لماذا تأتي البطاريات الموجودة في خلايا جسمك من الأم فقط، ولماذا يهم ذلك؟

بعض الناس يحصلون على الكثير من الأشياء من والديهم. سواء كان ذلك لون أعينهم، أو شكل أنوفهم، أو ولائهم الساحق الذي لا يمكن تفسيره لفريق رياضي فظيع، يجب أن يكون وراثيًا، فلماذا يختار أي شخص هذا العذاب؟ (حتى مع وجع القلب، انطلق، انطلق، انطلق!) نحن نرث أيضًا بعض السمات الأقل وضوحًا التي تجعل كل ما نقوم به ممكنًا، بما في ذلك التشفير الجيني.

داخل كل خلية من خلايانا – في الواقع، خلايا معظم الكائنات الحية التي تحتوي على الحمض النووي – توجد بنية تسمى الميتوكوندريا، والتي تنتج مادة تسمى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، المصدر الرئيسي للطاقة التي نحتاجها للبقاء على قيد الحياة. تحتوي هذه البطاريات الخلوية الصغيرة على نمط خاص بها من الحمض النووي، والذي يختلف عن ذلك الموجود في نواة الخلايا. في جميع الحيوانات تقريبًا، بما في ذلك البشر، يتم توريث هذا الحمض النووي للميتوكوندريا من الأمهات فقط. لقد حير علماء الأحياء سبب ذلك، لكن البيانات الجديدة قد توفر إجابة وتؤدي إلى علاجات جديدة لبعض الاضطرابات النادرة.

على الرغم من وجود حالات لبشر لديهم الحمض النووي الميتوكوندري من كلا الوالدين، إلا أن ذلك نادر للغاية. في عام 2016، شرع دينغ شو، أستاذ علم الأحياء الدقيقة الجزيئي والتنموي في جامعة كولورادو بولدر، في معرفة السبب. اكتشف عملية معقدة يتم من خلالها تدمير الحمض النووي الأبوي للميتوكوندريا ذاتيًا.

وقال شيويه في مقابلة: “قد يكون من المهين أن يسأل الصبي، لكن هذا صحيح”. تقرير. “إن أغراضنا غير مستساغة إلى درجة أن التطور صمم العديد من الآليات لضمان تدميرها أثناء التكاثر.”

وفي السنوات الفاصلة، بدأ شيويه في معرفة ما يحدث في الحالات النادرة التي تنتقل فيها الميتوكوندريا الأبوية إلى الأبناء دون بدء تسلسل التدمير الذاتي. اختار التجربة ج. ايليجانستحتوي الدودة المستديرة الصغيرة على حوالي 1000 خلية فقط، ولكنها تشترك في بعض الأنسجة مع البشر، مثل الجهاز العصبي والأمعاء والعضلات.

يصف تجربة في المجلة التقدم العلميوقال شيويه إن الديدان لم تظهر أي عجز عندما يتعلق الأمر باستجاباتها العاطفية، ولكنها تأثرت بطرق أخرى، مثل انخفاض القدرة على التذكر أو تعلم المحفزات السلبية. وكانت الديدان المتحولة أقل نشاطا في تحركاتها.

هذا ليس مفاجئا بشكل خاص. يعاني واحد من كل 5000 شخص من مرض الميتوكوندريا، وغالبا ما تشمل الأعراض تأخر النمو، وضعف الإدراك، وضعف العضلات، وضعف النمو. كشفت التجارب السابقة أنه عندما تم نقل الفئران بتسلسلين مختلفين من الحمض النووي الميتوكوندري، كانت هناك العديد من التأثيرات السلبية على عملية التمثيل الغذائي والحالة الوظيفية والإدراك.

والمثير للدهشة أن شيويه وزملاؤه تمكنوا من عكس التأثيرات بشكل كبير، بما في ذلك إعادة مستويات ATP إلى وضعها الطبيعي. وعندما عالجوا الديدان بنوع من فيتامين K2، وجدوا أن أداء التعلم والذاكرة لدى الديدان “تحسن بشكل ملحوظ”.

لم توضح ورقة شيويه فقط فوائد تلقي الميتوكوندريا من أحد الوالدين – فإضافة الحمض النووي للميتوكوندريا من الوالد الثاني يمكن أن يؤدي إلى نتائج سلبية – ولكنها قد تضع الأساس للعلاجات المستقبلية لاضطرابات الميتوكوندريا. وقال إن الحذف المتأخر لحمض الميتوكوندريا الأبوي يمكن أن يؤدي إلى اضطرابات لدى البشر. وقال: “إذا كان لديك مشكلة مع ATP، فإنها تؤثر على كل مرحلة من مراحل دورة حياة الإنسان”.

الديدان المستديرة هي كائنات حية بسيطة، ومن غير المرجح أن يؤدي توفير فيتامين K2 للبشر الذين يعانون من اضطرابات الميتوكوندريا إلى علاج حالتهم بالكامل. لكن الاضطرابات يمكن أن تكون وراثية، وبينما هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث، قال شيويه إن إعطاء فيتامين K2 للأمهات اللاتي لديهن تاريخ عائلي للمرض يمكن أن يقلل من فرص نقله إلى أطفالهن.

خيبة الأمل من الغياب عن التصفيات لا تزال غير مفعمة بالأمل. شكرا يا أبي.