کوی دانش - kooy

فرآیندی آهسته و طولانی در تکامل

فرآیندی آهسته و طولانی در تکامل
30 خرداد
13:45 1395
اولین یوکاریوت احتمالاً حاصل همکاری آرکی ها و باکتری ها با هم بوده است. اما محققان هم اکنون شواهد ژنومیکی جدیدی را که از حفره ای در عمق بستر دریا گرفته شده عرضه داشته اند که نشان می دهد ماشین مولکولی ضروری برای زندگی یوکاریوت احتمالا به مرور زمان و به تدریج از اجداد ساده تری قرض گرفته شده است.

تصویری که مشاهده می کنید تکامل رخ داده در ژن های مسئول کدبندی پروتئین را نشان می دهد که زیربنای انتقال پروکاریوت به یوکاریوت در پرتو ژنوم Lokiarchaeum می باشد. وجود این میزبان باستانیان، طی یک رابطه همزیستیِ با ثبات، با یک یا تعداد بیشتری از گونه های باکتری صورت گرفته است، درعین حال ظرفیت تبادل، هم برای ژن و هم لیپید بین گونه ها فراهم بوده است. احتمالاً میزبان باستانیان با متمم بزرگ ژن های سیتواسکلتی و GTPases تنظیم کننده، قادر به تنظیم این شکل پیچیده بوده است. انتقال و بدل شدن به بخش بندی و سازمان سلولی یوکاریوت به واسطه این موارد تسهیل شده است:

◄ توانایی لیپیده شدن GTPases

◄ کوپلینگ SNARE و دامنه های longin

◄ اکتساب دینامیک ها و  پروتئین های ﻛﻮﺗﻮﻣﺮ CopII مانند.

 
احتمالاً اولین یوکاریوت پدیدار شده حاصل همکاری باکتری ها و آرکی های ساده تر با هم می باشد. اما در مقاله ای که به تاریخ 16 ژوئن در ژورنال Trends in Cell Biology منتشر شده است، محققان شواهد ژنومیکی جدیدی را پیشنهاد داده اند که از حفره ای در عمق آب بستر دریا بدست آمده و نشان می دهد ماشین مولکولی حیاتی برای زندگی یوکاریوت احتمالاً به مرور زمان و به تدریج از اجداد ساده تری قرض گرفته شده است. 
به گفته موکوند تاتی از مرکز ملی علوم بیولوژیکی در هندوستان: "کم کم داریم به این نتیجه می رسیم که مبداهای یوکاریوت در واقع به روند آهستهِ نزدیکیِ بیش از حد بازمی گردد، یعنی حاصل رقصی طولانی و آهسته بین قلمروها می باشد و نه پدیده ای آنی به آن شکلی که در کتاب های درسی ترسیم شده است."
سلول های یوکاریوتی گیاهان، حیوانات و آغازیان اختلاف بسیار زیادی را با انواع خویشاوندان پروکاریوتی و تک سلولی خود یعنی باکتری ها و باستانیان دارند. سلول های یوکاریوتی بسیار بزرگتر بوده و پیچیدگی درونیشان نیز بسیار زیاد است، به این ترتیب که کلی بخش های وابسته به غشای درونی دارند. 
هرچند که عموماً عقیده دانشمندان بر آنست که  جد یوکاریوت ها به  ادغام بین باکتری ها و  
باستانیان  می رسد، اما اختلاف نظر قابل ملاحظه ای در مورد شکل اولین یوکاریوت و اجداد  آنی آن وجود دارد.  همانطور که تاتی و همکارانش به نام های باز بوم و گاتام دی از دانشگاه کالج لندن در مقاله خودشان شرح داده اند، عدم قطعیت یاد شده تا حدود زیادی حاصل فقدان واسطه های شناخته شده ای می باشد که شکاف موجود در زمینه اندازه و پیچیدگی را بین پیشروهای پروکاریوتی و یوکاریوتی پر کند. در نتیجه به گفته آنان مبدا اولین سلول یوکاریوتی "یکی از قدیمی ترین رموز زیست شناسی مدرن باقی مانده است."
البته آنچه گفته شد سال گذشته و در پی کشف توالی های دی ان ای ارگانیسمی که تا پیش از آن هیچ کس متوجه حضور و زندگی آن در نزدیکی حفره ای در عمق آب روی بستر دریا نشده بود دستخوش تغییراتی شد. ژنوم باستانیان که به نام Lokiarchaeum ('Loki' به معنای کوتاه) شناخته می شود حاوی "پروتئین های امضای یوکاریوتی" بیشتری (ESPs) نسبت به هر نوع پروکاریوت دیگر است. نکته مهم آنکه از میان آندسته ESPs پروتئین هایی (Ras/Arf-type های کوچک GTPases مانند) وجود دارند که جهت توانایی هدایت قاچاق بین تمام بخشهای بین سلولی یوکاریوت ها ضروری هستند! 
نویسندگان مقاله جدید داده های در دسترس را مغتنم شمرده و خواستار بررسی سؤالی شدند مبنی بر اینکه جد باستانی تمام یوکاریوت ها چگونه بوده است؟ به گفته دی: "اگر می توانستیم زمان را به عقب برگردانیم و داخل این سلول را ببینیم، آنگاه آیا سازماندهی سلولی اش شبیه سلول باستانی می بود و یا بیشتر یوکاریوت مانند بود؟"
 Loki به عنوان نزدیکترین خویشاوند باستانی شناخته شده یوکاریوت ها، در یافتن پاسخ این سوال کمک می کند. محققان اظهار می دارند که ESPs که در Loki  یافت شده، احتمالاً به شیوه ای متفاوت از عملکردشان در یوکاریوت ها عمل می کنند. دلیل این مسئله آنست که Loki ظاهراً فاقد آنزیم هایی است که برای ارتباط ESP با غشاها یا بلوک های کلیدی سازنده ماشین قاچاق غشا لازم می نماید. 

