طفرات بروتين "ساموراي" تسبب أدمغة صغيرة ملساء

تمكن علماء الوراثة من تحديد بروتين يلعب عدة أدوار محورية في تطور الدماغ، ويسبب لقشرة المخ البشري تشوهات شديدة عند إصابته بطفرة¹.

سُمّي بروتين الكتانين، الذي اكتشف عام 1993، باسم السيف الياباني التقليدي؛ لأنه يقطع الأُنيبيبات الدقيقة، البروتينات الخيطية الموجودة في الهيولى، والتي تحافظ على شكل الخلية، وهي المسؤولة عن الحركة الخلوية.

درس الباحثون -الذين كان يقودهم وين هو، من كلية الطب في هارفارد- سبعة أفراد من ثلاث أسر شرق أوسطية لا تربطها صلة القربى –إحداها أردنية، والثانية سعودية، والثالثة فلسطينية– مصابين بنمط حاد من صغر الدماغ وانعدام التلافيف، أو بدماغ غير سويّ، صغير وأملس. 

حمل الأفراد المصابون جميعهم واحدةً من ثلاث طفرات مختلفة في جين KATNB1، الذي يرمّز الوحدة الفرعية التنظيمية p80 من بروتين الكتانين، مما يؤدي إلى معدلات أقلّ من الكتانين.

"إننا نحاول الآن معرفة ما هي الوظيفة الأهم للتحكم بحجم الدماغ".

باستخدام الهندسة الجينية لتخليق أجنة الفأر وسمكة الزّرد الخالية من جين KATNB1، أظهر البحث أن الأجنة التي تفتقر إلى كلتا النسختين أبدت تشوهات دماغية متنوعة، وكان حجم جسمها صغيرًا بدرجة شديدة، وماتت قبل أن تولد. يشير هذا إلى الحاجة للوحدة الفرعية p80 للكتانين من أجل نمو الجنين السليم وتمكنه من البقاء. 

يتم التعبير عن KATNB1 عن طريق دماغ الجنين، ويكثر وجوده في القشرة الجديدة النامية. تتميز الأجنّة التي تفتقر إلى هذا الجين بقلّة عدد سلائف الخلايا العصبية المتكاثرة، وبالتالي تنقص سماكة القشرة بشكل ملحوظ.

الخلايا التي تفتقر إلى الجين لها مغازل انقسام تفتّلي غير سوية الشكل، يتموضع فيها البروتين وتعزل الكروموسومات في أثناء الانقسام الخلوي، مما يؤثر على قدرتها على الانقسام. كما تتميز باحتوائها على كثير من الأهداب، البِنى التي تشبه الشعر، والتي تبرز من سطح جميع الخلايا، وتلعب أدوارًا مهمة في الانقسام الخلوي وإصدار الإشارات التطورية.

يعلق  كريستوفر والش -كبير المؤلفين- قائلاً: "إننا نحاول الآن معرفة ما هي الوظيفة الأهم للتحكم بحجم الدماغ– هل هي دور هذه الجينات التي تتحكم بمغزل الانقسام؟ أم دورها في التحكم بالأهداب، التي تتحكم بتجاوب الخلايا تجاه عوامل النمو وسواها من العوامل التي تنظم الانقسام الخلوي؟".

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.