نفس امدادات الاوكسجين في البشر وأبسط الخلايا

تدعم الآلية العلاقة بين تكوين الحيوانات وزيادة الأكسجين الجوي

Trichoplax adhaerens © B. Schierwater / TiHo
قراءة بصوت عال

من البشر إلى أبسط الخلايا ، ربما تستخدم جميع الحيوانات نفس النظام لتأكسد خلاياها. وقد وجد هذا الآن فريق أبحاث ألماني بريطاني. اكتشفوا آلية متعددة الخلايا البدائية وإثبات أنه لا يزال يستخدم من قبلنا البشر كذلك. يشير هذا بدوره إلى أن النظام تم إنشاؤه منذ 550 مليون عام.

لأي كائن حي متعدد الخلايا ، من الضروري أن تكون كل خلية مؤكسجة بما فيه الكفاية. في هذه الحالة ، تكون الكائنات متعددة الخلايا أكثر طلبًا من الكائنات أحادية الخلية. أن تكون متعدد الخلايا يعني أن الأكسجين يجب أن يصل أيضًا إلى الخلايا غير الموجودة على سطح الجسم

الكائن الحي موجود. كيف ومتى حدث هذا لأول مرة كان غير واضح. اكتشف الباحثون في جامعة الطب البيطري هانوفر (TiHo) وجامعة أكسفورد الآن تشابهاً فسيولوجياً بين البشر وأبسط الكائنات الحية متعددة الخلايا ، Trichoplax adhaerens:

خمسة أنواع فقط من الخلايا ولكن نفس امدادات الاوكسجين

يستخدم Trichoplax ، وهو كائن حي بسيط التنظيم بدون أعضاء وله خمسة أنواع مختلفة فقط من الخلايا ، ما يسمى بنظام العامل الناجم عن نقص الأكسجين (HIF) لقياس حيوي لمحتوى الأكسجين. هذه أداة فعالة للحماية من إجهاد الأكسجين - والتي يعتقد أن جميع الحيوانات قد تم حفظها. يصبح نظام HIF نشطًا عندما تتعرض الحيوانات لإجهاد الأكسجين. يوضح البروفيسور كريس شوفيلد من جامعة كاليفورنيا: "نعتقد أن هذا هو المحرك الذي دفع أسلاف أديري Trichoplax لتطوير نظام قادر على الاستجابة ونقص الأكسجين في كل خلية". جامعة أكسفورد.

لإثبات أن Trichoplax يستخدم في الواقع نفس الآلية التي يستخدمها البشر ، قام الباحثون بنقل الإنزيم الرئيسي لهذه الآلية إلى خلية بشرية - ونتيجة لذلك نجحت أيضًا مع الإنزيم البشري. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن تحليل الجينومات المختلفة أظهر أن الآلية تحدث فقط في الكائنات متعددة الخلايا ، استنتج العلماء أن النظام تطور في نفس الوقت الذي كانت فيه أول حيوانات متعددة الخلايا ، منذ حوالي 550 مليون عام. عرض

خلق 550 مليون سنة مضت

"لفهمنا للتطور ، قد يكون لهذا الاكتشاف أهمية كبيرة" ، يوضح البروفيسور بيرند شيرووتر ، مدير معهد علم البيئة الحيوانية وبيولوجيا الخلية TiHo. assume نحن نفترض أن أول مخلوقات حيوانية أكثر تعقيدًا نشأت منذ 550 مليون عام ، وفي الوقت نفسه ، ارتفع محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي للكوكب ارتفاعًا حادًا ، من ثلاثة بالمائة إلى مستواه الحالي البالغ 21 بالمائة. يمكن أن يساعد عملنا الحالي في فهم سياق هذه الأحداث بشكل أفضل

يسمح هذا الإجراء للثدييات والبشر بالبقاء حتى عند انخفاض مستويات الأكسجين أو نقص الأكسجين. في البشر ، على سبيل المثال ، يصبح نظام HIF نشطًا على ارتفاعات عالية أو أثناء مجهود بدني. كما أنه مهم للغاية للوقاية من السكتات الدماغية والنوبات القلبية وكذلك بعض أنواع السرطان.

(جامعة الطب البيطري هانوفر ، 27.12.2010 - NPO)