موضوع: تجميعه عن الأهداب Cilia 18/10/2010, 12:47 am
آآلـًٍسًٍـلآآمً عـًٍـلًٍـيًٍــكًٍـمًٍ وٍرٍحًٍـمًٍـهًٍـ الله وٍبًٍـرًٍكَـَآتـٍَّهـ
تجميعه عن الأهداب Cilia
الأهداب والأسواط Cilia and Flagella زوائد تبرز من سطح الخلية تعمل على الحركة الانتقالية كما هو في الحيوانات الأولية وتعمل على حركة المواد على سطح الخلية. تتكون الأهداب والأسواط من أنيبيبات دقيقة كالتي يتكون منها الأجسام المركزية إلا أن العدد يختلف. فتظهر الحبيبة المركزية centrioles المأخوذة من الميكروسكوب الالكتروني على هيئة جسم اسطواني صغير قطره حوالي 0,15 من الميكرون وطوله حوالي 0,3 إلى 0,5 من الميكرون وداخله منخفض الكثافة ولكن جدار الأسطوانة أكثف ويحتوي على تسع مجموعات من العصي أو الأنيبيبات التي يتراوح قطرها من 150 – 200 أنجستروم ويكون مائلا نحو المحور وهذه الأسطوانة خاوية من الداخل فلا توجد بداخلها أية جسيمات أو أنيبيبات وعلى ذلك يشار إلى هذا النموذج المتمثل في السنتربول ( 9 + 0 ) تشبه الأهداب في تركيبها الدقيق الحبيبة المركزية centrioles في أنها تتكون أيضا من تسع مجموعات من الأينيبيبات منتظمة على هيئة اسطوانة قطرها 0.15 – 0.2 ميكرون.
تركيب الأنيبيبات الدقيقة في الأهداب: هي أنابيب مجوفة. تتكون جدرانها من وحدات مزدوجة dimers من بروتينات ألفا وبيتا جلوبيولين المتراصة بطريقة حلزونية. تمتد من إحدى الأنابيب المزدوجة الحافية اذرع arms هي أنزيمات لها القدرة على توفير الطاقة اللازمة لحركة الأنابيب. تمتد من نفس الأنابيب الحافية امتدادات شعاعيه spokes تتجه إلى مركز السوط أو الهدب، وتحتوى هذه التراكيب على أنزيمات لها دور في تنظيم حركة الأنيبيبات.
تختلف الأهداب عن الحبيبات المركزية في النواحي التالية: • تحتوي الأهداب على زوج أضافي من الأنيبيبات في المركز الداخلي للاسطوانة وعلى ذلك يكون النموذج الخاص بها ( 9 + 2 ) بدلا من ( 9 + 0 ) التي توجد في الحبيبة المركزية. • المجموعة السطحية في الأهداب تكون ثنائية فتتكون من انيبيبيتن بينما الحبيبة المركزية ثلاثية الأنيبيبات. • تحاط الأهداب بغشاء هو امتداد للغشاء البلازمي بينما توجد الحبيبة المركزية في السيتوبلازم ولا يوجد غشاء حولها. • الأهداب ذاتية الحركة .
وتختلف الأهداب عن الأسواط في وجود الأهداب على غشاء الخلية بشكل كثيف كما أن الأهداب من ناحية أخرى صغيرة الطول وسمكها أقل من سمك الأسواط.
الأجسام القاعدية Basal Bodies توجد بالقرب من غشاء الخلية وتنشا منها الأهداب والأسواط. هي التي تقوم بتنظيم عملية تكوين الهدب أو السوط. يعتقد أنها تنقل الطاقة (و ربما المواد الأخرى) اللازمة لحركة الأهداب والأسواط.
