علماء يكتشفون نشاطا غير متوقع لبكتيريا «ميتة»

علماء يكتشفون نشاطا غير متوقع لبكتيريا «ميتة»
TT

علماء يكتشفون نشاطا غير متوقع لبكتيريا «ميتة»

علماء يكتشفون نشاطا غير متوقع لبكتيريا «ميتة»

اكتشف العلماء نشاطا غير متوقع في البكتيريا الخاملة، وأظهروا لأول مرة أنه حتى عندما تكون «ميتة» من الناحية الفسيولوجية، فإنها تظل على دراية بمحيطها.
وباستخدام مخزون من الجسيمات المشحونة بالطاقة، بدلا من الوقود المعتاد، يمكن للبكتيريا أن تستجيب بنشاط للتغيرات الصغيرة في مستوى المغذيات لتحديد وقت الذروة للاستيقاظ.
ويتحدى هذا الاكتشاف فهم العلماء، ليس فقط لكيفية انتشار المرض، ولكن أيضا كيف يمكن للحياة أن تنجو في الحالات المتطرفة هنا على الأرض وما بعدها.
وفي توضيح أكثر لهذا الأمر، قال عالم الأحياء الجزيئية الباحث الرئيسي جورول سول بجامعة كاليفورنيا بسان دييغو «يغير هذا العمل طريقة تفكيرنا في الأبواغ pollen التي كانت تعد كائنات خاملة. لقد أظهرنا أن الخلايا وهي في حالة سبات عميق لديها القدرة على معالجة المعلومات. واكتشفنا أن الأبواغ يمكنها إطلاق الطاقة الكهروكيميائية الكامنة المخزنة لديها لإجراء حساب حول بيئتها دون الحاجة إلى نشاط التمثيل الغذائي»، وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص.
والأبواغ هي خلايا تحيط بالبكتيريا وتمكنها من البقاء على قيد الحياة عند اشتداد قساوة الظروف المحيطة.
وتستيقظ الأبواغ عن طريق إعادة الترطيب وإعادة تشغيل الأيض ووظائف الأعضاء. لكن حتى الآن لم يعرف العلماء ما إذا كانت الأبواغ تستطيع مراقبة بيئتها «أثناء نومها» من دون الاستيقاظ. على وجه الخصوص، لم يكن معروفا كيف تتعامل الأبواغ مع الإشارات البيئية الغامضة التي لا تشير بوضوح إلى ظروف مواتية.
وتعد الأبواغ أحد أساليب البقاء الرئيسية لدى البكتيريا، بحيث تنغلق داخلها، وتظل في حالة خمول وجفاف محاطة بالطبقة الواقية لمئات السنين، أي تتمكن هكذا من البقاء على قيد الحياة في ظل الحرارة والضغط الشديدين، وحتى في الفضاء الخارجي.
وهذا ليس مجرد نوم عميق، حيث أن البكتيريا تكون، بشكل أساسي «ميتة» من الناحية الفسيولوجية مع عدم وجود أيض. لكنها تعرف بطريقة ما متى تكون الظروف مناسبة للاستيقاظ مرة أخرى.
والأبواغ البكتيرية توضح كيف يمكن لأمراض مثل الجمرة الخبيثة، التي تسببها البكتيريا الخبيثة Bacillus anthracis، أن تعيش لفترات طويلة دون ماء أو مغذيات، أن تصبح في غضون لحظات من التعرض لظروف مناسبة من الترطّب والتمثيل الغذائي مجددا، ما يسمح لها بأن تصبح معدية مرة أخرى.
وقد تؤدي الاستجابة لكل قطرة من الرطوبة أو نفحة من المغذيات إلى إهدار الكثير من الطاقة إذا لم تستمر الأوقات الجيدة لفترة طويلة. ومع ذلك، فإن انتظار وليمة قد يعني أيضا ضياع الفرص.
ولمزيد من إثارة هذا الأمر، اختبر سويل وفريقه الآلاف من جراثيم العصوية الرقيقة الخاملة. إذ تعد هذه البكتيريا غير ضارة للإنسان، كما أنها تحمل الرقم القياسي لأطول وقت على قيد الحياة في الفضاء. فقاموا بقياس ما إذا كانت الأبواغ تستطيع التقاط نبضات متعددة قصيرة العمر من العناصر الغذائية التي يتم إرسالها إلى بيئتها (إشارات لن تكون بشكل عام قوية بما يكفي لتحفيز الجراثيم للعودة إلى الحياة).
وكما كان متوقعا، لم تكن واحدة أو اثنتان فقط من هذه النبضات الغذائية كافية لإيقاظ البكتيريا. ولكن مع مرور الوقت، بدا أن التأثير التراكمي يحدث، وبطريقة ما، كانت البكتيريا قادرة على الحفاظ على النتيجة وتشغيلها مرة أخرى بعد عدد معين من الإشارات.
وتمكن الفريق أيضا من مراقبة التغيرات في نشاط الأبواغ استجابة لهذه الإشارات القصيرة العمر، فأظهر أن البكتيريا كانت تستخدم الطاقة المخزنة في شكل أيونات البوتاسيوم (K+) مع كل مُدخلات.
وباستخدام نموذج رياضي لشرح ما كان يحدث، أظهر الفريق أن كل إشارة تؤدي إلى إطلاق أيونات البوتاسيوم، وبمرور الوقت أصبحت أيونات البوتاسيوم قوية بما يكفي لتحفيز البكتيريا على الاستيقاظ مجددا؛ ويُعرف هذا باستراتيجية معالجة الإشارات التراكمية؛ وهو يمنع البكتيريا من الاستيقاظ مبكرا إذا كانت الظروف غير مناسبة تماما.
لذا كتب الباحثون في ورقتهم البحثية «تكشف هذه النتائج عن آلية اتخاذ القرار التي تعمل في الخلايا غير النشطة من الناحية الفسيولوجية». وفي بعض النواحي هذه استراتيجية تطورية مألوفة جدا.
من جانبه، يقول سويل «إن الطريقة التي تعالج بها الأبواغ المعلومات مشابهة لكيفية عمل الخلايا العصبية في أدمغتنا. ومع ذلك، على عكس الخلايا العصبية، وهي خلايا متعطشة للطاقة بشكل لا يصدق، كانت الأبواغ قادرة على القيام بذلك دون أي طاقة أيضية على الإطلاق، فقط البوتاسيوم المخزن. لكن هناك المزيد من العمل الذي يتعين القيام به. وهذا الاكتشاف يتحدى فهمنا للبكتيريا النائمة على أنها ميتة، كما يعيد صياغة كيفية تقييمنا لعلامات وجود حياة خارج كوكب الأرض في المستقبل».


مقالات ذات صلة

لتفادي الشيخوخة المبكرة تخلّ عن هذه العادات السيئة

صحتك التدخين يدخل السموم التي تضعف مرونة الجلد وإنتاج الكولاجين (أرشيفية - رويترز)

لتفادي الشيخوخة المبكرة تخلّ عن هذه العادات السيئة

شارك الأطباء مع شبكة «فوكس نيوز» السلوكيات الثمانية غير الصحية الأكثر شيوعاً التي تسرع عملية الشيخوخة ونصائح حول كيفية تجنبها.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الخليج الوزير فهد الجلاجل لدى ترؤسه وفد السعودية في افتتاح أعمال جمعية الصحة العالمية بجنيف (واس)

السعودية: تدهور خطير للخدمات الصحية في غزة

وصفت السعودية تدهور الخدمات الإنسانية في قطاع غزة بـ«الخطير»، مع دخول الأزمة الإنسانية شهرها الثامن، واستمرار الانتهاكات الإسرائيلية المُرَوِّعَة.

«الشرق الأوسط» (جنيف)
صحتك تضمين نظام غذائي متوازن غني بالعناصر الغذائية الأساسية يدعم مستويات هرمون التستوستيرون (أرشيفية - رويترز)

6 طرق لتعزيز مستويات التستوستيرون بشكل طبيعي

يلعب التستوستيرون دوراً محورياً في كتلة العضلات وكثافة العظام وتنظيم المزاج والحيوية العامة، ما يجعله ضرورياً لكل من الرجال والنساء.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك الخلايا الطبيعية والخلايا المصابة بالتصلب المتعدد

التصلب العصبي المتعدد: أعراض خفية متجاهَلة تظهر في العقد الثالث

يؤثر مرض التصلب المتعدد على الجهاز العصبي المركزي، الذي يتحكم بتفكيرنا وتعلمنا وحركتنا ومشاعرنا. ورغم التقدم في علاجه فإن الحد من ضرره يعتمد على اكتشافه مبكراً.

