تقدم دراسة حديثة تفسيراً جينياً لقدرة فئران الخشب على النجاة من لدغات أفاعي الجرس. هذه القوارض الصغيرة، وبعضها يزن أقل من نصف رطل، تستطيع تحمل سم قد يَستدعي دخول إنسان بالغ المستشفى أو قد يودي بحياته. الدراسة نُشرت في مجلة Molecular Biology and Evolution وقاد فريق البحث عمله في مختبر ديفيد غينسبورغ في جامعة ميشيغان.
فحص الباحثون عائلة جينات تُعرف باسم SERPINs، وبعد نتائج سابقة حول SERPINA1 ركزوا على SERPINA3. وجدوا أن فئران الخشب لديها 12 نسخة من SERPINA3، بينما لدى الإنسان نسخة واحدة فقط. تنشأ هذه النسخ الإضافية عبر تكرار متتالٍ (tandem duplication)، حيث تبقى النسخة الأصلية وتسمح للنسخ الجديدة بالتطور لوظائف مختلفة.
اختبر الفريق البروتينات المشفرة من كل نسخة باستخدام عينات من سموم الأفاعي التي تصطاد هذه القوارض. أظهرت النتائج أن العديد من بروتينات SERPINA3 ترتبط مباشرة بمكونات السم وتمنع تأثيرها السام، بينما لم تتفاعل بروتينات أخرى، ما يشير إلى أدوار متفاوتة في بيولوجيا الحيوان. سجلت التجارب أن أحد البروتينات منع عنصرين مميزين يشكلان أساس سمية السم.
يشير الباحثون إلى أن التكرار المتتالٍ شائع أيضاً في جينات سموم الأفاعي، ومع تطور مقاومة الفريسة قد تتغير وتتباين بروتينات السم. يقترح المؤلفون أن تكرارات SERPINA3 قد تكون جزءاً من استجابة تطورية متبادلة بين الفريسة والمفترس. دعمت الدراسة المعاهد الوطنية للصحة وزمالة الصيف الشرفية لجامعة ميشيغان.
- ماثيو هولدينج
- مييلين وارد
- لورا هاينز
- ديفيد غينسبورغ
- مارك مارغريس
- مارجوري ماتوك
كلمات صعبة
- جيني — مرتبط بالمورثات أو المعلومات الوراثيةجينياً
- تكرار — نسخ متتابعة من جزء من الجينومتكرار متتالٍ
- نسخة — نموذج واحد من جين أو من المادة الوراثيةنسخ, النسخة
- بروتين — مادة في الخلايا تنفذ وظائف محددةبروتينات, البروتينات
- سمية — القدرة على إلحاق الضرر أو القتل
- متبادل — يحدث بين طرفين يؤثر كل منهما في الآخرمتبادلة
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- لماذا قد يكون تكرار الجينات مهماً لتطور مقاومة الفريسة لسموم المفترس؟ اذكر سببين محتملين.
- كيف يمكن أن تساهم معرفة أن بروتينات الفأر تحمِي من سم الأفعى في طرق علاج لدغات الأفاعي عند البشر؟
- ما خطوات تجريبية إضافية تقترحها للتحقق من وظيفة نسخ SERPINA3 المختلفة؟ اذكر فكرة أو تجربتين بإيجاز.
