سیستم پیام‌رسانی پیچیدۀ سلول‌ها مشاهده شد!

MacTavish · 1/10/19

بیگ بنگ: بر اساس مطالعۀ جدیدی که از ساز و کار پیچیده شبکه‌ای از یون‌های کلسیم بعنوان پیام‌رسان‌های درون سلولی پرده برداشت؛ شیوه حرکت و انتقال ِ اطلاعات در درون سلول‌های بدن، فرقی با شیوۀ سیم‌بندی درون تراشه کامپیوتری ندارد.

به گزارش بیگ بنگ، محققانی از دانشگاه ادینبورگ انگلیس اعلام کردند که این شبکه سلولی(cell-wide web) از یک مجموعه میکروسکوپی از راهنماها برای انتقال اطلاعات در فواصل نانو استفاده کرده و همچنین فعالیت‌ها و دستورالعمل‌هایی را در اختیار سلول‌ها قرار میدهد تا آنها را انجام دهند. از جمله این فعالیت‌ها میتوان به آسایش یا انقباض ماهیچه‌ها اشاره کرد. یون‌های کلسیم بخشی اساسی از سیستم پیام‌رسانی سلول‌های بدن ما هستند و سیگنال‌های آنها اهمیت زیادی برای انجام طیف وسیعی از کارها دارد؛ مثل رشد سلول، مرگ و حرکت. حالا محققان در اقدامی بی‌سابقه به بررسی چگونگی کارکرد یون‌های کلسیم در امر پیام‌رسانی سلول‌ها پرداختند.

همانطور که از کتاب‌های درسی به یاد دارید، سلول‌های حیوانات تا حدودی شبیه کیسه‌هایی با ساختارهای متنوع هستند که به آنها اندامک گفته می شود و در درون ماده ژل مانندی به نام سیتوسول قرار دارند. روی هم رفته، این محتوای سلولی درونی، سیتوپلاسم را تشکیل میدهند. تا به امروز تصور بر این بود که یون‌های کلسیم در سیتوپلاسم پالس ارسال می کنند به سلول‌ها بگوید چکار کنند. اما حالا یافته‌های جدید گویای آن است که شیوۀ برقراری ارتباط آنها سازمان یافته‌تر از حد تصور است. در عکس زیر، به نانومسیرهای درون یک سلول توجه کنید.

محققان دریافتند یون‌های کلسیم شبکه سیم‌بندی خاص خودشان را دارند که به آنها «نانومَسیر» یا همان «nano-courses» گفته می شود. یون‌های کلسیم تا هسته‌یِ واقع در قلب سلول حرکت کرده و تعیین می کنند که کدام ژن‌ها آزاد شده و بیان شوند. این شبکه سیم‌بندی حالت ایستا ندارد؛ یعنی وقتی رفتار سلول تغییر پیدا می کند، این نانومسیرها به شکل دیگری آرایش می گیرند. «مارک ایوانز» محقق و فارماکولوژیست سلولی بیان کرد: «شگفت‌انگیزترین نکته این است که این مدار قابلیت انعطاف بسیار زیادی دارد. این شبکه میتواند به سرعت آرایش دیگری به خود بگیرد تا خروجی‌های مختلفی را تحویل بدهد.»

محققان از سلول‌ موش‌ها برای بررسی دقیق این پدیده استفاده کردند. آنها همچنین از شیوه میکروسکوپی الکترونی برای پرده برداشتن از چگونگی کارکرد این نانومَسیرها استفاده نمودند. دانشمندان اینطور توضیح دادند که مجموعه مسیرهای حاملِ یون‌های کلسیم تقریبا به همان شیوه‌ای که نانولوله‌های کربنی در ریزپردازنده‌های کامپیوتر عمل می کنند، به کار گرفته شده و ایفای نقش می کنند؛ البته به نظر می‌ رسد سلول‌های بدن پیشرفته‌تر از این ریزپردازنده‌ها هستند.

بر اساس توضیح محققان، اگر بیشتر بدانیم که سلول‌ها چگونه دستورالعمل‌های مختلف را اجرا می کنند، میتوانیم راهکارهایی را برای درمان همه نوع مشکلات سلامتی بدست بیاوریم، مثل رشد سرطان و غیره. گام بعدی، درک چگونگی کارکرد یون‌های کلسیم به عنوان کُد در برنامه‌نویسی سلول‌هاست که بیان ژن‌های مختلف را بر عهده دارند.