هدف ما برداشتن گامی کوچک در راه نشر آگاهی ست
ما در وب سایت دانش آگاهی تلاش می کنیم گامی به سوی حقیقت برداریم،
تا تمام آنچه در دنیای علم به ما کمک خواهد کرد را با نثر و کلامی آسان در اختیار شما قرار دهیم!

ارتش تغییر شکل دهنده ها درون سلول شما

ارتش تغییر شکل دهنده ها درون سلول شما

ترجمه : امیر رحمانی تعداد بازدید : 1868
ترجمه : امیر رحمانی بازدید : 1868

تا کنون همه تصور می‌کردند که پروتئینها همانند کلیدهای صلبی عمل میکنند تا عملیات سلولی را فعال سازند. اما دانشمندان تعداد زیادی پروتئین را کشف کرده‌اند که برای انجام وظیفه، ساختار خود را تغییر میدهند و بدین ترتیب اصلی در زیست شناسی که قدمتی صد ساله دارد باژگون میشود.


ارتش تغییر شکل دهنده ها درون سلول شما
تصویر مربوط به مطلب ارتش تغییر شکل دهنده ها درون سلول شما

(توضیح مترجم: تغییر شکل دهنده معادل عبارت Shape-Shifting در انگلیسی است و حالتی است که یک موجود از شکلی به شکل دیگر درمی‌آید. همانند تبدیل شدن انسان به گرگینه در داستانهای تخیلی)

تا کنون همه تصور می‌کردند که پروتئینها همانند کلیدهای صلبی عمل میکنند تا عملیات سلولی را فعال سازند. اما دانشمندان تعداد زیادی پروتئین را کشف کرده‌اند که برای انجام وظیفه، ساختار خود را تغییر میدهند و بدین ترتیب اصلی در زیست شناسی که قدمتی صد ساله دارد باژگون میشود. 
بر مبنای داستان رایج کتابی در مورد سلول، ساختار سه بعدی پروتئینها تعیین می‌کند که چه کاری انجام می‌دهند. محرک فرایندهای شیمیایی باشند، سیگنالها را در شاهراه‌ های اطلاعاتی سلول پایین و بالا میفرستند و یا برچسب‌ های مولکولی به DNA اضافه میکنند. برای بیش از یک قرن، زیست شناسان تصور کردند که پروتئینها همانند توده‌ای صلب می‌باشند که در کارخانه سلولی، این وظایف را به انجام می‌رسانند.
البته دانشمندان هر از چند گاهی به پروتئینی برخورد می‌کردند که وظایف خود را بخوبی انجام می‌دهد بدون آنکه ساختاری صلب داشته باشد ولی آنرا یک مورد استثنایی و یا خطای آزمایش تصور می‌کردند. 
پروتئینها زنجیره‌ای از اسیدهای آمینه میباشند و تحقیقات اخیر نشان می‌هد که حدود نیمی از پروتئینهای انسانها در یک قالب مشخص شکل نمی‌گیرند. بعضی از این پروتئینها از بالا تا پایین بدون ساختار صلب هستند و بعضی دیگر ترکیبی از توده‌های بدون ساختار میباشند که به توده‌ای صلب متصل شده‌اند.
این سیالیت که "بی‌نظمی ذاتی" نام گذاری شده است به پروتئینهای بی‌شکل قدرتی فوق‌العاده می‌بخشد که سایر پروتئینها از آن برخوردار نیستند. پروتئینهای صلب تمایل دارند با هدف خود پیوندی قوی در یک یا دو نقطه برقرار کنند، همانند کلیدی داخل یک قفل. اما پروتئینهای بی‌شکل بیشتر شبیه چسبکی مولکولی هستند که در چندین نقطه به سهولت اتصال برقرار می‌کنند و نیز به سهولت جدا می‌شوند. 
این نوع پیوند سریع، تاثیری سترگ بر سلول دارد و اجازه می‌دهد که این پروتئینهای ذاتا بی‌نظم به گروه وسیعی از پیامهای سلولی بطور همزمان و به سرعت واکنش نشان دهند و آنها را در موقعیتی قرار می‌دهد که همانند یک مرکز پیام رسانی عمل کنند. این نوع پروتئینها بر حسب شرائط محیط سلول می‌توانند سیگنالهای لازم را به سرعت روشن و یا خاموش کنند تا فرایندهای درون سلولی بی‌وقفه جریان یابد. 
دانشمندان اکنون دریافته‌اند که این پروتئینهای بی‌نظم ممکن است محرکهای لازم را فراهم کنند که به سلول می‌گوید چه ویژگی را برگزیند. به بیان دیگر، آنها بگونه ای تعیین می‌کنند که سلول باید تبدیل به سلول خون شود، یا سلول پوست و یا چیزی دیگر. 
توالی اسیدهای آمینه در این پروتئینهای بی‌نظم با سایر پروتئینها متفاوت است و نکته جالب توجه اینکه درصد آنها در موجودات پیچیده بسیار بیشتر است. برای مثال، در حالیکه تنها بیست درصد اسیدهای آمینه در باکتری ای‌کولای بی‌نظم هستند، در انسانها این رقم تقریبا دو برابر است. 
برخی از این پروتئینها به محض اتصال با هدف، صلب شده و شکل خاصی به خود می‌گیرند. بعضی دیگر، همانند رشته‌های درون آش، هیچگاه شکل خاصی نمی‌گیرند. اما چگونه است که این پروتئینها به یکدیگر گره نمی‌خورند؟ دانشمندان دریافتند که در هر زمان خاص، سلول فقط تعداد محدودی از این نوع پروتئینها را تولید میکند و همینکه وظیفه خود را به انجام رساندند، به سرعت نابود میشوند. 
پرسش دیگر این است که چرا این پروتئینها در گذشته شناسایی نشده‌اند؟ علت این است که روش رایج برای تشخیص شکل یک پروتئین کریستالوگرافی است که در دهه شصت میلادی توسعه یافت. در این روش، توده خالصی از پروتئینها کریستالی شده، سپس اشعه ایکس به آن تابیده و پراکنش حاصل نقشه برداری می‌شود. محققان تا کنون قسمتهای بی‌نظم در این توده کریستال شده را زائد و آشغال تصور می‌کردند و با حذف کردن آنها، فقط در جستجوی قسمتهایی بودند که ساختاری سه بعدی و منظم داشتند. 
همچنان که پژوهشگران درون سلول را در جستجوی این پروتئینها می‌کاوند، آنها تلاش می‌کنند که به پرسشهایی اساسی و جدید پاسخ گویند. فرگشت این نوع پروتئینها چگونه بوده است و چه تفاوتی با پروتئینهای منظم دارد؟ آنها چگونه با یکدیگر واکنش نشان میدهند و مولکولها چگونه می‌فهمند که با کدام قسمت از پروتئین بی‌نظم پیوند برقرار کنند؟ نقش این پروتئینها در ایجاد بیماریها نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. بیشتر داروها بگونه طراحی شده‌اند که با یک گذرگاه خاص بیماریزا در درون سلول واکنش انجام دهند و اکنون پژوهشگران در پی آن هستند که پروتئینهای بی‌نظم را هدف قرار دهند.


