رمزگذاری بیوالکتریک باعث خودشفادهی این کرم می‌شود

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ScienceDaily، دانشمندان از طریق بازنشانی الگوی خاطرات بیوالکتریک کرم‌های پهن، موفق به بازنویسی شکل بدن احیاکننده این موجودات شده‌اند. این رمزگذاری حتی در کرم‌‌های پهن با ظاهر معمولی هم منجر به تجدید حیات (به عنوان کرم دو سر) می‌شود. این یافته‌ها حاکی از وجود جایگزین دیگری برای ویرایش ژنومی به منظور کنترل احیا در مقیاس بزرگ است.

این پژوهش توسط محققان بخش بیولوژی دانشگاه الن انجام شده است و به بررسی نیروهایی می‌پردازد که منجر به بازسازی قسمت‌های آسیب‌دیده در بدن جانوران می‌شود. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که این امکان وجود دارد که بتوان به صورت دائمی ریخت‌شناسی یک جانور را به همراه توالی ژنومی آن تغییر داد. همچنین مشخص شد که الگوهای جایگزین بدنی ‌می‌تواند با آناتومی و بافت‌شناسی نرمال جانور رمزگذاری شود.

محققان همچنین به شواهدی دست یافتند که توضیحی می‌دهد چرا نتایج بیولوژیکی مختلفی در برخی از گونه‌ها دیده می‌شود، در صورتی که همه اعضای گروه با روش مشابهی تحت درمان قرار گرفته‌اند.

دکتر مایکل لوین، سرپرست این پژوهش و استادد بیولوژی، در این باره می‌گوید: «حالا می‌دانیم که ویژگی‌های بیوالکتریک قادر به تغییر دائمی شکل بدن است که ژنوم به صورت پیش فرض حامل آن است. همچنین می‌توان ریخت‌شناسی احیاکننده را ویرایش کرد تا آناتومی فعلی را تغییر داد، شبکه بیوالکتریک نیز می‌تواند منطقه کنترلی برای رسیدگی به فنوتیپ باشد».

این یافته‌ها بسیار مهم هستند چراکه برای پیشرفت در طراحی و ساخت داروهای احیاکننده نیاز به درک بهتر این مکانیزم، که در آن برخی از ارگانیسم‌ها قادر به تعمیر آسیب‌های وارده به بدن خود هستند، داریم.

بیوالکتریسیته به عنوان یک واسطه در برنامه‌ریزی مجدد ساختار آناتومیک نقش بسیار مهمی دارد. محققان در این مطالعه به برررسی کرم‌های پهن پرداختند که برای ظرفیت احیاکننده و خودشفادهی معروف هستند. وقتی که این کرم را تکه تکه کنید، هر بخش شروع به بازسازی می‌کنند تا بخش‌های از دست بدن را تکمیل کند. معمولا، بازسازی یک کپی دقیق از کرم اصلی را تولید می‌کند.

در مطالعات قبلی ثابت شد که این امکان وجود دارد که با تغییر مدار بیوالکتریک کرم پهن، این موجود را مجبور به بازسازی مغز و سر گونه‌های دیگر کرم پهن کرد. دانشمندان با استفاده از اوکتانول (OH 8) وقفه کوتاهی در شبکه‌های بیوالکتریک کرم پهن ایجاد کردند که اتصالات شکاف، پروتئین‌های کانال یا سیناپس‌های الکتریکی، را مختل کرد. سلول‌ها از طریق سیناپس الکتریکی قادر به برقراری ارتباط بایکدیگر، تشکیل شبکه‌های عصبی در مسافت‌های طولانی و رد و بدل کردن سیگنال‌های الکتریکی هستند.

25 درصد از بخش‌های قطع شده جانور به کرم‌های پهن دو سر تبدیل شد، در حالی که 72 درصد از آنها تبدیل به کرم‌های پهن معمولی (با یک سر) شدند و تقریبا سه درصد از تکه‌های قطع‌شده به طور مناسب توسعه نیافتند.

ابتدا دانشمندان گمان کردند که کرم‌های پهن یک سر تحت تاثیر روش درمانی آنها قرار نگرفته‌اند اما وقتی این کرم‌های نرمال چند ماه بعد مجددا تکه تکه شدند؛ آنها نسبت مشابهی از کرم‌های دو سر و یک سر را تولید کردند. این امر نشان می‌دهد که تغییر ریخت‌شناسی در بافت شناسی، نشانگر مولکولی و سلول‌های بنیادی این جانوری رمزگذاری نمی‌شود بلکه تنها در الگوی بیوالکتریکی آنها رمزگذاری می‌شود که پس از صدمه دیدن دو الگوی آناتومیک محتمل را بازسازی می‌کند.

مترجم: هانا حیدری