مشاهده رشد سلول های بنیادی و نقشه برداری از پروتئوم انسانی

محققان ایرانی، آمریکایی، چینی و آلمانی با همکاری یکدیگر توانستند در 2 مطالعه جداگانه رشد سلول های بنیادی قادر به تبدیل شدن به بافت را مشاهده و از پروتئوم انسانی نقشه برداری کنند.
  

به گزارش گروه علمی ایرنا، پایگاه اطلاع رسانی دانشگاه ایلینوی آمریکا اعلام کرد:محققان این دانشگاه موفق شده اند با همکاری آرش تاجیک محقق ایرانی این دانشگاه و نیز دانشمندانی از دانشگاه نوتردام و علم و فناوری هواژونگ چین برای نخستین بار رشد آزمایشگاهی سلول های بنیادی را مشاهده کنند.

با این روش جدید، گسست بین تحقیقات سلول های بنیادی و پزشکی احیا، کمتر می شود. همچنین با استفاده از این روش می توان سلول های بنیادی را که توانایی تبدیل شدن به هر نوع بافتی را دارند، تحریک کرد.

نینگ وانگ، مسوول این گروه تحقیق در مورد این دستاورد جدید توضیح داد:برای اینکه جنینی شکل گیرد، باید یک سلول منفرد خود را برای تبدیل شدن به سلول های دیگر سازماندهی کند؛ این درحالی است که تا پیش از این چنین پدیده ای در میکرومحیط آزمایشگاهی به خوبی مشاهده و درک نشده بود.

وی افزود: در این تحقیق تلاش شده است تا چگونگی رشد سلول های بنیادی و تبدیل شدن آنها به ساختارها و اندام های سازمان یافته مشخص شود.

در روند رشد جنین، تمام بافت ها و اندام های بدن از مجموعه کوچکی از سلول های بنیادی شکل می گیرند؛ به این صورت که ابتدا مجموعه ای از این سلول های عمومی به سه بخش سلولی مختلف به نام ˈلایه های زایشیˈ تقسیم و سپس این لایه ها به سیستم های مختلف بدن تبدیل می شود.

تا پیش از این دانشمندان و محققان موفق به مشاهده این روند نشده بودند و همین امر در کارکرد سلول های بنیادی در پزشکی احیا مشکل ایجاد کرده بود زیرا محققان پیش از بازخلق چنین فرآیندی، به درک چگونگی رشدکردن بافت ها نیاز دارند.

این محققان با تحقیق بر روی موش ها نشان دادند که نه تنها امکان شکل گیری این سه لایه مجزا از سلول های بنیادی جنین وجود دارد بلکه دستیابی به چنین تقسیمی نیازمند ترکیب دقیق زمان بندی صحیح، مولفه های شیمیایی و محیط مکانیکی است.

محققان در تحقیق خود از خطوط سلولی استفاده کردند که وقتی به بخشی از لایه جرم تبدیل می شوند، در رنگ های مختلف می درخشند؛ به این ترتیب محققان توانستند این روند را به صورت دقیق مشاهده کنند.

محققان همچنین برای بازخلق ویژگی های رحم، سلول های بنیادی را در ماتریکس ژل بسیار نرمی قرار دادند و دریافتند که نیروهای مکانیکی چندگانه در چگونگی متفاوت شدن و سازماندهی کردن سلول های بنیادی ایفای نقش می کنند.

در ادامه کار محققان با سازگار کردن محیط مکانیکی مشاهده کردند که چه نیروهایی بر سلول های درحال رشد اثر می گذارد و متوجه شدند که می توانند رشد لایه های مجزا از سلول های بنیادی جنین را با تغییر دادن مکانیک آنها هدایت و حتی محیطی خلق کنند که موجب شکل گیری لایه های زایشی به شیوه معکوس شود.

جزئیات این دستاورد علمی در مجله Nature Communications منتشر شده است.



** کشف 193 پروتئین جدید انسانی

همچنین به گزارش پایگاه اطلاع رسانی دانشگاه جان هاپکینز آمریکا محققان این دانشگاه و دانشگاه مونیخ با همکاری دکتر امین مقدس غلامی در 2 تحقیق جداگانه و با نخستین نقشه برداری کامل از پروتئوم انسانی موفق به کشف 193 پروتئین جدید شدند.

محققان نخستین پیش نویس نقشه از پروتئوم انسانی شامل نموداری از تمام پروتئین های تشکیل دهنده بدن انسان را تهیه کشف و مشخص کردند که پروتئین ها از توالی DNA غیر کد کننده نشات می گیرد.

پروتئوم ترکیبی از ژنوم و ترانسکریپتوم است که به عنوان یک منبع کامل برای تحقیق در مورد بیماری ها استفاده می شود. ژن ها بسیاری از ویژگی های انسان را تعیین می کنند و این کار از طریق ارایه دستورالعمل برای ساخت پروتئین ها امکانپذیر می شود.

هر 2 نقشه پروتئوم انسانی که توسط طیف سنجی جرمی تولید شده است، شامل پروتیئن های بیان شده در انواع مختلف سلول های بدن انسان است.

در مطالعه اول که محققان دانشگاه جان هاپکینز آن را انجام دادند، پروتیئن هایی که توسط 17 هزار و 294 ژن کدگذاری شده بودند، شناسایی شدند.

این پروتئین ها از 30 نمونه مختلف بافت استخراج شده و سپس از آنزیم ها برای برش آنها به قطعات کوچک به نام پپتید استفاده شد؛ برای شناسایی و اندازه گیری فراوانی نسبی پپتیدها از مجموعه ای از ابزار مختلف استفاده شد.

محققان همچنین 193 پروتئین جدید را کشف کردند که متعلق به مناطقی از ژنوم بوده و برای کدگذاری پروتئین پیش بینی نشده بودند.

در مطالعه دوم که توسط محققان دانشگاه فنی مونیخ (TUM) و با همکاری دکتر امین مقدس غلامی انجام شد، با جمع آوری اطلاعات طیف سنجی جرمی خام از پایگاه های داده و سایر آنالیزها، شواهد پروتئینی برای 18 هزار ژن بدست آمد که شامل یک هسته 10 تا 12هزار پروتئینی بیان شده در برخی بافت های مختلف است.

داده های طیف سنجی جرمی این مطالعه با تجزیه و تحلیل 60 بافت انسانی، 13 مایع بدن و 147 رده سلول سرطانی تهیه شده است.