به نقل از «خبرگزاری برنا»

مطالعه ژنتیک یک میکروب اقیانوسی اسرارآمیز

تاریخ انتشار: ۲۸ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۸۱۱۹۴

با همکاری محققان گروه مهندسی عمران و محیط زیست MIT، دانشگاه وورزبورگ در آلمان، دانشگاه هاوایی در مانوا، دانشگاه ایالتی اوهایو و شرکت آکسفورد نانوپور یکی از میکروب‌های اسرارآمیز اقیانوسی که مسئول تولید اکسیژن است، مورد مطالعه قرار گرفت.

خبرگزاری برنا؛ محققان روش جدیدی برای به اشتراک‌گذاری اطلاعات ژنتیکی در یک میکروب اقیانوسی کشف کردند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

Prochlorococcus، فراوان‌ترین ارگانیسم فتوسنتزی در جهان، مکانیسم انتقال ژنی رادارد که ممکن است برای فراوانی و تنوع آن مهم باشد.

از مناطق استوایی گرفته تا قطب‌ها، اقیانوس‌های جهان با یکی از کوچکترین ارگانیسم‌ها پر شده‌اند: نوعی باکتری به‌نام Prochlorococcus، که با وجود اندازه کوچک آن‌ها، به طور جمعی مسئول بخش قابل توجهی از تولید اکسیژن اقیانوس‌ها است. اما توانایی قابل توجه این ارگانیسم‌های کم رنگ برای متنوع سازی و سازگاری با چنین محیط‌های عمیقاً متفاوت، به صورت رازی باقی مانده است.

به تازگی تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این باکتری‌های ریز و درشت اطلاعات ژنتیکی را با یکدیگر، حتی در صورت جدا شدن از هم، تبادل می‌کنند. این امر آن‌ها را قادر می‌سازد تا بلوک‌های کامل ژن‌ها را منتقل کنند، مانند مواردی که توانایی متابولیزه کردن یک نوع خاص از مواد مغذی یا دفاع از آن‌ها در برابر ویروس‌ها را دارند، حتی در مناطقی که جمعیت آن‌ها در آب نسبتاً پراکنده است.

این یافته‌ها کلاس جدیدی از عوامل ژنتیکی را که در انتقال ژن افقی درگیر هستند، توصیف می‌کند، که در آن اطلاعات ژنتیکی به طور مستقیم بین ارگانیسم‌ها منتقل می‌شود. محققان حامل‌هایی که این انتقال را انجام می‌دهند، Tycheposons نام‌گذاری می‌کنند، که نوعی توالی DNA است که می‌تواند شامل چندین ژن کامل و همچنین توالی‌های دیگر باشد. آن‌ها می‌توانند به طور خودجوش از DNA اطراف جدا شوند. سپس آن‌ها را می‌توان با یک یا سیستم حامل احتمالی دیگر به موجودات دیگر از جمله حباب‌های ریز معروف به وزیکول منتقل کرد که سلول‌ها می‌توانند از غشاهای خود تولید کنند.

چیشولم، که در سال ۱۹۸۸ در کشف این ارگانیسم‌ها نقش داشته، از یافته‌های جدید می‌گوید: «ما از این نتایج بسیار هیجان‌زده هستیم زیرا این یک عامل جدید انتقال ژن افقی برای باکتری‌ها است و الگوهای زیادی را توضیح می‌دهد که ما در Prochlorococcus در طبیعت می بینیم.»

هاکل، که هم اکنون در دانشگاه گرونینگن در هلند است، می‌گوید: «این کار با مطالعه ۶۲۳ توالی ژنوم گزارش شده از گونه‌های مختلف Prochlorococcus از مناطق مختلف آغاز شد.»

آنچه هک، لورنکو و آنکنبراند مورد بررسی قرار گرفتند جزایر مواد ژنتیکی بودند که به نظر می‌رسید نقاط مهم تنوع است و اغلب حاوی ژن‌هایی است که با فرآیندهای بقاء کلیدی شناخته شده مانند توانایی جذب مواد مغذی ضروری و اغلب محدود کننده مواد مغذی مانند آهن یا نیتروژن یا فسفات‌ها همراه بودند. این جزایر حاوی ژن‌هایی بودند که بین گونه‌های مختلف بسیار متنوع بودند. به تدریج آشکار شد که این سیستم انتقال ژن و تنوع با هر یک از چندین مکانیسم دیگر که در ارگانیسم های دیگر از جمله در انسان مشاهده شده است، متفاوت است. به نظر می رسد که این میکروب‌ها از مکانیسم‌های مختلفی برای حمل و نقل این tycheposons استفاده می‌کنند. یکی از این روش‌ها، استفاده از وزیکول‌های غشایی است، حباب‌های کوچک که از سطح یک سلول باکتریایی جدا می‌شوند. هنگامی که کپسیدها یا وزیکول‌های جمع آوری شده از اقیانوس مورد مطالعه قرار گرفتند آن‌ها دریافتند که این وزیکول‌ها غنی از عناصر ژنتیکی هستند.

انتهای پیام/

آیا این خبر مفید بود؟

نتیجه بر اساس رای موافق و رای مخالف

منبع: خبرگزاری برنا

کلیدواژه: اقیانوس ژن علم و فناوری نانو میکروب اکسیژن اطلاعات ژنتیکی ارگانیسم ها انتقال ژن

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۸۱۱۹۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

چرا چپ دست یا راست دست به دنیا می‌آییم؟

حدود ۱۰ درصد از مردم جهان ترجیح می‌دهند با دست چپ بنویسند؛ شاهدی بر عملکرد متفاوت مغز آنها که علت آن هنوز روشن نیست. با این وجود برخی تحقیقات جدید نشان داده که ترکیبی از «ژنتیک و تصادف» احتمالاً عامل ایجاد این ویژگی بی‌ضرر در انسان‌ها بوده است. 

 جیب، قالب راست‌دست یا چپ‌دست بودن انسان در همان هفته‌های اول بارداری ریخته می‌شود و بر اساس تحقیقاتی که گزارش آن در مجله Nature Communications منتشر شده، به نظر می‌رسد که «چند ژن نادر» در بدن چپ‌دست‌ها حدود سه برابر بیشتر از بدن راست‌دست‌ها یافت شده است. دانشمندان بر این باورند که این یافته مهم می‌تواند به ما بینش جدیدی درباره مکانیسم پشت این پدیده بدهد.

کلاید فرانک، مدیر تحقیقات مؤسسه ماکس پلانک در هلند و سرپرست این تیم تحقیق می‌گوید: «ما می‌دانیم که دو نیمکره مغز در جنین انسان‌های چپ دست و راست دست، به طور متفاوتی شروع به رشد می‌کنند که البته مکانیسم پشت این پدیده هنوز مشخص نیست. این احتمال وجود دارد که راست‌دست بودن نتیجه پیش‌فرض رشد اولیه مغز باشد که توسط ژنوم‌کدگذاری شده است.».

اما چه چیزی در جنین افراد چپ‌دست وجود دارد که باعث می‌شود بدن آنها از پیش‌فرض رشد اولیه مغز پیروی نکند؟

پاسخ را احتمالاً باید در ابزار‌هایی یافت که سلول برای مرتب‌سازی و مسیریابی پروتئین‌ها در اختیار دارد. دانشمندان در همین رابطه توانستند چندین توالی «دی‌ا‌ن‌ای» را که تنظیم کننده رشته‌های پروتئینی به نام میکروتوبول‌ها هستند در میان رایج‌ترین گونه‌های ژنتیکی در افراد چپ دست شناسایی کنند. 

کلاید فرانک می‌گوید: «این نوع گونه‌های ژنتیکی عموماً تأثیرات کوچکی بر ویژگی‌های انسان دارند، مثلاً تأثیرگذاری بر فعالیت یک ژن در یک بافت معین.» 

به همین دلیل در تحقیق جدید، محققان روی گونه‌های ژنتیکی تمرکز کردند که به جای تنظیم توالی رشته‌های پروتئینی، مستقیماً روی این توالی تأثیر می‌گذارند. 

اگرچه این‌گونه‌های ژنتیکی نادر هستند و حدود یک تا دو درصد «دی‌ان‌ای» را تشکیل می‌دهند، اما می‌توانند تأثیرات بسیار بیشتری بر ویژگی‌های انسانی در افراد معدودی که حامل آنها هستند، داشته باشند. پژوهشگران با بررسی ژنوم نزدیک به ۳۵۰ هزار نفر که در پایگاه داده‌های بانک اطلاعات پزشکی بریتانیا ثبت شده بود، توانستند «جهشی» را شناسایی کنند که اگرچه نادر است، اما ۷/۲ برابر بیشتر در افراد چپ دست دیده می‌شود. این «جهش» که تنها یک نفر از هر هزار چپ دست را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بر ژن TUBB ۴ B تأثیر می‌گذارد. 

پژوهشگران بر این باورند که عنصر «تصادف» نیز در چپ دست شدن انسان‌ها نقش دارد. کلاید فرانک می‌گوید: «ما معتقدیم که در اکثر موارد، چپ دست شدن صرفاً به دلیل تغییرات تصادفی در طول رشد مغز جنین روی می‌دهد، آن هم بدون تأثیر ژنتیکی یا محیطی خاص. به عنوان مثال، نوسانات تصادفی در غلظت مولکول‌های خاص در طول مراحل کلیدی شکل‌گیری مغز.»

به طور مثال، میکروتوبول‌های موجود در شاخک‌های ظریف سطح سلول‌ها می‌توانند منشأ حرکات نامتقارن و جریان مایعاتی باشند که به ایجاد یک محور چپ- راست در جنین کمک کنند. محققان استدلال می‌کنند که با مشاهده این عنصر تصادفی، حتی دوقلو‌های همسان ژنتیکی نیز می‌توانند دست ترجیحی متفاوتی داشته باشند (یعنی یکی چپ دست و دیگری راست دست باشد.). 

اما چپ دست یا راست دست بودن می‌تواند بر دیگر عملکرد‌های بدن نیز تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، در میان افراد دچار اختلالات یا بیماری‌های روانی خاص، افراد چپ دست بیشتری یافت می‌شوند. 

به گفته کلاید فرانک، در میان افراد مبتلا به اسکیزوفرنی نیز احتمال اینکه فرد بیمار چپ دست یا «دو دست» باشد، دو برابر بیشتر و در افراد مبتلا به اوتیسم تا سه برابر بیشتر است.

منبع: روزنامه جوان

باشگاه خبرنگاران جوان وب‌گردی وبگردی