اكتشاف نوع جديد من انقسام الخلايا

لاحظ العلماء أثناء دراسة يرقات السمك المخطط أمرًا غريبًا، فقد بدا لهم أن خلايا الجلد تنقسم دون تكرار الحمض النووي الخاص بها. وقد أكدوا أن ما رأوه لم يكن ضربًا من الخيال، مما قلب معتقداتنا رأسًا على عقب بما يخص معرفتنا عن انقسام الخلايا عبر علم الأحياء.

هناك نوعان من انقسام الخلايا معروفة منذ فترة طويلة، وقد أجريت دراستهما على نطاق واسع. عادةً ما يكون لدى الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا مجموعة معينة من الخلايا تسمى الخلايا الجرثومية التي تخضع للانقسام الاختزالي، وفي إحدى تلك الخلايا يحدث تكرار للحمض النووي يليه دورتان من الانقسام الخلوي، مما ينتج عنه أربع خلايا وليدة، وخلية تناسلية (أمشاج)، مع نصف عدد الكروموسومات فقط من الخلية الأم. تعود الجاميتات معًا لإنتاج زيجوت (بويضة مخصبة) بالكمية الطبيعية من الحمض النووي. وفي حالة الانقسام الاختزالي، تقوم خلية واحدة بتكرار الحمض النووي الخاص بها، ثم تُفصل هاتان النسختان من الجينوم بعناية وتُوزع بالتساوي على خليتين جديدتين، بحيث تحتوي الخلايا الوليدة على عدد الكروموسومات نفسه مثل الخلية الأم.

ولكن في هذا النوع الجديد من الانقسام الخلوي، والذي يُطلق عليه الانشطار الاصطناعي، يمكن للخلايا أن تخضع لجولتين من الانقسام الخلوي دون إنتاج أي حمض نووي DNA جديد. وقد أُبلغ عن النتائج في موقع Nature بواسطة تشن هوي تشن وزملائه من أكاديمية سينيكا.

في هذه الدراسة، أجرى الباحثون هندسة وراثية على السمكة المخططة أطلقوا عليها اسم جلد النخيل. وقد مُيزت خلايا الجلد، أو الخلايا الطلائية السطحية (SECs) لهذا النموذج بألوان مختلفة، بحيث يمكن تتبع كل خلية فردية مع نمو الأسماك.

أظهر التصوير المتقطع ( أي على فترات زمنية متباعدة) أن إحدى وحدات الخلايا الطلائية كانت تنتج ما يصل إلى أربع خلايا وليدة، لكن التلوين أظهر أن هذا كان يحدث دون تكرار الحمض النووي. وبشكل لا يصدق، لم تكن كل الخلايا الطلائية السطحية الوليدة تحمل جينومًا كاملاً في الأسماك المخططة الطبيعية والصحية، وهو أمر لم يُلاحظ من قبل.

لاحظ مؤلفو الدراسة أن هذا يحدث فقط في مرحلة النمو عندما تنمو الأسماك بسرعة، وربما تكون طريقة فعالة للغاية لضمان وجود خلايا كافية للالتفاف عندما يحتاجها الحيوان لتغطية مساحة سطحها المتزايدة بسرعة أثناء النمو. ووجدوا أنه مع تقدم هذه الحيوانات في العمر، تُستبدل الخلايا الطلائية السطحية SEC غير العادية التي تفتقر إلى الجينوم الكامل تدريجيًا بخلايا طلائية طبيعية تحتوي على الجينوم بأكمله.

قد يحدث هذا الانشطار الاصطناعي مع تمدد الجلد أو تنشيطه عن طريق التوتر.

يهتم الباحثون الآن بمعرفة ما إذا كان الانشطار الاصطناعي يحدث في كائنات حية أو في بيئات أخرى، هل هناك وقت أو مكان يمكن أن يحدث فيه هذا للناس مثلًا؟