کوی دانش - kooy

مطالعه درخت زندگی و آشکارسازی کارکردهای درونی سلول

 مطالعه درخت زندگی و آشکارسازی کارکردهای درونی سلول
20 شهریور
12:45 1394
دانشمندان بزرگترین نقشه پروتئینی جهان برای نمایش تعامل پروتئین های داخل سلول را تهیه کردند. تصویر فوق شامل ده ها هزار تعامل پروتئینی جدید می باشد که توسط دانشمندان کشف شده اند و حدود یک چهارم تمام تماس های تخمین زده شده پروتئینی در یک سلول را شامل می شود.

تیمی از دانشمندان بین المللی به منظور پرده برداری از نحوه کارکرد پروتئین ها با همدیگر که منتهی به ساخت سلول ها و بدن های مختلف می شود دست به بررسی ارگانیسم های متفاوتی از آمیب و کرم گرفته تا موش وانسان زده اند.

بررسی گسترده انجام گرفته روی پروتئین ها که حاصل همکاری بین هفت گروه تحقیقی از سه کشور بوده و تحت هدایت پرفسور آندرو امیلی از مرکز دانلی دانشگاه تورنتو و پرفسور ادوارد مارکوت از دانشگاه تگزاس در اوستین انجام شده است، منجر به کشف ده ها هزار تعامل جدید بین پروتئین ها شده که حدود یک چهارم تمام ارتباطات تخمین زده شده پروتئینی در یک سلول را شامل می شود.

 درصورتی که تنها یکی از تعاملات یاد شده از دست برود، این امر منتهی به بروز بیماری در بدن خواهد شد، نقشه تهیه شده به دانشمندان در شناسایی پروتئین هایی کمک می رساند که ممکن است ریشه اختلالات پیچیده سلامت انسانی را تشکیل بدهند. داده های مربوطه از طریق پایگاه های دسترسی منبع باز در اختیار محققان سرتاسر جهان قرار خواهد گرفت.

 مطالعه مذکور نیز در ژورنال نیچر به چاپ رسیده است. 

درست است که توالی سازی ژنوم انسان، که یک دهه پیش از این به انجام رسید، بدون شک یکی از بزرگترین کشفیات زیست شناسی به شمار می رود، اما این امر تنها آغاز شناخت عمیق تر دانشمندان از کارکردهای درون سلولی بوده است. ژن ها را باید صرفا در حکم الگو دانست، در این میان محصولات تولیدی ژن ها، یعنی پروتئین ها هستند که بیشتر کارهای لازم را درون سلول به انجام می رسانند.

 پروتئین ها با چسبیدن به همدیگر به صورت تیمی برای انجام وظایف محوله کار می کنند. برای شکل دهی به ماشین های مولکولی که نقش های حساسی را در سلول به عهده دارند پروتئین های پرشماری دور هم جمع می شوند، به عنوان مثال پروتئین های جدید ساخته یا آنهایی که دیگر نیازی به وجودشان نیست را بازیابی می کنند، به این صورت که اصطلاحا پروتئین های بلا استفاده را به بخش های قابل استفاده خرد می کنند. اما هنوز کارکرد دقیق اکثریت پروتئین های موجود در سلول های انسانی را که تعدادشان به ده ها هزار عدد می رسد نمی دانیم.

اینجاست که اهمیت نقشه امیلی و مارکوت آشکار می شود. محققان شرکت کننده در مطالعه مذکور با بهره گیری از روش نوینی  که خود توسعه دادند، هزاران ماشین پروتئینی را از سلول ها صید کرده و پروتئین های تشکیل دهنده این ماشین ها را شمردند. سپس شبکه ای همانند شبکه های اجتماعی ساختند که براساس پروتئین های همراهِ هر پروتئین، نشانه هایی مبنی بر عملکرد آن پروتئین خاص مدنظر را در اختیار قرار می داد. به عنوان مثال، درصورتی که پروتئینی جدید و مطالعه نشده که نقش آن هم دانسته نمی شود، به پروتئین های خدمت گزار شناخته شده سلول بچسبد، دارای کارکرد ترمیم آسیب شناخته خواهد شد.

 مطالعه ی یادشده با استفاده از اطلاعات مربوط به ماشین های پروتئینی سامان داده شده است که حاصل بررسی 9 گونه مختلفِ نمایانگرِ حیات می باشد، این گونه ها عبارتند از مخمر، آمیب، شقایقهای دریایی، حشرات، کرم، جوجه تیغی دریایی، قورباغه ها، موش و انسان. بر طبق نقشه جدید، تعداد ارتباطات پروتئینی شناخته شده به بیش از 10 برابر تعداد شناخته شده کنونی بالغ می شود و بینش هایی در مورد تکامل این روابط به مرور زمان در اختیار قرار می گیرد.

امیلی که مدیریت تحقیقات اونتاریو در حوزه نشانگرهای زیستی در کنترل بیماری را به عهده داشته و استاد گروه ژنتیک مولکول این دانشگاه نیز می باشد می گوید: "به نظر من نقطه قوت این مطالعه را باید گستردگی آن دانست. ما تعداد تعاملات انسانی هر گونه را سه برابر کرده ایم. بنابراین هم اکنون می توانیم با اطمینان بالایی نسبت به پیش بینی وقوع بیش از 1 میلیون تعاملات پروتئینی در هر گونه جانوری اقدام کنیم، و این خود "گام بزرگی" محسوب می شود که ما را در مسیر شبکه های تعاملات پروتئینی به فراتر از اهداف مدنظر می برد."

محققان دریافته اند که از زمان پدیدارشدن اولین سلول اجدادی در یک میلیارد سال پیش از این و ماقبل پیدایش تمام گونه های جانوری روی زمین، ده ها هزار تعاملات پروتئینی بدون تغییر به همان حالت اولیه باقی مانده اند!

 مارکوت ادامه می دهد: " ترکیب پروتئین های موجود در انسان ها غالبا با پروتئین های موجود در بدن سایر موجودات یکسان بود. به این ترتیب ثابت می شود که نه تنها  در مورد جد تکاملی مشترک خود اطلاع داریم، بلکه کاربردهای عملی نظیر توانایی مطالعه بنیانِ ژنتیکی  گستره عظیمی از بیماری ها و  نحوه پدیدار شدنشان در گونه های مختلف نیز در اختیارمان قرار می گیرد."

 فواید این نقشه در شناسایی دلایل احتمالی بیماری های انسانی اثبات شده است. به عنوان مثال می توان از ماشین مولکولی به نام کامندر یاد کرد که به تازگی کشف شده است و متشکل از حدود یک دو جین پروتئین های انفرادی می باشد. ژن هایی که برخی از اجزای کامندر را کدگذاری می کنند، در افراد مبتلا به ناتوانایی های ذهنی جهش یافته اند، اما نحوه کارکرد پروتئین های مزبور پیش از این دانسته نمی شد.

از آنجایی که کامندر در تمام سلول های حیوانی وجود دارد، فان تو، یکی از دانشجویان دوره دکتری اقدام به تجزیه اجزای تشکیل دهنده آن در بچه قورباغه ها کرد و متوجه بروز اختلالاتی در نحوه قرارگیری سلول های مغزی طی دوره جنینی شد و اینگونه مبدا احتمالی بروز یکی از بیماری های پیچیده انسانی شناسایی شده است.

 دکتر امیلی در نتیجه گیری خود اظهار می دارد "ا در اختیار داشتن دهها هزار تعامل پروتئینی جدید، نقشه تهیه شده فرصت های بسیار بیشتری را برای تحقیق در زمینه ارتباط بین پروتئین ها و بیماری ها پیش روی ما می نهد و ما مشتاقیم ارتباط بین دو مقوله یاد شده را با جزئیات بیشتر طی سال های آینده بررسی نماییم."                

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


خال های پروانه از کجا آمده است؟

خال های پروانه از کجا آمده است؟

محققان دانشگاه کورنل با دستکاری یکی دو ژن، اقدام به تغییر الگوی موجود روی بال های یک نوع پروانه نمودند. طرحی که حاصل شده اثر هنری بزرگی نیست اما نشانه مهمی است برای شناخت نحوه تکامل پروانه ها و احتمالاً شناختی از نحوه تکامل الگوهای رنگ، اشکال و سایر الگو ها در گونه های جانوری دیگر.

مطالعه متن کامل
«ساعت مغزی» به سازماندهی خاطرات می پردازد

«ساعت مغزی» به سازماندهی خاطرات می پردازد

همانطور که اعضای ارکستر نیازمند رهبری هستند که آنها را هدایت کند، نورون هایی که در مغز ما وجود دارد نیز محتاج موج های فعالیتی با زمان بندی دقیق می باشند تا بتوانند خاطرات را به مرور زمان سازماندهی نمایند و در هیپوکامپ که مرکز حافظه مغز می باشد، یک کد عصبی برای «مرتب سازی موقت» جهت ساخت نقشه ذهنی از مکانی که فرد در آن حضور داشته، جایی که الان در آن حضور دارد و جایی که قصد رفتن به آن را دارد، تولید کند. تحقیقی که به تازگی از سوی موسسه علم مغز RIKEN در ژاپن انجام شده و در نسخه 30 می Nature Neuroscience منتشر شده است، نشان می دهد که چگونه نورون هایی که نماینده فضا در ذهن موش هستند، طی زمان باقی می مانند.

مطالعه متن کامل
سوییچی برای الکترونیک های موج نوری

سوییچی برای الکترونیک های موج نوری

امکان دارد در آینده، از امواج نوری برای توسعه فناوریِ ترانزیستورها استفاده شود. امواج الکترومغناطیسِ نوری در یک میلیاردم ثانیه تقریباً یک میلیون بار نوسان می کنند، بنابراین سرعت فرکانس های پتاهرتزی دارند. در اصل دستگاه های الکترونی آینده نیز می توانند به این سرعت دست پیدا کنند و 100 هزار بار سریع تر از ابزارهایِ دیجیتالی کنونی باشند. این امر نیازمند شناخت بهتر از حرکت زیراتمی الکترون ها دارد که بواسطه یک میدان الکتریکیِ نوریِ فوق سریع رخ می دهد. هم اکنون تیمی در لابراتوار فیزیک آتوثانیه (LAP) در انستیتوی اپتیک های کوانتومی مکس پلانک (MPQ) و دانشگاه لودویگ ماکسی میلیان (LMU) و نظریه پردازانی از دانشگاه تسوکابا تکنیک های نظری و تجربی منحصر به فردی را با هم ترکیب نموده اند که دسترسی مستقیم را برای اولین بار به این حرکت فراهم کرده است.

مطالعه متن کامل
آسمان خراش هایی برای تغییر چهره بیابان های شمال آفریقا به واحاتی پر حیات

آسمان خراش هایی برای تغییر چهره بیابان های شمال آفریقا به واحاتی پر حیات

به تازگی پروپوزال طراحی جدیدی عرضه شده است که بر اساس آن، شمال آفریقا، نه تنها اثری از درگیری و بیابان زایی نخواهد داشت، بلکه با تنوع فرهنگی هم روبرو خواهد شد. اریک راندال مورسی و گالو سکانیزارس دست به کار طراحی دره غول ها شده اند که عبارت است از مجموعه ای از سازه های استوانه ای بلند و لاغر که تمام عناصر لازم برای بدل ساختن بیابان خشک به واحه ای حیات بخش را دارا هستند.

مطالعه متن کامل
مدل های جدید و خیره کننده میزهای "لاگون" یادآور زیبایی اقیانوس هستند

مدل های جدید و خیره کننده میزهای "لاگون" یادآور زیبایی اقیانوس هستند

الکساندر شالین از لا تیبل (La Table) مدت زمانی است که به کار ساخت میزهای سفارشی و منحصر به فرد اشتغال داشته است، اما جدیدترین مجموعه عرضه شده توسط وی که لاگون نام دارد واقعا خیره کننده هستند.

مطالعه متن کامل
نوآوری های خارق العاده ای که هنوز به بازار نیامده اند

نوآوری های خارق العاده ای که هنوز به بازار نیامده اند

در این خبر برخی از ابداعات جالب را با هم مرور می کنیم از جمله یک قایق اوریگامیِ قابل حمل، هواپیمای گازوئیلی، نرم افزار نقشه کشی تصویری و چند پروژه قابل توجه. پس با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
چگونه هشدارهای برنامه‌ای مشخص در آیفون اپل را متوقف، ساکت یا به طور کامل غیر فعال کنیم؟ (آموزش برای iOS 9)

چگونه هشدارهای برنامه‌ای مشخص در آیفون اپل را متوقف، ساکت یا به طور کامل غیر فعال کنیم؟ (آموزش برای iOS 9)

داشتنِ گوشی هوشمند در حالیکه می‌تواند ارتباط شما را با دنیایی گسترده حفظ کند ارزشمند است اما گاهی ممکن است طاقت‌فرسا باشد. زمانی که ناگهان صدای هشدار Twitter یا سایر شبکه های محبوب اجتماعی بلند می‌شود یا از برنامه‌هایی دیگر، هشدار می‌رسد که گوشی خود را بررسی کنید، این حواس‌پرتی‌های مداوم گاهی بیش از حد آزاردهنده می‌شوند. در اینجا به شما نشان می‌دهیم چگونه هشدارهای برنامه‌ای مشخص در آیفون اپل را متوقف، ساکت یا به طور کامل غیر فعال کنید.

مطالعه متن کامل
بازسازی عمارت های قدیم و مطابق روز ساختن آنها توسط «نانو معمارها»  (Nano Architects)

بازسازی عمارت های قدیم و مطابق روز ساختن آنها توسط «نانو معمارها» (Nano Architects)

Nano Architects ساختمان های فرسوده و قدیمی را مطابق با سنت های منطقه بازسازی و به روز می کنند.

مطالعه متن کامل
ابرها راز آب گم شده جو سیارات داغ مشابه مشتری را برملا می سازند

ابرها راز آب گم شده جو سیارات داغ مشابه مشتری را برملا می سازند

تصویر فرضی که مشاهده می کنید، جهان های 10 گانه مشابه مشتری را به تصویر می کشد که در بزرگترین کاتالوگ طیف سنجی اتمسفر اگزوپلنت ها، به هدف فراهم آوردن امکان مقایسه با همدیگر ترسیم شده اند. به گفته دانشمندان اتمسفرهای ابری این سیارات ممکن است نشانه های وجود آب را از نظرها مخفی کرده باشد.

مطالعه متن کامل
حلقه اینشتین در تصویری خیره کننده از کهکشانی در دوردست مشاهده شد

حلقه اینشتین در تصویری خیره کننده از کهکشانی در دوردست مشاهده شد

ستاره شناسان با استفاده از واضحترین تصاویری که تاکنون توسط آرایه بزرگ میلیمتری و زیر میلیمتری آتاکاما (آلما) گرفته شده، کشف کرده اند که یک کهکشان دور، که از زمین با کمک عدسی گرانشی دیده می شود، مانند یک حلقه کیهانی به نظر می آید.

مطالعه متن کامل