البروتين النووي ينظم مصير الخلية وهويتها

تحتاج النواة إلى أن تُعاد برمجتها كي تتمايز الخلايا إلى أنواع جديدة من الخلايا. وخلال هذه العملية، لوحظ أن الكروماتين يعيد تنظيم نفسه بطريقة يُعتقَد أنها تعمل على تشغيل برامج جديدة للتعبير الجيني في الخلية. يشارك بروتين، يسمى بيتا-أكتين (beta-actin)، في هذه العملية بقيامه بإعادة ضبط الكروماتين.

والآن، تُظهِر دراسة جديدة أن بروتين بيتا-أكتين يؤدي دورًا أساسيًّا في تنظيم أي البرامج الجينية يتم تشغيلها داخل النواة في أثناء تمايُز الخلايا ونموها. وهو يقوم بذلك عن طريق تقريب جينات معينة ببعضها في "محطات رُسُوّ" داخل غشاء النواة.

قام فريق بحثي، شارك فيه بدر المزيني من مركز الملك عبد الله العالمي للبحوث الطبية، بـ"إيقاف" عمل بروتين بيتا-أكتين في أجنة الفئران؛ لمعرفة تأثير ذلك على الخلايا التي تنتج الألياف والكولاجين، والتي تسمى الأرومات الليفية.

وقد وجدوا أن المواد الصبغية المضغوطة بإحكام، والمسماة الكروماتين المغاير، لم تكن موجودةً فقط داخل الغشاء النووي، كما هو الحال في الخلايا المحتوية على بروتين بيتا-أكتين، ولكنها كانت موجودةً أيضًا في النواة من الداخل. يدل هذا على أن البيتا-أكتين يؤدي دورًا في حصر الكروماتين المغاير بالقرب من السطح الخارجي للنواة.

يُعَد البيتا-أكتين مكونًا مهمًّا لما يسمى "مركبات تغيير بنية الكروماتين"، وخاصةً تلك المعروفة باسم "العامل المصاحب للبراهما". تحشد الخلايا هذه المركبات كي تعوق تكوُّن الروابط داخل الكروماتين بين بروتينات تسمى الهيستونات وبين الحمض النووي (الدي إن إيه). يعيد ذلك تشكيل بنية الدي إن إيه، ويعدِّل التعبير الجيني. ثمة أدلة على أن العامل المصاحب للبراهما يُثَبِّت الكروماتين المغاير بالسطح الخارجي للنواة. ويرجح العلماء أن الأكتين يشارك في التفاعل الذي يحدث بين الكروماتين المغاير وغشاء النواة عن طريق تنظيم الجين المرتبط بالبراهما 1 الذي يعبر عن الوحدة الفرعية BRG1 من مركب العامل المصاحب للبراهما. وبما أن الفريق قد رصد فقدًا كبيرًا في ترابط الكروماتين القائم على الوحدة الفرعية BRG1 في غياب البيتا-أكتين، فقد رجحوا أن العامل المصاحب للبراهما المجرد من البيتا-أكتين أقل قدرةً على ربط الكروماتين المغاير وإرسائه، وهو الأمر الذي ربما يفسر سبب وجوده داخل النواة.

يلقي ذلك البحث بعضًا من الضوء على هذا المركب وآلية إعادة البرمجة الجينية داخل الخلايا التي ما زالت غير مفهومة بصورة واضحة، ويقترح أن البيتا-أكتين يؤدي دورًا في التفاعل بين بنية النواة، وتنظيم الكروماتين المغاير، وتنظيم التعبير الجيني.

References