03.05.2016 Views

في كل مكان

1TsOjdS

1TsOjdS

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

ز<br />

ز<br />

ز<br />

أنباء وآراء<br />

أبحاث<br />

تدفق السائل +2 Ca<br />

أ<br />

هدب<br />

أوّ‏ لي<br />

قناة<br />

الكالسيوم<br />

ب<br />

تلف<br />

إشارات الكالسيوم بال<strong>في</strong>سيولوجيا وال أ مراض الكيسية،‏ بحاجة<br />

إلى التحديد.‏ ومن الممكن للمزيد من ال أ بحاث حول طبيعة<br />

ال أ هداب أن تساعد على إيجاد تفسير أوسع لكي<strong>في</strong>ة تنظيم<br />

ال<strong>كل</strong>ى لتوازن الماء،‏ دون الحتفاظ بنواتج ال أ يض السامة.‏ ■<br />

جاكسون يعمل <br />

ي قسم أ الحياء المجهرية والمناعة<br />

بي‏<br />

والمراض،‏ ي و‏ ب مخت‏ ت باكس‏ ، <strong>كل</strong>ية الطب ي جامعة<br />

أ<br />

ستانفورد،‏ ستانفورد،‏ كاليفورنيا 94305، الوليات<br />

المتحدة أ المريكية.‏<br />

البريد الإ لكتروني:‏ pjackson@stanford.edu<br />

نقل الماء<br />

عدم تناظر أيسر/أيمن<br />

دراسة أخرى 12 للمجموعة البحثية الحالية إلى أن إشارات<br />

أيونات الكالسيوم القوية التي لوحظت <strong>في</strong> ال أ هداب ل<br />

تتطلب ،PKD1 أو ،PKD2 بل تتطلب البروتينات ذات الصلة<br />

،PKD1L1 وPKD2L1‎‏،‏ مما يؤكد حقيقة أننا ل نفهم اتساع<br />

إشارات أيونات الكالسيوم الهدبية،‏ ول المسارات القاعدية<br />

التي تعمل <strong>في</strong>ها بروتينات القناة،‏ مثل .PKD2<br />

وتشكّل خاليا القناة الجامعة الدانية أنبيبات الكُلْيَة،‏<br />

المشارِكة <strong>في</strong> الحدّ‏ من التبول،‏ نقل المياه المحفّز بالهرمونات.‏<br />

ويُعتقد أن الخلل الوظي<strong>في</strong> ل أ هداب هذه الخاليا يشارك <strong>في</strong><br />

تورُّم ال أ نابيب الجامعة والكيسات،‏ المحدث بنقل المياه <strong>في</strong><br />

أمراض ال<strong>كل</strong>ى الكيسية.‏ وقد فحص ديلنج وزمالؤه أهداب<br />

ال أ نبوب الجامع باستخدام نموذج غرفة تدفق؛ لتقريب<br />

معدلت تدفق البول،‏ والتسبب <strong>في</strong> درجات متفاوتة من<br />

النحناء الهدبي،‏ ولكنهم لم يلحظوا أي تأثير على إشارات<br />

أيونات الكالسيوم.‏ و<strong>في</strong> بعض ال أ حيان،‏ صدرت إشارات<br />

أيونات الكالسيوم،‏ بسبب تلف ال أ هداب،‏ وهذا من شأنه<br />

تفسير التناقض بين هذه البيانات وال أ عمال ال أ قدم.‏ وبالفعل،‏<br />

من دون مستشعِ‏ رات حديثة،‏ وواسمات مراقبة،‏ فإن قياس<br />

الإشارات الهدبية يصبح مستحيالً‏ .<br />

ولكي يكون نموذج الستشعار الميكانيكي المرتبط بأيونات<br />

الكالسيوم له معنى من الناحية ال<strong>في</strong>سيولوجية،‏ <strong>في</strong>جب أن<br />

يصل موضع وتوقيت تدفق أيونات الكالسيوم بين الإشارة<br />

الملحوظة والتأثير ال<strong>في</strong>سيولوجي،‏ فمثالً‏ ، يجب أن تكون<br />

مالحظات تدفق السوائل،‏ والنحناء الهدبي،‏ وتدفق<br />

أيونات الكالسيوم ونقل المياه <strong>في</strong> ال أ نبوب الجامع مرتبطة<br />

زمنيًّا و<strong>مكان</strong>يًّا.‏ ول يجد ديلنج وزمالؤه دليالً‏ على التغييرات<br />

