يشبه طرف الكروموسوم موقفاً لركن السيارات عند مدخل مبنى: لا بد أن يُشغل، وإلا حسبته الخلية عطلاً وبدأت ترمم ما ليس مكسوراً. وفي الخميرة يؤدي بروتين Cdc13 دور المنظّم لهذا الموقف. فهو يتعرف على القسيم الطرفي، أي الجزء الأخير من الكروموسوم، ويتشبث به. لكن الكيفية التي يفعل بها ذلك ظلت لغزاً طويلاً: هل يأتي منذ البداية في صورة ثنائي، كصاحبين يستقلان سيارة واحدة، أم يأتي فرادى فيحتل المكان وينتظر رفيقه؟
لمشاهدة هذه العملية، ثبّت العلماء على حمض القسيم الطرفي وسمين مضيئين يتبادلان الطاقة عندما يقتربان. وعندما يستقر البروتين على الحمض النووي تتباعد الوسمتان فيتغير التوهج. وهكذا أمكن التمييز بين ثلاث حالات: مكان خالٍ، وبروتين واحد على الحمض النووي، وبروتينان. وتبيّن أن وحدة واحدة من Cdc13 تستقر أولاً على القسيم الطرفي، ثم لا يلتحق بها الثاني إلا بعد ذلك.
وقد أكدت تجارب الطفرات هذه الصورة. فالبروتين العاجز عن الاتحاد برفيقه يبقى وحيداً، والبروتين العاجز عن الإمساك بالحمض النووي لا يستقر أصلاً. وأظهر العدّ المباشر للجزيئات أن المقطع القصير من القسيم الطرفي يستوعب بروتينين على الأكثر، بينما يستوعب المقطع الأطول حتى أربعة. كما يتحمل ثنائي البروتينات ارتفاع تركيز الملح، بينما يُغسل البروتين الوحيد.
وتفسر هذه الاستقرار على مرحلتين كيف تميّز الخلية طرف الكروموسوم الحقيقي من كسر عارض. فالبروتين الوحيد يتحقق سريعاً من صحة موقعه، وإن كان خاطئاً انصرف. أما إذا كان المكان صحيحاً فيصل البروتين الثاني ويثبّت المعقد. وهذا يشبه عمل الحراسة: يفحص أحد الأفراد الموقع أولاً، ثم يستدعي رفيقه ليقفا معاً على المعبر.
والآن بعد أن اتضح أن المعقد المستقر يتكون من بروتينين، تصبح الخطوة التالية رؤية بنيته بدقة ذرية. وسيساعد ذلك في فهم لماذا يلزم اثنان بالضبط لحماية القسيم الطرفي حماية متينة، وكيف تؤثر في هذه العملية بروتينات أخرى تعمل إلى جانبها. لكن الواضح حتى الآن أن الاستقرار عند طرف الكروموسوم أعقد مما بدا: واحد أولاً، ثم الثاني.
ثابت تفكك معقد Cdc13 مع حمض الطرف الصبغي نحو 1 نانومولار، أي أنه عند تركيز بروتيني يعادل جزيئاً واحداً لكل مليار جزيء ماء يكون نصف الحمض النووي مرتبطاً بالفعل. وللمقارنة، يقع ثابت التفكك المعتاد لكثير من الإنزيمات مع ركائزها في نطاق الميكرومولار، أي أضعف بألف مرة.
لم يُنشر على arXiv. هنا صفحته وملف PDF والصياغة الشكلية: يمكنك التحقق بنفسك، لا مجرد قراءة تحليلنا.