البته بوم می افزاید: "با این وجود، ژنوم با توجه به اکتساب تعدادی از ژن ها و لیپیدهای کلیدی از symbiont باکتریایی برای eukaryogenesis "آماده" شده است، بنابراین امکان دارد سلول های «Loki مانند» اقدام به تکاملِ ماشینِ قاچاقِ غشاییِ ابتدایی و بخش بندی (compartmentalization) کنند."
پیش بینی محققان بر آنست که وقتی Loki در نهایت ایزوله شده و یا کشت می شود، "بیش از اینکه شبیه پیش یوکاریوت باشد شبیه باستانیان به نظر می رسد و بخش های درونی یا شبکه قاچاق وزیکول نخواهد داشت." اما مورفولوژی و/یا چرخه سلولی آن ممکن است بیشتر از آنچه که معمولاً با یوکاریوت ها همراه است، باشد. 
به گفته بوم و دی هم اکنون قصدشان اکتشاف بیولوژی سلولی پایه آرکی های Sulfolobus acidocaldarius است، که از چشمه داغ اسیدی موجود در پارک ملی یلواستون ایزوله شده است.
به گفته دی: "به عقیده ما قبل از دریافتن زیست شناسی سلولی باستانی، کشف کردن راز eukaryogenesis بسیار مشکل خواهد بود. در حال حاضر ابزارهایی را در آزمایشگاه توسعه می دهیم تا دست به مطالعه چرخه سلولی و مورفولوژی سلولی Sulfolobus در سطح تک سلولی زیر میکروسکوپ بزنیم. افزون بر این بسیار مشتاقیم تا نگاهی به Loki هم بندازیم."

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


کشف راهی برای حذف مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها

کشف راهی برای حذف مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها

در حال حاضر، باکتریِ مقاوم در برابر آنتی بیوتیک (MRSA) در طول سال باعث مرگ هفتصد هزار نفر می شود. دانشمندان نگران این موضوع هستند که این آمار در سال 2050 به رقم هولناک ده میلیون نفر در سال برسد. در این بین دانشجویی 25 ساله از دانشگاه ملبورن بنام خانم «شو لام» باور دارد که راه حل را یافته است. او توانست راهی را کشف کند که مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها در باکتری ها را از بین ببرد و اینکار را بدون استفاده از آنتی بیوتیک ها انجام داده است. وی با موفقیت کامل یک مشکل بزرگ در تست های آزمایشگاهی را با استفاده از یک «پلیمرِ ستاره ای شکل» که باعث شکاف در سلولها می شود، برطرف کرده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
گرافن سه بعدی با کاربردهای زیستی

گرافن سه بعدی با کاربردهای زیستی

تصور کنید که ایمپلنتهای استخوانی آینده از ذرات ریزی از گرافن که با هم جوش خورده اند و به ماده ای جامد تبدیل شده اند، ساخته شوند! این مهم بر اساس مطالعه ای که توسط دانشمندان دانشگاه رایس انجام گرفته امکانپذیر است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
خطر رژیمهای غذایی ناسالم در طول بارداری بر جنین

خطر رژیمهای غذایی ناسالم در طول بارداری بر جنین

تحقیق جدیدی که مسئولیت آنرا دانشمندان کینگ کالج لندن و دانشگاه بریستول برعهده داشتند مشخص کرد که رژیمهای پرچرب و پرقند در طول بارداری با بروز علائم اختلال کم توجهی (ADHD) در کودکان مرتبط است. این مطالعه در ژورنال Child Psychology and Psychiatry منتشر گردیده و اولین مطالعه در نوع خود است که بیان می کند مشکلات رفتاری کودک و همچنین اختلال کم توجهی و بیش فعالی بخاطر تاثیر مستقیم رژیم غذایی ناسالم مادر مخصوصاً در زمان بارداری است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
ساخت رگهای خونی جدید با یک ژل تزریقی

ساخت رگهای خونی جدید با یک ژل تزریقی

محققان موفق شدند طی یک درمانِ آزمایشی در موشهای مبتلا به دیابت، رگهای جدیدی را تولید کنند. این درمان در نهایت می تواند به افرادی که به بیماریهای عروقی مبتلا هستند، امیدهای تازه ای بدهد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
صبحانه، نهار وشام در یک بطری!

صبحانه، نهار وشام در یک بطری!

سویلنت 2 هم صبحانه است، هم نهار و هم شام، آنهم بصورت یک نوشیدنی. «سویلنت کافی اِست» برای تامین کافئین و داشتن طعم شکلات، در خودش کمی قهوه دارد. 20 درصد از آنرا ماکروناترینت تشکیل شده تا مواد مغذی روزانه شما را تامین کند. همچنین با اضافه کردن روغنهای موجود در برگه هلو، عصاره های سویا و آمینو اسیدهای موجود در چای سبز در نهایت معجونی برای صبحانه شما آماده می کند که با انرژی فوق العاده صبح خود را آغاز کنید.

مطالعه متن کامل
6  نشانه هشدار اقلیمی حاکی از امکان بروز تغییرات کامل آب و هوایی در جهان

6 نشانه هشدار اقلیمی حاکی از امکان بروز تغییرات کامل آب و هوایی در جهان

تصویر فوق متعلق به یکی از سیل های ساحلی در آناپولیس مریلند در سال 2012 می باشد بزرگترین ترسی که در مورد تغییرات اقلیمی وجود دارد آنست که این تغییرات رویدادهایی را موجب شود که وضعیت زمین را دستخوش دگرگونی های بسیار گسترده سازد. دانشمندان تغییرات مذکور را به عنوان "رویدادهای نقطه اوج " می نامند، این رویدادها ممکن است موجب مواردی از قبیل انقراض انبوه گونه های جانوری و گیاهی، افزایش وسیع سطح آب دریاها، خشکسالی های گسترده و تبدیل جنگل ها به مراتع بزرگ شود و تازه این ها علاوه بر سایر تحولاتی است که زمین نحیف ما باید تاوانشان را بدهد. در ادامه شش رویداد اقلیمی مهم را که بیش از هر چیز موجب نگرانی دانشمندان شده است برای شما خوانندگان شرح می دهیم.

مطالعه متن کامل
نکته‌ی سلامتی: در طول بارداری تناسب اندام خود را حفظ کنید و سلامت بمانید.

نکته‌ی سلامتی: در طول بارداری تناسب اندام خود را حفظ کنید و سلامت بمانید.

قبل از بارداری و در طول بارداری باید عاداتِ سالم را در خود پرورش دهید و تا زمانِ تولد فرزندتان به آنها پایبند باشید.

مطالعه متن کامل
اتومبیل برقی Eoscc2 می تواند به بغل حرکت کند و خود را کوتاه تر کند

اتومبیل برقی Eoscc2 می تواند به بغل حرکت کند و خود را کوتاه تر کند

اتومبیل Pivo نیسان و Modular Robotic Vehicle ناسا هر دو، مدل های اولیه ویژه ای هستند که می توانند تمام چهار چرخ خود را 90 درجه بچرخانند و به بغل حرکت کنند. این ویژگی یقینا پارک دوبل را آسانتر می کند. این دو خودرو اکنون با همراهی هم به EO smart connecting car 2 یا همان EOscc2 تبدیل شده اند. Eoscc2 که توسط تیمی از مرکز تحقیقات هوش مصنوعی آلمان ساخته شده است به این منظور طراحی شده است که «اتومبیلی فوق العاده انعطاف پذیر برای کلانشهرها» باشند. این خودرو مجهز به یک مجموعه باتری لیتیوم-یون فسفات است که چهار موتور توپی 4-kW آن را به حرکت در می آورد.

مطالعه متن کامل
خاطرات برای نابینایان با تصاویر سه بعدی قابل لمس می شوند.

خاطرات برای نابینایان با تصاویر سه بعدی قابل لمس می شوند.

پرینتر سه بعدی Pirate 3D عکس ها را برای نابینایان تبدیل به تصاویر سه بعدی می کند.

مطالعه متن کامل
پرندگان نخستین برای غواصی کردن به طور خاصی سازگار شده بودند

پرندگان نخستین برای غواصی کردن به طور خاصی سازگار شده بودند

مطالعه جدیدی بر روی بعضی از پرندگان اولیه کرتاسه نشان می دهد که چگونه چندین اجداد مجزا برای غواصی کردن فرگشت یافته اند.

مطالعه متن کامل