ثبت اولین تصاویر دقیق جهان از پدیدار شدن «شبکه بزرگراهی» یک سلول انسانی/ ویدئو

به گزارش «ساینس الرت»، این تصاویر با وضوح بالا و فیلم در مقیاس اتمی، به توضیح یک معمای قدیمی در خصوص چگونگی شکل گیری ساختارهای کوچک موسوم به ریزلوله (microtubules ) در جریان تقسیم سلولی یاری می‌رساند. این کشف می‌تواند موجب پیشرفت در زمینه توسعه و تکامل درمان‌های هدفمند برای سرطان و بسیاری از بیماری‌های دیگر شود.

«توماس سوری» زیست‌شیمی‌دان (biochemist ) از مرکز ژنومیک بارسلون گفت: ریزلوله‌ها اجزای مهمی از سلول‌ها هستند، اما تمام تصاویری که در کتاب‌های آموزشی درباره توصیف اولین لحظات ایجاد آنها می‌بینیم در واقع مدل‌ها یا کارتون‌هایی بر اساس ساختارهای موجود در خمیرمایه (yeast) هستند.

وی افزود: در اینجا این فرایند را حین اجرا در داخل سلول های انسان ثبت کرده‌ایم. اکنون که می‌دانیم این فرایند چگونه است؛ می‌توانیم بررسی کنیم چطور تنظیم می‌شود. با توجه به نقش بنیادین ریزلوله‌ها در بیولوژی سلولی، این یافته می تواند در نهایت به رویکردهای درمانی جدید برای بسیاری از بیماری ها منجر شود.

در یک سلول، ریزلوله‌ها همانند بزرگراه برای حمل و نقل اجزا بین مناطق مختلف عمل می‌کنند. آنها همچنین نقش مهمی در تقسیم (سلولی) دارند و با جدا کردن کروموزوم‌های تکراری مانند طناب (lassos ) عمل می‌کنند و امکان تقسیم شدن سلول به دو بخش را فراهم می سازند.

ریزلوله‌ها از طریق فرایندی موسوم به هسته‌زایی از پروتئین‌هایی موسوم به توبولین (tubulins ) ساخته می شوند. زمانی که مشخص شد در انسان بجای ۱۳ ردیف توبولین که ریزلوله‌ها برای کارکرد صحیح نیاز دارند ۱۴ ردیف وجود دارد یک راز ایجاد شد. در این حال ثبت اولین تصاویر با وضوح بالا ریزلوله‌ها به کشف این راز کمک می‌کند.

این محققان از میکروسکوپ کرایو-الکترون و برخی شیوه‌های پیچیده پردازش تصویر برای تعیین ساختارهای سه‌بُعدی ایجاد شده در جریان تشکیل ریزلوله‌ها استفاده کردند.

مشکلات ایجاد شده در ریزلوله‌ها می تواند بسیاری از بیماری ها از جمله سرطان را به وجود آورد. سوء عملکرد ریزلوله‌ها همچنین می تواند موجب وخیم شدن بیماری‌هایی مانند آسم و بیماری قلبی و اختلالات عصبی شود. هر چند ریزلوله‌ها هدف برخی درمان‌های سرطان قرار دارند، اما این داروها می توانند موجب تاثیر بر سلولهای سالم هم شوند و این امکان وجود دارد که تومورها نسبت به داروها مقاوم شوند. به همین علت کسب آگاهی بیشتر درباره ریزلوله‌ها و فرایند ساخت آنها بسیار ارزشمند است.