حقق العلماء اكتشافا هاما في الخلايا النباتية، يفتح المجال أمام إمكانات مكافحة الشيخوخة لدى الإنسان.
وشرع فريق البحث، بقيادة جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد (UCR)، في استكشاف أجزاء الخلايا النباتية التي كان لها دور فعال في التحكم في الاستجابات لمختلف الضغوطات مثل الالتهابات، أو الإجهاد، أو الملح الزائد، أو عدم كفاية الضوء.
وفي سياق التحقيق، عثر الفريق على جسم غولغي، وهو عضية (الأجزاء أو الأجسام الحية الموجودة في سيتوبلازم الخلية حقيقية النواة) معروفة للعلماء منذ أكثر من قرن، وحددوا دوره الحاسم في شيخوخة النبات.
ووجد العلماء أن هذه العضية والبروتين المرتبط بها تفرض بقاء النبات على قيد الحياة عند تركه في الظلام بشكل متكرر.
وقالت كاتي دهيش، أستاذة الكيمياء الحيوية الجزيئية المتميزة في جامعة كاليفورنيا، والمؤلفة المشاركة في الدراسة المنشورة في مجلة Nature Plants Journal: "بالنسبة لنا، تعد هذه النتيجة أمرا هاما. ولأول مرة، حددنا الأهمية العميقة لعضية في الخلية لم تكن متورطة من قبل في عملية الشيخوخة".
وتتكون هذه العضية، جسم غولغي، من سلسلة من الأكياس المغطاة بغشاء على شكل كوب، وهي المسؤولة عن فرز الجزيئات في الخلية لضمان وصولها إلى أماكنها الصحيحة.
وأحد العناصر المهمة داخل جسم غولغي هو البروتين المسمى COG، والذي يعمل عن طريق التحكم وتنسيق حركة "مغلفات" الأكياس الصغيرة التي تنقل الجزيئات الأخرى حول الخلية.
ويعمل بروتين COG وأجسام غولغي جنبا إلى جنب، حيث أن هذا البروتين هو ما يساعد أجسام غولغي على ربط السكريات بالبروتينات أو الدهون الأخرى قبل إرسالها إلى الأماكن المطلوبة في النبات.
ووصف هيسونغ تشوي، الباحث في قسم علم النبات بجامعة كاليفورنيا والمؤلف الأول للدراسة الجديدة، كيف يعمل البروتين والعضية معا. كتب تشوي: "جهاز غولغي يشبه مكتب بريد الخلية. يقوم بتعبئة وإرسال البروتينات والدهون إلى حيث تكون هناك حاجة إليها. ويمكن أن يؤدي جهاز غولغي التالف إلى حدوث ارتباك ومشاكل في أنشطة الخلية، ما يؤثر على كيفية عمل الخلية وبقائها سليمة".
تأثير بروتين COG على الخلايا النباتية
بعد اكتشاف مدى أهمية بروتين COG لصحة النباتات، قرر الفريق البحث بشكل أعمق لمعرفة المزيد حول كيفية تأثير هذا البروتين على نمو هذه النباتات. ومن خلال العمل مع مجموعتين من النباتات، قاموا بتعديل بعضها بحيث لا تتمكن من إنتاج هذه البروتينات.
وكما هو متوقع، لم تواجه النباتات المعدلة أي مشاكل في النمو في الظروف العادية ولا يمكن تمييزها عن النباتات غير المعدلة.
وأشار تشوي إلى أنه "في الظلام، أظهرت طفرات COG علامات الشيخوخة التي تظهر عادة في النباتات البرية غير المعدلة في نحو اليوم التاسع. ولكن عند النباتات المعدلة ظهرت هذه العلامات في ثلاثة أيام فقط. وذلك لأن حرمان النباتات من الضوء يقيد وصولها إلى ضوء الشمس لصنع السكر للمساعدة في نموها.
وبعد عكس الطفرة وعكس هذا البروتين في النبات، لاحظ فريق البحث أنه أعاد النباتات إلى الحياة على الفور كما لو أنها لم تكن على وشك الموت.
والأمر الأكثر إثارة يكمن في حقيقة أن أجسام غولغي لا توجد فقط في النباتات، بل هي موجودة أيضا في البشر وجميع الكائنات حقيقية النواة. وأشارت دهيش إلى أن هذا البحث قد ساهم بشكل فعال في تطوير المعرفة حول كيفية شيخوخة النباتات، الأمر الذي سيكون مفيدا حقا في اكتشاف أدلة حول عملية شيخوخة الإنسان.
ومن ثم، يخطط الفريق لمواصلة دراسة الآليات الجزيئية وراء نتائج هذه الدراسة لمعرفة مدى قربهم من تحقيق اختراق يتعلق بالأمراض المرتبطة بالعمر لدى البشر.
