التوجهات المستقبلية لدراسة الاجهادات المختلفة

بعد زيادة المعلومات حول القواعد الجزيئية للاستجابات الخلوية والتي تؤدي الى ايجاد النمط البروتيني الخاص بالإجهادات والتي تتخطى حدود حث بروتينات الصدمة الحرارية، لذلك فمن المهم معرفة مكنون البروتين للإجهاد، وتحتاج عملية الفهم هذه الى معرفة الجزيئات التي لها دور فاعل عند نقاط تشعب شبكة الاستجابات للاجهادات وربما تكون الطريقة المثلى هو اجراء دراسات مقارنة للجينومات، فقد تبين ان الجينات والبروتينات التي تساهم في الاستجابات تعد الاساس للتكيف والتغلب على الاجهاد. فمعرفة هذه الجينات يزود بوسائل فاعلة لغرض التلاعب في تحوير مدى تحمل الخلايا للإجهاد، فتوفر المعلومات سيؤدي الى تحديد المواد السامة في البيئة ويمكن استخدامها فيما بعد في الدراسات السريرية.

كما يمكن اجراء الدراسات لتحديد فيما اذا كانت الاحياء واسعة التحمل او ضيقة التحمل وذلك بدراسة الجينات الأساسية في الاستجابة وتحديد توالياتها. ولو انه في هذه الحالة فان التعقيد موجود مسبقا وذلك ان بعض الانواع اكتسب بشكل ثانوية التحمل الواسع وربما باستعمال وتجنيد شبكة جديدة من استجابات الاجهاد الخلوي.

ومن الناحية التطورية والظروف التي مرت على الأرض كانت الاحياء ذات مدى التحمل الواسع هي الناجحة في التأقلم للتغييرات البيئية التي جرت، وحفاظ الخلايا على مكنونها البروتيني يكون قد شارك في زيادة قابليتها للعيش تحت الاحداث الكارثية التي مرت على الأرض وبعد مرور هذه الظروف بقيت الاحياء بدون منافس، كما ان تطبعها للإشعاع وغيره من الظروف مكنها في البقاء في بيئات مفتوحة.

اما ضيقة التحمل فتكون أكثر تعقيدا واكثر حساسية للتغييرات المفاجئة في الظروف الجوية على الأرض وذلك لان جينات الاستجابة عندها قد تعرضت للعديد من التغيرات أثناء التطور جعلها قادرة على العيش في بيئات ثابتة. ان بقاء الاحياء ذات التحمل الواسع من التحمل وتعرضها للانتخاب الطبيعي يكون احد العوامل المهمة ضمن عملية التطور Mega – evolution وهو الذي يفسر وجودها على الأرض بكثرة ويشير الى قدرتها العالية للاستجابة للاجهادات.

ان دراسة تحمل الاجهاد ستوضح ان الاحياء المعقدة والكبيرة توجد فيها بعض الاجزاء المهمة التي تكون فيها الخلايا ذات تحمل ضيق وتكون حرجة ومهمة كما في خلايا الكلى، لذلك لابد من وجود قواعد معلوماتية حول المكنون البروتيني الذي يعبر عنه بشكل مستمر في الخلايا لجعلها قادرة على تحمل عالي للاجهادات وتعديل ذلك عند حصول اضطراب فيه. وقد وجد ان الخلايا في أجزاء الجسم الاخرى والتي يكون فيها الضغط التنافذي عادي لا تحوي على Stress proteome blueprint يشفر من قبل الجينيوم.

ان دراسة الاحياء تحت ظروف الاجهاد وتحملها له والكشف عن آليات المقاومة والتلاؤم فيها سيزود بالأساسيات للتطبيقات العملية في التقنية الحيوية او التصنيع الحيوي وكذلك في المجالات الطبية واستغلال الكواكب الاخرى، فمثلا الاحياء المحبة لحرارة متطفرة من البكتريا والاركيا يمكن ان يقوم الى تصميم وسائل تحسن من مقاومة الإنسان او النبات لإجهادات معينة مسببة للأمراض.

كما ان دراسة بروتينات الصدمة الحرارية والوصيفات والتي مر ذكر بعض تأثيراتها الصحية تكون مهمة في تصميم الأدوية. فقد مر ان الانزيمات PPI البعض منها يثبط بالأدوية المحبطة للمناعة والتي يطلق عليها بعض الأحيان Immunophilins ومنها ما له القابلية على الارتباط بـ Cyclosporine ويطلق عليها Cyclophilins والموجود بعضها في الاركيا يمكن ان تستغل لتصميم الأدوية. وهناك مجموعة اخرى من الانزيمات في الاركيا التي لها القابلية على أكسدة مركبات Dithiol والاخرى التي تختزل الجسور الكبريتيدية المزدوجة مثل PDIases وغيرها التي يوجد بعضها في حقيقيات النواة يمكن ان تستغل في تصميم الأدوية للأمراض المرافقة للشيخوخة.

المصادر

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