الطب يعثر اخيرا على 'زر' ضبط الساعة البيولوجية

سنغافورة - اكتشف باحثون من كلية الطب بجامعة ديوك وجامعة سنغافورة الوطنية وجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز كيفية التحكم في الساعة البيولوجية الداخلية للانسان والتي تنظم الأنشطة اليومية مثل دورات النوم والاستيقاظ بواسطة بروتين يسمى "كازين كيناز 1 دلتا" Casein Kinase 1 delta.
ويساعد البروتين بحسب الدراسة المنشورة في "وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم" في تنظيم الإيقاعات اليومية عن طريق إضافة علامات جزيئية إلى بروتينات أخرى، وبالتالي التأثير على كيفية عمل ساعة الجسم. كما يمكن حدوث تعديل للبروتين نفسه، حيث حددت الأبحاث السابقة نسختين مختلفتين من  CK1δ والمعروفة باسم الأشكال المتمايزة δ1 و δ2 وهي تختلف بمقدار 16 كتلة بناء أو حمض أميني فقط في جزء يسمى "الذيل الطرفي سي".
وتوصّل الباحثون الى أن طريقة وسم البروتينات يتم تحديدها من خلال تسلسل الذيل المميز وذلك باستخدام تقنيات التحليل الطيفي والقياس الطيفي المتقدمة لتكبير الذيل.

وأوضحت الباحثة في معهد هوارد هيوز الطبي من قسم الكيمياء والكيمياء الحيوية في جامعة كاليفورنيا سانتا كروز والمؤلفة المشاركة للدراسة كاري بارتش أن نتائج الدراسة "تشير إلى ثلاثة مواقع محددة على ذيل CK1δ حيث يمكن لمجموعات الفوسفات أن تلتصق، وهذه المواقع ضرورية للتحكم في نشاط البروتين. وعندما يتم تمييز هذه البقع بمجموعة فوسفات يصبح CK1δ أقل نشاطا ما يعني أنه لا يؤثر على إيقاعاتنا اليومية بشكل فعال"، مشيرة الى أن "استخدام التحليل عالي الدقة يمكن من تحديد المواقع الدقيقة المعنية. وهذا مثير حقا". 

وقال مدير برنامج علم الأحياء السرطاني والخلايا الجذعية في جامعة ديوك البروفيسور ديفيد فيرشوب أن فريق الباحثين تمكّن لأول مرة منذ أكثر من 30 عاما من اكتشاف أن ذيل δ1 يتفاعل على نطاق أوسع مع الجزء الرئيسي من البروتين، ما يؤدي إلى تثبيط ذاتي أكبر مقارنة بـδ2، ما يشير إلى أن δ1 يتم تنظيمه بشكل أكثر صرامة بواسطة ذيله منδ2 ، بينما يصبح δ1 أكثر نشاطا عندما يتم تحور هذه المواقع أو إزالتها، ما يؤدي إلى تغييرات في الإيقاعات اليومية. وعلى النقيض من ذلك، لا يتمتع δ2 بنفس التأثير التنظيمي من منطقة ذيله".

ويخطط الباحثون لمزيد من التحقيق في كيفية تأثير العوامل في العالم الحقيقي مثل النظام الغذائي والتغيرات البيئية على مواقع التمييز على CK1δ ويمكن أن يوفر هذا رؤى حول كيفية تأثير هذه العوامل على الإيقاع اليومي وقد يؤدي إلى حلول عملية لإدارة الاضطرابات.

وظلت الساعة البيولوجية لغزا غامضا لعلماء الهندسة الوراثية رغم مئات الأبحاث التي نشرت حولها الى أن ساعد التطوّر السريع للدراسات في تحديد مكانها في الجسم والكشف عن أسرار الايقاعات اليومية المرتبطة بها.

وتظهر عديد الأعراض عند اختلال عمل الساعة البيولوجية في جسم الانسان فتصاب دورات النوم واليقظة باضطرابات شديدة. كما يصاب البعض بحالات مرضية وأبرزها دوار الطائرة النفاثة وهي حالة مرضية تحدث عند السفر الطويل والاكتئاب الشتوي أو ما يسمى الاضطراب الوجداني الفصلي والذي أثبتت دراسة ميدانية في نيويورك أن أكثر من ثلث البالغين يعانون اضطرابا في حالتهم المزاجية في فصل الشتاء. كما أثبتت الدراسة أيضا أن ستة أشخاص على كل مائة يعانون اكتئابا شديدا في هذا الفصل ويشعرون بموجات من التعب وتغيير عاداتهم في الأكل.