سید لفته فردزاده
4th August 2015, 01:37 AM
چگونه سلول های بنیادی تصمیم به تعیین مسیر می گیرند؟ آن ها از خرد جمعی پیروی می کنند؟
به گزارش بنیان به نقل ازsciencedaily، در سلول های بنیادی پرتوان، DNA با امواجی از پروتئین های مختلف بمباران می شود. این پروتئین ها با تحریک یا مهار فرایندهای سلولی موجب تمایز سلول بنیادی به انواع مختلف سلول ها می شود. تئوری جدید ارائه شده با محققین دانشگاه Rice این است که سفر سلول به سمت تمایز نه یک فرایند مرحله به مرحله ساده است و نه یک فرایند کاملا تصادفی. بدین منظور محققین ابزاری ریاضی را برای آنالیز شبکه های ژنی بزرگ و واقعی ایجاد کرده اند. این روش به محققین کمک می کند که دریابند فرایندی که به موجب آن سلول های بنیادی تمایز می یابند یک مسئله many-bodyاست.
اصطلاح many-body به سیستم های فیزیکی اطلاق می شود که برهمکنش های بین تعداد زیادی از ذرات را در بر می گیرد. محققین حدس می زنند که این many-body در بسیاری از سیستم ها عملکرد دارد اما درک و استنتاج عملکرد هریک از اجزا بسیار مشکل است. در این مطالعه جدید، این اجزا شامل هزاران پروتئین هستند که به وسیله سلول های بنیادی جنینی بیان می شوند و به جایگاه های اتصالی DNA متصل می شوند و منجر به یک لوپ فیدبک میشوند که سلول را از یک مرحله به مرحله دیگر سوق می دهد تا در نهایت به شکل نهایی اش برسد.
در این مطالعه برای تست کردن ابزار مذکور، محققین هشت پروتئین کلیدی را بررسی کردند و چگونگی بالا و پایین رفتن تعداد آن ها و متصل شدن و جدا شدن آن ها از DNA را ارزیابی کردند. این مسئله برای درک مکانیسم چگونگی تمایز سلول های بنیادی بسیار حیاتی است.
از آن جایی که سرنوشت سلول های بنیادی به نوعی تصادفی و از پیش تعیین نشده است، این سوال ضروری است که چرا این ژن ها نمی تواند به طور ثابت از یک مرحله به مرحله دیگر به طور تصادفی در حرکت باشند. زمانی که محققین شروع به درک سوئیچ های ژنتیکی کردند، تصویر کلی پیچیده تر نیز شد. در واقع محققین به دنبال این هستند که بدانند کدام بخش های فعال DNA تصمیم می گیرند که یک ژن خاموش بماند یا فعال شود. لوپ مذکور به ژن ها اجازه می دهد که مدت زمان بیشتری را فعال باقی بمانند.
این هنوز ابتدای راه است، در حال حاضر تمرکز روی سلول های بنیادی جنینی است و بزودی محققین درصدد برخواهند آمد تا برنامه تکوینی کامل موجودات را با استفاده از صدها ژن و این مدل ریاضی دریابند.
به گزارش بنیان به نقل ازsciencedaily، در سلول های بنیادی پرتوان، DNA با امواجی از پروتئین های مختلف بمباران می شود. این پروتئین ها با تحریک یا مهار فرایندهای سلولی موجب تمایز سلول بنیادی به انواع مختلف سلول ها می شود. تئوری جدید ارائه شده با محققین دانشگاه Rice این است که سفر سلول به سمت تمایز نه یک فرایند مرحله به مرحله ساده است و نه یک فرایند کاملا تصادفی. بدین منظور محققین ابزاری ریاضی را برای آنالیز شبکه های ژنی بزرگ و واقعی ایجاد کرده اند. این روش به محققین کمک می کند که دریابند فرایندی که به موجب آن سلول های بنیادی تمایز می یابند یک مسئله many-bodyاست.
اصطلاح many-body به سیستم های فیزیکی اطلاق می شود که برهمکنش های بین تعداد زیادی از ذرات را در بر می گیرد. محققین حدس می زنند که این many-body در بسیاری از سیستم ها عملکرد دارد اما درک و استنتاج عملکرد هریک از اجزا بسیار مشکل است. در این مطالعه جدید، این اجزا شامل هزاران پروتئین هستند که به وسیله سلول های بنیادی جنینی بیان می شوند و به جایگاه های اتصالی DNA متصل می شوند و منجر به یک لوپ فیدبک میشوند که سلول را از یک مرحله به مرحله دیگر سوق می دهد تا در نهایت به شکل نهایی اش برسد.
در این مطالعه برای تست کردن ابزار مذکور، محققین هشت پروتئین کلیدی را بررسی کردند و چگونگی بالا و پایین رفتن تعداد آن ها و متصل شدن و جدا شدن آن ها از DNA را ارزیابی کردند. این مسئله برای درک مکانیسم چگونگی تمایز سلول های بنیادی بسیار حیاتی است.
از آن جایی که سرنوشت سلول های بنیادی به نوعی تصادفی و از پیش تعیین نشده است، این سوال ضروری است که چرا این ژن ها نمی تواند به طور ثابت از یک مرحله به مرحله دیگر به طور تصادفی در حرکت باشند. زمانی که محققین شروع به درک سوئیچ های ژنتیکی کردند، تصویر کلی پیچیده تر نیز شد. در واقع محققین به دنبال این هستند که بدانند کدام بخش های فعال DNA تصمیم می گیرند که یک ژن خاموش بماند یا فعال شود. لوپ مذکور به ژن ها اجازه می دهد که مدت زمان بیشتری را فعال باقی بمانند.
این هنوز ابتدای راه است، در حال حاضر تمرکز روی سلول های بنیادی جنینی است و بزودی محققین درصدد برخواهند آمد تا برنامه تکوینی کامل موجودات را با استفاده از صدها ژن و این مدل ریاضی دریابند.