کشف غیر منتظره یک ساختار عجیب و مخفی درون سلول‌های گیاهی

کشف غیر منتظره یک ساختار عجیب و مخفی درون سلول‌های گیاهی

با وجود تمامی پیشرفت‌های علم بیولوژی، اخیرا خبر رسیده که یک ساختار عجیب و ناشناخته درون سلول‌های گیاهی کشف شده که تاکنون هیچ گزارشی از وجود آن ثبت نشده بود.

به تازگی دانشمندان از پیدا شدن یک ساختار عجیب و مخفی درون سلول‌های گیاهی خبر داده‌اند؛ جای تعجب دارد که در کنار دهه‌ها پیشرفت چشم‌گیر در تمامی حوزه‌های علوم مختلف از جمله زیست شناسی، همچنان شاهد کشفیاتی در مورد سلول‌ها و ساختارهای دیگر هستیم که ما را شگفت‌زده می‌کنند. در ادامه با گجت نیوز همراه باشید.

ساختار عجیب اندامک سلول‌ها

به صورت کلی بدن موجودات زنده از سلول‌هایی تشکیل شده که مجموع آن‌ها، عملکردهای ارگانیسمی ما را به وجود می‌آورند. این سلول‌های کوچک خود از ساختارهای ریزتری به نام اندامک ساخته شده‌اند و با اینکه تصور می‌شود، تاکنون نقشه دقیق وضعیت این اندامک‌ها در سلول‌های مختلف بدن جانداران به دست آمده، همچنان شاهد کشف ویژگی‌های ناشناخته درون سلول‌ها هستیم. در همین رابطه، گروهی از محققان در مقاله‌ای جدید خبر از کشف ساختاری مخفی و تازه کشف شده درون اندامک‌های گیاهی داده‌اند. ساختاری که برای دهه‌ها در جلوی چشم دانشمندان قرار داشته، اما از نظرها پنهان بوده است.

اندامکی که این ساختار عجیب درون آن کشف شده، پروکسیسوم (peroxisome) نام داشته و با اینکه گفته شده، پروکسیسوم به اندازه میتوکندریا، هسته و یا سایر اندامک‌های حیاتی سلول‌ها، نقش ویژه‌ای ندارد، باید گفت که عملکرد این ساختار در تجزیه مولکول‌های وارد شده به سلول و استفاده از این مولکول‌ها بسیار مهم است. پروکسیسوم ظاهری حباب مانند داشته و از غشایی تشکیل شده که درون آن یک ماتریس پروتئینی گرانولی قرار دارد.

اما دستاورد مهم این پژوهشگران، پیدا کردن ساختارهایی کیسه مانند درون پروکسیسوم بوده که تا پیش از این، کسی از وجود این ساختارها درون اندامک‌ مورد نظر خبر نداشت. به صورت کلی نقش پروکسیسوم، حرکت معلق در قسمت‌های مختلف درون سلول بوده و گفته شده که این اندامک که در تمامی ارگانیسم‌های چند سلولی وجود داشته، در حذف مولکول‌های فعال حاوی اکسیژن و تجزیه چربی نقش دارد.

بهره‌گیری از تفاوت گیاهان با سایر ارگانیسم‌ها

ابعاد پروکسیسوم سلول‌های بدن انسان چیزی در حدود ۰.۱ میکرومتر بوده و متاسفانه حتی با در اختیار داشتن میکروسکوپ‌های قدرتمند هم نمی‌توان دید درستی از چنین اندامک‌هایی داشت. زکاری رایت (Zachary Wright)، بیوشیمی‌دان از دانشگاه رایس آمریکا می‌گوید که ابعاد اندامک مورد نظر در اندازه رزولوشن نور است. در واقع وقتی از میکروسکوپ‌های فلوئوروسانس برای دیدن این اندامک استفاده می‌شود، تنها چیزی که می‌بینیم یک نقطه کوچک بوده و به واسطه محدودیت‌های ابعادی ذرات نور، نمی‌توان چیزی بیشتر از آن نقطه را در پروکسیسوم مخمرها و بدن پستانداران دید.

