مُستَخْفون قدماء في عيوننا

لطالما أثارَتْ بروتينات عدسات العين دهشةَ العلماء وفاجأتهم بسبب استقرارها المستمر مدى الحياة وتاريخها التطوُّري غير العادي، والآن اكتشَفَ الباحثون إنزيمًا بكتيريًّا يفقد وظيفته الأصلية في الكائنات الحية الراقية بسبب عائلة مختلفة من البروتينات، ويمارس دورًا بنائيًّا في عدسات العين لدى الفقاريات.

أجرى جريم ويستو وزملاؤه في المعهد القومي للعيون في بيت حِسْدَا، في ماريلاند بالولايات المتحدة، بالتعاون مع باحثين من كلية بيركبيك في جامعة لندن بالمملكة المتحدة، أبحاثًا وراثية وبنائية على بروتين لينجسين (بروتين العدسات الشبيه بسينثيتاز الجلوتامين) في الفئران وغيرها من سلالات الفقاريات الأخرى.

كان هذا هو أول عضو غير بكتيري في العائلة يتمُّ اكتشافه، إلا أن بحثًا لاحقًا في جينوم قنفذ البحر كشَفَ عن عدة جينات مرشَّحة لإنتاج بروتينات مماثلة في هذا الكائن الحي. وحتى الآن، لا يُعرَف الموضع الذي يعبِّر فيه قنفذ البحر — الذي لا يملك عيونًا — عن البروتينات المماثلة، ولا يُعرَف فيمَ تُستخدَم.

اختبر ويستو وزملاؤه اللينجسين المأخوذَ من عدسات عين الفأر بحثًا عن أيِّ نشاط إنزيمي مرتبط بوظيفة سينثيتاز الجلوتامين الموروث، ولكنهم لم يجدوا شيئًا. وتماشيًا مع هذا الاكتشاف، عُثِر على إحدى بقايا الحمض الأميني التي تُعتبَر ضرورية لسينثيتاز الجلوتامين بعد أن تعرَّضت للطفرات في بروتينات اللينجسين بالفقاريات. ويشكُّ الباحثون في أنها ربما تؤدِّي دورًا بنائيًّا في عدسات العين.

توجد أمثلة سابقة لبروتينات إنزيمية تؤدِّي وظائفَ مختلفة في عدسات العين، حسبما يشرح ويستو قائلًا: «نحن معتادون على فكرة أن الإنزيمات — مثل إنزيم نازعة هيدروجين اللاكتات — تؤدِّي أدوارًا جديدة في عدسات العين لدى الفقاريات.»

إلا أنه في هذه الحالة ثمة منعطف جديد في قصة التطور؛ يقول ويستو: «المفاجأة الكبرى في هذه القصة هي إدراك أن اللينجسين قديم للغاية، وينحدر في الواقع من عائلة إنزيمية لم تكن موجودة إلا في بدائيات النواة.» ويضيف قائلًا: «يبدو أن إنزيمات هذه العائلة كان يُعبَّر عنها في الواقع في أسلاف فقارية عتيقة للغاية، ولكنها فُقِدت خلال التطوُّر البيولوجي. وقد بقي عضو واحد في جينوم الفقاريات؛ لأنه اكتسَبَ دورًا مختلفًا ومتخصِّصًا في العدسات، مما جعله يفقد دورَه التحفيزي الموروث في العملية.»