در مکانیسم جدید، پیام های ژنتیکی از سلولی به سلول دیگر ارسال می شود ...
پیام های ژنتیکی نقش موثری در انتقال اطلاعات وراثتی بر عهده دارند. اطلاعات وراثتی همیشه مثبت نیستند. در واقع بسیاری از بیماری ها حاصل پیام های مشکل دار ژنتیکی هستند. دانشمندان دانشگاه استنفورد ادعا می کنند توانسته اند پیام رسانی ویروس ام ۱۳ را کنترل کنند و این ادعا اگر درست باشد گام بسیار بزرگی خواهد بود.
ام۱۳ ویروسی رشته ای است که انگل باکتری ها می شود. این ویروس از یک رشته DNA با ۶۴۰۷ نوکلئید تشکیل شده است. اگر ما یک باکتری بودیم، ممکن بود این ویروس برایمان کشنده نباشد، اما قطعا دردسرهای زیادیبرای ما ایجاد می کرد. این ویروس بیشتر از آن که کشنده باشد، عارضه دارد. ام۱۳ درست شبیه یک بی خانمان است که از میزبان خود سوء استفاده می کند، اما او را نمی کشد. زمانی که این ویروس وارد باکتری می شود، آنجا را خانه خود می داند، براحتی از غذای میزبان می خورد و بدون هیچ اغماضی اجزای مختلف ساخت باکتری را در اختیار خود می گیرد. بتازگی دانشمندان متخصص در علوم زیستی توانسته اند تغییرات جزئی در این ویروس ایجاد کنند. پروفسور مونیکا اورتیز، نویسنده ارشد مقاله اینترنت بیولوژیکی که در هفتم سپتامبر ۲۰۱۲ (هفدهم شهریور ماه) در مجله مهندسی علوم زیستی چاپ شد، می گوید: ما در حال حاضر می توانیم هر پیام ژنتیکی را که بخواهیم به سلول های مشخصی در یک مجموعه میکروبی ارسال کنیم. پیام ها تنها شامل اطلاعاتی هستند که می توان آنها را در DNA کدگذاری کرد و به همین سبب هر نوع دستورالعمل ژنتیکی خاص را می توان به سلول ها مخابره کرد. به عنوان مثال می توان به این سلول های خاص دستور آغاز رشد، توقف رشد، تولید انسولین و بسیاری از کارهای دیگر داد. از همین تعریف ساده اهمیت این موضوع مشخص می شود. یعنی می توان یک باکتری را به کنترل درآورد تا آن طور که می خواهیم رفتار کند.
محققان ارشد این گروه عبارتند از: دکتر مونیکا اورتیز و پروفسور درو اندی از دانشگاه استنفورد. این محققان با تغییر ویژگی های کلیدی ویروس ام۱۳ موفق به کشف فوق العاده ای شده اند که آن را اینترنت بیولوژیکی یا بای فای نامگذاری کرده اند. در حقیقت، آنها یک مکانیسم بیولوژیکی ایجاد کرده اند که می تواند پیا م های ژنتیکی را از یک سلول به سلول دیگر مخابره نماید. مکانیسم بیولوژیکی فوق الذکر با بیشتر کردن تعداد داده ها و پیچیده کردن آنها باعث می شود دانشمندان بتوانند کنترل بیشتری بر فعالیت های بیولوژیکی این ویروس و باکتری های میزبان آنها اعمال کنند. در این صورت هر گونه اختلال در سیستم کاملا مشخص خواهد شد.
● رابط و پیام
ویروس ام۱۳ شبیه بسته ای از پیام های ژنتیکی است که می تواند براحتی در بدن میزبان تکثیر پیدا کند. ویروس مذکور رشته های DNA میزبان را تحت اختیار گرفته و عملکرد آن را کم کم مختل می کند. پروتئین هایی که به وسیله این ویروس تولید می شوند، قادرند سایر سلول ها را نیز تحت تاثیر قرار دهند. دانشمندان با کنترل DNA این ویروس توانسته اند در پیام رسانی نیز تغییراتی ایجاد کنند. ویروس ام۱۳ از نظر سیستماتیک شبیه یک شبکه ارتباطی یا یک اینترنت پرسرعت است. برای این ویروس مهم نیست چه پیامی ارسال می شود. در هر صورت ویروس تنها به وظیفه خود عمل می کند و هر پیامی که به آن داده شود را به رفقای کناری خود منتقل می کند.
پروفسور اورتیز در ادامه سخنان خود افزود که با توجه به تحقیقات ما تا به اینجا اکنون می توانیم هر پیامی را که می خواهیم توسط این ویروس ها منتقل کنیم. سلول ها به طور طبیعی از مکانیسم های مختلفی نظیر مکانیسم های شیمیایی استفاده می کنند تا بتوانند با یکدیگر راحت ارتباط برقرار کنند. البته پیام رسانی بستگی دارد به میزان پیچیدگی اطلاعات و دامنه اثرگذاری آنها بر مرگ یا زندگی سلول مورد نظر. سیگنال های شیمیایی ساده معمولا هم پیام را ارسال می کنند و هم این که آن را دریافت می کنند. این دو از یکدیگر تفکیک نمی شوند. پروفسور اندی تشریح می کند اگر شبکه ارتباطی بخواهد پیام هایی را در رابطه با میزان قند مخابره کند، آن گاه پیام ها از چند مورد خاص فراتر نمی روند: قند بیشتر، قند کمتر یا بدون قند.
● دامنه تغییرات
زبان ارتباطی میان سلول ها یک زبان کاملا پیچیده است، چراکه این ارتباطات مرز گسترده ای را تحت پوشش قرار می دهند. دانشمندان مدت های مدیدی را صرف رمزگشایی این پیام ها کرده اند. اما از نظر پروفسور رادهیکا ناگپال از دانشگاه هاروارد، تاثیر بر پیام رسانی خود یک جهش بسیار بزرگ برای دانشمندان است. از دیدگاه او این کشف جدید درها را برای شناخت سیستم های بیولوژیکی و حل مشکلات مربوط به آنها خواهد گشود. پروفسور اورتیز در خاتمه اضافه کرد که اینترنت بیولوژیکی در مراحل آغازین خود است. زمانی که شبکه اطلاع رسانی بیولوژیکی برای نخستین بار در دهه ۷۰ به جهان معرفی شد، هیچ کس تصور نمی کرد امروز ده ها هزار کاربرد مختلف برای آن ایجاد شود. اما دنیای علم نشان می دهد هنوز ناگفته ها بسیار است.
Twitter
Google
Yahoo
Delicious
بالاترین
دنباله
نسخه‌ی چاپی
ارسال اين مطلب به دوستان