گامی به‌سوی سلول‌های مصنوعی با عملکرد واقعی
تاریخ انتشار: ۱۲ آبان ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۳۲۶۶۷۳
پیشرفتهای جدید محققان دانشگاه بریستول آنها را یک گام به تولید سلول‌های مصنوعی با عملکرد واقعی نزدیک‌تر کرد.
به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، محققان دانشگاه بریستول از باکتری‌ها برای کمک به توسعه سلول‌های مصنوعی پیشرفتهای استفاده کردند که عملکرد واقعی سلول‌ها را تقلید می‌کند که این اقدام آنها را یک گام به‌سمت تولید سلول‌های مصنوعی با عملکرد واقعی نزدیک‌تر کرد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
ایجاد عملکرد واقعی در پروتوسل‌ها یک چالش بزرگ جهانی و شامل چندین زمینه از منشأ تحقیقات در مورد زندگی گرفته تا زیست‌شناسی مصنوعی از پایین به بالا و مهندسی زیستی است. با وجود شکست‌های قبلی در مدل‌سازی پروتوسل‌ها با استفاده از میکروکپسول‌ها، تیم تحقیقاتی این بار برای ساخت سلول‌های مصنوعی پیچیده با استفاده از فرآیند مونتاژ مواد زنده، به باکتری‌ها روی آوردند.
زیست‌شناسی مصنوعی از پائین به بالازیستشناسی مصنوعی از پایین به بالا در مهندسی معکوس یک عملکرد بیولوژیکی خاص با استفاده از حداقل مجموعه‌ای از اجزای مولکولی، مانند پروتئین‌های خالص‌شده است که می‌تواند روی انواع مختلفی از عملکردهای از قبل موجود سرمایه‌گذاری کند و دامنه پیچیدگی را در این زمینه بسیار افزایش دهد.
فناوری‌های دقیق مانند میکروسیال‌ها برای ترکیب مجدد ماژول‌های کاربردی به سمت سلول‌های مصنوعی چندمنظوره مورد استفاده قرار دارند و پیشرفت‌ها در فناوری نانو DNA باعث ایجاد طیف متنوعی از ماژول‌های کاربردی کاملاً مصنوعی، مانند کانال‌های یونی مبتنی بر DNA شده است که می‌تواند جایگزین بعضی از قطعات مبتنی بر پروتئین شود. علاوه بر این پیشرفت قابل‌توجهی در دست‌یابی به محفظه‌های بزرگ و پایدار، سیستم‌های چندمحفظه‌ای اندامک‌مانند و ساختارهای اسکلت سلولی پیچیده صورت گرفته است.
سلول‌های مصنوعی با عملکرد واقعیمحققان دانشگاه بریستول در مطالعه جدید خود روشی را برای ساخت پروتوسل‌های بسیار پیچیده با استفاده از ریز قطرات چسبناک پر از باکتری‌های زنده به‌عنوان یک سایت ساختمانی میکروسکوپی به‌کار گرفتند. آنها ابتدا قطرات خالی را در معرض دو نوع مختلف باکتری قرار دادند. یک جمعیت به‌طور خودبه‌خود در داخل قطرات اسیر، اما جمعیت دیگر به سطح قطرات محدود شد. پس از آن هر دو نوع باکتری از بین رفت و اجزای سلولی آزاد شده، در داخل یا روی سطح قطرات به دام افتاد تا پروتوسل‌های باکتری‌زایی پوشش‌داده‌شده با غشای حاوی هزاران مولکول، بخش و ساختار بیولوژیکی را تولید کند.
محققان کشف کردند که پروتوسل‌ها می‌توانند مولکول‌های غنی از انرژی (ATP) را از طریق گلیکولیز تولید و RNA و پروتئین‌ها را با بیان ژن در شرایط آزمایشگاهی سنتز کنند که این امر نشان می‌دهد اجزای باکتریایی ارثی در سلول‌های مصنوعی فعال باقی می‌مانند.
تیم تحقیق با آزمایش بیشتر ظرفیت تکنیک به‌کاررفته از مجموعه‌ای از مراحل شیمیایی برای بازسازی پروتوسل‌های باکتری‌زا از نظر ساختاری و مورفولوژیکی استفاده کرد که درنتیجه آن DNA باکتری آزادشده به‌صورت یک ساختار واحد هسته‌مانند متراکم شد و با شبکه‌ای از رشته‌های پروتئینی و واکوئل‌های آب محدود به غشا و شبیه اسکلت سلولی به داخل قطره نفوذ کرد.
