خب، یه خبر جالب براتون دارم! تا الان همه فکر می‌کردن ژن‌ها توی سلول آدم یا روشنن یا خاموش، یعنی مثل کلید برق. ولی محققای MIT اومدن کل داستانِ قبلی رو دود کنن ببرن هوا!
تا مدت‌ها دانشمندا باور داشتن وقتی ژنی توی سلول روشنه، کاملاً فعال میشه؛ خاموش هم باشه، دیگه خبری ازش نیست. این ایده بیشتر به خاطر موضوعی به اسم “methylation” شکل گرفته بود. حالا methylation یعنی یک جور برچسب شیمیایی که به ژن‌ها می‌چسبه و باعث میشه اون ژن روشن یا خاموش بمونه تا سلول خودش رو فراموش نکنه. مثلاً یه سلول پوست، فقط سلول پوست بمونه و تبدیل به نورون نشه!
ولی تازه‌ترین پژوهش MIT، داستان رو کلی پیچیده‌تر کرده. تو این تحقیق، Domitilla Del Vecchio ـکه استاد مهندسی مکانیک و زیستی توی MIT هست و تیمش، کلی سلول تخمدان همستر رو دستکاری کردن تا یه ژن خاصش رو بتونن با درجات مختلفی روشن کنن. مثلاً یه سری سلولا خیلی زیاد از خودشون پروتئین تولید می‌کردن و مثلاً با نور آبی شدید می‌درخشیدن، یه عده کمتر و عده‌ای کلاً خاموش بودن.
حالا اینجا نکته خفن اینه: تیم MIT انتظار داشتن وقتی یه شُوک methylation می‌دن، این سلولا همه یا کاملاً روشن بمونن یا خاموش بشن؛ ولی نه! اون سلولا دقیقاً هر نور و مقداری رو که داشتن، همونُ نگه داشتن. از آبی پرنور تا آبی کم‌رنگ یا حتی خاموش کامل.
خود Del Vecchio گفته: “دیدیم همه شدت‌های نور سر جاشون می‌مونن. یعنی ژن‌ها رفتار آنالوگ دارن نه دیجیتال!” این یعنی چی؟ آنالوگ یعنی بین روشن و خاموش کلی درجه هست. دقیقاً مثل صدای ضبط که هم می‌تونی کم کنی هم زیاد، نه فقط دو حالت قطع و وصل.
جالب‌تر اینکه قبلاً فکر می‌کردن اگه هم ژنی یه حد وسطی روشن باشه، موقتیه و زود تَرَکونده میشه؛ ولی این سلولا تونستن پنج ماه یا بیشتر همین مقدار فعالیت نصفه‌نیمه رو نگه دارن! Sebastian Palacios، یکی از محققای اصلی، گفته: “خیال می‌کردیم یا روشن یا خاموش می‌مونن، اما دیدیم یه طیفِ عجیب از فعالیت‌های مختلف دارن که بهمون نشون داد قضیه خیلی فراتر از یه حالت سادست.”
نکته هیجان‌انگیز اینجاست که شاید تو بدنمون خیلی بیشتر از چیزی که تا الان فکر می‌کردیم، سلول‌های مختلف داشته باشیم! یعنی به جای اینکه فقط سلول پوست و سلول مغز و غیره باشه، ممکنه کلی نوع سلول وسط راه هم باشه که ما اصلاً نمی‌شناختیم.
این کشف، تأثیر خیلی باحالی روی پزشکی و زیست‌شناسی داره. مثلاً توی سرطان که سلولا هی وضعیتشون رو عوض می‌کنن و درمان رو دور می‌زنن، این که بفهمیم سلولا می‌تونن تو حالت‌های بینابین بمونن، خیلی کمک می‌کنه. یا واسه مهندسی زیستی (یعنی ساختن بافت‌ها و اندام‌های مصنوعی)، این قابلیت باعث میشه کنترل خیلی دقیق‌تری داشته باشیم.
یکی دیگه از دانشمندا به اسم Michael Elowitz ـکه خودش تو این پژوهش نبود ولی تعریف کار تیم MIT رو حسابی کردـ گفت: “کاشف به عمل اومده که سلولا با یکسری تغییرات شیمیایی رو DNA ـکه ماده ژنتیکی سلوله و ازش مثل طرح اولیه بدن آدم میشه تعبیر کرد!ـ می‌تونن حافظه آنالوگ خودشونو بسازن و این خیلی واسه زیست‌شناسی سنتتیک (یعنی طراحی سیستم‌های زنده جدید توسط دانشمندا) خفن و کاربردیه.”
خود Palacios هم قراره این کشف حسابی ذهن همه رو به هم بریزه و گفته احتمالاً این حافظه آنالوگ سلولی رو تو کلی فرایند زیستی دیگه هم پیدا می‌کنیم.
این تحقیق حسابی سر و صدا راه انداخته و با حمایت بنیاد ملی علوم آمریکا و چند نهاد دیگه، توی ژورنال Cell Genomics منتشر شده؛ خلاصه اگه از این چیزا حال می‌کنین حتماً برید مقاله اصلی رو هم چک کنین!
جمع‌بندی؟ دنیاش ژن و سلول‌ها، خیلی پیچیده‌تر، جالب‌تر و باحال‌تر از چیزیه که تا الان سر کلاس زیست ما رو باهاش ترسونده بودن!
منبع: +
