موفقیت تازه دانشمندان در زمینه ساخت سلول‌ مصنوعی با قابلیت رشد و تقسیم

به گزارش Sciencealert، دانشمندان برای نخستین‌بار نوعی ارگانیسم مصنوعی تک‌سلولی (سلول مصنوعی) تولید کردند که مشابه سلول طبیعی رشد و تقسیم می‌شود. این موفقیت در یک باکتری تک‌سلولی به نام JCVI-syn3A به اثبات رسیده و حاصل دور‌ه‌ی دَه‌ساله‌ی توالی‌یابی ژنومی و تجزیه‌و‌تحلیل دانشمندان است که نقش‌ ژن‌های فردی را در موجودات زنده بررسی می‌کنند.

جیمز پلتییر، یکی از پژوهشگران بیوفیزیک از دانشگاه MIT (مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست) و مؤسسه‌ی ملی فناوری و استانداردها (NIST) می‌گوید: «هدف ما شناخت عملکرد هر ژن است تا بتوانیم مدلی کامل از نحوه‌ی کار سلول را خلق کنیم.»

سرنخ‌های شروع این موفقیت را می‌توان در دهه‌ی ۱۹۹۰ پیدا کرد؛ اما آخرین دستاوردها در قرن حاضر اتفاق افتاده است؛ به‌طوری‌که پژوهشگران در سال ۲۰۰۳ ویروس کوچکی را تولید کردند که باکتری‌ها را آلوده می‌کند. موفقیت اخیر به پیشرفتی جدید در سال ۲۰۱۰ منجر شد. دانشمندان مؤسسه‌ی JCVI در مریلند اولین سلول باکتریایی مصنوعی را با نام JCVI-syn1.0 ساختند که نخستین ارگانیسم با ژنوم کاملا مصنوعی روی زمین است.

چند سال بعد، تیم دیگری از دانشمندان نوع دیگری از باکتری را در آزمایشگاه با رمز ژنتیکی ایجاد کردند که کوچک‌تر از هر نوع موجود در طبیعت بود. این ارگانیسم فقط ۴۷۳ ژن داشت و JCVI-syn3.0 نامیده می‌شد. مجموعه‌ی ژنتیک کوچک‌شده در JCVI-syn3.0 باعث شد تا از‌طریق تقسیم سلولی ماندگار شود؛ به‌گونه‌ای که تغییر مورفولوژیکی چشمگیری در سلول‌ جدید شکل گرفت که شکل‌ و اندازه‌ی‌ مختلف داشت.

حالا همان تیم تحقیقاتی راهی برای جلوگیری از این تغییرات مورفولوژیکی پیدا کرده است و درنهایت با تغییر JCVI-syn3.0، نسخه‌ی اصلاح‌شده معروف به JCVI-syn3A را ایجاد کردند. تفاوت JCVI-syn3.0 با JCVI-syn3A وجود ۱۹ ژن در JCVI-syn3A است که تقسیم سلولی را به روشی طبیعی‌تر و سازگارتر می‌تواند انجام دهد. در این ژن، تغییرات مورفولوژیکی کمتری نیز نشان داده شده است.

بعد از رسیدن به این موفقیت‌‌ها، هنوزهم رمز‌و‌رازهای پیچیده‌ی فراوانی در این ژن‌ها وجود دارد. برای مثال، با وجود ۱۹ ژن جدید در JCVI-syn3A، احتمال می‌رود تنها هفت ژن در روند منظم‌شدن سلول‌ها مؤثرند و از این هفت ژن، فقط علمکرد دو ژن مشخص شده است که ftsZ و sepF نامیده می‌شوند.

گفتنی است درباره‌ی عملکرد پنج ژن دیگر هنوز اطلاعاتی به دست نیامده است. تنها نکته‌ی واضح این است که ژنوم کوچک می‌تواند کمک کند که این ژن‌ها در داخل ارگانسیم‌ها چه کاری انجام می‌دهند. پژوهشگران می‌گویند: «JCVI-syn3A مدلی برای فیزیولوژی باکتریایی و بستر گسترده‌ای برای زیست‌شناسی مهندسی ارائه می‌دهد.»

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

دیدگاهتان را بنویسید