أخبار | كيف تؤثر بنية الخلية في تطور الجنين: دور الوصلات المحكمة
أثناء تطور الجنين البشري، توجه الإشارات الجزيئية الخلايا إلى الانقسام والتمايز، فتحدد في النهاية موضعها وهويتها داخل الجنين. ويُعد تكوّن المُعيدة خطوة أساسية تتمايز فيها طبقة واحدة من الخلايا الجذعية الجنينية إلى ثلاث طبقات خلوية متميزة تشكل أساس بُنى الجسم المستقبلية.
تشير أبحاث حديثة إلى أن الوصلات المحكمة بين الخلايا قد تؤدي دورًا حيويًا في هذه العملية. فقد وجد باحثون في مركز أبحاث خلايا iPS التابع لمعاهد Gladstone أن الوصلات المحكمة ضرورية أثناء تكوّن المُعيدة لدى الجنين البشري، مما يقدم رؤية جديدة لأبحاث الخلايا الجذعية وتصميم النماذج التجريبية المرتبطة بها.
تكوّن المُعيدة والاختراق البحثي
أثناء تكوّن المُعيدة، تتمايز الخلايا الجذعية الجنينية إلى ثلاث طبقات من النسيج الجنيني. وأصبحت دراسة هذه العملية مهمة في الطب التجديدي. وغالبًا ما يحاكيها العلماء باستخدام الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة (iPS)، وهي خلايا محولة من خلايا بالغة ويمكنها التمايز إلى أي نوع من الخلايا الجسدية.
عند دراسة تكوّن المُعيدة بخلايا iPS، وجد العلماء أن الخلايا استجابت بصورة مختلفة رغم تحفيزها جميعًا بجزيء الإشارة الرئيسي BMP4. وظل سبب تمايز بعض الخلايا فقط إلى أنواع خلوية مختلفة رغم تلقيها إشارة BMP4 نفسها غير واضح.
لاحظت الباحثة الرئيسية الدكتورة إيفانا فاسيتش أن خلايا iPS تجمعت في أطباق الزراعة وشكلت وصلات محكمة، وهي حواجز يُعتقد أنها تمنع جزيئات الإشارة من المرور بين الخلايا. ووجدت أيضًا أن هذه الوصلات لا تتجمع دائمًا بصورة سليمة.
كيف تؤثر الوصلات المحكمة في تكوّن المُعيدة
أظهرت تجارب إضافية أن الوصلات المحكمة تتجمع بصورة طبيعية عند زراعة الخلايا في حيز أقل تقييدًا. وبعد إضافة BMP4، لم تتلقَّ سوى الخلايا الواقعة عند حافة التجمع ما يكفي من الإشارة لبدء التمايز.
قالت الدكتورة فاسيتش: "يبدو أن الوصلات المحكمة بين الخلايا تمنعها من الاستجابة لإشارات BMP4، لكن خلايا الحافة لا تكوّن وصلات محكمة مع خلايا أخرى، مما يتيح لها تلقي أقوى إشارة من BMP4."
ولتأكيد أهمية الوصلات المحكمة في تكوّن المُعيدة، استخدم الباحثون تقنية CRISPR لتحرير الجينات لتثبيط إنتاج TJP1، وهو بروتين رئيسي في الوصلات المحكمة. ومن دون TJP1، استجابت كل خلية لـ BMP4، وليس خلايا الحافة وحدها.
أوضح البروفيسور ياماناكا: "أظهرت تجاربنا أن إزالة الوصلات المحكمة أتاحت لجميع الخلايا الاستجابة لـ BMP4. وهذا يدل على أن الوصلات المحكمة تحجب الإشارات في نموذج تكوّن المُعيدة، وأن بنية الخلية حاسمة في كيفية تلقي إشارات التمايز."
تقدم جديد في أبحاث الخلايا الجنسية
وجد الفريق أيضًا أن تثبيط TJP1 لم يولد استجابة لـ BMP4 فحسب، بل أنتج أيضًا خلايا شبيهة بالخلايا الجنسية الأولية. وهذه الخلايا مشتقة من خلايا iPS وتشبه طلائع الحيوانات المنوية والبويضات البشرية في الشكل والوظيفة.
قالت الدكتورة فاسيتش: "منحنا تثبيط TJP1 طريقة جديدة لإنتاج هذه الخلايا الجنسية الفريدة بكفاءة، وقد يتيح أساليب جديدة لعلاج العقم لدى النساء."
التطبيقات المحتملة
يأمل الفريق أن تحسن هذه النتائج تقنيات تحويل الخلايا الجذعية، ولا سيما لإنتاج البويضات البشرية. وقد أسست الدكتورة فاسيتش شركة Vitra Labs لتطبيق هذه الطريقة في علاج العقم لدى النساء، وخصوصًا إنتاج البويضات للإخصاب في المختبر.
وأضافت: "نحاول إعادة تكوين بيولوجيا تشكل البويضات، ونأمل أن تتمكن هذه الطريقة من إنتاج بويضات لاستخدامها في الإخصاب في المختبر (IVF)."
مصدر القصة:
مجمّع من الإنترنت
تاريخ النشر 2024-11-07
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | كيف تؤثر بنية الخلية في تطور الجنين: دور الوصلات المحكمة
أخبار | كيف تؤثر بنية الخلية في تطور الجنين: دور الوصلات المحكمة
أثناء تطور الجنين البشري، توجه الإشارات الجزيئية الخلايا إلى الانقسام والتمايز، فتحدد في النهاية موضعها وهويتها داخل الجنين. ويُعد تكوّن المُعيدة خطوة أساسية تتمايز فيها طبقة واحدة من الخلايا الجذعية الجنينية إلى ثلاث طبقات خلوية متميزة تشكل أساس بُنى الجسم المستقبلية.
تشير أبحاث حديثة إلى أن الوصلات المحكمة بين الخلايا قد تؤدي دورًا حيويًا في هذه العملية. فقد وجد باحثون في مركز أبحاث خلايا iPS التابع لمعاهد Gladstone أن الوصلات المحكمة ضرورية أثناء تكوّن المُعيدة لدى الجنين البشري، مما يقدم رؤية جديدة لأبحاث الخلايا الجذعية وتصميم النماذج التجريبية المرتبطة بها.
تكوّن المُعيدة والاختراق البحثي
أثناء تكوّن المُعيدة، تتمايز الخلايا الجذعية الجنينية إلى ثلاث طبقات من النسيج الجنيني. وأصبحت دراسة هذه العملية مهمة في الطب التجديدي. وغالبًا ما يحاكيها العلماء باستخدام الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة (iPS)، وهي خلايا محولة من خلايا بالغة ويمكنها التمايز إلى أي نوع من الخلايا الجسدية.
عند دراسة تكوّن المُعيدة بخلايا iPS، وجد العلماء أن الخلايا استجابت بصورة مختلفة رغم تحفيزها جميعًا بجزيء الإشارة الرئيسي BMP4. وظل سبب تمايز بعض الخلايا فقط إلى أنواع خلوية مختلفة رغم تلقيها إشارة BMP4 نفسها غير واضح.
لاحظت الباحثة الرئيسية الدكتورة إيفانا فاسيتش أن خلايا iPS تجمعت في أطباق الزراعة وشكلت وصلات محكمة، وهي حواجز يُعتقد أنها تمنع جزيئات الإشارة من المرور بين الخلايا. ووجدت أيضًا أن هذه الوصلات لا تتجمع دائمًا بصورة سليمة.
كيف تؤثر الوصلات المحكمة في تكوّن المُعيدة
أظهرت تجارب إضافية أن الوصلات المحكمة تتجمع بصورة طبيعية عند زراعة الخلايا في حيز أقل تقييدًا. وبعد إضافة BMP4، لم تتلقَّ سوى الخلايا الواقعة عند حافة التجمع ما يكفي من الإشارة لبدء التمايز.
قالت الدكتورة فاسيتش: "يبدو أن الوصلات المحكمة بين الخلايا تمنعها من الاستجابة لإشارات BMP4، لكن خلايا الحافة لا تكوّن وصلات محكمة مع خلايا أخرى، مما يتيح لها تلقي أقوى إشارة من BMP4."
ولتأكيد أهمية الوصلات المحكمة في تكوّن المُعيدة، استخدم الباحثون تقنية CRISPR لتحرير الجينات لتثبيط إنتاج TJP1، وهو بروتين رئيسي في الوصلات المحكمة. ومن دون TJP1، استجابت كل خلية لـ BMP4، وليس خلايا الحافة وحدها.
أوضح البروفيسور ياماناكا: "أظهرت تجاربنا أن إزالة الوصلات المحكمة أتاحت لجميع الخلايا الاستجابة لـ BMP4. وهذا يدل على أن الوصلات المحكمة تحجب الإشارات في نموذج تكوّن المُعيدة، وأن بنية الخلية حاسمة في كيفية تلقي إشارات التمايز."
تقدم جديد في أبحاث الخلايا الجنسية
وجد الفريق أيضًا أن تثبيط TJP1 لم يولد استجابة لـ BMP4 فحسب، بل أنتج أيضًا خلايا شبيهة بالخلايا الجنسية الأولية. وهذه الخلايا مشتقة من خلايا iPS وتشبه طلائع الحيوانات المنوية والبويضات البشرية في الشكل والوظيفة.
قالت الدكتورة فاسيتش: "منحنا تثبيط TJP1 طريقة جديدة لإنتاج هذه الخلايا الجنسية الفريدة بكفاءة، وقد يتيح أساليب جديدة لعلاج العقم لدى النساء."
التطبيقات المحتملة
يأمل الفريق أن تحسن هذه النتائج تقنيات تحويل الخلايا الجذعية، ولا سيما لإنتاج البويضات البشرية. وقد أسست الدكتورة فاسيتش شركة Vitra Labs لتطبيق هذه الطريقة في علاج العقم لدى النساء، وخصوصًا إنتاج البويضات للإخصاب في المختبر.
وأضافت: "نحاول إعادة تكوين بيولوجيا تشكل البويضات، ونأمل أن تتمكن هذه الطريقة من إنتاج بويضات لاستخدامها في الإخصاب في المختبر (IVF)."
مصدر القصة:
مجمّع من الإنترنت