يعود استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي كأداة تشخيصية إلى سبعينيات القرن العشرين، ويعتمد المبدأ على محاذاة ذرات الهيدروجين ثم خلق صورة عبر موجات الراديو. رغم دقته في إظهار البنية التشريحية، لا يوفر الرنين المغناطيسي معلومات عن التغيرات الجزيئية داخل الخلايا.
أبلغ باحثون في جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا عن حساس بروتيني معيَّن وراثياً ونشروه في مجلة Science Advances. يقود العمل أرناب موخرجي الذي بدأ البحث أثناء زمالته بعد الدكتوراه في Caltech واستكمله بعد انتقاله إلى UCSB في 2017. اعتمد الفريق على بروتين الأكوابورين، قناة تسمح بمرور الماء عبر غشاء الخلية، لأن التحكم في حركة الماء قد يجعل إشارة الرنين المغناطيسي مميزة لخلايا أو عمليات محددة، كما يقول موخرجي: «جزيئات الماء لدينا مغناطيسات صغيرة جداً، صغيرة جداً».
جمع الباحثون الأكوابورين مع بروتينات أخرى لصنع دوائر جينية قابلة للتبادل، وساعد طالب الدكتوراه أسيش نينان تشاكّو في ضبط النظام. أطلق الفريق اسم MAPPER (modular aquaporin-based protease-activatable probes for enhanced reporting). تصف الورقة نحو عشرة أنظمة يمكن للإعداد اكتشافها، بينما كانت الأدبيات السابقة تعرض أربعة أو خمسة حساسات جينية كل منها لمحلل واحد. يتوقع الباحثون أن يسمح MAPPER بالتصوير المستمر في دراسات الحيوانات، مما يقلل الحاجة إلى التضحية بها، كما يأملون تدريب طلاب وإتاحة الأدوات لعلماء الأعصاب وعلماء الأحياء النمائيين. المصدر: UC Santa Barbara.
كلمات صعبة
- التصوير بالرنين المغناطيسي — طريقة تصوير طبية تستخدم المجالات والموجات
- محاذاة — ترتيب الأشياء في اتجاه واحد
- ذرة — أصغر وحدة مادة لها خصائص العنصرذرات الهيدروجين
- بنية تشريحية — شكل أجزاء الجسم أو تركيبها الداخليالبنية التشريحية
- أكوابورين — بروتين يكوّن قناة لمرور الماءبروتين الأكوابورين
- غشاء — طبقة رقيقة تفصل داخل الخلية وخارجهاغشاء الخلية
- محلل — إنزيم يقطع بروتينات أخرى في الخليةلمحلل
- تضحية — قتل حيوانات التجارب لاختبار فرضيةالتضحية
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف يمكن أن يغيّر وجود حساسات مثل MAPPER طريقة إجراء التجارب على الحيوانات؟ اذكر نقطتين مع تفسير قصير.
- ما فوائد تصوير التغيرات الجزيئية داخل الخلايا مقارنة بما يوفّره التصوير التشريحي فقط؟ اذكر مثالاً واحداً يوضّح الفرق.
