صندوق العدة الخلوي لإصلاح الحمض النووي

ترجمة فارس بوخمسين
مراجعة: محمد عبوده

مُنحت جائزة نوبل للكيمياء لعام 2015 لكلاً من توماس لينداهيل، بول مودريك، وعزيز سنكار، وذلك لوصفهم كيفية اصلاح الخلايا للحمض النووي منقوص الريبوز على المستوى الجزيئي لحفظ المعلومات الوراثية. حيث منحنا عملهم معرفةً أساسيةً بكيفية عمل الخلية الحية، كما أنه يستخدم لتطوير علاجاتٍ جديدةٍ للسرطان.

يتضرر حمضنا النووي يومياً بسبب الأشعة فوق البنفسجية، والجذور الحرة، والمواد المسرطنة الأخرى. ولكن جزيء الحمض النووي غير مستقرٍ بطبيعته حتى من دون تلك الهجمات الخارجية. حيث تظهر آلاف التغيرات العفوية في جينوم الخلية بشكلٍ يوميٍ. كما أن العيوب قد تظهر أثناء نسخ الحمض النووي عند انقسام الخلية، وهي عملية تحدث ملايين المرات في كل يومٍ في الجسم البشري.

إن سبب عدم تفكك موادنا الجينية إلى فوضىً كيميائيةٍ بالكامل هو مجموعةٌ من الأنظمة الجزيئية التي تراقب وتصلح الحمض النووي باستمرارٍ. وقد أُعطيت جائز نوبل للكيمياء لعام 2015مـ لثلاثةٍ من العلماء الرواد الذين وصفوا كيفية عمل عدد من أنظمة الإصلاح هذه على مستوىً جزيئيٍ ممفصلٍ.

أعتقد العلماء في أوائل السبعينيات من القرن الماضي أنَّ الحمض النووي مستقرٌ جداً، ولكن توماس لينداهيل أظهر أن الحمض النووي يتحلل بمعدلٍ يجعل تطور الحياة على الأرض مستحيلةً. وقادته هذه الرؤية إلى اكتشاف آليةٍ جزيئيةٍ تقوم بمكافحة انهيار الحمض النووي باستمرارٍ والتي تسمى “الإصلاح بإزالة القاعدة”.

‏‏عدم التطابق - نسخة

وصف عزيز سنكار “الإصلاح بإزالة النوكليوتيد”، وهي آليةُ تستخدمها الخلايا لإصلاح الضرر في الحمض النووي والذي تسببه الأشعة فوق البنفسجية. حيث أن الناس المولودين بخللٍ في نظام الإصلاح هذا سيصابون بسرطان الجلد في حال تعرضهم للضوء. كما أن الخلايا تقوم باستخدام “الإصلاح بإلزالة النوكليوتيد” لتصحيح العيوب التي تسببها المواد المسببة للطفرات وأشياءٍ أخرى.

إزالة القاعدة

أظهر بول مودريك الكيفية التي تصحح بها الخلايا الأخطاء التي تحصل عندما يتم نسخ الحمض النووي أثناء انقسام الخلية. وتقوم هذه الآلية المسماة بـ”إصلاح عدم التطابق” بتقليل عدد الأخطاء خلال نسخ الحمض النووي بحوالي ألف مرة. وإن العيوب الخلقية في هذا النظام معروفةٌ بتسببها في سرطان القولون الوراثي مثلاً.

إصلاح عدم التطابق

أعطانا الحائزون على جائزة نوبل للكيمياء لعام 2015 مـ فهماً أساسياً لكيفية عمل الخلايا، وهي معرفةٌ يمكن أن نستخدمها لتطوير علاجاتٍ جديدةٍ للسرطان على سبيل المثال.

المصدر (nobelprize)

توماس لينداهيل:  Tomas Lindahl
بول مودريك: Paul Modrich
عزيز سنكار: Aziz Sancar
الجذور الحرة: free radicals
الإصلاح بإزالة القاعدة:  base excision repair
الإصلاح بإزالة النوكليوتيد:  nucleotide excision repair
إصلاح عدم التطابق:  mismatch repair

Comments are closed.