الدفاعات في الخمائر وحقيقيات النواة ضد اجهاد الاكسدة

تتعرض الخمائر بشكل خاص الى بيئات متذبذبة وبشكل سريع لذلك فان الخمائر وخاصة خميرة الخبز S. cerevisiae المستعملة كنموذج دراسي لدراسة العديد من الظواهر. وتتأثر بالإجهاد التأكسدي، فالتأثيرات السامة لكل من بيروكسيد الهيدروجين و ^-O₂ تعود الى تحولهم الى جذور الهيدروكسيل (•OH) ذات الفعالية العالية ودفاعات الخميرة ضد هذه الظروف يمكن ان تكون اصيلة (Intrinsic) اي غير مستحثه وتعتمد على مرحلة النمو في دورة الخلية وبعض الاحياء يمكن ان تكون الاستجابة مستحثه. وتكون دفاعات الخميرة الرئيسة :

•        تفكيك وازالة سمية مركبات الاوكسجين الفعالة.

•        الحفاظ على توازن أيونات المعادن ومنعها من انتاج •OH.

•        تصحيح التدمير الحاصل.

وتعرض الخمائر الى بيروكسيد الهيدروجين يؤثر عليها وذلك نتيجة لاضطراب توازن الاكسدة والاختزال في الخلية فمثلا في الخميرة Schizosaccharomyces pombe يؤدي الى اضطراب عمليات الانتساخ بنمط يعتمد على تركيز البيروكسيد. اذ ان التراكيز المختلفة تحفز استجابات مختلفة، وهناك حوالي 56 جين يتغير التعبير عنها عند الاجهاد التأكسدي، وبعض هذه الجينات تعمل ضمن مسارات الاستجابات العاملة مثل الكاتيليز و Peroxidase . وتحوي الخمائر على حوالي 12 جين من 56 المذكورة تكون متخصصة جدا ببيروكسيد الهيدروجين ومنها التشفير للـ Thioredoxin reductase الذي هو من المحتمل ان يكون من Flavohemoproteins التي تعمل في مسارات مضادة للأكسدة.

كما ان بيروكسيد الهيدروجين يحث بعض الناقلات الغشائية مثل Ser / Thr kinase التي تنظم توازن الايونات في الخلايا، كما انه يحث تخليق الايونات العاملة في مسار تخليق واستعمال كل من Pyridoxine , Riboflavin وذلك لان الاخير يمكن ان يقلل او يخمد من فعالية ذرات الاوكسجين الاحادية (والذي يحمي من تأثير O₂^- في مرضى السكري).

وعندما تتطبع الخمائر وكما هو الحال مع الخلايا الخضرية للبكتريا فان تعريض الخلايا لجرع واطئة من العوامل المجهدة مثل بيروكسيد الهيدروجين يمكن ان تصبح الخلايا مقاومة له عند تعريضها مرة اخرى، وأثناء عملية التطبع تقوم الخلايا بحث تخليق سلاسل بيبتيدية متعددة البعض منها خاص بالبيروكسيد. وفي التطبع للبيروكسيد يكون الكاتيليز والكلوتاثايون هما اللاعبان الرئيسان في الاستجابة التطبيعية.

اما في الاحياء الاخرى وخاصة الابتدائيات فان تعرضها لظروف الاجهاد التأكسدي وغيرها من الاجهادات فانها تخلق مستويات عالية من بروتينات الصدمة الحرارية مثل Hsp60 , Hsp70.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .