أضواء على الأبحاث

مقياس معتمِد على الحمض النووي يقيس فرق الجهد الكهربي للخلايا 

  • Published online:

Credit: SCIENCE SOURCE/SPL

تعتمد عمليات بيولوجية كثيرة -بدءًا من خفقان القلب، وانتهاءً بالوظائف الدماغية- على خلايا تَستخدِم الكهرباء لإرسال الإشارات. وقد نجح الباحثون مؤخرًا في تطوير أداة تَعتمِد على الحمض النووي، لقياس فرق الجهد الكهربائي بين داخل العضيات الخلوية، وخارجها. وتجدر الإشارة إلى أن هذه العضيات الخلوية هي بِنًى مغطاة بالأغشية، توجد داخل خلايا الحيوانات وغيرها من الكائنات.

وكانت يامونا كريشنان -من جامعة شيكاجو بولاية إلينوي- وزملاؤها قد تمكنوا من تطوير مستشعِر مصنوع من جديلتين من جدائل الحمض النووي، مرتبطتين بجزيئين لنوعين من الصبغات الفلورية، يستجيب أحدها للتغيرات في فَرْق الجهد، عن طريق تغيير وهجه. ويرتبط الحمض النووي ببروتينات محددة فوق سطح الخلية، مما يسمح للمستشعِر بدخول الخلية.

يمكن لهذه المستشعرات قياس "الجهد الغشائي" -وهو فَرْق الجهد عبر الأغشية- لعدة أنواع من العضيات الخلوية، بما فيها الليسوسومات (موضحة باللون الأخضر)، التي من شأنها تدمير الأجزاء المتهالكة من الخلايا. والأمر الأكثر لَفْتًا للانتباه هو أن الفريق عثر على جهد غشائي في بعض العضيات الخلوية، لم يكن يُعتقَد من قبل وجوده فيها.

ويشير الباحثون إلى أن هذا المستشعر قد يسهم في الكشف عن كيفية استخدام هذه العضيات الخلوية للكهرباء في تنظيم وظائفها.

Nature Nano. (2020)