي (microRNA) تحفز إنتاج الأنسولين بهذه الطريقة.

تضيف هذه النتائج، التي تشرح الدور الذي تلعبه جزيئات microRNA في إنتاج الأنسولين، طبقة أخرى لفهمنا للآليات المرتبطة بمرض السكري. ومن الممكن أن يؤدي هذا الفهم مستقبلاً إلى تحسين القدرة على تشخيص المرض وعلاجه.

مشاهدة الأفلام
يوصي الدكتور إيران هورنشتاين بعرض فيلم "الفراشة وجرس الغوص": "يدور الفيلم حول الصحفي الفرنسي جان دومينيك بوبي، الذي توقفت حياته السريعة والمثيرة كمحرر للمجلة الشهرية "إل" عندما يصاب بسكتة دماغية. يصبح باوبي مسجونًا داخل جسده: فهو محفوظ معرفيًا، لكن جفنه الأيسر فقط هو الذي يسمح له بالتواصل مع العالم. وبالتالي، تصبح كل جملة مهمة بطيئة ومملة. في غمضة عين بوبي اليسرى، يُضاف حرف إلى حرف، وتُنسج الكلمات ببطء في سيرة ذاتية حميمة ومؤثرة. حول المخرج جوليان شنابل القصة إلى عمل ذو قيمة مضافة عن هشاشتنا وانتصار الروح على الجسد المريض، ناهيك عن الفداء. يتخلل التصوير السينمائي للفيلم صور مكسورة وبقع من الضوء، مما يسمح بإلقاء نظرة خاطفة على هشاشة باوبي. وفي الوقت نفسه، تُتاح لنا أيضًا الفرصة لتجربة وعيه بمساعدة نفس الوسائل الفنية: هكذا يختبر المشاهد الخلط بين الخارج والداخل، والحاضر والماضي، والواقع والخيال. الفيلم مثير، لكنه لا يقع في الفخاخ الميلودرامية المحتملة. إن الجمع بين الإخراج الممتاز والتصوير السينمائي والتمثيل يجعله واحدًا من أفضل الأفلام التي رأيتها مؤخرًا".