«الشرق الأوسط» (تكساس)
صحتك هل تؤثر النظام العذائي على النوم الجيد أيضا (بابليك دومين)

ما الأطعمة للحصول على نوم أفضل؟

تعتبر الفواكه والخضراوات جزءاً مهماً من النظام الغذائي المتوازن، ولكن هل تؤثر على النوم الجيد أيضاً؟

«الشرق الأوسط» (نيويورك)

عرض فيلم «نورة» بصالات السينما السعودية والعالمية 20 يونيو

فيلم «نورة» حقق إنجازاً غير مسبوق للسينما السعودية (مهرجان البحر الأحمر)
فيلم «نورة» حقق إنجازاً غير مسبوق للسينما السعودية (مهرجان البحر الأحمر)
TT

عرض فيلم «نورة» بصالات السينما السعودية والعالمية 20 يونيو

فيلم «نورة» حقق إنجازاً غير مسبوق للسينما السعودية (مهرجان البحر الأحمر)
فيلم «نورة» حقق إنجازاً غير مسبوق للسينما السعودية (مهرجان البحر الأحمر)

أعلنت «مؤسسة البحر الأحمر السينمائي» عرض فيلم «نورة» في صالات السينما السعودية والعالمية بتاريخ 20 يونيو (حزيران) المقبل، بعد نجاحه اللافت خلال الدورة الـ77 لـ«مهرجان كان السينمائي» مؤخراً. كان الفيلم قد عُرِض، الخميس، ضمن قسم «نظرة ما» بـ«مهرجان كان»، بوصفه أول عمل سعودي يتمكن من الوصول إلى قائمته الرسمية، وينافس في مسابقته المرموقة، محققاً إنجازاً غير مسبوق للسينما السعودية، على يد مخرجه توفيق الزايدي، وبطولة كل من ماريا بحراوي، ويعقوب الفرحان. وشهد إقبالاً جماهيرياً واسعاً، حيث نفدت تذاكره خلال ساعات قليلة، مما يؤكد إعجاب النقاد والجمهور على حدٍّ سواء.

بوستر فيلم «نورة»

وصُوِّر الفيلم بالكامل في مدينة الفن والتاريخ «العُلا»، شمال غربي السعودية، وتكون طاقم العمل بنسبة 40 في المائة من السعوديين، في إشارة واضحة للدعم الكبير الذي تحظى به الصناعة السينمائية محلياً. ويُقدم تجربة سينمائية درامية فريدة تدور أحداثها بقرية صغيرة في تسعينيات القرن العشرين، حيث تلتقي الفتاة الحالمة نورة، الفنان نادر الذي تخلى عن شغفه بالرسم ليعلم أطفال القرية. وعُرض العمل، المدعوم من «صندوق البحر الأحمر للسينما»، للمرة الأولى عالمياً في الدورة الثالثة لمهرجان البحر الأحمر السينمائي الدولي بجدة، ديسمبر (كانون الأول) الماضي، وحصد خلالها جائزة أفضل فيلم سعودي برعاية «فيلم العُلا».

«نورة» هو أول فيلم سعودي طويل يُصوَّر في العلا (الشرق الأوسط)

وتؤكد المؤسسة التزامها بدعم السينما العربية وإبرازها على الصعيد العالمي، حيث تقدم عبر برامجها المتنوعة؛ كـ«صندوق البحر الأحمر» و«سوق البحر الأحمر» و«معامل البحر الأحمر» فرصاً مميزة لصناع الأفلام العرب لتطوير مشاريعهم وعرضها على جمهور عالمي، بما يسهم في تعزيز مكانتها على الساحة العالمية، وفتح آفاق جديدة للمواهب.