اكتشافات الباحثين: بينما يبدو جسمنا متناظراً في الداخل، فإن اللاتناظر هو سمته السائدة. بحث علماء يابانيون عن السبب، ووجدوه في أهداب صغيرة تقع في خلايا المضغة. يكفي أن ننظر إلى أنفسنا في المرآة: أذنان، وعينان، وذراعان، وساقان شبه متماثلين... يُعبِّر مظهرنا عن تناظر رائع: جانبنا الأيمن هو صورة عن جانبنا الأيسر، لكن فيما يظهر منه فقط، لأن الأشياء داخل الجسم تسير على نحو آخر: القلب، والطحال، والبنكرياس إلى اليسار، والمرارة والكبد إلى اليمين. وتنطوي حتى الأعضاء المزدوجة، كالرئتين، على فوارق مورفولوجية (تشكيلية) بين اليمين واليسار: ثلاثة فصوص للرئة اليمنى واثنان في اليسرى. المعي أيضاً له سمة جانبية، إذ يسير دائماً في الاتجاه نفسه، لكن كيف يتسنى للمضغة المتناظرة تماماً في البداية، أن تشرع بتفريق اليمين عن اليسار، وأن تجعل أعضاءها بذلك في هذا الجانب أو ذاك من الجسم سعى العلماء منذ زمن طويل إلى حل هذا اللغز، حتى تمكنوا منه أخيراً، إذ اكتشفوا في السنوات الأخيرة أن هذا التنظيم هو نتيجة حركات دورانية تؤديها أهداب صغيرة cilia's تقع على سطح بعض خلايا المضغة. توسعت أبحاث كثيرة، منذ عام 2004، إلى أقصى مدى، لإثبات دور الأهداب كبنيةٍ تُحطِّم التناظرَ، وأصبح الأمر واضحاً جداً اليوم، فقد جاء اكتشاف دقائق هذه الآلية الرفيعة الإتقان بنتيجة أعمال (الباحث نوبوتاكا هيروكاوا) وفريقه خصوصاً، من قسم البيولوجيا الخلوية والتشريح في جامعة طوكيو، وهذا ما أتاح للعلماء أن يكشفوا سر لا تناظرنا الداخلي، وما يمكن أن يرتبط به من مرضيات. بدأ كل شيء منذ نحو ثلاثين سنة، مع دراسة أشخاص مصابين بمرض وراثي نادر هو متلازمة كارتاجينر (خلل في وظيفة أهداب الأغشية المخاطية التنفسية يمكن أن يصل أيضاً إلى سوط الحيوانات المنوية)، ففي ذلك الحين، أثارت إحدى الحالات حيرة الاختصاصيين، إذ يعاني نصف الأشخاص المصابين بهذا المرض حالات situs inversus ، أي حالات انعكاس موضع كامل للأعضاء، كما في المرآة: (قلب إلى اليسار، وكبد إلى اليمين). ومن هنا كان اعتقاد الباحثين بأنه قد يكون للأهداب، وهي نوع من الناميات الزائدة excroissances في الخلايا المهدبة cellules ceils، دور رئيسي في تحديد المحور يمين - يسار عند الإنسان، وأن من شأن الخلل الذي يصيبها أن يعكس هذا المحور. لكن بقي أن يحددوا هذه الأهداب المعنية بدقة ومرحلة النمو التي يبدأ فيها عملها. وقد أتاحت دراسات عديدة أجريت على الفئران خلال السنوات العشر الماضية، وبالأخص دراسة الطفرات mutations التي تصيب الأهداب واللاتناظر الداخلي في الوقت نفسه، اكتشاف أين يبدأ هذا اللاتناظر. يجري كل شيء عند مستوى (العقدة) noeud، وهي نوع من (التجويف) الصغير الانتقالي، الذي يتشكل في القطب البطني للمضغة، في مرحلة مبكرة من النمو تسمى (تكوُّن المُعَيْدة) (بعمر أسبوعين). في هذه المرحلة، تكون المضغة متناظرة تماماً بعد، وتكون قد حددت ما سيصبح ظهرَها وبطنها ورأسها وقدميها. تتشكل هذه العقدة من 200 إلى 300 خلية شديدة التراص، كل منها مزود بهدب، لكن ليس أي هدب، مثلما اكتشف (شيجنوري نوناكا) عام 1998 بوساطة الفحص المجهري التلفزيوني، وكان حينذاك عضواً في فريق هيروكاوا. ذلك لأن أهداب العقدة تدور في اتجاه عقارب الساعة بسبب تركيبها الجزيئي، خلافاً للأهداب التقليدية (الأذن الداخلية، والأغشية المخاطية التنفسية...)