تحسس الخلايا

ان فسلجه الخلايا المقيمة Sessile cells في الأغشية الحيوية او اي تراكيب اخرى يختلف عن الخلايا التي تعيش بشكل عالق او حر Plankton. ولكن في الحالتين وبما انها خلايا حية فهي تتحسس مختلف الظروف المحيطة ثم تستجيب لها. ويكون التحسس ضروريا خاصة للأحياء وحيدات الخلايا التي تتفاعل وتتداخل مع البيئة مباشرة. وتمتلك الاحياء المجهرية انظمة بسيطة ولكن مؤثرة تسمح لها بتنظيم الاستجابات الخلوية عند التغير بالظروف المحيطة. فالانجذاب يمثل حركة الاحياء المتحركة نحو العامل الملائم لها سواء كان ضوءا او مادة كيماوية او الابتعاد عنها بحيث تتوقف عند أفضل الظروف الملائمة لنموها وبقاءها في أفضل حالة. ويسيطر على الانجذاب بمسارات او انظمة نقل الاشارات.

وقد درست هذه الانظمة بالتفصيل في البكتريا Sal. typhimurium , Sal. و E. coli enterica وهي من البكتريا المعوية. وتقيس البكتريا المعوية التراكيز خارج الخلايا باستعمال مستلمات تستعرض الأغشية الخلوية والتي يطلق عليها ناقلات الانجذاب الكيماوي Chemotaxis transducers وتقوم بنقل الاشارات الى داخل الخلايا. والمستلمات الغشائية التي يكون جزءا منها داخل الغشاء مرتبة في مصفوفات ليكون النظام حساس جدا للتغيرات التجسيمية او الشكلية، ولكن هناك الكثير من الأدلة التي تشير الى ان نقل الاشارات عبر الأغشية هي ليست الطريقة الوحيدة للتحسس بالكيماويات، اذ ان انجذاب E. coli في كثير من الأحيان لا يكون معتمدا على قبط المادة الكيماوية التي تأييضها ومنها الانجذاب نحو الكلاكتوز يكون طبيعيا في الطفرات التي ينقصها نظام نقله وتأيضه. لذلك تم التركيز على الفعاليات غير المعتمدة على التأييض مثل دراسة انسياب المعلومات من المستلمات الى محركات الاسواط، فمثلا E. coli تمتلك 5 أنواع من المستلمات الكيماوية، اربعة منها تساهم في نقل الاشارت عبر الأغشية منها Tar الخاص بالاسبارتات، Tsr الخاص بالسيرين و Trg الخاص بسكري الرايبوز والكلاكتوز و Tap الخاص بالبيبتيدات الثنائية التي تشكل 90% من جزيئات نقل الاشارات في E.coli وهي تمتلك تركيب ذو طوبوغرافية متشابهة في الأغشية ويتكون من حلزونات تستقر في الأغشية وجزء يقع في الفسحة المحيطة وجزء اخر في السايتوبلازم لنقل الاشارات. وارتباط المادة الكيماوية المنفذة للمستلم في الفسحة المحيطة يكون ضروريا وكافيا لأحداث التغييرات في تصرف الخلايا. فالتغييرات الشكلية في المستلم تؤثر علــــــــــــــــى انزيم فسفرة الهستدين الذاتي (Che A) Histidine autokinase الذي يكون بمثابة معطي للفوسفات لمنظم الاستجابة البروتين Che Y والشكل المفسفر للبروتين الاخير يسيطر على عملية السباحة من خلال الارتباط الى محرك السوط مؤديا الى تغيير دورانه من عكس عقارب الساعة الى تجاه عقارب الساعة

ان شيوع آليات ارتباط المواد الى الربائط Ligands عند استلام الاشارات الكيماوية يمكن ان توضح بعض الافتراضات التي وضعت حول ظاهرة التحسس وهي :

1.       ان المضاهيات والمواد القابلة للتأييض تعمل مواد جاذبة.

2.       ان الطفرات الحاصلة في مسارات تأيض المواد الجاذبة لا تؤثر على عمليات الانجذاب الكيماوي.

3.       ان بعض المواد الكيماوية تجذب الخلايا حتى عند وجود مواد اخرى قابلة للتأييض.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .