ملخصات الأبحاث

التنظيم المتكامل داخل الخلايا الجذعية البشرية المُستحَثَّة متعددة القدرات 

.M. Viana et al

  • Published online:

واجه العلماءُ على مدى فترة طويلة تحديًا هائلًا يتمثل في فهم الطريقة التي تتمكن بها مجموعة فرعية من الجينات المُعبّر عنها من فرض النمط الظاهري للخلايا. ويرجع سبب ذلك إلى كثرة أعداد الجزيئات الداخلة في هذه العملية وتركيباتها، والكَم الهائل من السلوكيات الخلوية التي تُحددها.

وفي هذا البحث المنشور، استطاع العلماء تقليل درجة هذا التعقيد، من خلال التركيز على التنظيم الخلوي، أحد القراءات الرئيسية والمحرك لسلوك الخلايا، الذي يحدث على مستوى البِنَى الخلوية الرئيسية، والتي تُمثل عضيات وآلات وظيفية معينة. وتمكن العلماء من إنشاء الإصدار الأول من «قاعدة بيانات صور الخلية الجذعية البشرية المُستحثة متعددة القدرات المفردة برية النوع» WTC-11 hiPSC Single-Cell Image Dataset v1، الذي يضم أكثر من 200 ألف خلية حية، بتصوير ثلاثي الأبعاد، تغطي 25 بنية خلوية رئيسية.

وبالنظر إلى حجم مجموعة البيانات آنفة الذكر، وجودتها كذلك، فقد أُتيح إنشاء إطار تحليل قابل للتعميم لعمليات تحويل بيانات الصور الأولية للخلايا وبِناها إلى قياسات كمية مخفّضة الأبعاد، بالإمكان تفسيرها من قبل البشر، كما سمح ذلك بتسهيل استكشاف البيانات.

يمتاز هذا الإطار بقدرته على التعبير عن التنوع الواسع بين الخلايا، وهو تنوع يمكن ملاحظته داخل أي مجموعة عادية، كما أنه يُسهّل إدراج بيانات البِنى الخلوية لكل خلية على حدة، ويسمح بإجراء تحليلات كمية على جوانب بعينها معزولة من عمليات التنظيم، سواءٌ أكان ذلك داخل مجموعات الخلايا المختلفة أم على امتدادها كاملة.

وقد اكتشف العلماء كذلك أن التنظيم المتكامل بين خلايا الطور البيني لا يتأثر بنطاق التباين الواسع في أشكال الخلايا داخل المجموعة، وأنَّ المواقع العادية لبعض البِنى أصبحت في حالة استخدام داخل الخلايا الموجودة على حواف المستعمرات، رغم أنَّ «توصيلات» تفاعلاتها مع البِنى الأخرى ظلت على حالتها. وعلى النقيض من ذلك، وجد العلماء أنَّ التغيرات التي تحدث في موقع البِنى خلال المراحل المبكرة من إعادة التنظيم الميتوزي كانت مصحوبة بتغيرات مماثلة في توصيلات بعضها ببعض.