با این حال موجود زنده ویژه‌ای که مدنظر رایت بوده، گیاهی با نام آرابیدوپسیس تالیانا (Arabidopsis thaliana) است که به واسطه برخورداری از اندامک‌های پروکسیسوم بسیار بزرگ، بهترین گزینه برای بررسی وضعیت درونی این ساختار به شمار می‌رود. گفته شده که در مراحل اولیه رشد این گیاه، پروکسیسوم آن می‌تواند بین ۹ تا ۱۲ میکرومتر بزرگ شود و چنین ابعادی نه تنها برای دیدن خود اندامک کافی بوده، بلکه می‌توان با میکروسکوپ‌های فلوئوروسانس به درون اندامک مورد نظر هم سرک کشید.

رایت می‌گوید که ساختار عجیب و مخفی کشف شده توسط تیم او، در دهه ۶۰ میلادی از طرف دانشمندان دیگری مورد توجه قرار گرفته بود، اما در آن زمان محققان مورد نظر اطلاعی از آنچه که دیدند، نداشتند و به همین خاطر، شناسایی درست ساختارهای درونی اندامک پروکسیسوم تا به امروز میسر نشده بود.

کشف غیر منتظره یک ساختار عجیب و مخفی درون سلول‌های گیاهی

تصویر بالا پروکسیسوم‌های یک گیاه آرابیدوپسیس ۴ روزه را نشان می‌دهد و همان‌طور که می‌بینیم، ساختارهای کیسه‌ای شکل درون اندامک به خوبی قابل تشخیص هستند. در واقع تا پیش از این تصور می‌شد که اندامک مورد نظر تنها دارای یک غشا کلی بوده، اما تصویر بالا به ما ثابت می‌کند که درون پروکسیسوم، غشاهای کوچک‌تری قرار گرفته‌اند.

تحقیقات آینده و پرده‌برداری از عملکرد پروکسیسوم

قسمت‌های سبز رنگ این عکس غشاهای مورد نظر را نشان می‌دهد و مایع صورتی رنگ هم همان ماتریس پروتئینی بوده که کیسه‌ها را معلق نگه داشته است. به صورت کلی چنین کیسه‌هایی برای جابه‌جایی مولکول‌ها استفاده می‌شوند و غشا ویژه آن‌ها باعث می‌شود تا مولکول‌های مورد نظر از سایر بخش‌های سلول در امان بوده و با اجزا دیگر واکنش ندهند.

رایت و همکارانش در مقاله خود نوشته‌اند که با بهره‌گیری از ابعاد بزرگ پروکسیسوم گیاه آرابیدوپسیس، تیم دانشگاه رایس توانست ساختار عجیب درون اندامک را کشف کرده و در نهایت، درک ما از پروکسیسوم، عملکرد این اندامک و نحوه تکامل آن را مشخص کند. از طرف دیگر تصور قدیمی و اشتباهی که این اندامک تنها دارای یک غشا کلی بوده، اکنون زیر سوال رفته است.

البته این دانشمندان می‌گویند که هنوز وجود چنین ساختارهای کیسه مانندی درون پروکسیسوم سلول‌های بدن انسان تایید نشده، اما می‌توان با انجام تحقیقات بیشتر این موضوع را مشخص کرد و در نهایت، به جزئیات عملکرد این کیسه‌ها در بدن ما پی برد.

بر اساس اصولی‌ترین مباحث دانش بیوشیمی، درون سلول ساختارهایی وجود دارند که از طریق مایع سلولی که به عنوان بستر عمل می‌کند، واکنش‌های مورد نیاز خود را انجام می‌دهند. این مایع درون اندامکی مانند پروکسیسوم هم قرار گرفته، ولی وقتی کیسه‌هایی کشف می‌شوند که به واسطه غشا خود، با این مایع سلولی در ارتباط نیستند، مطمئنا دلیلی برای این موضوع وجود دارد و کیسه‌های مورد نظر هم نقش مهمی در عملکرد سلولی دارند. به این ترتیب تنها با تحقیقات بیشتر می‌توان به جزئیات این ماجرا پی برد.

مقاله تیم رایت در ژورنال “Nature Communications” منتشر شده است.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*