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
کدام گوشی در نمایشگاه MWC 2015 بیشتر از بقیه توجه بازدیدکنندگان را جلب کرد؟

کدام گوشی در نمایشگاه MWC 2015 بیشتر از بقیه توجه بازدیدکنندگان را جلب کرد؟

کنگره جهانی موبایل 2015 به پایان رسید و اکنون زمان بحث و تبادل نظر درمورد مشخصات و عملکرد انبوهی از دستگاه های جدید است. خبر خوب این است که امسال بیشترین بحث و گفتگو در مورد Samsung Galaxy S6/ S6 Edge و HTC One M9 بوده است.

مطالعه متن کامل
به روایت تصاویر: SUV، وانت و سایر اتومبیل های ارائه شده در نمایشگاه اتومبیل فرانکفورت

به روایت تصاویر: SUV، وانت و سایر اتومبیل های ارائه شده در نمایشگاه اتومبیل فرانکفورت

ستاره امسال نمایشگاه اتومبیل فرانکفورت را نباید صرفا اتومبیل های کانسپت دانست، بلکه کامیون ها، وانت ها وخودروهای سواری از تمام اشکال و اندازه ها نیز این نمایشگاه را بدل به یکی از رویدادهای بزرگ صنعت خودروسازی در سال جاری نمودند.

مطالعه متن کامل
فن آوری پرتاب سنج Shottracker خودکار قابل پوشید به همراه اپلیکیشن کنترل اطلاعات آماری در بسکتبال

فن آوری پرتاب سنج Shottracker خودکار قابل پوشید به همراه اپلیکیشن کنترل اطلاعات آماری در بسکتبال

پرتاب سنج Shottracker دستگاهی است که به طور خودکار آمار پرتاب های موفق و نا موفق بسکتبال را زیر نظر گرفته و روی گوشی هوشمند نمایش می دهد. این دستگاه برای مسئله "چیزی که قابل اندازه گیری نیست، قابل بهتر شدن نیست." راه حلی دارد. با سه جز: یک مچ بند، حس گر اینترنتی و اپلیکیشن تا به ورزشکار نشان دهد که برای بهتر شدن به چه چیزی نیاز دارد.

مطالعه متن کامل
امکان  چاپ سه بعدیِ سرامیک

امکان چاپ سه بعدیِ سرامیک

بطور کلی مهمترین چاپ های سه بعدی منحصر به انواع فلز می باشد. در حقیقت بدلیل نوع تکنولوژی های موجود در پرینترهای سه بعدی، بی دردسر ترین ماده اولیه، پلاستیک است. ولی واقعا تا چه زمانی چاپ ابزارِ صرفاً پلاستیکی فایده دارد؟ ابداعات جدید حوزه های متفاوتی را پیش روی ما قرار دادند مانند چاپ سه بعدی پوست ویا رگ های خونی. در یکی از جدیدترین ابداعات امکان چاپ سه بعدی سرامیک نیز فراهم شده است.

مطالعه متن کامل
هایدرا می تواند برنامه ژنتیکی خودرا اصلاح نماید

هایدرا می تواند برنامه ژنتیکی خودرا اصلاح نماید

هایدرا جاندار آب شیرینی است که آبراهام ترمبلی، زیست شناس سوییسی بیش از 250 سال قبل از این موفق به کشف قدرت بازتولید شگفت انگیز آن شده است. گروهی از محققان متشکل از بریجیت گالیوت، استاد دپارتمان ژنتیک و تکامل دانشکده علوم UNIGE، دست به مطالعه کارکرد سلول های بنیادین وانعطاف سلولی این پولیپ زده و اظهار می دارند: "سیستم عصبی هایدرا طی انفجار انقباضی، تغذیه، درحال حرکت و یا شنا تنظیم می شود. درصورتی که سلول های بنیادین مسئول تجدید این جاندار از دست بروند، هایدرا حتی وقتی تمام نورون هایش رانیز از دست داده باشد همچنان قادر به زندگی است. ما می خواستیم چرایی امکان پذیری این قضیه را دریابیم."

مطالعه متن کامل