مگسی که دنیای علم را متحول کرد، عکس - وبلاگ تکنولوپ

به گزارش وبلاگ تکنولوپ، زومیت نوشت: همان طور که بیشتر مردم ویژگی های آزاردهنده و صفات مثبت دوستان خود را می پذیرند، نباید مگس ها را فقط براساس رفتار منفی آن ها قضاوت کنیم. اریکا مک آلیستر حشره شناس در کتابی با عنوان زندگی اسرارآمیز مگس ها استدلال می نماید که باید چشمان خود را رو به اهمیت مالی و زیست محیطی بزرگ مگس ها باز کنیم.

مگس ها و پشه ها به گروهی از حشرات به نام دوبالان (Diptera) تعلق دارند. گونه دروزوفیلا اولین بار در سال 1830 به وسیله یوهان ویلهلم مایگن توصیف شد و از آن موقع جایگاه والایی در میان دانشمندان به دست آورده است.

مگس میوه بهتر از همه جانوران دنیا درک شده است و به نیروگاهی برای پژوهش های پزشکی مدرن تبدیل شده است. ده تن از دانشمندانی که روی مگس میوه کار نموده اند، جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را دریافت نموده اند.

همکاری میان علم و مگس ها از اوایل دهه 1900 شروع شد. در آن موقع، زیست شناسی به نام توماس هانت مورگان در دانشگاه کلمبیا در تصمیم گرفت با مطالعه مگس سرکه تئوری های تکاملی مانند ارتباط جهش های ژنتیکی با ویژگی های دیگر را آزمایش کند و در سال 1900 تئوری توارث گریگور مندل را که در سال 1865 منتشر شده بود، مجددا کشف کرد.

یاری به رشد علم

مورگان اولین فردی نبود که روی مگس سرکه مطالعه می کرد. اما ایده او برای بهره برداری از پرورشگاه ارزان مگس (تکه های موز در بطری های شیر) و فراوریمثل سریع (یک نسل در حدود ده روز و حدود 100 تخم به ازای هر مگس ماده در روز) مطالعه تکامل را در آزمایشگاه ممکن می سازد. دلیل آن است که مشاهده تغییرات تکاملی در جمعیت های بزرگ گونه ای با گردش نسلی بالاتر آسان تر است.

آزمایش های مورگان درزمینه فراوری پرورش انبوه صدها هزار مگس منجر به کشف مگس سرکه ای شد که برخلاف مگس های معمول که چشم های قرمزی دارد، دارای چشم های سفید بود. مطالعات بعدی مورگان و تیمش روی نتایج چشم سفید این مگس نشان داد که ژن ها به شکل منظمی روی کروموزوم ها قرار دارند و ژن ها می توانند جهش پیدا نمایند. درک نو پایه گذار ژنتیک کلاسیکی شد که با آن آشنا هستیم و منجر به درک مواردی مانند نحوه توارث بیماری های ژنتیکی شد.

در دهه 1940 دانشمندانی ازجمله جرج بیدل و ادوارد تاتوم نشان دادند که بعضی از ژن ها کدنماینده پروتئین هایی هستند که می توانند به واکنش های شیمیایی یاری نمایند و مولکول های موردنیاز سلول را فراوری نمایند. پژوهشگران دیگر ساختار مارپیچ دی ان ای را ترسیم کردند و کد ژنتیکی را رمزگشایی کردند. ازطریق این تحولات، امکان آنالیز سوال هایی که مدت ها دانشمندان درمورد آن بحث می کردند، امکان پذیر شد. به عنوان مثال، اینکه چگونه ژن ها فرایندهای زیستی پیچیده مانند ایجاد ارگانیسمی کامل از یک سلول تخم بارورشده را مورد آنالیز قرار دادند. دانشمندان به تدریج با استفاده از میکروسکوپ تکنیک هایی برای مطالعه رویان مگس سرکه در پوسته تخم نیم میلی متری شفاف آن ها ایجاد کردند.

بسیاری از استراتژی های ژنتیکی که از مطالعه مگس های سرکه فراگرفته ایم، به ابزارهای قدرتمندی برای تشریح مکانیسم های رشد مگس سرکه تبدیل شده است. همان طور که جهش های ژنی انسان می توانند موجب ناهنجاری بدن در انسان شوند، رویان های مگس سرکه نیز چنین نقایصی را نشان می دهند و برای مثال براثر جهش های ژنی دم یا سر خود را از دست می دهند.

حتی اگر تخم ها هرگز به مگس تبدیل نشوند، دانشمندان می توانند نقایص جهش یافته را آنالیز نمایند. این امر می تواند به دانشمندان یاری کند عملکرد طبیعی ژن های جهش یافته را درک نمایند.

این نوع مطالعات ژنتیکی مگس سرکه همراه با فناوری های نوظهوری مانند کلونینگ ژن به ما یاری کرد تا متوجه شویم که چگونه شبکه های ژنی می توانند رشد بدن را معین نمایند و این شبکه ها چگونه گاهی اوقات می توانند موجب اختلالات ارثی شوند. شبکه های ژنی مجموعه ای از ژن ها یا بخش هایی از ژن ها هستند که با همکاری هم عملکرد سلولی خاصی را کنترل می نمایند. در سال 1955 سه دانشمند به خاطر نقشی که در این درک نو داشتند، برنده جایزه نوبل شدند.

شباهت شگفت انگیز

خاتمه معین شد ژنوم مگس سرکه و انسان شباهت های شگفت انگیزی دارد و مکانیسم ها یا فرایندهای کشف شده در مگس سرکه غالبا در موجودات پیچیده تر نیز وجود دارد.

بسیاری از ژن های انسانی وقتی وارد ژنوم مگس می شوند، حتی می توانند عملکرد ژن معادل خود در مگس سرکه را برعهده بگیرند.

ازآن جا که ازنظر ژنتیکی شباهت زیادی با مگس سرکه داریم، بسیاری از جنبه های زیست شناسی و بیماری انسان ابتدا در این موجود کشف شده است. در همین حین انجام پژوهش روی مگس سرکه سریع، ارزان و بسیار انعطاف پذیر است. مگس سرکه برای کشفیات علمی ایده آل است.

وقتی دانشی در مگس سرکه به دست آمد، آن دانش می تواند پژوهش در موجودات پیچیده تر را تسریع کند. امروزه بیش از ده هزار پژوهشگر در سراسر دنیا در بسیاری از حوزه های علمی که با زیست شناسی و بیماری در انسان ارتباط دارد، روی مگس سرکه کار می نمایند.

مگس سرکه به وسیله دانشمندان علوم اعصاب برای مطالعه یادگیری، حافظه، خواب، پرخاشگری، اعتیاد و اختلالات عصبی استفاده می گردد. علاوه براین، برای مطالعه سرطان و پیری، فرایندهای رشد، میکروبیوم روده، سلول های بنیادی و قلب نیز از مگس سرکه استفاده می گردد.

بااین حال، مگس ها انسان های کوچک نیستند. برای مثال، نمی توان از آن ها برای مطالعه از دست دادن شخصیت که در بیماری آلزایمر مشاهده می گردد، استفاده کرد. اما می توان از مگس های سرکه برای مطالعه این موضوع استفاده کرد که چرا در بیماری هایی شبیه آلزایمر نورون ها می میرند و شکاف های مهمی را که در درک ما از این نوع بیماری ها وجود دارد، پر کرد.

5858