محققان بریستول به‌عنوان گامی به‌سوی ساخت یک موجودیت سلولی مصنوعی-زنده، باکتری‌های زنده را در پروتوسل‌ها کاشتند تا تولید خود پایدار ATP و انرژی‌دهی طولانی‌مدت برای گلیکولیز، بیان ژن و مونتاژ اسکلت سلولی را به‌وجود آورند. جالب‌توجه آن‌که سازه‌های اولیه به‌دلیل متابولیسم و رشد باکتری در محل یک مورفولوژی خارجی شبیه آمیب اتخاذ کردند تا یک سیستم بیونیک سلولی با خواص یکپارچه شبیه زندگی تولید کنند.
سیستم بیونیکبیونیک یا زیست‌تقلید که به نام‌های بیومیمتیک، بیوگنوزیس، بیومیمیکری یا مهندسی خلاقیت زیستی نیز شناخته می‌شود عبارت است از کاربرد روش‌ها و سیستم‌های بیولوژیکی موجود در طبیعت برای مطالعه و طراحی سیستم‌های مهندسی و فناوری مدرن؛ به‌عبارت دیگر بیونیک استفاده از نمونه‌هایی از طبیعت به‌عنوان انگیزه‌ای برای طراحی یک فن جدید است که یک تبدیل سیستماتیک و استفاده از ساختارها، فرآیندها و تحولات بیولوژیکی موفق به‌شمار می‌رود. اصطلاح بیومیمتیک شامل تقلید فنی از اصول بیولوژیکی می‌شود.
محققان بریستول ضمن اشاره به این مهم که دست‌یابی به پیچیدگی سازمانی و عملکردی بالا در سلول‌های مصنوعی به‌ویژه در شرایط نزدیک به تعادل دشوار است، اعلام امیدواری کردند که رویکرد باکتری‌زایی فعلی آنها به افزایش پیچیدگی مدل‌های پروتوسل موجود کمک، ادغام بی‌شمار اجزای بیولوژیکی را تسهیل و امکان توسعه سیستم‌های سیتومیمتیک (cytomimetic systems) پرانرژی را فراهم کند.
سیستم سیتومیمتیکمیمتیک یا عمل تقلیدی در لغت حرکات یا فعالیت‌هایی است که در آنها چیزی تقلید می‌شود و در زیست‌شناسی یک مولکول مصنوعی غیرپپتیدی است که برخی از ویژگی‌های یک پپتید طبیعی را بازتولید می‌کند. پیشوند «سیتو» به‌معنای یاخته یا سلول در کلمه سیتومیمتیک به فعالیت تقلیدی یاخته‌ها اشاره دارد. تشکیل پروتوسل‌های سیتومیمتیک که جنبه‌های فیزیک‌وشیمیایی (Physicochemical) سلول‌های زنده را به تصویر می‌کشد؛ یک هدف مهم در زیست‌شناسی مصنوعی از پایین به بالا به‌شمار می‌رود.
محققان در ادامه افزودند که رویکرد مونتاژ مواد زنده آنها فرصتی برای ساخت از پایین به بالای ساختارهای سلولی زنده-مصنوعی هم‌زیست فراهم می‌کند و آنها می‌توانند به‌عنوان مثال با استفاده از باکتری‌های مهندسی‌شده، ماژول‌های پیچیده‌ای را برای توسعه در حوزه‌های تشخیصی و درمانی زیست‌شناسی مصنوعی، همچنین در تولیدات زیستی و به‌طورکلی بیوتکنولوژی ساخت ایجاد کنند.
محققان بر این باورند که این نوع از فناوری سلول‌های مصنوعی می‌تواند در آینده برای بهبود تولید اتانول برای سوخت‌های زیستی و فرآوری مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد. در ترکیب با دانش مبتنی بر مدل‌های پیشرفته زیست‌شناسی پایه، می‌توان بعضی از ساختارها را با هم ترکیب و در عین حال بعضی دیگر را به‌طور کامل طراحی کرد تا سیستم‌های کاملاً جدید مهندسی شود و به‌این‌ترتیب سلول‌های مصنوعی را طوری برنامه‌ریزی کرد که مانند باکتری‌های بنفش فتوسنتز یا مانند باکتری‌های کاهنده سولفات از مواد شیمیایی انرژی تولید کنند.