، التي تخفق كلها من الأمام إلى الخلف! وفي الواقع، ومع رغبة (شيجنوري نوناكا) في معرفة إن كانت هذه الحركة هي التي تحطم تناظر المضغة، جاءته فكرة إضافة كريات صغيرة تألقية إلى السائل خارج المضغي، الذي يغمر العقدة، ومن ثم رصدها وهي تتحرك، وهنا كانت المفاجأة: كانت كلها تتحرك في الاتجاه نفسه، أي نحو اليسار. أطلق العلماء على هذه الظاهرة المدهشة اسم (الجريان العقدي)flux nodal، واتضح أن هذا الجريان حاسم، إذ تولِّد الأهداب في دورانها هذا الجريان، الذي ينقل إشارة غامضة نحو الجانب الأيسر من المضغة من أجل جعلها متناظرة. بقيت مع ذلك مشكلة صغيرة هي أنه لا يوجد سبب لأن تولّد حركةٌ دورانية جرياناً من هذا الجانب وليس من الجانب الآخر. هذا اللغز حله فريق (نوبوتاكا هيروكاوا) عام 2005، نتيجة رصد الأهداب بوساطة كاميرا فائقة السرعة حددت محور الدوران في ثلاثة أبعاد فاكتشف أنه يتجه بزاوية 40 درجة نحو الجانب الخلفي من المضغة. و بعبارة أخرى، يطلق الهدب حركة فعالة حين انتصابه بعيداً عن سطح المضغة، تتبعها حركة غير فعالة عند احتكاكه بخلايا العقدة. والمحصلة هي جريان أقوى نحو يسار المضغة منه نحو يمينها. هل هذا هو تفسير اللاتناظر؟ ليس تماماً، لأننا ما زلنا نجهل كيف يؤثر هذا الجريان على عملية تموضع الأعضاء الجانبي، وما هي الإشارة التي ينقلها؟ كان (نوبوتوكا هيروكاوا) هو أيضاً صاحب الكلمة الفصل في هذا الموضوع عام 2005، بالمصادفة، إذ لكي يرصد الباحث الخلايا المهدبة، كان عليه أن يسِمها بمادة تألقية ترتبط بشحوم الغشاء الخلوي، وبينما كان يعتقد ببساطة أنه يرصد الخلايا العقدية والأهداب، اكتشف مواد غير معروفة حتى ذلك الحين، وهي حويصلاتٍ صغيرة بقطر 0.3 و5 ميكرومتر كانت تنتقل إلى الجانب الأيسر بوساطة الجريان العقدي أسماها (الجسيمات الحويصلية العقدية) NVP. إلا أن هذا الاكتشاف حصل في الوقت الذي كان هناك نموذجان يعملان على تفسير كيف يمكن للجريان العقدي أن يطلق عملية اللاتناظر. يقول السيناريو الأول: إنه ربما كانت أهداب محيط العقدة تتلمس هذا الجريان على نحو ميكانيكي محض، ويفيد الآخر أنه ربما كان هذا الجريان يعمل على تركيز جزيئات موجِّهة للتخلّق إلى يسار المضغة، وهي جزيئات لم تكن معروفة من قبل.
وظيفة الأهداب في الكائنات عديدة الخلايا: • توجد الأهداب بأعداد كبيرة على سطح الخلايا المبطنة لسطوح بعض التراكيب أنبوبية الشكل. • تتميز بوجود تمددات ليفية قصيرة تخرج خارج الخلية. • تقوم الأهداب بعمل مشابه لعمل الأسواط في عملية تحريك الخلية . • توجد في بعض خلايا الجسم مثل الخلايا المبطنة للقناة التنفسية إذ تقوم تلك الأهداب بتحريك بعض المواد إلى الأعلى من أجل إخراجها خارج القناة.
.gif){kind=icon}
