علم الأحياء الخلوي وتأثير تضاعف الجينات على حجم الخلايا (2023)

مقدمة:

جسمك يتألف من مجموعة من الخلايا، وهو أمر واضح للغاية. تتنوع هذه الخلايا، التي يبلغ عددها حوالي 37 تريليون خلية، في أنواعها وتشكيلاتها. يتراوح حجم هذه الخلايا بشكل ملحوظ، ولكن رغم هذا التنوع، يظهر أن هناك توازنًا غريبًا بين حجم الخلية الفردية وعددها. يثير هذا الاكتشاف أسئلة حول كيفية زيادة حجم الخلايا دون أن يؤثر ذلك على حجم الكائن الحي نفسه.

تأثير تضاعف الجينات:

قد تكون أحد الفروض الممكنة تأثير تضاعف الجينات داخل الخلايا على حجمها. تشير الأبحاث إلى أن وجود أكثر من نسخة واحدة من الجينات داخل الخلية، والتي تُعرف بتضاعف الجينات، يمكن أن يؤدي إلى زيادة حجم الخلية. على سبيل المثال، في دراسة أجريت على ديدان الأرض، تم دمج بيوضتين غير مخصبتين لتكوين بيضة واحدة تحتوي على نسختين إضافيتين من الجينات، مما أسفر عن نمو دود أطول بنسبة تصل إلى 35٪.

الاستنتاجات:

تثير هذه النتائج تساؤلات مثيرة حول العلاقة بين حجم الخلية وعدد مجموعات الجينات داخلها. وفي الوقت نفسه، يظهر أن زيادة حجم الخلية لا يعني بالضرورة زيادة حجم الكائن الحي بأكمله. يبدو أن هناك مبدأًا أساسيًا يربط حجم الخلية بعدد مجموعات الجينات. يظهر هذا الاكتشاف أهمية فهم كيفية تنظيم حجم الخلية وكيف يستخدم الخلية قالبها الوراثي لتلبية احتياجاتها المتزايدة، وقد تكون هذه المعرفة مفتاحًا لفهم ومكافحة نمو الخلايا الغير المتحكم فيه والانقسام، كما يحدث في حالات السرطان.

المراجع:

1. Bianconi, E. et al. An estimation of the number of cells in the human body.
2. Wikipedia. Sand.
3. Milo, R. & Philips, R. How big is a human cell?
4. Staff Writer. What Is the Volume of One Drop of Water?
5. The Measure of Things. Is 5,000 milliliters as big as a Bowling Ball?
6. Ginzberg, M. B., Kafri, R. & Kirschner, M. On being the right (cell) size.
7. Haldane, J. On Being the Right Size.
8. Li, N., Zhou, H. & Tang, Q. Red Blood Cell Distribution Width: A Novel Predictive Indicator for Cardiovascular and Cerebrovascular Diseases.
9. Davoli, T. & de Lange, T. The Causes and Consequences of Polyploidy in Normal Development and Cancer.
10. Caseys, C. Up-Sizing: The Tale of The Polyploid Giants.
11. Irle, T. & Schierenberg, E. Developmental potential of fused Caenorhabditis elegans oocytes.
12. Fankhauser, G. & Griffiths, R. B. Induction of Triploidy and Haploidy in the Newt, Triturus Viridescens, by Cold Treatment of Unsegmented Eggs.
13. Fankhauser, G. Maintenance of normal structure in heteroploid salamander larvae.
14. Lanz, M. C. et al. Increasing cell size remodels the proteome and promotes senescence.
15. Schmoller, K. M. & Skotheim, J. M. The Biosynthetic Basis of Cell Size Control.
16. Zatulovskiy, E. & Skotheim, J. M. On the Molecular Mechanisms Regulating Animal Cell Size Homeostasis.