تجديد الأطراف في بعض الحيوانات:
تخيل تنقطع ذراعك وتنقهر عليها وبعد فترة تشوف طالعتلك ذراع جديدة ولا عبالك صاير شيء، حلوة الدنيا هيج مو؟

بعض الحيوانات تجدد أطرافها وبعض المرات حتى أعضاءها الحيوية، حيوان الـAxolotl سمندل المكسيك عنده قدرة تجديد الأطراف والأعضاء الداخلية مثل القلب! وحتى الحبل الشوكي، القرش على الطرف الآخر ميكدر ع ذني بس يكدر يجدد سنونه لحد ما تحين ساعته (لاحظ الفائدة التطورية بالنسبة لكونه حيوان مفترس).

زين شنو الميكانيكية ورا هالشيء؟ الجواب سالفة بين سالفتين، ¹ الخلايا المتجددة ممكن تكون ناشئة من الخلايا الجذعية، بأن تتمايز الخلايا الجذعية إلى النوع المطلوب.
² أو فد نوع خلايا معينة يلغي التمايز مالته ويرجع إلى كونه خلية جذعية ومن ثم تتمايز إلى النوع المطلوب، باختصار تتحول الخلايا من نوع معين إلى نوع آخر مختلف، يعني العملية لو خطوة وحدة مثل أول نقطة لو خطوتين مثل هنا.

الخلايا الجذعية stem cells: خلايا غير متمايزة لها القدرة على التمايز إلى أي نوع من الخلايا، مدى التمايز يختلف حسب نوع الخلايا الجذعية:
¹ Totipotent: e.g., the zygote and the cells at the very early stages following fertilization (i.e. the 2-cell stage).
² Pluripotent: e.g., human embryonic stem cells and human induced pluripotent stem cells.
³ Multipotent: e.g., adult stem cells and cord blood stem cells.

بالنسبة إلنا كبشر، الكبد هو العضو الوحيد القادر طبيعيًّا على التجديد regeneration حتى بعد فقدانه جزء كبير منه، ولاحظ أكو فرق بين تجديد يعني يكمل النقص بدون آثار scars، وبين إصلاح الخلل repair بحالة التئام الجروح مثلا، تجديد الكبد معقد هنا، يعتمد على كل الخلايا الكبدية مو على الجذعية.

هل بيوم من الأيام البشر ح يتوصلون إلى تنمية الأطراف؟ ع الأغلب لا بس الله العالم.

الخلايا الجذعية الجنينة لها القدرة على التمايز لأي نوع من الخلايا (واسعة القدرة)، عكس الخلايا الجذعية البالغة الي تكون متخصصة ضمن نسيج معين أي مسارها محصور بنوع أنسجة معين (محدودة القدرة).
بسنة ٢٠٠٦ العالمان شينيا ياماناكا وكازوتوشي تاكاهاشي باليابان استطاعوا تحويل خلية جذعية بالغة محدودة القدرة إلى خلية جذعية واسعة القدرة، سموها Induced pluripotent stem cells (iPS cells or iPSCs)
باختصار، يعني تكدر تاخذ خلايا جذعية من الدم أو من الجلد وبالمختبر بإضافة أربعة عوامل تستطيع تحويل هذي الخلايا إلى خلايا واسعة القدرة ومن ثم تحويلها إلى نوع الخلايا الي تريدها.

four specific genes (named Myc, Oct3/4, Sox2 and Klf4), collectively known as Yamanaka factors, encoding transcription factors could convert somatic cells into pluripotent stem cells.

هذا الاكتشاف خلى شينيا ياماناكا مع جون غوردون يحصلون على جائزة نوبل بسنة ٢٠١٢.

الاكتشاف هذا كلش عظيم أكثر مما تتصور، تكدر تاخذ خلايا منك وبيك autologous بحيث من تعيد زرعها ما تصير أي استجابة مناعية عكس مما تنزرع خلايا شخص آخر allogeneic وتعال اكبت المناعة.
وتكدر تجري عليها تجارب الأدوية وتشوف تطور المرض على خلايا بشرية حقيقية بالمختبر مو بداخل شخص وتعال اجرب بيك، وطبعا بدل ما تستخدم خلايا جذعية جنينية.

