يحدث إصلاح الحمض النووي (DNA) وفقًا لجدول زمني

المواد الأنزيمية التي تعمل على تصحيح تلف الحمض النووي تكون أكثر نشاطًا في أداء وظيفتها قبل شروق الشمس وغروبها.

ليس سراً أن الساعة البيولوجية تلعب دوراً هاماً في وظائف جسم الإنسان. فهي التي تحدد نوعية نومنا، وقوة مناعتنا، وعمليات الأيض، ووظائف القلب، وغيرها. وقد تعمق العلماء في دراسة هذه الساعة، ووجدوا أن حتى الآليات الجزيئية الأساسية تخضع للإيقاع اليومي.

أثبت الدكتور عزيز سنجار وفريق من العلماء من جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل وجود علاقة بين الإيقاعات اليومية وإصلاح الحمض النووي. الدكتور سنجار هو أحد العلماء الذين حصلوا على جائزة نوبل في الكيمياء عام ٢٠١٥ لتحليله العمليات الجزيئية التي تحدث عندما تصحح الخلايا تلف الحمض النووي.

يتعرض الحمض النووي (DNA) غالبًا للطفرات: تنكسر السلاسل، وتُستبدل الحروف الجينية بأخرى غير صحيحة. لذلك، من المهم جدًا أن تتم عملية الاستعادة ليس فقط نوعيًا، بل بانتظام أيضًا.

كما اكتشف العلماء، يعتمد إصلاح الحمض النووي على النشاط اليومي. ولذلك، أُجريت تجربة باستخدام السيسبلاتين، وهو مادة بلاتينية تُلحق الضرر ببنية الحمض النووي عند دمجها معه.

تلقت القوارض التجريبية سيسبلاتين لمدة 24 ساعة. وفي الوقت نفسه، راقب المتخصصون أجزاء الجينوم التي سيُصحّح نظام الاستعادة الضرر الناتج عن السيسبلاتين. ونتيجةً لذلك، تم الحصول على ما لا يقل عن ألفي جين، حدث فيها التعافي على فترات يومية مختلفة.

في لحظة تخليق نسخ الحمض النووي الريبوزي (RNA) على الجين، ينحل الحمض النووي الريبوزي ثنائي السلسلة، ويصبح شريط واحد فقط قالبًا لتخليق الحمض النووي الريبوزي. لا تُصلح هذه الشرائط إلا قبل شروق الشمس أو غروبها، ويعتمد ذلك على الجين المُحدد. أما الشريط الآخر غير المُنسوخ، فيُصلح قبل غروب الشمس بفترة وجيزة، بغض النظر عن الجين. وخلال الفترة المتبقية، تحدث عمليات الإصلاح أيضًا، ولكنها أقل نشاطًا بكثير.

على الأرجح، تستجيب الجينات المقابلة للتغيرات اليومية وتدخل طور النشاط مع مرور الوقت. يُفترض أن تحفيز نظام الإصلاح يعتمد على نمط الجينات المُستعدة للإصلاح. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من المعلومات والتجارب الإضافية للإجابة على هذا السؤال بدقة.

يُشير العديد من الخبراء الآن إلى الدور العملي الأهم للمعلومات المُحصّلة. وليس من قبيل الصدفة أن يستخدم العلماء في تجاربهم دواءً يُشكّل جزءًا من نظام علاج الأمراض السرطانية.

يُدمر السيسبلاتين خلايا الورم عن طريق إحداث نفس الضرر في الحمض النووي الذي يُفقد الخلايا قدرتها على التطور والانقسام. ومع ذلك، في الوقت نفسه، يُلحق هذا الدواء الضرر أيضًا بخلايا الكبد والكلى السليمة وخلايا أخرى. ومن المرجح أن يتمكن العلماء من حماية الأعضاء باستخدام السيسبلاتين، وذلك وفقًا للإيقاعات اليومية لنظام إصلاح الحمض النووي.

تتوفر معلومات مفصلة عن الدراسة في مجلة الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS) (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]، [ 8 ]، [ 9 ]