تعريف حبيبات الإجهاد:
حبيبات الإجهاد هي عبارة عن تجمعات تتكون من بروتينات وجزيئات (RNA)، معظمها مجمعات بدء ترجمة متوقفة وتتشكل عادةً بطريقة قابلة للعكس عند الإجهاد الخلوي، إذ يمكن لحبيبات الإجهاد أيضًا أن تعجل من تكوين مجاميع بروتينية سامة مثل تلك التي تظهر أثناء تطور أنواع معينة من الأمراض العصبية.
تشير التطورات الحديثة إلى أن استجابة استقلاب الحمض النووي الريبي للتوتر لها دور مهم في الفيزيولوجيا المرضية للأمراض التنكسية العصبية وخاصة التصلب الجانبي الضموري والخرف الجبهي الصدغي ومرض الزهايمر، حيث تتحكم بروتينات ربط الحمض النووي الريبي (RBPs) في استخدام الرنا المرسال أثناء الإجهاد، جزئيًا من خلال تكوين عضيات عديمة الغشاء تسمى حبيبات الإجهاد (SGs).
تتشكل هذه الهياكل من خلال عملية فصل الطور السائل عن السائل، مسارات كيميائية حيوية متعددة تنظم بيولوجيا (SG)، وتشتمل مسارات الإشارات الرئيسية التي تنظم تكوين (SG) على هدف الثدييات لعامل بدء الترجمة حقيقية النواة ورابامايسين، في حين يتم التوسط في المسارات التي تنظم تشتت (SG) وإزالته بواسطة البروتين المحتوي على الفالوسين والشلال الجسيمي الذاتي.
كما أن التعديلات اللاحقة للترجمة على الممارسات التجارية التقييدية تساهم بقوة في تنظيم لجان الدراسات، إذ تشير الدلائل إلى أن (SGs) من المفترض أن تكون هياكل عابرة لكن الضغوط المزمنة المرتبطة بالشيخوخة تؤدي إلى (SGs) مزمنة ومستمرة، ويبدو أنها تعمل بمثابة نقطة تركيز لتجميع البروتينات المرتبطة بالأمراض.
يتم اقتراح نموذج يصف كيف يمكن أن تؤدي نقاط الضعف الجوهرية في استقلاب الحمض النووي الريبي الخلوي إلى التجميع المرضي لـ (RBPs) عندما تصبح (SGs) ثابتة، وقد تؤدي هذه العملية إلى تسريع الفسيولوجيا المرضية للعديد من الأمراض التنكسية العصبية والاعتلالات العضلية وتقترح أهدافًا جديدة للتدخل المرضي.
دور حبيبات الإجهاد:
حبيبات الإجهاد هي حبيبات (RNP) محفوظة من تجمعات (mRNPs) غير المترجمة، حيث تعتبر حبيبات الإجهاد ديناميكية وتظهر سلوكيات شبيهة بالسائل، ولكنها تحتوي أيضًا على بنى أساسية مستقرة، وتعزز التفاعلات العديدة تجميع حبيبات الإجهاد بما في ذلك تلك التي تنطوي على مجالات البروتين المضطربة جوهريًا.
يتأثر تجميع حبيبات الإجهاد والتفكيك والديناميكيات بمرافق البروتين وهليكازات الحمض النووي الريبي، والعديد من التعديلات اللاحقة للترجمة، حيث تساهم الطفرات التي تغير تكوين حبيبات الإجهاد في حدوث بعض الأمراض التنكسية العصبية وبعض أنواع السرطان.
حبيبات الإجهاد عبارة عن تجمعات من البروتينات النووية غير المترجمة (mRNPs) التي تتشكل من (mRNAs) المتوقفة في بدء الترجمة، إذ تتشكل حبيبات الإجهاد من خلال التفاعلات بين البروتينات المرتبطة بـ (mRNA) التي تربط معًا مجموعات (mRNPs).
تتضمن التفاعلات التي تعزز تكوين حبيبات الإجهاد التفاعلات التقليدية بين البروتين، بالإضافة إلى التفاعلات التي تشمل المناطق المضطربة جوهريًا (IDRs) للبروتينات، حيث يتم تعديل تجميع وتفكيك حبيبات الإجهاد من خلال العديد من التعديلات اللاحقة للترجمة، بالإضافة إلى العديد من مجمعات (RNP) المعتمدة على (ATP) أو مجمعات إعادة تشكيل البروتين.
وهذا يوضح أن حبيبات الإجهاد تمثل سائلًا نشطًا، حيث تحافظ مدخلات الطاقة على حالتها الديناميكية، إذ يعمل تكوين حبيبات الإجهاد على تعديل استجابة الإجهاد والعدوى الفيروسية ومسارات الإشارات، ويساهم تكوين حبيبات الإجهاد المستمر أو الشاذ في الإصابة بالأمراض التنكسية العصبية وبعض أنواع السرطان.
حبيبات الإجهاد تجمعات غير غشائية من (mRNA) والبروتين (mRNP) تتشكل عندما يكون بدء الترجمة محدودًا، والذي يحدث أثناء العديد من استجابات الإجهاد، حيث يُعتقد أن حبيبات الإجهاد تؤثر على وظيفة الرنا المرسال والتوطين والتأثير على مسارات الإشارات.
عادةً ما يكون تكوين حبيبات الإجهاد عملية ديناميكية وقابلة للعكس، ومع ذلك فإن الطفرات المرضية في البروتينات التي تزيد من تكوين حبيبات الإجهاد أو تقلل من التخلص منها، يمكن أن تؤدي إلى تراكم غير طبيعي للتجمعات التي تشترك في المكونات مع حبيبات الإجهاد، إذ يرتبط التراكم غير الطبيعي للحبيبات الشبيهة بحبيبات الإجهاد بمرض التنكس العصبي، كما أن التفاعلات والآليات الجزيئية التي تنظم تجميع حبيبات الإجهاد، وكيف يمكن أن تتغير في المرض وتبقى غير معروفة.
تعتبر حبيبات الإجهاد هي أعضاء في فئة ناشئة من العضيات غير المرتبطة بالغشاء، ويُعتقد أنها تمثل قطرات سائلة لزجة متعددة المكونات تنتج تلقائيًا عن طريق فصل الطور السائل عن السائل (LLPS)، وتُظهر قطرات (LLPS) في المختبر العديد من خصائص حبيبات الإجهاد في الجسم الحي بما في ذلك الاندماج والترطيب والقص والديناميكية.
يمكن أن يكون الدافع وراء (LLPS) في المختبر تركيزات محلية عالية من البروتينات التي تحتوي على مناطق مضطربة جوهريًا (IDRs) ونظرًا لتخصيب البروتينات المحتوية على (IDR) في حبيبات الإجهاد وحبيبات (mRNP) الأخرى، فقد أدى ذلك إلى اقتراح أن (IDRs) على بروتينات ربط الرنا المرسال تشكل تفاعلات غير متجانسة ومتجانسة تقود التكوين الأولي لحبيبات الإجهاد وأجسام P.
