اكتشاف آلية أساسية لزيادة أعداد البكتيريا النافعة في الأمعاء

بكتيريا الأمعاء النافعة مرتبطة بعملية فصل الطور السائل عن السائل

قال "جاي تاونسند" الأستاذ المساعد للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية في كلية الطب في ولاية بنسلفانيا ومؤلف البحث: "قبل هذا العمل، لم يفهم الباحثون الآليات التي سمحت للبكتيريا المفيدة بالنمو في أمعاء الثدييات".

أظهر الباحثون الدور الحاسم الذي يلعبه "المجال المضطرب ذاتياً" أو "البروتين المضطرب ذاتياً" IDR داخل بروتين معين في البكتيريا، يسمى Rho، والذي يسهل فصل الطور السائل عن السائل.

يحدث فصل الطور السائل عن السائل عندما ينفصل سائلين لا يمتزجان جيداً إلى أجزاء مختلفة بسبب الاختلافات الكيميائية بينهما، وتساعد هذه العملية الخلايا على إنشاء هياكل لا تحتوي على غشاء وهي مهمة للعديد من وظائف الخلايا.

ما علاقة البكتيريا النافعة ببروتين Rho

وجد الباحثون أن المجال المضطرب ذاتياً، وهو مجال مضطرب ذاتياً داخل بروتين يفتقر إلى بنية ثابتة ثلاثية الأبعاد، في بروتين Rho يلعب دوراً حيويًا في تسهيل فصل الطور السائل عن السائل للمساعدة في وقف إنتاج جزيئات الحمض النووي RNA أثناء التعبير الجيني.

يساعد بروتين Rho في تحديد الجينات التي يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها من خلال تنظيم إنهاء النسخ، ويحدث إنهاء النسخ عندما تتوقف الخلية عن صنع الرنا المرسال "مرنا" mRNA في مكان معين أثناء التعبير الجيني، وتحدث عمليات إنهاء النسخ هذه في نقاط محددة لتنظيم الجينات التي يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها.

أهمية بروتين Rho لبقاء البكتيريا النافعة

تمثل دراسة بروتين Rho تحدياً كبيراً لأن هذا البروتين ضروري للبكتيريا للبقاء على قيد الحياة، وإزالة بروتين Rho بالكامل يقتل البكتيريا.

وجد الباحثون أنه إذا حذفوا فقط قطعة البروتين المضطرب ذاتياً من بروتين Rho، يمكن للبكتيريا أن تنمو في أنبوب اختبار، لكنها لا تزدهر في أمعاء الفئران، وأوضح تاونسند أن البكتيريا لا تستطيع استعمار الأمعاء بشكل طبيعي، مما يعني أن البروتين المضطرب ذاتياً مهم لحياة البكتيريا في أمعاء الثدييات.

وقال تاونسند: "إذا أخذت عينة من إنسان عادي، يمكنك بسرعة معرفة نوع البكتيريا الموجودة هناك، فهذه البكتيريا المفيدة موجودة بشكل دائم تقريباً، إن البكتيريا تستخدم العديد من الوظائف البيولوجية المختلفة التي تجعلهم جيدين حقاً في إحتلال هذا المكان، وهذه هي إحدى الطرق المستخدمة، نعتقد أن البكتيريا المفيدة الأخرى ستعمل على الأرجح بنفس الطريقة".