شنو الفروقات بين الخلية الطبيعية والخلية السرطانية؟
¹ Replicative Immortality
الخلايا الطبيعية عدها حد للانقسامات والتكاثر بعملية الـ Mitosis الانقسام الخيطي، تستمر الخلية الطبيعية بالانقسام بحدود ٥٠ مرة لحد ما توصل لهذا الحد Hayflick limit أو ما يسمى الشيخوخة التكاثرية، السبب راجع إلى نقصان طول التيلومير (جزء في نهاية الكروموسوم) بكل انقسام لحد ما توصل لطول حرج معناها هاي هي وصلت للشيخوخة الخلوية.
الخلية السرطانية ما توصل لهذي المرحلة، زين ليش؟ بسبب وجود إنزيم الـtelomerase هالإنزيم وظيفته يطول التيلومير بالتالي ما راح يقصر وتظل الخلية السرطانية خالدة حية ترزق وتتكاثر.

² Genome Instability
عملية تضاعف الDNA بالخلية الطبيعية البشرية معتنى به، إذا حدثت أي طفرة لخلية داخلة بعملية تضاعف الDNA راح توقف العملية تصلح الطفرة وترجع الأمور طبيعية.
هالشيء ما يحدث بالخلية السرطانية، راح تصير طفرات وتظل الخلية تتضاعف بالانقسام الخيطي Mitosis ولا عبالك صاير شيء.
بالإضافة إلى أن الجينات المثبطة للأورام tumor suppressor genes (TSGs) راح تتثبط بحالة السرطان وتتحفز الجينات المسرطنة oncogenes.

³ Evasion of Growth Suppressor Signals
الخلايا الطبيعية تعتمد على pro- and anti-proliferation signals إشارات تحدد إذا الأصلح للخلية تستمر بالتكاثر أو توقف، عكس الخلايا السرطانية تتجاهل المنع، وتظل تتكاثر على راحتها.
تخيل الجينات المثبطة للنمو كحراس يشتغلون ويمنعون الخلية المتضررة من إكمال شغلها، من ينفقدون أو تصيرلهم طفرة هنا ظل البيت لمطيرة وطارت بيه فرد طيرة.
مثال على هالحراس (الجينات المثبطة للورم) هنretinoblastoma (Rb) وp53.

⁴ Resistance to Cell Death
إذا صار فد خلل معين مثل DNA damage راح تتجه الخلية الطبيعية لموت الخلايا المبرمج apoptosis، بس بحالة الخلية السرطانية فراح يصير تعبير لعوامل مضادة لموت الخلايا المبرمج (مثل Bcl-2) بالتالي احتمالية موتها راح تقل.

⁵ Sustained Proliferation
بالإضافة للعوامل ال٤ الفوك، فالخلية السرطانية تتكاثر بفعل عوامل مسرطنة مثل RAS، وتستطيع أيضا تحفيز الخلايا الطبيعية حولها علمود توفرلها عوامل نمو growth factors مثل EGF.

العلاج بالبكتريا!
البكتريا صنفين نافعة وضارة، الضارة تكون مفيدة ببعض الحالات مثل استخدام سلالات ضعيفة لإنتاج اللقاح، بس حجينا مو هنا..

موضوعنا عن البكتريا النافعة بمعظم الحالات، وتحديدا حجينا ع الـ probiotics
“live microbes when administered in adequate quantities, confer health benefits on host organisms”
هالبروبايوتكس تنوخذ كمكملات أو بالأكل الطبيعي.
بعدين هالبكتريا راح تروح لعدة أماكن بالجسم مثل الأمعاء والفم والجلد والجهاز التناسلي.

الهن عدة فوائد، منها التنافس على المغذيات nutrients ومواقع الارتباط receptor-binding sites، وإنتاج مواد تقلل من إمكانية نمو الكائنات الضارة، وتحسين وظيفة جهاز الأمعاء.
وأيضا تنظيم جهاز المناعة وتفعيل خلاياه بحيث تكون مستعدة لمحاربة الكائنات الضارة، وزيادة إنتاج ال anti inflammatory cytokines السايتوكينات المضادة للالتهاب علمود يصير توازن بين السايتوكينات المضادة للالتهاب والمؤيدة وما يصير رد فعل مبالغ بيه.

وتخيل حتى تأثر ع مزاجك!! من خلال إنتاج نواقل عصبية neurotransmitters في الأمعاء (إي نعم أكو شيء اسمه جهاز عصبي معوي) فراح يأثر ع الدماغ ويغيرلك المزاج والسلوك وبدل ما تكون مكتئب وحال الضيم حالك راح البكتريا الكيوت تخليك سعيد والحياة حلوة.

