الدنا الوامض يثبت بأن الجزيئات في الخلايا الحية تتألّق من تلقاء نفسها

الخلايا الوامضة

ظلّت الكتب المرجعية لسنوات تُردّد بأن الجزيئات الضخمة داخل الخلايا مثل الدنا والرنا والبروتينات لا تمتص الضوء والأشعة المتألقة من تلقاء نفسها على الأقل. ولكن فريقاً من كلية ماكورميك الهندسية بجامعة نورث وسترن على وشك تفنيد هذا الاعتقاد.

ويعدّ التألّق انبعاثاً للضوء عن طريق مادة قامت بامتصاص الضوء أو بعض أنواع الأشعة الكهرومغناطيسية.

وفي علوم الحياة، يستخدم هذا النوع من التألّق كطريقة لتعقّب أو تحليل الجزيئات البيولوجية دون تخريبها.

ويُذكر أن بعض البروتينات أو الجزيئات الصغيرة في الخلايا تتألّق بشكل طبيعي حالياً، ولكن يعتمد الباحثون عادةً على أصباغ متألّقة خاصة عند تصوير الجزيئات الضخمة لتعزيز التباين. وقد يصبح استخدام الأصباغ الاصطناعية من الماضي قريباً.

الدنا الوامض

رصد الأساتذة في جامعة نورث وسترن، فاديم باكمان وهاو زانغ وتشنغ سن، بأن الدنا يقوم بأمر لم يلاحظه أحد من قبل، وهو الوميض. ففي بحثهم المنشور في دوريّة الاكاديمية الوطنية للعلوم، وصف الفريق كيفية اكتشافهم لإثارة الجزيئات الضخمة وتألّقها عندما تُضاء بالضوء المرئي.

وفي الواقع فقد تألّقت الجزيئات بشكل أفضل منه فيما لو استعملت وامضات قوية.

إذاً لماذا لم يتمّ رصد الوميض من قبل؟ والجواب: لأن الجزيئات تقضي معظم الوقت في "الحالة المظلمة"، وهي الحالة التي لا تمتصّ فيها أو تُصدر أي ضوء، وذلك وفقاً للأستاذ فاديم باكمان. كما شبّه الوضع بالتدريب الرياضي المتقطّع، حيث يناوب العدّاؤون مثلاً بين الجري السريع جداً والراحة.

وقال أيضاً: "قد يمكنك رصدهم أثناء فترة الراحة وبالتالي تفترض بأنهم لا يقومون بشيء، وهذا ما يقوم به الدنا والبروتينات. فهم يتألّقون لفترة قصيرة تليها فترة راحة طويلة جداً."

وقد يمهّد هذا الاكتشاف الطريق للتصوير النانوي الكمّي فائق الدقة الخالي من الملوّثات السامة، مما يصعّب على الباحثين الحصول على صور نشطة للخلايا الحية.

ومن المفترض أن تسير الأمور بشكل جيد مع تقنيات تصوير الدنا المحسّنة والتي باستطاعتها فحص شرائط الدنا بالمقياس النانوي.

ويقول الأستاذ هاو زانغ: "هذا هو الأمر المثالي لأن الملوّثات سامة، وتجعل التصوير أقل دقة."

التألّق الذاتي لكروموسوم مفرد. حقوق الصورة: جامعة نورث ويسترن