شنبه ۶ تیر ۱۴۰۵
پژوهشگران با بررسی ژنوم تنبلها دریافتند تغییرات ژنتیکی ویژه، بقای این پستاندار را با کمترین مصرف انرژی تضمین میکند
شهلا رضایی| در دنیای حیوانات، موجوداتی هستند که با آرامش و کندی خیرهکنندهای زندگی میکنند، بهطوری که نام آنها را به درستی «تنبل» گذاشتهاند. اما این کندی، برخلاف تصور ما، یک نقص نیست و نتیجه میلیونها سال تکامل به شمار میرود. اخیراً در پژوهشی که در مجله علمی «بیامسی بیولوژی» منتشر شده، دانشمندان توانستند رازهای نهفته در نقشه ژنتیکی این حیوانات را کشف کنند. این تحقیقات نشان میدهد که تنبلها چگونه توانستهاند با داشتن کممصرفترین سیستم انرژی در بین پستانداران، نه تنها زنده بمانند، بلکه کاملاً سالم بمانند.
این کشف بزرگ حاصل تلاش یک تیم بینالمللی از محققان بود. آنها برای رسیدن به این نتایج، تجزیه و تحلیل بسیار دقیقی را روی «تنبل دو انگشتی» انجام دادند و ویژگیهای ژنتیکی این حیوان را با دهها پستاندار دیگر، از جمله مورچهخوار و آرمادیلو مقایسه کردند. هدف این بود که بفهمند چه چیزی باعث میشود تنبلها با وجود داشتن کندترین متابولیسم (یا همان سرعت سوخت و ساز) روی کره زمین، دچار بیماریهای تخریبی نشوند.در این میان، کامیلا ماتزونی، متخصص ژنومیک از موسسه تحقیقات باغ وحش و حیات وحش لایبنیز در آلمان، به نکته بسیار مهمی اشاره میکند. او میگوید یافتههای این پژوهش نشان میدهد که تنبلها احتمالاً یک «سیستم پشتیبان» ژنتیکی را در طول تکامل خود ایجاد کردهاند. این سیستم به آنها کمک میکند تا اثرات منفی «نیروگاههای آرام» سلولیشان را جبران کنند و سبک زندگی منحصر به فردشان را پشتیبانی کنند.
دانشمندان در بررسیهای خود متوجه شدند که در نقشه ژنتیکی تنبلها، توالیهایی وجود دارد که میتوانند در موقعیتهای جدیدی از ژنوم حرکت کنند یا کپی شوند. این بخشها که به عنوان «ژنهای جهنده» شناخته میشوند، نقش کلیدی در داستان تکامل این حیوان دارند. شواهد نشان میدهد که این جهشها به بیش از ۳۰میلیون سال پیش باز میگردد.نکته شگفتانگیز این است که این ژنهای جادویی دقیقاً در نقاطی قرار دارند که با نیروگاههای تولید انرژی در سلولها (میتوکندریها) و سایر ژنهای مربوط به سوخت و ساز بدن در ارتباط هستند. به عبارت سادهتر، وقتی نیاز سلولهای تنبل به انرژی کم میشود و احتمال تجمع جهشهای مضر در نیروگاههای سلولی بالا میرود، این «ژنهای جهنده» وارد عمل شده و مسیرهای ژنتیکی جایگزینی را برای ادامه حیات حیوان ایجاد میکنند. این یک مکانیسم دفاعی است که اجازه نمیدهد کندی سیستم انرژی، منجر به تخریب بافتها یا بیماری شود.
این کشف تنها یک موضوع جالب درباره یک حیوان نیست، بلکه پیامدهای بسیار مهمی برای سلامت انسان دارد. پدرو گالانته، زیستشناس مولکولی از بیمارستان سیریو لیبانس در برزیل، توضیح میدهد که بسیاری از بیماریهای سخت انسانی، از جمله دیابت، اختلالات مربوط به پیری، تخریب اعصاب و تحلیل رفتن عضلات، همگی ریشه در مشکلاتی دارند که در تولید انرژی و عملکرد نیروگاههای سلولی رخ میدهد.به عنوان مثال، مشکلاتی مانند چاقی میتوانند بر عملکرد این نیروگاههای سلولی تاثیر بگذارند و این اختلالات در بسیاری از موارد با بیماریهایی مثل پارکینسون مرتبط هستند.