کد خبر 616544منبع: ایمنا
کلیدواژه: تازه های پزشکی تحقیقات جدید مطالعات محققان دستاورد محققان محققان شبیه سازی دانشمندان بریستول تحقیقات علمی تحقیقات پزشکی زیست شناسی باکتری ها شهر شهروند کلانشهر مدیریت شهری کلانشهرهای جهان حقوق شهروندی نشاط اجتماعی فرهنگ شهروندی توسعه پایدار حکمرانی خوب اداره ارزان شهر شهرداری شهر خلاق زیست شناسی مصنوعی پایین به بالا باکتری ها سلول ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.imna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایمنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۳۲۶۶۷۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
اجرای عمومی تئاترهای جشنواره رضوی گامی موثر است/ ماجرای عشقی عجیب
به گزارش خبرنگار مهر، نمایش «پر» نوشته مجید کاظم‌زاده‌مژدهی با کارگردانی محمد رسائلی در قالب هفدهمین جشنواره ملی تئاتر رضوی از ۱ تا ۱۰ اردیبهشت سال جاری در تالار مرکزی شهر رشت روی صحنه رفت.
محمد رسائلی درباره موضوع نمایش «پر» و دغدغه خود برای تولید و اجرای این اثر، گفت: این نمایشنامه با مضمون بسیار خاص و مرتبط با فرهنگ رضوی نوشته شده و رویکرد آن مرا به چالش واداشت و لذا دوست داشتم آن را تولید کنم. این نمایش زندگی یک فرد به اصطلاح چاله‌میدانی قبل انقلاب را روایت می‌کند که عاشق زنی می‌شود که کفش‌دار حرم امام رضا (ع) است و داستان جالبی برایش رقم می‌خورد.
وی اظهار امیدواری کرد داستان این اثر در اجرا نیز مخاطب را تحت تاثیر قرار داده باشد.
رسائلی با بیان اینکه تولید اثر برای جشنواره‌های موضوعی یا غیر آن به لحاظ اجرا دارای چارچوب مشخصی است، تصریح کرد: برای القای روح و جان معنوی تئاترهای با موضوع رضوی به مخاطب، نگاه ما متفاوت می‌شود زیرا تاثیر روانی که من به عنوان هنرمند در وجودم از امام رضا (ع) می‌گیرم با کارهای دیگر متفاوت است. هنرمند عرصه تئاتر باید در درجه اول ارتباط معنوی و ارادت خاصی را که خودش با امام رضا (ع) می‌گیرد به خوبی در لایه‌های مختلف اجرا برای مخاطب نیز به نمایش بگذارد تا ارتباط دوسویه بین مخاطب و تئاتر رضوی شکل بگیرد و مضمون مورد نظر به مخاطب القا شود.
کارگردان نمایش «پر» درباره حضور در جشنواره رضوی یادآور شد: این جشنواره برای من جایگاه مستحکمی دارد که به آن ارادت دارم و حالم را تا حد بسیار زیادی خوب می‌کند، لذا شرکت در آن برایم جایگاه بالایی داشت.
وی درباره حذف بخش رقابتی جشنواره تئاتر رضوی و گرایش به اجرای عمومی نمایش‌ها در شهرهای خود، تاکید کرد: این اقدام گامی موثر و حرکتی قابل پذیرش است و این مهم مولفه موثری در موفقیت اهداف جشنواره برای نشر فرهنگ رضوی است.
رسائلی در پایان با بیان اینکه وجود بخش رقابتی از جهتی سبب تبادل نظر و انتقال تجربه بین گروه‌های نمایشی می‌شود، گفت: با این وجود تحقق حمایت اجراهای عمومی برای هر نمایش در شهر خود با توجه به شرایط اقتصادی موجود بسیار بهتر است و از این منظر این اقدام پسندیده و قابل ستایشی است که از سوی دبیرخانه جشنواره مطرح شده است.
کد خبر 6095119
هفت مصدوم و کشته بر اثر برخورد سواری تارا و پراید در بویین میاندشت