في أوركسترا مؤلّفة من 302 عصبون لدى دودة Caenorhabditis elegans، ظلّ بروتين NHR-49 زمناً طويلاً يُعدّ قائداً لا يدير سوى مخزن الدهون. لكن تجربة جديدة تُظهر أن هذا القائد قادر على الصعود إلى المسرح من دون دفتر نوتة دهني.
أخذ العلماء ديداناً أُوقف فيها جين nhr-49 إيقافاً تاماً، ووضعوها في طبق بتري تفوح من إحدى جوانبه رائحة ثنائي الأسيتيل (diacetyl)، وهي الرائحة التي تعني للدودة «هنا طعام». زحفت الديدان السليمة بثقة نحو العبير، أما الطافرات فقد ضاعت. ومع ذلك، تفاعلت الطافرات مع روائح جاذبة أخرى تلتقطها عصبونات مختلفة تفاعلاً عادياً. أي أن البروتين ليس ضرورياً لحاسة الشم عموماً، بل لخط اتصال واحد بعينه.
ولفهم المكان الذي يعمل فيه البروتين تحديداً، شغّله العلماء في أنسجة مختلفة: في العصبونات، والعضلات، والأمعاء، والجلد. ولم يُعِد السلوك الطبيعي إلى الديدان سوى العصبونات والعضلات. بل أكثر من ذلك، قلّ في عصبونات AWA لدى الطافرات مقدار البروتين المُبلِّغ المتوهّج الذي يُظهر نشاط جين odr-10، وهو الجين الذي يرمّز مستقبل رائحة ثنائي الأسيتيل. ويبدو أن NHR-49 يدعم «الهوائي» في العصبون دعماً مباشراً.
وتبيّن أن البروتين نفسه ضروري أيضاً للتعوّد على اللمس. فقد وُكزت الديدان 30 مرة متتالية بفاصل 10 ثوانٍ، وكانت الديدان السليمة تتراجع في كل مرة أقل من سابقتها. أما الطافرات فقد تفاعلت مع الوكزة الأولى بالحيوية نفسها، لكنها لم تغيّر سلوكها تقريباً مع نهاية السلسلة، وكأنها لم تحفظ أن الوكزة آمنة.
وهكذا اتضح أن «محاسب» الاستقلاب هو أيضاً مخرج للمشاهد الحسية. كان يبدو سابقاً أن NHR-49 لا يؤثر في السلوك إلا عبر استقلاب الدهون، كقائد يدير أوركستراه بتغيير الإضاءة في القاعة. أما الآن فيتبيّن أنه قد يقترب من عازف بعينه ويصحّح آلته مباشرة. وفي هذا إشارة للطب: فالبروتينات التي تراقب استقلاب المواد قد تضبط في الوقت نفسه عمل الأعصاب، وربما تقف اضطرابات هذا الضبط وراء أمراض تتشابك فيها الأيض والسلوك.
رغم جهازه العصبي الضئيل المكوّن من 302 خلية عصبية، تميّز C. elegans الروائح بخلايا حسية متخصصة: AWA مسؤولة عن العطور الجاذبة، وAWC عن جاذبات أخرى، وASH عن النفور. وقد تبيّن أن NHR-49 «قائد أوركسترا» للتفاعلات المعتمدة على AWA وحدها.
لم يُنشر على arXiv. هنا صفحته وملف PDF والصياغة الشكلية: يمكنك التحقق بنفسك، لا مجرد قراءة تحليلنا.