الميكانيكية،‏ ول على إشارات أيونات الكالسيوم المناسبة<br />

<strong>في</strong> هذا الإطار،‏ ويشكّكون بالتالي <strong>في</strong> هذا النموذج.‏ وعلى<br />

الرغم من صعوبة رفض فرضية الإشارات رفضً‏ ا قاطعً‏ ا،‏<br />

فإن نوعية عمل المؤل<strong>في</strong>ن رَفَعَ‏ ت سقف أي دراسة مستقبلية<br />

تدعم فرضية الستشعار الميكانيكي الهدبي.‏<br />

ويتعين على الباحثين ال آ ن إيجاد تفسير آخر لكي<strong>في</strong>ة عمل<br />

أهداب ال أ نبوب الجامع.‏ ويتمثل أحد البدائل الجذابة <strong>في</strong><br />

افتراض أن تدفق البول يوفر تدفقًا للجزيئات،‏ وربما لنواتج<br />

ال أ يض أو السموم،‏ التي تطلِ‏ ق إشارات عن طريق بروتينات<br />

مستقبِ‏ الت هدبية أخرى للتحكم <strong>في</strong> احتباس الماء،‏ أو لتوجيه<br />

انتشار<br />

الش<strong>كل</strong> | 1 فرضية الستشعار الميكانيكي.‏ أ.‏ اقترحت أبحاث كثيرة أن ال أ هداب ال أ ولية <strong>في</strong> الخاليا تستجيب للقوة،‏ عن طريق<br />

الستشعار الميكانيكي.‏ <strong>في</strong> هذا النموذج ال أ صلي،‏ يدفع تدفق السوائل الهدب،‏ مما يتسبب <strong>في</strong> فتح بروتينات القناة الحساسة<br />

للكالسيوم؛ مُ‏ تِ‏ يحً‏ ا دخول أيونات الكالسيوم ( +2 )Ca إلى الهدب.‏ تتفعل شاللت الإشارات بين الخلوية،‏ نتيجة لتدفق أيونات<br />

الكالسيوم؛ مما يؤدي إلى تغير التعبير الجيني على الجانب ال أ يسر من الجنين،‏ أو تعزيز نقل المياه <strong>في</strong> الكُلَى.‏ ب،‏ وجد دلينج<br />

وزمالؤه ، 1 خالفًا لهذه الفرضية،‏ أن النحناء الهدبي استجابةً‏ للقوة ل يفتح قنوات الكالسيوم.‏ ويرى الباحثون بدلً‏ من ذلك أن<br />

تدفق إشارات أيونات الكالسيوم المالحَ‏ ظ <strong>في</strong> التجارب السابقة ربما حدث نتيجة لنتشاره من جسم الخلية،‏ أو لال أ ضرار التي تلحق<br />

بال أ هداب،‏ استجابةً‏ لمعدلت القوة المفرطة.‏<br />

طرح السموم.‏ وتبدو المستقبِ‏ الت المقترنة بالبروتين G فئة<br />

جذابة بش<strong>كل</strong> خاص للمستقبِ‏ الت المحتملة،‏ ولكن القنوات<br />

مثل PKD2 وPKD2L1‎ مرشحة هي أيضً‏ ا،‏ ل أ ن القليل فقط<br />

معروف عن جزيئات الربط المحتملة التي تنشطها.‏ ويظل<br />

الناتج التنظيمي الرئيس لالإشارات الهدبية <strong>في</strong> ال أ نابيب<br />

الجامعة المعتمدة على الكالسيوم،‏ أو خالف ذلك وعالقة<br />

1. Delling, M. et al. Nature 531, 656–660<br />

(2016).<br />

2. Nonaka, S., Shiratori, H., Saijoh, Y. & Hamada, H.<br />

Nature 418, 96–99 (2002).<br />

3. McGrath, J., Somlo, S., Makova, S., Tian, X. &<br />

Brueckner, M. Cell 114, 61–73 (2003).<br />

4. Yoshiba, S. et al. Science 338, 226–231 (2012).<br />

5. Yuan, S., Zhao, L., Brueckner, M. & Sun, Z. Curr. Biol.<br />

25, 556–567 (2015).<br />

6. Norris, D. P. BMC Biol 10, 102 (2012).<br />

7. Schwander, M., Kachar, B. & Müller, U. J. Cell Biol.<br />

190, 9–20 (2010).<br />

8. Praetorius, H. A. & Spring, K. R. J. Membr. Biol. 184,<br />

71–79 (2001).<br />

9. Goetz, S. C. & Anderson, K. V. Nature Rev. Genet. 11,<br />

331–344 (2010).<br />

10. Hildebrandt, F., Benzing, T. & Katsanis, N. N. Engl. J.<br />

Med. 364, 1533–1543 (2011).<br />

11. Delling, M., DeCaen, P. G., Doerner, J. F., Febvay, S. &<br />

Clapham, D. E. Nature 504, 311–314 (2013).<br />

12. DeCaen, P. G., Delling, M., Vien, T. N. & Clapham, D. E.<br />

Nature 504, 315–318 (2013).<br />

<strong>في</strong>زياء تطبيقية<br />

رقاقات إلكترونية تقيس<br />

الجاذبية<br />

تمتلك أجهزة قياس الجاذبية العديد من التطبيقات،‏ التي تتراوح من التنقيب عن النفط إلى الكشف عن<br />

ال أ نفاق تحت ال أ رض،‏ ولكن حجمها وتعذُّ‏ ر نقلها من <strong>مكان</strong> إلى آخر قَلَّصَ‏ ا استخداماتها.‏ وال آ ن،‏ يقدم<br />

جهاز <strong>في</strong> حجم طابع بريد بديالً‏ يمكنه التغلب على هذه العقبات.‏<br />

هيزل رايمر<br />

عندما سقطت التفاحة على رأس إسحاق نيوتن،‏ أو كما<br />

هو معروف بالقصة الشهيرة؛ أدرك نيوتن أن قوة ما كانت<br />

تسحبها إلى أسفل نحو ال أ رض.‏ هكذا،‏ وُضع قانون نيوتن<br />

للجاذبية الكونية،‏ الذي ل يزال يوفر تقريبًا أوليًّا ممتازًا<br />

لوصف الجاذبية،‏ لكن قياس التسارع الناتج عن الجاذبية<br />

أثبت أنه يمثل تحديًا،‏ وعادة ما يتم التغلب عليه من خالل<br />

قياسه باستخدام أجهزة م<strong>كل</strong>فة جدًّ‏ ا ومزعجة.‏ لذلك..‏ ستكون<br />

القدرة على قياس الجاذبية باستخدام رقاقة إلكترونية كما<br />

يصف ميدلميس وزمالؤه 1 إنجازًا كبيرًا.‏<br />

تعود أولى محاولت تصميم أجهزة قياس الزلزل إلى<br />

العالِم الموسوعي تشانج هينج 2 <strong>في</strong> عام ‎132‎م.‏ وكان<br />

الجهاز يتألف من بندول داخل جرة،‏ بحيث إذا ما تأثر<br />

بالزلزال،‏ أرسل كرة موجهة من فم تنين منحوت إلى فم<br />

ضفدع <strong>في</strong> اتجاه تقريبي لمركز الزلزال ‏)الش<strong>كل</strong> 1(. ومنذ ذلك<br />

الحين،‏ صغرت أحجام أجهزة الزلزل،‏ وتحولت إلى أجهزة<br />

رقمية،‏ كما تحولت إلى تطبيقات مجانية يمكن تحميلها<br />

على الهواتف الذكية،‏ واستخدامها <strong>في</strong> قياس الذبذبات،‏<br />

بما <strong>في</strong>ها حركة الزلزل.‏<br />

وتَصدر الإشارات الزلزالية عبر مجموعة من الترددات.‏<br />

ولقد تم تطوير أجهزة قياس زلزل ‏"واسعة النطاق"،‏ التي<br />

يمكنها عادةً‏ أن تكشف تلك الهتزازات الموجودة <strong>في</strong> نطاق<br />

– 0.01 50 هيرتز،‏ بينما قياس الهتزازات الطويلة لال أ رض هو<br />

مجال أجهزة قياس الجاذبية،‏ بدلً‏ من أجهزة قياس الزلزل.‏<br />

ويمكن ل أ جهزة قياس الزلزل قياس التغير <strong>في</strong> g ‏)عجلة<br />

الجاذبية ال أ رضية(‏ بتغير قيمتها خالل الزمن <strong>في</strong> الموقع<br />

نفسه،‏ بسبب الحركة النسبية للشمس والقمر،‏ حيث يُسمى<br />

هذا الختالف مَ‏ دّ‏ ال أ رض وجَ‏ زْره،‏ وهو تذبذب سطح ال أ رض<br />

<strong>في</strong> تلك الفترات المهيمنة يوميًّا وشهريًّا.‏<br />

الطبعة العربية | مايو | 2016 65<br />

© 2015 Macmillan Publishers Limited. All rights reserved<br />

تُطبع المجلة بدعم من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!