تمام حقوق نشر و استفاده از این مطلب براساس قانون حمایت حقوق مولفان، مصنفان و هنرمندان، متعلق به سایت دانش آگاهی می باشد، هرگونه باز نشر به هر روشی از کل یا بخشی از مطلب بدون ذکر منبع، مطابق قانون حمایت حقوق مولفان و مصنفان و هنرمندان، جرم بوده و قابل پیگیری می باشد.


Published Date : 2/1/2017

نظرات


ایمیل شما نمایش داده نمی شود
ایمیل
نام نمایشی
نظر
ارتش تغییر شکل دهنده ها درون سلول شما
تصویر مربوط به مطلب ارتش تغییر شکل دهنده ها درون سلول شما

(توضیح مترجم: تغییر شکل دهنده معادل عبارت Shape-Shifting در انگلیسی است و حالتی است که یک موجود از شکلی به شکل دیگر درمی‌آید. همانند تبدیل شدن انسان به گرگینه در داستانهای تخیلی)

تا کنون همه تصور می‌کردند که پروتئینها همانند کلیدهای صلبی عمل میکنند تا عملیات سلولی را فعال سازند. اما دانشمندان تعداد زیادی پروتئین را کشف کرده‌اند که برای انجام وظیفه، ساختار خود را تغییر میدهند و بدین ترتیب اصلی در زیست شناسی که قدمتی صد ساله دارد باژگون میشود. 
بر مبنای داستان رایج کتابی در مورد سلول، ساختار سه بعدی پروتئینها تعیین می‌کند که چه کاری انجام می‌دهند. محرک فرایندهای شیمیایی باشند، سیگنالها را در شاهراه‌ های اطلاعاتی سلول پایین و بالا میفرستند و یا برچسب‌ های مولکولی به DNA اضافه میکنند. برای بیش از یک قرن، زیست شناسان تصور کردند که پروتئینها همانند توده‌ای صلب می‌باشند که در کارخانه سلولی، این وظایف را به انجام می‌رسانند.
البته دانشمندان هر از چند گاهی به پروتئینی برخورد می‌کردند که وظایف خود را بخوبی انجام می‌دهد بدون آنکه ساختاری صلب داشته باشد ولی آنرا یک مورد استثنایی و یا خطای آزمایش تصور می‌کردند. 
پروتئینها زنجیره‌ای از اسیدهای آمینه میباشند و تحقیقات اخیر نشان می‌هد که حدود نیمی از پروتئینهای انسانها در یک قالب مشخص شکل نمی‌گیرند. بعضی از این پروتئینها از بالا تا پایین بدون ساختار صلب هستند و بعضی دیگر ترکیبی از توده‌های بدون ساختار میباشند که به توده‌ای صلب متصل شده‌اند.
این سیالیت که "بی‌نظمی ذاتی" نام گذاری شده است به پروتئینهای بی‌شکل قدرتی فوق‌العاده می‌بخشد که سایر پروتئینها از آن برخوردار نیستند. پروتئینهای صلب تمایل دارند با هدف خود پیوندی قوی در یک یا دو نقطه برقرار کنند، همانند کلیدی داخل یک قفل. اما پروتئینهای بی‌شکل بیشتر شبیه چسبکی مولکولی هستند که در چندین نقطه به سهولت اتصال برقرار می‌کنند و نیز به سهولت جدا می‌شوند. 
این نوع پیوند سریع، تاثیری سترگ بر سلول دارد و اجازه می‌دهد که این پروتئینهای ذاتا بی‌نظم به گروه وسیعی از پیامهای سلولی بطور همزمان و به سرعت واکنش نشان دهند و آنها را در موقعیتی قرار می‌دهد که همانند یک مرکز پیام رسانی عمل کنند. این نوع پروتئینها بر حسب شرائط محیط سلول می‌توانند سیگنالهای لازم را به سرعت روشن و یا خاموش کنند تا فرایندهای درون سلولی بی‌وقفه جریان یابد. 