حالا تصور کنید اگر ما بتوانیم از مدل ژنتیکی تنبلها یاد بگیریم و بفهمیم چگونه میتوان یک پستاندار را حتی زمانی که با ظرفیت بسیار پایین کار میکند، سالم نگه داشت، چه اتفاقی میافتد؟ اگر انسان بتواند راهی برای محافظت از واحدهای تولید انرژی در سلولهایش پیدا کند، شاید بتواند روند پیری را کند کرده یا درمانهای جدیدی برای بیماریهای عصبی پیدا کند.پدرو گالانته معتقد است که سلولهای تنبلها میتوانند یک مدل طبیعی برای درک این موضوع باشند که موجودات زنده چگونه با حالتهای کمانرژی کنار میآیند. این دانش در درازمدت میتواند به تحقیقات در مورد حفظ بافتهای بدن، پزشکی مراقبتهای ویژه و حتی درمان بیماریهای متابولیک کمک شایانی کند.
یکی از جذابترین کاربردهای این پژوهش در آینده، در حوزه سفرهای فضایی طولانیمدت است. در سفرهای میانستارهای که سالها طول میکشند، مدیریت انرژی بدن انسان یک چالش حیاتی است. اگر دانشمندان بتوانند راهی پیدا کنند که بدن انسان را در حالتی شبیه مدل زندگی تنبلها قرار دهند (یعنی مصرف انرژی بسیار پایین اما با حفظ سلامت سلولی)، میتوانند انسانها را به خوابهای طولانی بفرستند تا بدون تحلیل رفتن عضلات و بافتها، به مقصد برسند.
البته این مسیر با چالشهایی همراه است. ویرایشهای ژنتیکی که توسط ژنهای جهنده ایجاد میشوند، در انسانها میتوانند منجر به بیماریهایی مثل سرطان شوند. اما نکته خیرهکننده این است که تنبلها در برابر این اتفاقات تحمل بسیار بالایی دارند. بررسی اینکه چرا تنبلها در برابر این جهشها مقاوم هستند، میتواند کلید درمان سرطان در انسان باشد.
در پایان این تحلیل، مارسلا اولیانو – سیلوا، متخصص بیوانفورماتیک از موسسه ولکام سنگر در بریتانیا، دیدگاه بسیار عمیقی را مطرح میکند. او میگوید که تکامل تا به امروز میلیاردها آزمایش مختلف را روی موجودات انجام داده است. ما انسانها تنها یکی از این مدلهای تکاملی هستیم، اما با مطالعه حیوانات غیرمعمولی مانند تنبلها، گاهی اوقات راهکارهای بیولوژیکی را کشف میکنیم که انسانها هرگز در طول تکامل خود به آنها نرسیدهاند.
این یعنی طبیعت راه حلی برای «سالم ماندن با انرژی کم» پیدا کرده و آن را در بدن تنبلها قرار داده است. ما با مطالعه این موجودات، در واقع نتایج آزمایشهای میلیونها ساله طبیعت را میبینیم و میتوانیم از این نتایج برای ارتقای سلامت خودمان استفاده کنیم.
داستان تنبلها یادآور میشود که در طبیعت، سریع بودن همیشه تنها راه برنده شدن نیست. گاهی اوقات، کند بودن و آرامش، یک استراتژی هوشمندانه برای بقای بیشتر و سلامت طولانیتر است. تنبلها با تغییر در ساختار ژنتیکی خود، یاد گرفتند که با کمترین هزینه، بیشترین بهره را از زندگی ببرند. این موجودات جذاب به ما نشان دادند که ویژگیهایی که در ظاهر مشکلساز به نظر میرسند، اگر درست مدیریت شوند، میتوانند به یک برتری تبدیل شوند. شاید روزی برسد که پزشکان برای درمان بیماریهای سخت انسانی، به جای داروهای شیمیایی، از رازهای نهفته در نقشه ژنتیکی یک حیوان تنبل استفاده کنند. این پژوهش ثابت کرد که هر موجودی در این دنیا، هر چقدر هم عجیب و کند به نظر برسد، یک درس بزرگ برای بقیه دارد و کلید نجات ما ممکن است در آرامترین نقطه طبیعت نهفته باشد.
تمام حقوق برای پایگاه خبری سرمایه فردا محفوظ می باشد کپی برداری از مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.
سرمایه فردا