تنتج عدوى الكوليرا عن بكتيريا Vibrio cholerae وتؤدي إلى وفاة نحو 95,000 شخص سنوياً. تُهاجم البكتيريا خلايا الأمعاء الدقيقة وتتحرّك عبر أسواط مكوّنة من بروتينات معروفة منذ عقود، لكن البنية المفصّلة لكيفية تجمّع هذه المكوّنات وعملها بقيت غير واضحة حتى الآن.
أبلغ فريق في كلية الطب بجامعة ييل عن نتائج في مجلة Nature Microbiology توضح البنية الجزيئية للأسواط في خلايا Vibrio cholerae الحية. قال جون ليو، كبير مؤلفي الدراسة، إن الدقة القريبة من المستوى الذري كانت ضرورية لفهم تجميع الأسواط ودورانها. وابتكر وانغبياو قوه وفريقه سلالات معدلة جعلت بروتينات الأسواط تتوهج، بينما ساعدت سارة زانغ في تصميم هذه السلالات. بالتعاون مع ميريل آسب في مختبر جينغ يان، جُمِّدت البكتيريا في الإيثان السائل وصُوِّرت بميكروسكوب إلكتروني قوي، ما أتاح تصويرًا يقارب المستوى الذري.
أظهرت الصور أن أربعة بروتينات تُثبَّت في مواقع محددة داخل غمد محب للماء، وهو ما أعاق دراسات سابقة عند غيابه. ولأن لبّ السوط يشبه أسواطاً بكتيرية أخرى بينما السطح الخارجي يختلف، فقد تكون هناك تكيفات خاصة داخل الغمد. يقترح الباحثون أن الغمد يعمل كعامل تليين، إذ يدور السوط بشكل مستقل عن الغلاف الخارجي، مما قد يخلق نظاماً زلقاً يساعد البكتيريا على الحركة بسرعة أكبر في السوائل واجتياز طبقة المخاط للوصول إلى الخلايا.
قال ليو إن الصور والتقنيات تفتح الباب أمام أبحاث لاحقة وقد تؤدي إلى أدوية تستهدف الأسواط أو طرائق أخرى لمكافحة الكوليرا. دعمت الدراسة المعاهد الوطنية للصحة ومؤسسة العلوم الوطنية وجامعة ييل وعدد من المؤسسات الخيرية. المصدر: Yale.
كلمات صعبة
- سوط — بنية طويلة على خلية تدفعها للحركةأسواط, السوط, أسواطاً
- تجمّع — التلاصق أو تجمع أجزاء لتكوين وحدة
- غمد محب للماء — طبقة تحيط بالأسواط وتكره الماء
- دقة — مستوى وضوح الصورة على مقياس صغيرالدقة
- ميكروسكوب إلكتروني — جهاز لتصوير هياكل دقيقة باستخدام إلكتروناتميكروسكوب إلكتروني قوي
- تليين — جعل سطح أو وصلة أكثر انزلاقاً
- سلالة — نسخة من كائن حي لها تغييرات جينيةسلالات
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف قد تساعد معرفة البنية الجزيئية للأسواط في تطوير أدوية أو طرق جديدة لمكافحة الكوليرا؟
- ما الفوائد والمخاطر المحتملة لاستهداف أسواط البكتيريا بأدوية؟ اذكر أسبابك.
- ما الخطوات البحثية التالية المفيدة بعد تصوير الأسواط بدقة قريبة من المستوى الذري؟