طبعا شباب لها أيضا أدوار حلوة بمقاومة وعلاج الأمراض مثل السرطان والقولون العصبي وارتفاع مستوى الكوليسترول في الدم وغيرها. ها وإذا تردون فموجودة بالروبة. XD

استخدام الأسلحة البيولوجيّة:

خلال الحرب الأمريكيّة - الفيتناميّة قامت القوات الأمريكية برشّ أكثر من ٢٠ گالون (يعني بالـ ٧٦ مليون لتر) من مجموعة مبيدات عشبية باسم حركي: مبيدات قوس قزح، جان هدفها إن تقضي ع الغابات الكثيفة الي جانت العصابات المسلحة الفيتنامية تختبئ بيها.

من ضمن هالمبيدات جان أكو مبيد ومزيل للأوراق النباتية اسمه العامل البرتقالي ويا بلوى العامل البرتقالي، هذا ظلوا ١٠ سنين يرشّون بيه (1961-1971)، هالمبيد يحتوي على مادة تعتبر من أكثر المواد المسرطنة للإنسان، اختصارها TCDD، هالمبيد سوى مصايب والبلوى إنه آثاره بعدها لهسة! سوى سرطانات منها سرطان الدم وسرطانات لمفاوية وسرطان الكبد وتشوهات خلقية وأمراض عصبية وأمراض قلب ومصايب تعد ولا تحصى!

هاي عدا عن التأثير ع البيئة أحجي وما أخلص! أكثر من مليونين هكتار من الغابات بفيتنام راحت وانقرضت الحيوانات والنباتات الي جانت هناك وتلوثت التربة والمياه وبعض الحيوانات بحيث من يستهلكهن البشر للآن يتأذى وسالفة ما تخلص، حتى تغييرات بالـgene expression صارت.

بعد نهاية الحرب الولايات المتحدة طبعًا ما اعتذرت، قدمت تعويضات لبعض المحاربين الأمريكيين وسوت حملات تنظيف بفيتنام، بس ما تعوضوا الضحايا الفيتناميين لا من الحكومة ولا من الشركات الأمريكية الي انتجت المواد (المحكمة الأمريكية رفضت القضية بحجة عدم وجود دليل قانوني كاف لإثبات المسؤولية المباشرة) ولا اندارلهم بال.

تخيل أنت تتجه لمكان بسرعة خيالية، المشكلة أنت مستمر تمشي وتمشي وما توصل، ولا حتّى تقترب ولو شوية! حتلو استمريت للأبد، شنو السبب؟!

الفضاء يتوسع، وكل شيء قريب أو بعيد منا (كوكب الأرض) دا يبتعد أكثر وأكثر، بس سرعته تختلف حسب مدى القرب أو البعد، كلما الوجهة الي نريد نروحلها أبعد كلما سرعة ابتعادها أكثر، هالعلاقة لها معادلة:
v= Ed
V: سرعة ابتعاد الجسم
d: المسافة منا
E: معدل التوسّع، أو ثابت هابل

السرعة تتناسب طرديًا مع المسافة، معناها الشيء الي يبعد عنا 10 أضعاف راح يبتعد أكثر بـ10 أضعاف،
والـE ثابت، وحددوه كقيمة تقريبية بـ:
70 (km/s)/Mpc
الـMpc اختصار لـmegaparsec مليون فرسخ فلكي، هي وحدة قياس المسافة بالفضاء، معناها لكل Mpc من المسافة فالفضاء رح يتحرك 70 كيلومتر لكل ثانية!

زين مركبتنا الخيالية تتحرك بسرعة ٧٠ كيلومتر بالثانية، سؤال: شكد وراح نوصل؟

شنو هي الخوارزميّة؟
الخوارزمية مجموعة خطوات محددة نتبعها علمود نلكى حل لفد مشكلة بشكل منطقي متسلسل، بأن نخلي input فد بيانات علمود تخرجنا output الناتج النريده.

اسمها جاي من العالم محمد بس موسى الخوارزمي، بعد كتابته لكتاب الحساب الهندي وكتاب الجمع والطرح في الحساب الهندي، بحيث جانوا قبل ليبدون يحلون مشكلة حسابية يكولون Dixit Algorismi معناه: قال الخوارزمي، فارتبط اسمه بهالمفهوم.

Phet
موقع لطيف يسوي stimulations لعدة عمليات، توني سويت ع ال gene expression مثلًا.