دراسة تفيد أن الهيستونات في الحمض النووي لا تستريح على عكس الخلية الحية
تمر الخلية خلال دورة انقسامها الطبيعية بفترات راحة، فترات لا تتوقف الخلية كليًا عن العمل، بل تقوم بتلك الفترة بفك وضغط أجزاء الحمض النووي أو إعادة توزيع الـ«epigenetic markes» أو تنشيط بعض الجينات وتعطيل بعضها الاخر. تدخل الهيستونات في جميع العمليات السابق ذكرها، لذلك ومن البديهي أن يتلف جزء من هذه الهيستونات وأن تكون بحاجة أن تُستبدل بهيستونات جديدة. إستبدال الهيستونات بأُخرى جديدة، عملية غير واضحة بشكل كامل خاصة في وقت راحة الخلية، فقرر العلماء أن يتابعوا حركة الهيستونات في بويضات فأر، وتم اختيار البويضات لأنها خلايا لا يحدث فيها مُضاعفة للحمض النووي لكن مع ذلك تكون نشيطة جدًا في عملية فك الضغط الحمض النووي بالهيستونات لكي تهيأ نفسها لعملية الإخصاب، لذلك فهي تشبه الخلية العادية في فترة الراحة، وأيضًا يمكن ملاحظة تنشيط جينات معينة وتعطيل أخرى وإعادة توزيع «Epigenetic markes» بسهولة في بويضة الفأر.
وفي تجربة أجراها العلماء، قاموا بتعطيل بروتين مسؤول عن عملية استبدال الهيستونات، ليقللوا من إستبدال الهيستونات ويلاحظوا أثر ذلك على تطور الخلية، وسلامة حمضها النووي وكفاءة عملية الـ«ميثلة الحمض النووي - DNA Methylation» والتي هي أحد أنواع الـ «epigenetic markes» في الخلية. ووصف العلماء كيف قاموا يتعطيل بروتين «H3. 3 Chaperon Hira» في بويضة فأر نامية والتي تُمثل أحد مُركبات البروتينات المُكونة للهيستونات، وأهمية الأستبدال المستمر لـ«H3. 3, H4» في الحفاظ على وظيفة الكروماتين!
إذ وجد العلماء أن أي خلل في عملية استبدال الهيستوانات «H3. 3,H4» تغير من تركيب الكروماتين مما يزيد من حساسية إنزيم الـ«DNAse1» فيزيد من التلف الحاصل للحمض النووي للخلية، ويظهر ذلك على شكل تغير واضح في خصوبة البويضة، كما أن التغيير الحاصل على تركيب الكروماتين يقلل بشكل كبير المعدل الطبيعي لعملية ترجمة الجينات لبروتينات، فتظهر نسخ غير فعالة من هذه البروتينات، وأيضًا تصبح الـ«Denovo DNA Methylation» غير فعالة وكل هذه التغييرات من البداية بسبب التغييرات في تركيب الكروماتين الناتج عن عدم استبدال الهيستونات.
وأفاد أحد الباحثين أنه عندما يحصل تلف للـ«DNA» بسبب التغير في تركيب الكروماتين، يؤثر على عملية تنشيط وتعطيل الجينات التي تحصل بشكل طبيعي، فلا تمم بالكفاءة المطلوبة، وهذا يؤدي بالنهاية لموت الخلية. وذكر أيضًا أن هذه الدراسة ألقت الضوء على العلاقة المعقدة بين أنظمة «Epigenetic system» في البويضات، حيث أنه بمجرد التغير في المستوى الطبيعي للهيستونات العامة داخل الخلية أدى إلى التغير في عملية «DNA Methylation» فيها. إن القدرة على اختيار البويضة المراد إجراء التجربة عليها، جعل النتائج أوضح بعيدًا عن الـ«DNA Replication» الذي يحصل في الخلايا الأخرى، فسمح لنا بمعرفة أهمية استبدال الهيستونات في الحفاظ على سلامة الجينيوم وقت تجديده وإعادة تشكيلة، وأيضًا أهمية سلامة تركيب الكروماتين في نفس السياق.
ترجمة: سماء البراشي | تدقيق: حسن الخروب | إعداد: أسيل الفايز
