مظاهر استجابة الخلايا للاجهادات

بعد حصول الاستجابة للاجهادات فان الخلايا عموما تعاني من :

•انخفاض معدلات النمو بدرجة كبيرة قد تصل الى الصفر.

•انتاج البروتينات الوصيفة وتعد اهم مظاهر الاستجابة.

•انتاج مواد حامية ضد الاجهاد المسلط على الخلايا مثل انتاج الكليسرول وغيره من المواد.

•استسلام الخلايا للموت المبرمج او الاستماتة عند عدم قابليتها لمواجهة الاجهاد وكونه اكبر من قابلية الاستجابة.

وفيما يلي دراسة لبعض هذه المظاهر:

الوصفيات Chaperones

مجموعة كبيرة من البروتينات التي لا توجد بينها علاقة. تصنف الى عدة عوائل اعتمادا على الوزن الجزيئي. تقوم بوظائفها بشكل مستقل او بمعاونة الوصيفات المساعدة Cochaperones.

وظائف الوصيفات : تقوم هذه البروتينات بالعديد من الوظائف سواء تحت الظروف الطبيعية او تحت ظروف الاجهاد ومنها :

•        تساعد في طوي البروتينات الجديدة بعد بزوغ البيبتيدات من الرايبوزومات ومثل هذه تكون موجودة في كافة أطوار حياة الخلية وتقوم بإعطاء البروتينات الجديدة التركيب الثانوي والثالثي بشكل صحيح بحيث يصبح البروتين الجديد فعال حيويا، وتساعد في ايصالها الى المواقع التي تحتاجها او تعمل فيها مثل نقلها الى المايتوكوندريا، اي تكون فعالياتها بمثابة تحويرات بعد الترجمة.

•        تقوم بتثبيت البروتينات غير المطوية وتمنع السطوح الكارهة للماء من التداخل او التجمع غير الملائم.

•        تقوم بفك طويات البروتينات اثناء عمليات نقلها عبر الأغشية الخلوية.

•        تقوم بتفكيك البروتينات التي لا يمكن تصحيحها وطويها بشكل سليم.

•        تساعد في طوي بروتينات الوحدات الفرعية للأنزيمات ووضعها بشكل فعال.

صفات الوصيفات : هناك بعض الصفات الخاصة بالوصيفات

•        بعض الوصيفات تكون غير متخصصة ولذلك يمكن ان تتداخل مع عدد كبير من سلاسل البيبتيدات المتعددة، لكن توجد انواع متخصصة في عملها.

•        ترتبط عادة بالـ ATP الذي يتحلل للحصول على الطاقة اثناء عمليات الطوي.

•        تكون أساسية لعيوشية الخلايا ويزداد بعضها عن تعرض الخلايا للاجهادات.

•        لا تتداخل مع البروتينات الطبيعية، كما يمكن ان تشارك في تركيب البروتين الذي تساهم في طويه.

لذلك يلاحظ ان الخلايا تستعمل آليات مختلفة لغرض الوصول الى بروتينات كاملة فعالة عند الظروف الاعتيادية وكذلك مواجه الضرر الناتج من الاجهادات وذلك باستعمال الوصيفات. وان اي اضطراب يصيب الاليات المتعلقة بتخليق وتنظيم الوصيفات يؤدي الى ظهور الهرم على الخلايا والامراض.

والمعروف ان العديد من العوامل المجهدة تؤدي الى التأثير على الخلايا وبالتالي التأثير على البيئة الداخلية لها وتؤدي الى حصول ضرر في البروتينات والمواد النووية وكل هذا يؤدي الى تثبيط الجينات العاملة في ادامة الخلية تحت الظروف الطبيعية لتستحث مكانها جينات تشارك في حماية الخلايا ولذلك تزدادي بروتينات الاجهاد، وهذه الزيادة قد تكون بآليات اخرى غير زيادة عمليات انتساخ جين الاجهاد ومنها :

•        زيادة ثباتية الوصيفات الموجودة تحت الظروف الطبيعية.

•        زيادة ثباتية جزيئات mRNA الخاصة بالوصيفات الطبيعية.

•        زيادة ترجمة mRNA الخاصة بالوصيفات.

وتتعرض البروتينات الممسوخة جزئيا الى التعديل والطوي من قبل الوصيفات وتطلق من التجمعات التي كونتها، وعند عجز الوصيفات تتحول البروتينات الممسوخة الى شكل غير ذائب وتتجمع لأنها تميل للالتصاق مع بعضها مؤدية الى تكوين الأجسام الاشتمالية (Inclusion bodies) وتطور هذه يكون شائعا في الحالات المرضية. ومن الواضح ان البروتينات الممسوخة لا يمكن ان تؤدي وظائفها، فهي اما تنقذ وتعالج او يتم التخلص منها بواسطة التفكيك والتحليل في جسيم التحلل البروتيني Proteasome.

فالبروتينات منذ ترجمتها وبزوغها من الرايبوزومات وطويها ثم توجيهها الى مواقع عملها، كل هذه المراحل من حياة البروتين تمثل اهداف ملائمة لتصميم الادوية مثل إعطاء الوصيفات او استعمال جينات الوصيفات او غيرها من الامكانيات.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .