جادوي شبيه سازي خوب يا بد!

مترجم : عليرضا سزاوار
تغيير در ژنتيك گياهان به منظور توليد بيشتر و بهتر و همينطور تغيير در سلول هاي ژنتيكي حيوانات و شبيه سازي آنها براي كشف علت بيماري ها در برخي كشورهاي در حال توسعه فراگير شده حال آنكه اين قضيه سالهاي سال است كه در كشورهاي پيشرفته كنار گذاشته شده و روش هاي ديگري جايگزين شده است.
موجود تغيير يافته ژنتيكي يا Genetically Modified Organism موجود زنده اي است كه ساختار ژنتيكي آن با استفاده از فناوري مهندسي ژنتيك تغيير داده شده است. اين موجود ممكن است يك گياه يك حيوان يا يك ميكروارگانيزم باشد.
در حال حاضر، طيف وسيعي از گياهان ژنتيكي توليد شده اند كه مجوز ورود برخي از آنها به بازار مصرف صادر شده و مجوز برخي ديگر نيز شايد در آينده صادر شود و در جريان دريافت مجوز هستند. در اين ميان، موضوعي كه مطرح مي شود، تفكيك محصولات GMO از محصولات معمولي است. اين تفكيك به خاطر نگراني هايي است كه برخي سازمان ها از محصولات GMO داشته اند و به عامه مردم نيز انتقال داده اند.
البته در برخي كشورهاي عضو اتحاديه اروپا حساسيت بيشتري در مورد استفاده از GMOها و به خصوص محصولات گياهي وجود دارد، در حالي كه در كشورهاي ديگر، اين حساسيت كمتر است.
اهميت ديگر اين تفكيك نيز از آن حيث كه همه محصولات وارداتي به كشورها از مبادي گمركي وارد نشده و كنترل نمي شوند؛ لذا بايد GMO بودن يا نبودن آنها به ويژه فرآورده هاي موجود در بازار مصرف را مورد ارزيابي قرار داد.
بدين منظور روشهاي مختلفي براي شناسايي و تشخيص GMOها ابداع شده اند. براساس نوع روش مورد استفاده، GMOها را مي توان در سطوح مختلف از جمله DNA، RNA، پروتئين، متابوليت يا فنوتيپ حاصل از ژن انتقال يافته، شناسايي نمود.
اغلب روشهاي تشخيص GMO، بر تشخيص آن در سطح DNA متمركز هستند كه اين امر دلايل خاص خود را دارد. برخي از اين دلايل عبارتند از تكثير ميليونها نسخه از DNA در زماني كوتاه در حالي كه تكثير RNA پروتئين ها پيچيده تر و از لحاظ زماني نيز طولاني تر است. همچنين، DNA يك مولكول بسيار پايدار است در حالي كه RNA ناپايدار است و پايداري پروتئين نيز متغير و به نوع پروتئين وابسته است.
علاوه بر آن معمولا بين مقدار GMO و DNA (حالتي كه ژن انتقال يافته در هسته باشد) همبستگي وجود دارد در حالي كه چنين همبستگي بين مقدار GMO و مقدار پروتئين يا RNA وجود ندارد و مي توان براي مصرف كننده عواقبي داشته باشد. دست آخر اينكه دستكاري ژنتيكي، در سطح DNA صورت مي گيرد و اين دقيقا همان چيزي است كه اگر زير نظر كارشناسان انجام شود خطرناك است. به طور مثال توليد برنج هاي دانه بلند در هند زير نظر كارشناسان سازمان ملي كشاورزي آنها انجام مي شود تا بتواند مجوز فروش دريافت كند. اما سوال اينجاست كه انبوه اين محصولاتي كه به صورت قاچاق عرضه مي شوند هم به صورت علمي توليد مي شوند؟
در واقع شبيه سازي يا همان كلونينگ، بزرگ ترين اتفاق علمي دهه 90 ميلادي به شمار مي رود كه به لطف فيلم ژوراسيك پارك با اقبال عمومي هم مواجه شد. پس از آن انتظارات مردم از اين شاخه علم ژنتيك بي هيچ پشتوانه اي بدون دليل بالا رفت. مردم ديدند كه در فيلم ژوراسيك پارك، دانشمندان با استفاده از DNA مگس هايي كه ميليون ها سال پيش دايناسورها را نيش زده بودند، دوباره دايناسورها را شبيه سازي كردند. اين سوژه سينمايي باوري را براي مردم به وجود آورد كه حالا كه دايناسورهاي ميليون ها سال پيش، از طريق DNA حشرات بازسازي شده اند، بازسازي حيوانات و سازه هاي زيستي كه مثلا 30 سال پيش منقرض شده اند، مثل آب خوردن است. گوسفند شبيه سازي هم مزيد بر علت شد تا مردم يكباره از دانشمندان ژنتيك بخواهند يك انسان شبيه سازي شده از كلاه جادوگري شان بيرون آورند، اما اكران ژوراسيك پارك، آغاز تاريخ شبيه سازي به شمار نمي رود. آغاز داستان شبيه سازي به اوايل قرن بيستم باز مي گردد، جايي كه آدولف ادوارد دريش، تخم يك جانوار دريايي را به دو تكه جداگانه تقسيم كرد و آنها را جداگانه رشد داد. در آن زمان خود آدولف هم نمي دانست كه اين عمل او پايه گذار علم شبيه سازي است. پس از او اتفاقات بسيار زياد و مهمي در اين زمينه اتفاق افتاد كه مهمترين آنها كه باعث ايجاد جهش بزرگي در شبيه سازي شد، شبيه سازي اولين گوسفند هم در اسكاتلند بود كه چند سال بعد به دليل هزينه هاي بالا و مفيد نبودن هرگز انجام نشد.
شبيه سازي چيست؟ شبيه سازي به بيان مختصر، خلق يك ارگان زيستي است كه دقيقا كپي ژنتيك ارگان ديگري باشد. اين بدان معناست كه كوچكترين ساختارهاي ژنتيك دو ارگان بايد دقيقا مشابه هم باشند.
از منظر علمي هم ايرادات زيادي براي اين مسئله وارد است. درصد پايين موفقيت يكي از آنهاست، به گونه اي كه تا به حال در تمامي موارد شبيه سازي، درصد موفقيت بين يك دهم تا 3 درصد بوده است؛ يعني از هر يكهزار شبيه سازي، يك تا 30 مورد موفقيت آميز بوده اند. از ايرادات وارده ديگر، عواقب بعدي آن است.
حيوانات شبيه سازي شده غالبا غيرطبيعي هستند (مثلا ارگان هاي بزرگتري نسبت به نمونه هاي طبيعي دارند) و زود مي ميرند. مشكل ديگر الگوي پخش غيرمعمول ژنتيك است كه باعث تغيير رفتار ژنتيك حيوان يا گونه شبيه سازي شده و عملا كارايي آن را به صفر مي رساند. بايد توجه كرد همه چيزهايي كه در مورد شبيه سازي گفته شد، در مورد علمي است كه به رغم تاريخ نسبتا طولاني، هنوز از ظرفيت هاي خود استفاده خاصي نبرده است و شايد در آينده جامعه اي رشد نيافته باشد كه در آن شبيه سازي به طور روزمره انجام و افتخار محسوب شود.
علم يا جادوي شبيه سازي پيش از آنكه توسط دانشمندان ژنتيك مورد بحث قرار گيرد، در رسانه به صورت مقطعي تبديل به سوژه مي شود اينكه چرا اين شاخه پيچيده دانش بشري با چنين اقبالي مواجه شده است جاي بحث زيادي دارد. مسئله مهم در اين است كه دانش بسيار پيشر فته تر از باور عمومي رشد كرده است، اما دانشمندان جادوگر نيستند كه هرآنچه كه مردم مي خواهند با يك تردستي انجام دهند. به بيان ساده تر علم پيشرفته است، اما نه تا آن حد كه فيلم هاي تخيلي نشان مي دهند.
در حال حاضر هنوز اين برنامه هاي تغيير ژنتيكي ترديدهايي را بر مي انگيزد. به گفته «كارلو ليفرت» استاد ارگانيك دانشگاه نيوكاسل در حال حاضر مردم نسبت به پديده دستكاري ژنتيكي به ديده شك نگاه مي كنند و به آن اعتماد ندارد «تا زماني كه آزمايشها كامل نشده، نمي توان از مشكلات عملي اين برنامه سخن گفت.»
دكتر «ري بره سان» استاد دانشگاه پوردو از مخالفت مستمر بريتانيا و اروپا با دستكاري ژنتيكي گله مند است و مي گويد: «طرفداران محيط زيست مثبتي دارند، اما دانش آنها محدود است. هدف ما افزايش توليد در واحد سطح است و اين به معني كاهش سطح زمين زيركشت خواهد بود. همه متخصصان محيط زيست مي دانند كه اثر منفي كشاورزي سنتي بر زيست بومها از هر عامل ديگري بيشتراست. «يك سوم زمينهاي زراعي آبي جهان به دليل شوري بالا غيرقابل استفاده اند. بعد از هر آبياري، به ويژه در مناطق گر مسير، آب تبخير شده و نمك را در خاك بر جاي مي گذارد. يك راه حل اين مشكل آبشويي اين اراضي است، اما در جايي كه منابع آن محدود است اين كار عملي نيست. تخمين زده مي شود در ايالات متحده سالانه 6 ميليارد دلار و در بريتانيا هم 4 ميليارد پوند محصول زراعي به دليل غيرقابل استفاده شدن زمينهاي زراعي از دست برود. انتظار مي رود اين گونه محصولات علاوه بر ايالات متحده در چين، استراليا و آمريكاي جنوبي هم طرفداراني پيدا كند. اما اين بحث ها هم قانع كننده نيست و دكتر «پني كمپ» سخنگوي حزب سبزها مي گويد: «شوري راه حلهاي ديگري نيز دارد كه خطر آنها بسيار كمتر از استفاده از مواد تغيير يافته ژنتيكي است، از جمله ايجاد زهكشي مناسب. در بلندمدت اروپا قصد دارد بازارهايي ايجاد كند كه نياز كشاورزان را به الگوهاي صنعتي (توليد محصول ارزان قيمت) كمتر كرده و بستر توسعه كشاورزي پايدار را ايجاد كند. دكتر «ريچارد لاوسون» هم معتقد است: ادعاي شركت فيوچراژن بي پايه است. زيرا اگر آبياري با آب شيرين منجر به شوري مي شود، آبياري با آب دريا اثر شديدتري خواهد داشت. اين پژوهشگران تنها به زمينه هاي تخصصي يعني خود تغيير ژنتيكي توجه دارند و اثرات پيچيده زيست محيطي را ناديده مي گيرند.
منابع: Guardian
Daily telegraph
Time

3 فاكتور جديد مقابله با پاركينسون

پژوهشگران سه فاكتور كليدي را يافتند كه مي توانند در استراتژيهاي جديد درمان بيماري پاركينسون موثر باشند.
انتقال دهنده نوروني، يك كانال براي كلسيم و پروتئين سينوكلين 3 مسئول حمله به نورونها هستند كه حذف آنها مي تواند منجر به مرگ بيماري پاركينسون شود.
محققان مركز پزشكي دانشگاه كلمبيا كه نتايج يافته هاي خود را در مجله «نورون» منتشر كرده اند به اين كشف دست يافتند.
به گفته اين دانشمندان، واكنشهاي ميان اين سه مولكول بسيار پيچيده است اما اكنون مي تواند اميدي براي ارائه استراتژيهاي درماني بهبود عملكرد سلولهاي عصبي باشد.
علائم بيماري پاركينسون شامل لرزش غير ارادي حركات بدن به خصوص دستها و سر در اثر از بين رفتن نورونهاي مناطق مغزي است.
تاكنون نسبت به اينكه دوپامين، آلفا سينوكلين و كانالهاي كلسيم مي توانند در مرگ سلولها نقش داشته باشند نظريه هاي نامطمئني وجود داشت اما اكنون اين دانشمندان نشان دادند كه واكنش اين سه مولكول مي تواند بسيار مخرب باشد.
در اين مورد، دليل اينكه نورونها مي ميرند اين است كه كانالهاي كلسيم مي توانند منجر به افزايش دوپامين در داخل سلولها شوند. دوپامين مازاد باسينوكلين و اكنش مي دهد و اين واكنش موجب مرگ سلولها مي شود. اما زماني كه تنها يكي از اين فاكتورها كم شوند نورونها مي توانند به زندگي خود ادامه دهند و اين مي تواند روش جديد درمان پاركينسون باشد.

سياهچاله هاي سرگردان در كهكشان راه شيري

ستاره شناسان آمريكايي در تازه ترين محاسبات خود نشان دادند كه صدها سياهچاله عظيم قديمي در كهكشان راه شيري سرگردان هستند.
دانشمندان مركز فيزيك نجوم هاروارد - اسميت سونيان در اين تحقيقات نشان دادند كه حتي نزديكترين سياهچاله هاي سرگردان در كهكشان راه شيري هزاران سال نوري از زمين فاصله دارند و بنابراين خطري زمين را تهديد نمي كند.
اين دانشمندان در اين باره اظهار داشتند:«اين سياهچاله ها
باقي مانده هاي گذشته كهكشان راه شيري هستند. در واقع ما باستان شناسان اين بقايا هستيم كه به ما در كشف تاريخ اين كهكشان وشكل گيري تاريخ سياهچاله ها در ابتداي جهان كمك مي كنند.»
براساس اين تئوري، سياهچاله هاي سرگردان ابتدا در مركز كهكشانهاي كوچك و كم جرم در انتظار فرصت بوده اند. پس از ميلياردها سال، اين كهكشانها به يكديگر برخورد كردند و كهكشانهاي بزرگي شبيه به كهكشانهاي راه شيري را به وجودآوردند.
براساس گزارش ساينس ديلي، صدها سياهچاله سرگردان در حال عبور از كهكشان راه شيري هستند كه جرم هر يك از آنها بين هزار تا 100 هزار برابر جرم خورشيد است.
اين سياهچاله ها تنها زماني كه در مجاورت يك خوشه از ستاره ها قرار گيرند مرئي مي شوند. تعداد اين سياهچاله هاي سرگردان در راه شيري به ساختار كهكشانهاي كوچك اوليه اي كه محتوي اين سياهچاله ها هستند و اينكه اين كهكشانهاي اوليه چگونه به كهكشان راه شيري ممزوج شده اند بستگي دارد.

ساخت هواپيما با الهام از جغد

گروهي از متخصصان يك شركت هواپيمايي با همكاري دانشمندان دانشگاه ساوث هامپتون به منظور توليد هواپيماهاي بي صدا در حال مطالعه بر روي گونه هاي متفاوت جغدها هستند.
گروهي از متخصصان بزرگترين كارخانه هواپيماسازي اروپا (ايرباس) به منظور توليد هواپيماهاي بي صدا در حال مطالعه بر روي پرندگان شب هستند تا بتوانند چگونگي پرواز بي صداي آنها را در هنگام شكار كشف كنند.
اين گروه دريافتند كه جغدها به واسطه ايجاد تغييرات در زاويه پرواز و ساختار چيدمان پر در بالها مي توانند بدون ايجاد هيچ صدايي به شكار خود نزديك شوند اين پديده اي است كه مهندسان سعي دارند از آن در طراحي هواپيماهاي آينده استفاده كنند.
شركت ايرباس كه در حال توليد سوپر جامبو جت A380 است، تلاش دارد چرخهاي فرود اين هواپيما را با الهام از پرندگان بهبود بخشد به اعتقاد متخصصان اين شركت با چنين تغييري مي تواند ميزان سطوح صدا را در نسل آينده هواپيماها كاهش دهد.
ايرباس به منظور تكميل اين پروژه با نام «خاموش كننده» كه تحت حمايت مالي اروپا قرار دارد، با همكاري مركز تكنولوژي صوتي ايرباس دانشگاه ساوث هامپتون در حال مطالعه بر روي انواع مختلف جغدها است.
براساس گزارش زي نيوز، طي اين مطالعات نمونه هاي پرواز اين پرندگان به صورت رايانه اي شبيه سازي شده و خصوصيات آن مورد بررسي دقيق قرار مي گيرد.
يكي از طرح هايي كه با استفاده از اين تحقيقات در دست بررسي قرار گرفته، قالب گيري ساختار چرخهاي فرود در هواپيماها با خصوصياتي مشابه پاهاي جغد است كه تاثيري به سزا در كاهش ميزان صداي ناشي از فرود هواپيماها خواهد داشت.