كيف تؤثر البروتينات المحركة في انقسام الخلية

تُعرف الخلية بأنّها الوحدة التّركيبيّة والوظيفيّة الأساسيّة في الكائنات الحيّة، فجميع أشكال الحياة تتكون من خلية واحدة أو أكثر، هل تعلم كيف تؤثر البروتينات المحركة في انقسام الخلية؟

3 إجابات

البروتينات الحركية، هي عبارة عن بروتينات، تتحرك على طول الخيوط الهيكلية، من خلال قوة الدفع، الناتجة عن تحلل جزيئات الطاقة ATP بواسطة التحلل المائي وإطلاق الفوسفات غير العضوي، الذي تتحكم فيه البروتينات الحركية، وهذا يولد قوى ميكانيكية تساعد البروتينات الحركية في التحرك على طول الخيوط، أو في نقل المواد في إتجاه محدد على طول الخيوط. ومن أمثلة هذه البروتينات: الميوسين والكينيسين.

للبروتينات الحركية أهمية كبيرة وحاسمة في عملية انقسام الخلية، حيث تتكون عملية انقسام الخلية من أربعة أطوار:

  • الطور التمهيدي: وفيها تتضاعف الحيوانات وتتكون خيوط المغزل عند الأقطاب.
  • الطور الاستوائي: وفيه تصطف الكروموسومات عند خط استواء الخلية.
  • الطور الانفصالي: وفيه تنفصل الكروموسومات عن بعضها، وتنكمش خيوط المغزل عند الأقطاب.
  • الطور النهائي: وفيه يتكون غشاء حول كل مجموعة من الكروموسومات، وتنقسم الخلية.

 وأثناء هذا الانقسام الخلوي، تكون البروتينات الحركية هي المسئولة عن تشكيل خيوط المغزل، ومحاذاة الكروموسومات، وأيضًا فصلها في الطور الانفصالي، مما يجعلها ذات دور حيوي وحاسم وهام للغاية في هذه العملية المهمة.

أكمل القراءة

عمومًا، يتطلّب فهم آلية عمل البروتينات المحرّكة فهمًا دقيقًا لآليّة الإنقسام الخلوي ومراحله، لذا انصح بالإطلاع على موضوع الإنقسام الخلوي بشكل مفصّل قبل إكمال قراءة الإجابة.

والآن ما هي البروتينات المحرّكة بالضبط؟

البروتينات المحركة (من أنواعها الميوسين والكينيسين) هي جزيئات بروتينيّة صغيرة ترتبط بالهيكل الخلوي الخارجي للخليّة وتتحرّك ضمن الخليّة في بعض الحالات ومنها حالات الانقسام الخلوي. تستمد البروتينات المحرّكة الطاقة اللازمة لحركتها من حلمهة جزيئات  ATP (ثلاثي فوسفات الأدينوزين) الذي يعد المصدر الأساسي للطاقة ضمن الخليّة.

أمّا الغرض الأساسي من حركة هذه البروتينات ضمن الخليّة أثناء الإنقسام، فهي معقّدة بعض الشيء ويمكن تبسيطها على الشكل التالي:

  • تسهم البروتينات المحرّكة في تحريك العضيّات الأساسيّة ضمن الخليّة (مثل: الميتوكوندريا، جهاز جولجي، أو الحويصلات الإفرازية) إلى مواقعها المناسبة ضمن الخلية وخاصّة أثناء الإنقسام لتأمين التوزع المتساوي للعضيّات المنقسمة.
  • تزليق خيوط الهيكل الخلوي بشكل متصالب لزيادة متانتها ومرونتها ومنع تمزّقها أثناء الإنقسام.
  • تساهم البروتينات المحركة بشكل عام  في تحقيق توازن قوى في الأنابيب الدقيقة (النبيبات)، ما يساهم في تأسيس المغزل الانقسامي، والحفاظ عليه.
  • بروتينات الداينين، الداينكتين وبعض بروتينات عائلة الكينيسين؛ تتدخل في مرحلة الانقسام الفتيلي.
  • بروتينات الكينيسين عمومًا مسؤولة عن إنشاء مغزل الانقسام الخلوي ثنائي القطب، وضع الكروموسومات بين أقطاب المغزل وزيادة تركيز هذه الأقطاب.
  • يساهم الداينين فيما يعرف بـ”الطور التالي” ووظيفته فيه هو تحديد الموضع المناسب لمغزل الانقسام، تنظيم طوله وتركيز أقطابه.

أكمل القراءة

بدايةً إنّ البروتينات المحركة هي واحدة من أنواع البروتينات القادرة على الحركة داخل الخلية، وذلك من خلال قيامها بعملية التحلل الإماهي ل ATP، وعلى الرغم من أنّها دقيقة الحجم إلا أنّها تلعب دورًا مهمًا في الأنظمة البيولوجية لجسمك، فضلًا عن قيامها بدور الوسيط داخل الخلية؛ فهي مسؤولة عن التحكم في انزلاق الخيوط في العضلات عند انقباضها.

فمثلًا إنّ البروتين الحركي kinesins هو المسؤول عن فصل الكروموسومات ونقل الحزم من مكان لآخر في الخلية، حيث تتم عملية النقل ضمن الأنابيب الدقيقة فيها، ولا تعجب حين تعلم أنّ توقف عمليات النقل هذه يسبب أضرارًا خطيرة على جسدك منها مرض الزهايمر وغيره، ويعمل العلماء بشكل حثيث على دراسة هذه البروتينات أملًا في تطوير علاج لبعض الأمراض العصبية التنكسية ومرض السرطان وغيره.

ومن العجائب التي وصلت لها الدراسات أنّ kinesins يمتلك قدمان تمكناه من الحركة للأمام، إذ تقدر خطوته بحوالي 8 نانومتر؛ وليس ذلك فقط بل هو قادر على الانعطاف مع ما يحمله من حزم عبر تحريك خطواته بمعدل نصف دورة، ولا تزال الأبحاث جارية حول مدى تأثير هذه الحركة على انقسام الخلايا وعملية التنقل.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "كيف تؤثر البروتينات المحركة في انقسام الخلية"؟