لماذا خصصت دورية ساينس عددًا خاصًا للثقوب النووية؟
تسلط الدراسات الضوء على التركيبة المدهشة لمركب المسام النووي البشري، الذي يُعتبر من أكبر البروتينات في الطبيعة ويمثل المدخل إلى نواة الخلية.
أصدرت دورية "ساينس" عددًا خاصًا جديدًا يكشف عن صورة شبه ذرية للثقب النووي في الخلية البشرية، وهو هيكل معقد يتكون من مئات البروتينات التي تسهم في تبادل المواد بين نواة الخلية والسيتوبلازم المحيط بها. تكشف الأبحاث المنشورة في هذا العدد عن التركيبة الرائعة لمركب المسام النووي البشري، الذي تم إعادة بنائه من خلال دمج بيانات ميكروسكوبية مع نمذجة متقدمة. وقد عرضت الصورة التي تزين غلاف المجلة مقطعًا عرضيًا لمركب المسام النووي، الذي يُعتبر من أكبر التجمعات في الخلايا حقيقية النواة، ويعمل كبوابة ثنائية الاتجاه لنقل الجزيئات الكبيرة. استخدم الباحثون مجموعة متنوعة من التقنيات التحليلية لتحديد التركيب المعقد للمسام النووي بدقة شبه ذرية.
**ما هي الثقوب النووية؟**
النواة، كما هو معروف، هي عضية محاطة بغشاء تحتوي على كروموسومات الخلية، حيث تسمح المسام الموجودة في الغشاء النووي بمرور الجزيئات إلى داخل النواة وخارجها. تُعتبر النواة واحدة من أكثر أجزاء الخلية وضوحًا عند النظر إلى صورة الخلية، إذ تحتوي على جميع كروموسومات الخلية التي تشفر المادة الجينية.
لذا، يُعتبر هذا الجزء من الخلية مهمًا جدًا ويحتاج إلى حماية. تحتوي النواة على غشاء يحافظ على جميع الكروموسومات بداخلها، ويفصل بينها وبين العضيات الأخرى ومكونات الخلية الموجودة في الخارج. في بعض الأحيان، تحتاج جزيئات مثل الحمض النووي الريبي إلى الانتقال بين النواة والسيتوبلازم، ولهذا توجد مسامات في الغشاء النووي تسمح للجزيئات بالدخول والخروج. كان يُعتقد سابقًا أن الغشاء النووي يسمح فقط للجزيئات بالخروج، لكن الآن أصبح من الواضح أن هناك عملية نشطة لجلب الجزيئات إلى النواة أيضًا.
**الغشاء النووي**
الغشاء النووي هو غشاء مزدوج يحيط بنواة الخلية، حيث يعمل على فصل الكروموسومات عن باقي مكونات الخلية. يتضمن الغشاء النووي مجموعة من الثقوب أو المسام الصغيرة التي تسمح بمرور مواد معينة مثل الأحماض النووية والبروتينات بين النواة والسيتوبلازم.
يعمل الغشاء النووي على فصل الكروموسومات عن باقي الخلية، ويحتوي على مسامات صغيرة تسمح بانتقال الأحماض النووية والبروتينات بين النواة والسيتوبلازم. ينظم الغشاء النووي المواد التي يجب أن تكون داخل النواة مقارنة بتلك التي يجب أن تبقى في السيتوبلازم.
توجد داخل الغشاء النووي ثقوب صغيرة تسمح بنقل انتقائي للأحماض النووية والبروتينات داخل وخارج نواة الخلية. تختلف المواد الموجودة في النواة عن تلك الموجودة في السيتوبلازم، وتسمح هذه المسامات المنظمة بالنقل الانتقائي للأحماض النووية والبروتينات. يُعتقد أن هناك عملية منظمة تتيح خروج الأحماض النووية مثل (mRNAs) من النواة، وقد أصبحنا مؤخرًا أكثر وعيًا بوجود عملية منظمة لنقل البروتينات والأحماض النووية إلى النواة، مما يجعل هذه العملية ديناميكية.
تُعرف الثقوب الصغيرة في الغلاف النووي باسم المسام النووية، وقد تم اكتشافها لأول مرة في منتصف القرن العشرين. تعمل هذه المسام كقنوات لنقل الأحماض النووية والبروتينات داخل وخارج نواة الخلية.
تنظم هذه المسام مرور الجزيئات بين النواة والسيتوبلازم، مما يسمح لبعض الجزيئات بالمرور بينما تمنع الأخرى. تُعتبر اللبنات الأساسية لتصنيع DNA وRNA من المواد المسموح بدخولها إلى النواة، بالإضافة إلى الجزيئات التي توفر الطاقة لبناء المادة الوراثية. كما تُعتبر الوحدات الفرعية الريبوسومية المبنية في النيوكليوسومات مثالًا رئيسيًا للمواد التي يجب السماح لها بالخروج من النواة ودخول السيتوبلازم.
تكون المسام النووية قابلة للاختراق تمامًا للجزيئات الصغيرة، ولكنها تشكل حاجزًا يمنع معظم الجزيئات الكبيرة من دخول النواة. ومع ذلك، يُسم
