بالصور: شاهد قولونات الفئران وحبيبات الطلع الطافرة التي يمكن أن تستخدم كأدوات طبية مجهرية

بالصور: شاهد قولونات الفئران وحبيبات الطلع الطافرة التي يمكن أن تستخدم كأدوات طبية مجهرية
صور مجهرية لحبيبات الطلع هذه الحبيبات التي تبدو مهروسة هي طفرات تفتقر إلى البروتينات في الصفائح النووية، وهي عبارة عن أغشية بنيوية. جونسيك تشوي (Junsik Choi)، ديفيد مانكوس (David Mankus)، مارغرت بيشر (Margaret Bisher)، أبيغيل ليتون-جين (Abigail Lytton-Jean)، ماري غيرنغ (Mary Gehring)، معهد وايتهيد ومعهد كوخ.
استمع الى المقالة الآن هذه الخدمة تجريبية
Play Audio Pause Audio

لطالما كان استخدام المجاهر في دراسة الكائنات الحية إحدى أكفأ الطرق لفهم الآليات الحيوية في الطبيعة، على الأقل منذ أن استخدمها عالم التاريخ الطبيعية الهولندي أنطوني فان ليفينهوك (Antonie van Leeuwenhoek) لمراقبة البكتيريا في القرن السابع عشر. واليوم، تُستخدم الصور المكبّرة للغاية في تصميم الأدوات الطبية الجديدة وتعميق فهم العلماء للأمراض وتفسير كيفية نمو الأجنّة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تمثّل هذه الصور أعمالاً فنية أيضاً، مثل تلك التي التقطها الفائزون في مسابقة الصور لعام 2023 التي يقيمها معهد كوخ التابع لمعهد إم آي تي (MIT Koch Institute).

صور مجهرية تظهر طفرات وانقسامات وآلية عمل لقاحات

تظهر الصورة أعلاه حبيبات الطلع في نبتة رشاد أذن الفأر (Arabidopsis thaliana) التي أُزيلت البروتينات من صفائحها النووية، وهي عبارة عن أغشية تتألف من خيوط كثيفة تمنح الخلايا بنيتها. وفقاً لعلماء الأحياء من معهد وايتهيد (Whitehead Institute) التابع لمعهد إم آي تي ومعهد كوخ الذين التقطوا هذه الصورة، لا يستطيع البشر الذين يفتقرون إلى الصفائح النووية البقاء على قيد الحياة لأكثر من 20 عاماً، ونقص هذه الأغشية هو طفرة تسبب حالات مرضيّة في العظام والعضلات.

اقرأ أيضاً: صور مذهلة للحياة البرية لن تصدق أنها التُقطت على الأرض

ألصق هؤلاء العلماء حبيبات الطلع التي تظهر في الصورة بشريط كربوني ثم صوروها باستخدام مجهر من سلسلة كروسبيم (Crossbeam) من شركة كارل زايس (Carl Zeiss). تظهر هذه الحبيبات مشوهة الشكل بغياب صفائحها النووية، ما يبين أيضاً أهمية هذه الأغشية بالنسبة للنباتات.

ينتج ذباب الفاكهة، دروسوفيلا (Drosophila) بعضاً من أكبر الحيوانات المنوية في المملكة الحيوانية، ولكن هذه الحشرات لا تستطيع تركيب جزيئات الرنا المرسال. تبيّن هذه الصورة كُييساً من الطلائع المنوية (النطاف البدائية) التي دخلت في مرحلة الاستطالة. تتوضّع النوى في أحد طرفي الكييس (باللون الأبيض)، بينما تستطيل السياط في الطرف الآخر. يبيّن اللونان الأحمر والأزرق السماوي نوعين مختلفين من جزئيات الرنا المرسال، النوع ذو اللون الأحمر منتشر في جميع أنحاء الكييس، بينما يتوضّع النوع ذو اللون الأزرق السماوي في أحد الأطراف فقط. جاكلين فنغرهات (Jaclyn Fingerhut)، يوكيكو ياماشيتا (Yukiko Yamashita)، معهد وايتهيد.

 

تبيّن هذه الصورة جسراً بلازمياً (في المنتصف) يصل بين خليتين لم تنفصلا في عملية الانقسام، ويحتوي على جزيئات الحمض النووي. يمكن أن تؤدي هذه الأخطاء في عملية الانقسام إلى ظهور طفرات سرطانية. تيمو ميتنين (Teemu Miettinen)، سكوت ماناليس (Scott Manalis)، معهد كوخ التابع لمعهد إم آي تي.

اقرأ أيضاً: شاهد صور بعض أجمل الطيور في العالم أثناء طيرانها

تم تركيب هذا الجسيم المجهري لتخزين لقاحات الرنا المرسال على المدى الطويل. يحمي طلاء البوليمر (باللون الوردي) لقاح الرنا المرسال المجفّف (باللون الأزرق) ويحافظ على استقراره. في النهاية، سيوضع هذا الجسيم في إبرة قابلة للذوبان تُحقن في الجسم وتقوم بإيصال عدة جرعات من اللقاح النشط إلى الخلايا. لينزيشوان (رودا) جانغ (Linzixuan (Rhoda) Zhang)، جولي هان (Jooli Han)، لابوني سانترا (Laboni Santra)، شينيان بان (Xinyan Pan)، روبرت لانغر (Robert Langer)، آنا جاكلينيك (Ana Jaklenec)، معهد كوخ التابع لمعهد إم آي تي.

 

نسيج آخذ في النمو في أجنّة ذباب الفاكهة، دروسوفيلا. تظهر النوى على يسار الصورة باللون الرمادي وتربط بينها الوصلات الخلوية (باللون البرتقالي). تم تمييز جدران الخلايا على يمين الصورة بألوان عشوائية لتتبع نموها. وتسحب طيّة بنيوية حديثة التشكّل (في منتصف الصورة) الجانبين تجاه الداخل. ماري آن كولنز (Mary Ann Collins)، آدم مارتن (Adam Martin)، قسم علم الأحياء في معهد إم آي تي

اقرأ أيضاً: شاهد أجمل صور الأحافير في الغابات المطيرة

شريحة بعرض 35 ميكروناً لجسيم “نواة وقشرة” مجهري زُرع تحت جلد فأرة لمدة أسبوع. قسم الباحثون هذا الجسيم ثم صوروه باستخدام مجهر متحد البؤر لاكتشاف استجابة جسم الفأرة له وما إذا تعرّض لأي تلف. يمكن تعبئة “نواة” الجسيم باللقاحات أو الأدوية أو المواد الأخرى لاستخدامه كأداة طبية. ويليام روثويل (William Rothwell)، مورتيزا سارمادي (Morteza Sarmadi)، ماريا كانيلي (Maria Kanelli)، روبرت لانغر، آنا جاكلينيك، معهد كوخ التابع لمعهد إم آي تي.

 

صورة لقولون فأر تعرّض للإشعاع بحزمة مركّزة لتحفيز حدوث تلف في الحمض النووي في النوى الموجودة في منطقة محددة (تظهر باللون الوردي) دون التأثير على الخلايا المجاورة (تظهر باللون الأزرق). يأمل علماء الأحياء الجزيئية أن تساعد هذه التقنية الأطباء على تحديد التركيبات العلاجية التي تزيد كفاءة العلاج الإشعاعي السريري. دانييل شميت (Daniel Schmidt)، إيفا غراماتيكوف (Iva Gramatikov)، ماثيو فاندر هايدن (Matthew Vander Heiden)، معهد كوخ التابع لمعهد إم آي تي