تاريخ اكتشاف علم إنقسام الخلايا- Cell Division

سنة الاكتشاف:  1882م

ما هذا الاكتشاف؟

• العملية التي بوساطتها تنشطر الكروموسومات بحيث تتمكن الخلية من الانقسام لتنتج خلايا جديدة

من مكتشف علم انقسام الخلايا؟

• والذر فليمينغ Walther Flemming

لماذا يعد اكتشاف علم انقاسم الخلية ضمن أهم 100 اكتشاف تاريخياً؟

تحمل الكروموسومات المورثات (الجينات التي تحمل بدورها جميع مخططات وخرائط بناء وتوظيف الخلايا والحفاظ عليها داخل الجسم. لم يكن لعلم الوراثة أن يتقدم لولا اکتشاف و دراسة هذه التراكيب داخل نواة كل خلية، كما ويعتمد جزء من فهمنا لعلم الأحياء على معرفتنا بالكيفية التي تنقسم بها الخلاياوتضاعف نفسها لعدد لا يحصى من المرات خلال حياة الكائن الحي.

لقد اكتشف هذان المفهومان كلاهما من خلال تجربة واحدة أجراها والذر فليمينغ. إذ تشكل اکتشافاته جزءاً من البنية التحتية للعلوم الحياتية الحديثة،  كما أن معظم ما نعرفه اليوم عن انقسام الخلايا (المسمی mitosis أو الانقسام الخيطي) مبني على اكتشافات فليمينغ هذه.

كيف تم اكتشاف علم انقسام الخلايا هذا الاكتشاف؟

خلال معظم القرن التاسع عشر، أعيقت الدراسات الميكروسكوبية المتعلقة بالخلايا ووظائفها وتراكيبها نظراً للتركيب الشفاف للجدران والتراكيب الداخلية للخلايا. فبغض النظر عن جودة الميكروسكوب، كانت هذه التراكيب الداخلية تظهر بأشكال رمادية مبهمة، بحيث كان صعباً - إن لم يكن مستحيلاً - التعليق على أية تفاصيل متعلقة بها.

قام العلماء بصباغة الخلايا أملاً برؤية أفضل لأجزائها. على الرغم من أن جميع الأصباغ كانت قاتلة للخلايا، لكن لم يكن هناك منفذ آخر، بل كانت الصبغة ترتبط علی الأقل ببعض التراكيب الدون خلوية دون الأخرى، فتسهل دراستها تحت الميكروسكوب.

على أية حال، لم تكن معظم الأصباغ صالحة للعمل، إذ كانت تلطخ كامل الخلية بلون غامق فتحجب التراكيب التي يفترض بها إظهارها.

ولد والذر فليمينغ Walther Flemming عام 1843م في ساخسینبيرغ بألمانيا. تدرب كطبيب ودرس في الجامعات من 1873 (بعمر الثلاثين) ولغاية 1905م (بعمر الثانية والستين). ولطالما عد نفسه تشريحياً ومتخصصاً في الدراسة المجهرية للخلايا.

عثر فليمينغ على صبغة جديدة عام 1879م (من مخلفات فحم القار) بإمكانها الإرتباط جيداً بمواد خیطية معينة داخل نواة الخلية دون معظم المكونات الأخرى للخلية. وأخيراً، هناك صبغة تسمح له بالتركيز على تركيب واحد معين ضمن نواة الخلية.

أطلق فليمينغ على هذه المادة المصطبغة chromatin «کروماتين أو صبغين» (و تعني اللون باللغة الإغريقية). بدأ بعدها بسلسلة من التجارب مستعملاً أجنة المندر، حيث قام بقطع شرائح برقة المنديل الورقي من الخلايا الجنينية المستنبطة من البيوض المخصبة للسمندر، وصبغها بصبغته.

بالطبع، قتلت الصبغة الخلايا، الأمر الذي أوقف من نشاط الخلية وانقسامها. فكان على فليمينغ أن يدفع ثمن دراسة هذه التراكيب الكروماتينية داخل نواة الخلية الميتة، إذ ما رآه عبر میکروسکوبه كان عبارة عن سلسلة من الصور «الساكنة» لخلايا مجمدة في مختلف مراحل الانقسام. بمرور الزمن، وبتوفر نماذج كافية للدراسة، تمكن فليمينغ من ترتيب هذه الصور بانتظام لتظهر خطوات عملية الانقسام الخلوي.

ففي بدء العملية، تكشف الكروماتين بشكل أجسام خيطية قصيرة (غير فليمينغ اسمها من كروماتين إلى chromosomes «کروموسومات» اشتقاقاً عن الكلمة الإغريقية بمعنى "الأجسام الملونة" ).

سرعان ما اتضح لفليمينغ أن هذه الكروموسومات الخيطية الشكل تلعب دوراً رئيسياً في عملية الانقسام الخلوي، ولهذا أطلق على هذه العملية mitosis «الانقسام الخيطي أو المايتوسس» (نسبة إلى كلمة إغريقية أخرى تعني الخيط). ولا تزال هذه الألفاظ (کروموسومات، مایتوسس) قيد الاستعمال حتى الآن.

وجد فليمينغ أن الخطوة الثانية تقضي بإنشطار كل خيط کروموسومي إلى خيطين متطابقين، فتضاعف بذلك إجمالي عدد الكروموسومات. ثم سحبت هذه المجاميع المتماثلة من الكروموسومات بعيدة عن بعضها البعض، كل نصف منها باتجاه إحدى نهايتي الخلية، تلاه انقسام الخلية ذاتها. فحصلت كل من الخليتين البنويتين على طقم كامل من الكروموسومات على غرار الخلية الأصل.

اكتشف فليمينغ عملية الانقسام الخلوي ونشر نتائجه عام 1882م، ولكن بقيت القيمة الحقيقية لاكتشاف فليمينغ طي الكتمان لثمانية عشر عاماً. حيث جمع هوغو دي فري عام 1900م بين اكتشاف فليمينغ مع اكتشافات غريغور مندل عن الوراثة مدركاً بأن فليمينغ قد اكتشف لتوه الكيفية التي تنتقل بها الصفات الوراثية من الأب لطفله ومن الخلية للأخرى.