كيف تنظم البروتينات إنقسام الخلايا؟
انقسام الخلايا أساس كل الحياة، وحتى أصغر الأخطاء في هذه العملية المعقدة يمكن أن يؤدي الى الاصابة بأمراض خطيرة مثل السرطان. يجب تشغيل أو إيقاف تشغيل بعض البروتينات في أوقات معينة لضمان سير كل شئ حسب الخطة. علماء الفيزياء الحيوية والكيمياء الحيوية في جامعة مارتن لوثر، توصلوا الى كشف آلية هذه العملية. فقد اكتشفوا كيف أن مسارات الاشارات المختلفة في الخلية تغيّر بنية البروتينات، وتقود بالتالي دورة الانقسام الخلوي في الاتجاه الصحيح في الوقت المناسب.
ويقول العلماء في تقرير نشرته مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences ان دورة الخلية عملية معقدة للغاية ومحددة بدقة. يجب على الخلية الأم مضاعفة مكوناتها الحالية ثم تقسيمها الى خلايا ابنة. ومن أجل ذلك، يجب تشغيل وإيقاف تشغيل العديد من الجينات في أوقات محددة للغاية. تنقسم دورة الخلية الى عدة مراحل يتم التحكم فيها بوساطة ما يسمّى البروتينات المثبطة، وتسمّى أيضا مثبطات CDK. ومثل الضوء الأحمر، تمنع هذه المثبطات عملية الانتقال الى المرحلة التالية من الانقسام حتى تعطي الخلية إشارة البدء ذات الصلة. تأتي الاشارة لبدء المرحلة التالية من دورة الخلية من مجموعة إنزيمات خاصة هي الكينازات. وقد كان من المعروف فقط أن الكينازات تمرر الاشارة باضافة مجموعة فسفات الى مثبطات CDK. لم يكن يعرف أي كينازات تقوم بذلك، والآلية الجزيئية وراء هذه العملية.
تمكن العلماء الآن من وصف مسار الاشارة هذا لأول مرة. فقد جمعوا بيانات التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي عالية الدقة، مع طرائق من بيولوجيا الخلية. وهذا يعني أن العلماء كانوا قادرين على شرح الآلية أولا في أنابيب الاختبار، ثم مباشرة في الخلايا. وجد العلماء ان الكينازات تغيّر بنية البروتينات المثبطة عن طريق كشفها، وهذه العملية تعمل على تعطيل الوظيفة الأصلية للبروتينات المثبطة، وتحرر كيناز منغلق آخر يعطي الاشارة لدورة الخلية. هذا التكشف المحلي، ينبّه أيضا عملية تحليل المثبط في الخلية محددة الاتجاه الذي يحدث فيه التقدم. ويفترض العلماء أن هذه الآلية التي حفظت على مدى بلايين السنين من التطور، هي اساس العديد من مسارات الاشارات الخلوية.
