البيولوجيا وعلوم الحياة

نبذة تعريفية عن التيلوميرات المتواجدة في سلاسل “DNA”

2013 آلات الحياة

د.ديفيد س. جودسل

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التيلوميرات سلاسل DNA البيولوجيا وعلوم الحياة

نهايات سلاسل الـ "دنا" معرضة باستمرار للعديد من المشاكل الخطيرة. فهي أولاً معرضة لفك الالتفاف الحلزوني بها، وتصبح بالتالي قابلة للتكسر.

كذلك فإن إنزيم « بلمرة الـ "دنا" » DNA (Polymerase) لديه مشكلة في أن يقوم بنسخ سلسلة الـ "دنا" بأكملها وحتى نهايتها،

ولذلك فإنه بعد عدة مرات من التضاعف، فإن سلسلة الـ "دنا" تصبح أقصر فأقصر.

 

ويتغلب العديد من أنواع البكتيريا على هذه المشكلة بقيامها بالتخلص من نهايات الـ "دنا" بشكل كامل : حيث تقوم هذه البكتيريا بغلق سلسلة الـ "دنا" بتحويلها إلى حلقة كبيرة. ولكن خلايانا تحتوي على 46 سلسلة "دنا" مستقيمة، لكل منها نهايتان لا بد من حمايتهما.

ولحل هذه المشكلة، فإن سلاسل الـ "دنا" بخلايانا لديها تتابع خاص من النيوكليوتيدات عند كل نهاية، يُطلق عليه «تيلومير» (Telomere).

ويتركب التيلومير من تتابع «أ ت ت ج ج ج» (GGGTTA) والذي يتكرر لعدد هائل من المرات قد يصل إلى حوالي 1000 مرة في الصف الواحد. وترتبط مجموعة من البروتينات الخاصة بالتيلومير، بحيث تقوم بتغليفه في صورة تشبه «عقدة الخيط».

 

وهذا يؤدي إلى غلق نهاية السلسلة وحمايتها من إنزيمات تقطيع الـ "دنا". كذلك فغن وجود التيلومير يؤدي إلى حل مشكلة تقصير الـ "دنا".

فعند انقسام الخلية والذي يصاحبه تضاعف الـ "دنا"، فإن التيلومير يفقد 50_100 قاعدة عند كل نهاية في سلسلة الـ "دنا".

بعد ذلك ، يرتبط إنزيم "التيلوميريز" (Telomerase) بالتيلومير، ويستخدم حمض الـ "رنا" ، بعد ذلك يرتبط إنزيم "التيلوميريز" (Telomerase) بالتيلومير، ويستخدم حمض الـ "رنا" (RNA) كقالب لإطالة التيلومير وذلك بتزويده بنسخ جديدة من التتابع المكرر المذكور عاليه.

 

ونظراً لأن هذا التتابع يكون مكرراً، فإنه من غير المهم ما يتم إضافته منه، ما دامت الإضافة كافية لتعويض الفاقد بنفس المعدل.

تحتوي خلايا الجنين والخلايا الجذعية (Stem Cells) (ومن أمثلتها الخلايا التي تقوم بإنتاج خلايا الدم على مدار حياتنا) على إنزيم تيلوميريز نشط  يعمل على حماية الـ "دنا" بها أثناء عملية التضاعف.

 

ولكن أغلب خلايانا الأخرى قامت بتعطيل قدرتها على إطالة التيلومير. فعلى سبيل المثال، فإن الخلايا الليفية (Fibroblasts) بالإنسان يمكنها ان تنقسم لحوالي 60 مرة قبل أن يحدث بها تلف غير قابل للإصلاح ينتهي بموتها.

 وهذا قد يعمل على حمايتنا من السرطان لأنه يمدنا بطريقة للتحقق من حدوث عملية نمو الخلايا بأمان، فلو حدث أن قامت مجموعة من الخلايا بالبدء في النمو بدون تحكم، فإنها سوف تموت جميعها بعد بضع عشرات من الأجيال لانكماش التيلومير الخاص بها إلى اللاشىء.

مجلة العلوم
‫‪الخلايا التائية لدى مرضى فيروس كورونا " تبشر بالخير" للمناعة طويلة الأمد
قلم:      ميتش ليزلي
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الخلايا التائية أو الخلايا T T cellsهي من أقوى أسلحة الجهاز المناعي، ولكن أهميتها في محاربة الفيروس سارس-كوف-2 SARS-CoV-2، لم تكن واضحة حتى الآن. حاليًا تظهر دراستان أن الأشخاص المصابين لديهم خلايا تائية تستهدف الفيروس، مما يساعدهم على الشفاء منه. كما وجدت كلتا الدراستين أن بعض الأشخاص الذين لم يصابوا قطُ بالفيروس سارس-كوف-2 يمتلكون هذه الدفاعات الخلوية، على الأغلب لأنهم أصيبوا من قبل ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪أنظمة ذكاء اصطناعي تهدف إلى العثور على تفشيات فيروس كورونا
قلم:      أدريان تشو
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة

لم يكن البشر أول من أطلق الإنذار العالمي حول جائحة كوفيد-19 COVID-19 وإنما كان حاسوبًا. HealthMap، هو موقع على الإنترنت يشغله مستشفى بوسطن للأطفال Boston Children’s Hospital، يستخدم الذكاء الاصطناعي AI لمسح وسائل التواصل الاجتماعي، والتقارير الإخبارية، وعمليات البحث على الإنترنت، وغيرها من البيانات، بحثًا عن علامات على فاشيات مرضية. وفي تاريخ 30 ديسمبر 2019 اكتشف الموقع تقريرًا ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تتطور طفرات فيروس الكورونا وينتشر
قلم: جوناثان كوروم و كارل زيمر
ترجمة: د. ليلى الموسوي
April 30, 2020
جينوم فيروس الكورونا
يتألف الفيروس التاجي من غشاء دهني مليء بالتعليمات الوراثية لصنع ملايين النسخ منه. ويتم ترميز التعليمات في 30 ألف حرف من حروف الحمض النووي الريبوزي RNA – هي: - a, c, g, u – التي تقرؤها الخلية المصابة وتُترجِمُها إلى أنواع عديدة من بروتينات الفيروس.

26 ديسمبر  فيروس كورونا جديد
في ديسمبر ظهرت مجموعة من حالات الالتهاب ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪رحلة المحيط الملحمية التي نقلت إنسان العصر الحجري إلى أستراليا
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
آثار أقدامٍ في الرمال تُشير إلى بداية نهاية رحلةٍ ملحمية. لم تبقَ هذه الآثار إلا مدة قصيرةً على شاطئ تحفه أشجار القرم Mangrove في جنوب شرقي آسيا قبل نحو 65 ألف سنة، عندما كانت مجموعةٌ من الأشخاص تصنع طوافة من سيقان البامبو على أمل أن تحملهم إلى ما وراء الأفق.
ووصل هؤلاء أخيراً إلى شواطئ ساهول، وهي قارةٌ مفقودة تضم كلا من أستراليا، وغينيا الجديدة، وتسمانيا إضافة إلى قسمٍ كبيرٍ يشكل اليوم ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪استخدام تقنية "الصوتنة" لدراسة البروتينات الاستماع إلى موسيقى فيروس كورونا المستجد!
ن خلال مقارنة التسلسل الموسيقي لبروتين سبايك بقاعدة بيانات كبيرة من البروتينات، ربما يمكن العثور على بروتين أو دواء يمكنه أن يلتصق ببروتين سبايك مما يمنع فيروس كورونا من إصابة الخلية.
د. طارق قابيل أستاذ التقنية الحيوية المساعد، جامعة الباحة السعودية، وجامعة القاهرة، مصر
في محاولة لمزيد من فهم طريقة عمل وانتشار فيروس كورونا المستجد سارس-كوفي-2 SARS-CoV-2، المسؤول الآن عن أكثر من مليوني إصابة وعشرات الآلاف من الوفيات في أنحاء العالم، ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪تحت المجهر: فوائد سلامة الأفيونيات ’المتحيزة’
قلم:  كيلي سيرفيك
ترجمة:  صفاء كنج
إن الجانب المظلم في قدرة المواد الأفيونية على تهدئة الألم هو احتمال أن تقتل مستخدمها. ويمكن لمستقبلات الدماغ نفسها التي تخفف الألم عندما ترتبط بعقاقير مثل المورفين أو أكسيكودون Oxycodone أن ترسل إشارة لإبطاء التنفس. وتثبيط التنفس هذا هو الذي يسبب معظم الوفيات الناجمة عن جرعة زائدة.
لذا، فقد أمل العلماء بتصميم عقارات أفيونية متحيِّزة Biased تجاه تنشيط إشارات تسكين الألم من دون المساس بإشارات ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪كوكبات الأقمار الاصطناعية تهدد عمل تلسكوب المسح العملاق
بقلم: دانييل كليري
ترجمة: صفاء كنج
ابتداء من عام 2022 سيمسح مرصد فيرا سي. روبن Observatory  Vera C. Rubin السماء ليلاً بأكملها كل بضع ليال من قمة جبل في تشيلي، باستخدام مرآة عملاقة لالتقاط الأجرام الباهتة سريعة التغيير. ولكن من المرجح أن تظهر في الصور أشياء على صلة بكوكبنا: إنها الآلاف من أقمار الاتصالات التي تحلق على علو منخفض وتلمع في الشمس. وصار التهديد أوضح ومحط تركيز علماء الفلك منذ إطلاق شركة سبايس أكس SpaceX أول مجموعة تضم 60 ... (قراءة المقال)