دانشمندان اکنون دریافته‌اند که این پروتئینهای بی‌نظم ممکن است محرکهای لازم را فراهم کنند که به سلول می‌گوید چه ویژگی را برگزیند. به بیان دیگر، آنها بگونه ای تعیین می‌کنند که سلول باید تبدیل به سلول خون شود، یا سلول پوست و یا چیزی دیگر. 
توالی اسیدهای آمینه در این پروتئینهای بی‌نظم با سایر پروتئینها متفاوت است و نکته جالب توجه اینکه درصد آنها در موجودات پیچیده بسیار بیشتر است. برای مثال، در حالیکه تنها بیست درصد اسیدهای آمینه در باکتری ای‌کولای بی‌نظم هستند، در انسانها این رقم تقریبا دو برابر است. 
برخی از این پروتئینها به محض اتصال با هدف، صلب شده و شکل خاصی به خود می‌گیرند. بعضی دیگر، همانند رشته‌های درون آش، هیچگاه شکل خاصی نمی‌گیرند. اما چگونه است که این پروتئینها به یکدیگر گره نمی‌خورند؟ دانشمندان دریافتند که در هر زمان خاص، سلول فقط تعداد محدودی از این نوع پروتئینها را تولید میکند و همینکه وظیفه خود را به انجام رساندند، به سرعت نابود میشوند. 
پرسش دیگر این است که چرا این پروتئینها در گذشته شناسایی نشده‌اند؟ علت این است که روش رایج برای تشخیص شکل یک پروتئین کریستالوگرافی است که در دهه شصت میلادی توسعه یافت. در این روش، توده خالصی از پروتئینها کریستالی شده، سپس اشعه ایکس به آن تابیده و پراکنش حاصل نقشه برداری می‌شود. محققان تا کنون قسمتهای بی‌نظم در این توده کریستال شده را زائد و آشغال تصور می‌کردند و با حذف کردن آنها، فقط در جستجوی قسمتهایی بودند که ساختاری سه بعدی و منظم داشتند. 
همچنان که پژوهشگران درون سلول را در جستجوی این پروتئینها می‌کاوند، آنها تلاش می‌کنند که به پرسشهایی اساسی و جدید پاسخ گویند. فرگشت این نوع پروتئینها چگونه بوده است و چه تفاوتی با پروتئینهای منظم دارد؟ آنها چگونه با یکدیگر واکنش نشان میدهند و مولکولها چگونه می‌فهمند که با کدام قسمت از پروتئین بی‌نظم پیوند برقرار کنند؟ نقش این پروتئینها در ایجاد بیماریها نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. بیشتر داروها بگونه طراحی شده‌اند که با یک گذرگاه خاص بیماریزا در درون سلول واکنش انجام دهند و اکنون پژوهشگران در پی آن هستند که پروتئینهای بی‌نظم را هدف قرار دهند.


تمام حقوق نشر و استفاده از این مطلب براساس قانون حمایت حقوق مولفان، مصنفان و هنرمندان، متعلق به سایت دانش آگاهی می باشد، هرگونه باز نشر به هر روشی از کل یا بخشی از مطلب بدون ذکر منبع، مطابق قانون حمایت حقوق مولفان و مصنفان و هنرمندان، جرم بوده و قابل پیگیری می باشد.


Published Date : 2/1/2017

نظرات


ایمیل شما نمایش داده نمی شود
ایمیل
نام نمایشی
نظر
استفاده از مطالب سايت دانش آگاهی فقط برای مقاصد غیر تجاری و با ذکر منبع بلامانع است. کليه حقوق اين سايت به گروه دانش آگاهی تعلق دارد.