جهاز استشعار يكتشف بيروكسيد الهيدروچين في الخلايا النباتية الحية

0 5

معلومة تهمك

جهاز استشعار يكتشف بيروكسيد الهيدروجين في الخلايا النباتية الحية

ايهاب محمد زايد-مصر

يُعرف بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) عمومًا بأنه عامل تبييض وتعقيم. ومع ذلك ، يتم إنتاجه باستمرار في الخلايا الحية. غالبًا كمنتج ثانوي للعمليات البيولوجية ، أحيانًا عن قصد ، على سبيل المثال لقتل مسببات الأمراض.

معلومة تهمك

يُعتقد أيضًا أن H2O2 يلعب دورًا مهمًا كجزيء إشارة. للتحقيق في هذه الوظيفة البيولوجية ، طورت فرق البحث من TU Kaiserslautern (TUK) وجامعة Saarland مستشعرًا حساسًا لـ H2O2 للخلايا النباتية. يكشف المستشعر عن مكان إنتاج بيروكسيد الهيدروجين في الخلية وكيف تعمل مسارات الإشارات. نُشر العمل في المجلة الشهيرة The Plant Cell.

يوضح البروفيسور الدكتور مايكل شرودا ، الذي يشغل منصب رئيس قسم “التكنولوجيا الحيوية الجزيئية وبيولوجيا الأنظمة” في TUK: “لقد طورنا حساس H2O2 شديد الحساسية للطحالب الخضراء أحادية الخلية Chlamydomonas reinhardtii.

يعتمد على نوع من البروتين الفلوري الأخضر ، يسمى roGFP2 ، مقترنًا بالبيروكسيديز. الحيلة هي أن البيروكسيداز يتأكسد بكفاءة عالية بواسطة بيروكسيد الهيدروجين وبالتالي يؤكسد roGFP2 ، مما يتسبب في تغيير طفيف في خصائصه الفلورية.

هذا يسمح بقراءة التغييرات في تركيزات H2O2 في الخلية الحية. لقد نجحنا في إدخال المستشعر في ست حجرات خلوية مختلفة وراقبنا التغييرات في تركيزات H2O2 الناتجة عن تغير الظروف البيئية مثل الضوء أو الإجهاد الحراري في الوقت الفعلي. يمكننا أن نظهر أن البلاستيدات الخضراء تنتج H2O2 تحت إشعاع ضوئي قوي. ينتشر هذا في العصارة الخلوية المجاورة ولكن ليس في النواة لأنه يتحلل بكفاءة.

نتج المقال البحثي الذي نُشر مؤخرًا في مجلة “The Plant Cell” عن جهد جماعي علمي: تعاونت مجموعة أبحاث Michael Schroda مع الأستاذ الدكتور Bruce Morgan من جامعة Saarland والدكتور David Scheuring من قسم علم الأمراض النباتية في TUK.

“جلب بروس مورغان معرفته عن بروتين الاستشعار الموجود في الخميرة إلى المشروع ؛ ساعدنا David Scheuring في تصور إنتاج وتوزيع H2O2 في الخلايا الطحلبية باستخدام أحدث تقنيات الفحص المجهري “، كما يقول شرودا. “استخدمت مجموعتي البحثية أساليب الهندسة الوراثية لتمهيد الطريق لإدخال المستشعر في أجزاء محددة من خلية الطحالب وتتبع تأثير الظروف البيئية المتغيرة.”

نظام الاستشعار الذي تم التحقق من صحته بنجاح هو نتاج البيولوجيا التركيبية – طوره باحثون للباحثين. يوضح شرودا: “النظام معياري ، مثل مجموعة مكعبات الليغو”. “من خلال تقسيم الجينات إلى وحدات وظيفية صغيرة وإضافة موصلات محددة ، يمكننا تجميع الوحدات في أي مجموعة نريدها وبناء دوائر وراثية لأغراض بحثنا في أي وقت من الأوقات.” يضمن مبدأ المكونات المعيارية ، المعروف منذ زمن طويل في العلوم الهندسية ، التقدم العلمي في علم الأحياء.

المصدر مجلس النبات
Global Plant Council

تنبيه هام، المنشور يعبر عن رأي الكاتب ويتحمل مسؤوليته، دون ادنى مسؤولية علي الجريدة

تنبيه

احصل على تحديثات في الوقت الفعلي مباشرة على جهازك ، اشترك الآن.

معلومة تهمك

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

%d مدونون معجبون بهذه: