رقص سلول‌ها قبل از مرگ!
رقص سلول‌ها قبل از مرگ!
مجله علمی ایلیاد - مطالعه‌ی جنبش‌های سلول‌های کوچک کار آسانی نیست. برای «کروماتین»، گروه‌های دی‌ان‌ای، آر‌ان‌ای و پروتئین‌های جمع شده در ژنوم ما، جنبش بخشی جدایی‌ناپذیر از نقش آن به‌عنوان تنظیم‌کننده‌ی نحوه‌ی ظهور و عدم‌ظهور ژن‌های ما است. «وادیم بکمن» محققی در این زمینه، می‌گوید: «درک جنبش‌های مولکول‌ها بسیار حیاتی است، ولی دانشمندان اطلاعات کمی درباره‌ی آن دارند. بخشی از دلایل این نقصان، کمبود ابزار مشاهده‌ی این فرآیندها است.»
اکنون گروه تحقیقاتی در مدرسه‌ی مهندسی مک‌کورمیک به سرپرستی بکمن، روشی نوری توسعه داده‌اند تا بتوان به کمک آن حرکات سلول‌ها را بدون برچسب زدن بر روی آن‌ها ردیابی کرد. این روش نوآورانه، پدیده‌ای کشف نشده را نیز فاش کرده که شاید بتواند در مراحل اولیه‌ی مرگ سلول‌ها نقش داشته باشد. در حال حاضر، دانشمندان حرکات سلول‌ها را با رنگ‌زنی و برچسب‌زنی ردگیری می‌کنند که این کار محدودیت‌هایی به همراه دارد. رنگ‌ها سمی هستند و رفتار سلول را تحت تاثیر قرار می‌دهند و در نهایت آن‌ها را می‌کُشند. برچسب‌ها نیز می‌توانند سمی باشند و حرکات مولکول را تحت تاثیر قرار دهند.
روش جدید «PWS دوگانه» نامیده می‌شود و می‌تواند بدون برچسب‌زنی از حرکات مولکول‌ها عکس‌برداری کرده و آن‌ها را اندازه بگیرد. این روش از روش PWS «اسپکتروسکوپی موج جزئی» ابداع شده توسط خود بکمن الهام گرفته که در واقع چارچوبی است که از تغییرات الگوی نورهای پراکنده شده برای پایش ساختار مولکولی و جنبش مولول‌ها استفاده می‌کند.
«اسکات گلدستین» از آزمایشگاه بکمن، می‌گوید: «فرآیندهایی مانند رونویسی ژنی و یا تعمیر پروتئین‌های آسیب‌دیده نیازمند جنبش تعداد زیادی مولکول به صورت همزمان و در یک محیط کوچک و پیچیده است. روش PWS دوگانه، به ما این اجازه را می‌دهد که بتوانیم در این محیط ساختار درون سلولی مولکول‌ها را بررسی کنیم و همزمان حرکات این سلول‌های زنده را نیز ردگیری کنیم. حساسیت چارچوب استفاده شده تا ۲۰ نانومتر از نظر اندازه و چند میلی‌ثانیه از نظر زمان است. منطقی به نظر می‌رسد که بگوییم هر سلولی که دارد می‌میرد، حرکات آن کمتر می‌شود.»
چیزی که دانشمندان برای اولین بار شاهد آن بودند، این بود که یک سلول در زمان واپاشی به یک نقطه‌ی بدون بازگشت می‌رسد و حتی اگر منبع آسیب سلولی از بین برود نیز، سلول نمی‌تواند خود را تعمیر کرده و به حالت عملیاتی برگردد. دانشمندان با استفاده از روش PWS دوگانه دیدند که قبل از نقطه‌ی خاموشی، قسمت‌های مختلف سلول به‌صورت اتفاقی تکان می‌خورند و ژنوم سلول با یک حرکت سریع منفجر می‌شود. بکمن می‌گوید: «تا کنون در زیست‌شناسی چنین جنبش سریعی ندیده‌ایم. نمی‌دانیم شاید با روش ردگیری جدید، باید منتظر چیزهای جدید دیگری نیز باشیم.»
نتایج تحقیقات این دانشمندان در مجله‌ی Nature Communications به‌چاپ رسیده است.
نوشته: ScienceDaily
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد