Aryagene

شبیه سازی انسان

ایده اصلی و منشا تفکر راجع به شبیه سازی انسان (human cloning) هنگامی شکل گرفت که یک دانشمند اسکاتلندی توانست گوسفندی بنام Dolly را در سال ۱۹۹۷ شبیه سازی کند. پخش خبر این واقعه مهم توجه محافل پزشکی، مذهبی، سیاسی و ... را در جهان به خود جلب کرد بگونه ای از این واقعه علمی اغلب بعنوان نقطه عطف علم در سال ۱۹۹۷ یاد می شود.
● شبیه سازی چیست؟
عموما" هنگامی که خبرگزاری ها و رسانه ها خبرهای جنجالی شبیه سازی را منتشر میکنند عموما" منظورشان شبیه سازی به حالت تولد طبیعی می باشد. با این وجود باید اضافه کرد که امروزه انواع مختلف تکنولوژیهای شبیه سازی مطرح می باشد که توسط آنها از لحاظ تئوریک می توان به دوقلوی ژنتیکی یک موجود زنده یا هر ارگانیسم دیگری دست پیدا کرد.
در این ارتباط درک اولیه از انواع روشهای شبیه سازی کمک بسیاری خواهد کرد تا بتوانیم در مقابل این اخبار تصمیم گیری کنیم که آیا این اعمال مخالف مسائل اخلاقی هست یا خیر.
▪ شبیه سازی DNA
این روش که در اصطلاح علمی DNA Cloning یا Molecular Cloning و یا Gene Cloning گفته می شود عبارت است از مجموعه عملیاتی که توسط آن قسمتی از DNA موجود مورد علاقه که قرار است شبیه سازی شود، به یکی از انواع موجودات ارگانیکی خود تکثیر منتقل می شود. معمولا" از باکتری های خود تکثیر یا Bacterial Plasmid ها برای اینکار استفاده می شود.
طی این شرایط DNA مورد علاقه توسط یک میزبان پردازش و تکثیر می شود. این تکنولوژی تقریبا" از سال ۱۹۷۰ استفاده می شود و از معمولترین فعالیت ها در آزمایشگاه های زیست شناسی می باشد. در این روش، دانشمندان معمولا" از ژن های خاصی برای کپی از یک ژن خاص استفاده می کنند.
▪ شبیه سازی از طریق تولد
به این روش Reproductive Cloning گفته می شود که بعنوان مثال توانایی تولید حیوانی را دارد که دارای DNA مشخص می باشد. این DNA ممکن است از یک حیوان زنده کنونی گرفته شود و یا حتی از بقایای یک حیوان مرده مربوط به سالهای دور.
Dolly گوسفندی که راجع به آن صحبت کردیم از این روش شبیه سازی شد. دانشمندان طی مجموعه عملیاتی که بنام Somatic Cell Nuclear Transfer به معنی انتقال هسته سلولهای کالبدی مشهور است، مشخصات ژنتیکی موجود مورد نظر را به نطفه ای که تمام خواص ژنتیکی آن برداشته شده است منتقل می کنند. البته نطفه جدید باید تحت مراقب های خاص الکتریکی و شیمیایی باشد تا توانایی تکثیر را داشته باشد. پس از آنکه جنین به حد قابل قبولی از رشد رسید، آنرا به داخل رحم یک حیوان ماده منتقل می کنند و از آن به بعد به رشد طبیعی خود تا تولد ادامه می دهد.
Dolly یا هر حیوان دیگری که با این روش ساخته شود دقیقا" مشابه موجود مورد نظر نخواهد بود چرا که برخی از ویژگی های نطفه از همان ابتدای شکل گیری از پدر و مادر به نطفه منتقل می شوند. اما موفقیت پروژه Dolly در این بود که نشان داد سلولهای DNA یک حیوان بالغ می تواند برای رشد یک نطفه مورد استفاده قرار گیرد. تا قبل از این دانشمندان تصور می کردند سلولهایی که رشد می کنند و بالغ می شوند بسیاری از خواص اولیه خود را از دست می دهند و دیگر توانایی رشد از ابتدا را ندارند.
Dolly در سال ۲۰۰۲ هنگامی که شش ساله بود از دنیا رفت، علت مرگ او ناراحتی و بیماری در ناحیه ریه اعلام شد. دانشمندان هنوز نمی دانند که بیماری او ناشی از متفاوت بودن نوع تولد او دارد و یا اینکه یک بیماری عادی بود که ممکن است گریبانگیر هر جانداری شود.
▪ شبیه سازی جنین
به این روش Embory Cloning یا Therapeutic Cloning گفته می شود که در آن جنین انسان برای تحقیق در آزمایشگاه شبیه سازی می شود. اهمیت این موضوع در آن نیست که یک انسان، مشابه فرد مورد نظر ساخته شود بلکه هدف آن است که با بررسی و آزمایش روی جنین شبیه سازی شده بتوان نارسایی ها و بیماری های مربوط به انسان را تحلیل کرده و در حد امکان به روشهایی برای جلوگیری از بروز آنها قبل از تولد دست یافت.
در این روش پس از گذشت حدود پنج روز از شکل گیری نطفه، سلولهای خاصی از آن که سلولهای بنیادی یا Stem Cells نام دارد برای شبیه سازی یا آزمایش برداشته می شود که با این عمل به جنین صدماتی وارد خواهد شد. (احتمالا" ریشه اصلی بحث بر سر مسائل اخلاقی نیز به همین جا بر می گردد.) این سلولها تقریبا" توانایی تولید هر نوع سلولی در بدن انسان را دارند و دانشمندان با استفاده از این سلولهای خاص امیدوار هستند که روزی بتوانند درمان قطعی بیماری های قلبی، انواع سرطان، آلزایمر و ... را پیدا کنند.
در نوامبر سال ۲۰۰۱ یک دانشمند از مرکز تحقیقات پیشرفته سلولی (Advanced Cell Technologies) در ماساچوست اعلام کرد که توانسته است اولین جنین انسان را به منظور انجام تحقیقات در باره بیماری های انسان، شبیه سازی کند. آزمایش های این دانشمند بر روی هشت سلول انجام گرفت که از میان آنها فقط سه عدد شروع به تقسیم شدن نمودند و در نهایت یکی از آنها توانست فقط به شش تقسیم شود. بنابر این همانگونه که مشاهده می کنید هنوز راه درازی برای شبیه سازی یک انسان وجود دارد.
▪ آیا ممکن است روزی انسان شبیه سازی شود؟
ـ بسیاری از محافل سیاسی، مذهبی و حتی دانشمندان با فشارهایی که به کنگره آمریکا وارد کرده اند در صدد تصویب لایحه ای هستند که هرگونه تحقیق و فعالیت در این زمینه را ممنوع کند.
اما جدای این مسائل با توجه به هزینه بسیار بالا و درصد کم موفقیت در شبیه سازی حیوانات (بین یک تا دو درصد) که به علت دانش کم در باره روش "شبیه سازی از طریق تولد" می باشد هر گونه تلاش برای تولید انسان از این روش در حال حاضر با شکست روبروه خواهد شد. بخصوص که پس از تولد حیوانات شبیه سازی شده، حدود ۳۰% از این حیوانات که زنده بدنیا می آیند، دارای ناتوانی های بارز جسمی و مشکلات جدی پس از تولد می باشند. دانشمندان عوارض مشابهی را برای شبیه سازی انسان از این روش پیش بینی می کنند.
نکته مهم دیگر وضعیت فکری و روحی انسان می باشد که هنوز بصورت یک سئول بزرگ پیش روی دانشمندان می باشد. شاید برای یک گوسفند خیلی مهم نباشد که نتواند درست فکر کند یا تصمیم بگیرد اما این موضوع بطور قطع برای انسان بسیار مهم می باشد چرا که یک انسان سالم فقط به بدن سالم نیاز ندارد.
بنابراین بنظر می رسد که در حال حاضر به دلیل ضعف تکنولوژی و دانش و نیز نبود توافق میان جناح ها و گروه های مختلف درگیر در جهان عملا" هیچ دانشمندی به خود اجازه انجام آزمایش برای شبیه سازی انسان از طریق Reproductive Cloning را نمی دهد

ژن قصه گو

دو سال پیش وقتی نشت نفت از اعماق دریا در خلیج مکزیک یک فاجعه زیست محیطی وحشتناک پدید آورده بود و مردم سراسر دنیا داشتند با هراس و ناامیدی ویرانی محیط زیست منطقه را از گیرنده های تلویزیونی تماشا می کردند، جایی در آن اعماق تاریک جشن بزرگی برپا شده بود که همه را غافلگیر کرد، مهمانی بزرگی که مدعوینش گروه بزرگی از باکتری های متان دوست بودند.
هفته ها پس از آن که تلاش مهندسان برای متوقف کردن نشتی نفت با شکست های متعدد روبه رو شده بود، ناگهان دانشمندان محیط زیست که با نگرانی شاهد نابودی گونه های مختلف گیاهی و جانوری آن اطراف بودند در کمال تعجب شاهد مهاجرت بزرگ و افزایش جمعیت یک باکتری ویژه به مناطق اطراف لوله نشت کرده شدند. درست مثل این که باکتری ها از افزایش متان در آن حوالی به وجد آمده و دوستان و آشنایان خود را به این جشن بزرگ و کثیف دعوت می کردند.
این هجوم ناگهانی باکتری ها به منطقه، کنجکاوی دانشمندان را بشدت برانگیخت بخصوص که آنها متوجه شدند بررسی های گذشته از جمعیت بسیار اندک این باکتری در آن حوالی را نشان داده است.
● خواب زمستانی یا ژن بی خیالی
طبق تحقیقات جدید موسسه MIT معلوم شد، ژنی در این باکتری ها وجود دارد که می تواند چنین هجوم گسترده ای را توجیه کند. این ژن باکتری ها را قادر می سازد در مقابل شرایط سخت و نبود یا کمبود اکسیژن، به خواب مصلحتی فرو روند تا شرایط مجدد مساعد شود. این ژن حاوی رمز ژنتیکی پروتئینی به نام اچ.پی.ان.آر است که مسئول پردازش لیپیدی به نام ۳ متیل هوپانویید است. این لیپید به صورت ویژه در باکتری ها یافت می شود.
محققان همچنین بر این باورند که تولید این لیپید در باکتری ها احتمالا در پاسخ به وخیم شدن شرایط زیستی آنها رخ می دهد که باعث بقا و انتظار آنها برای مساعد شدن مجدد شرایط زندگی می شود، درست مشابه حادثه ای که در آب های عمیق این ناحیه رخ داد.
این لیپید که توسط اچ.پی.ان.آر سنتز می شود، همچنین می تواند به عنوان یک نشانه زیستی یا سرنخی در لایه های سنگی به جا مانده از گذشته باقی مانده باشد که این خود به دانشمندان کمک خواهد کرد تا با بررسی آنها بتواند وضعیت تغییر عمده سطح اکسیژن طی دوره های مختلف زمین شناسی را با بررسی حجم بقایای این لیپید در لابه لای سنگ ها تخمین بزند.
به نظر پاولا والندر از موسسه ام.آی.تی، چیزی که این مساله را جذاب تر می کند این است که با بررسی آن می توان پنجره ای جدید رو به گذشته گشود. طبق یافته های زمین شناسی، طی میلیون ها سال قبل، زمین در معرض مراحل انقراض متعددی قرار گرفت که در خلال آن شواهدی مبنی بر تهی شدن اقیانوس ها از اکسیژن نیز به چشم می خورد. بلافاصله بعد از این وقایع کلیدی ما شاهد نوعی رشد فزاینده در نشانه های زیستی بودیم و به همین شکل نشانه هایی از اختلالات آب و هوایی نیز در شواهد به جا مانده از دوران کهن به چشم می خورد. در واقع چنین به نظر می رسد گرم شدن زمین، اکسیژن زدایی اقیانوس ها و انقراض گونه های زیستی، عادت همیشگی زمین است و بارها در زمین روی داده، ولی باید بدانیم هنوز علت واقعی چنین رویدادی ناشناخته باقی مانده است.
لایه های سنگی زمین شواهدی از تحول حیات را در طول تاریخ در خود نگه داشته است که از آن جمله می توان به قدیمی ترین موجودات تک سلولی تا فسیل انواع مهره داران اشاره کرد. یکی از نشانه های زیستی کلیدی که دانشمندان برای شناخت اولین شکل های حیات از آن استفاده می کنند، نوعی لیپید موسوم به هاپونویید است.
این مولکول خارق العاده می تواند شواهد ساختارهای سلولی را برای میلیون ها سال در خود نگه دارد. هاپونویید در ساختار باکتری های امروزی موجود است و زمین شناسان با جستجو برای یافتن فسیل این لیپید در تخته سنگ های قدیمی درصدد برآمده اند تا وجود این عنصر حیاتی شکل دهنده باکتری را در میلیارد ها سال قبل نیز به اثبات برسانند.
ولی به نظر والندر، هاپونویید علاوه بر کمک برای شناخت شکل های اولیه حیات می تواند به عنوان نشانه زیستی جهت بررسی پدیده های زیست محیطی مثل تشخیص دوره های کم اکسیژن نیز مورد استفاده قرار گیرد.
● ژن قصه گو چگونه کشف شد؟
او برای ارزیابی نظریه خود سویه ای جدید از باکتری موسوم به متیلو کوکوس کپسولاتوس ـ که برای اولین بار در حمامی در روم باستان کشف شده بود ـ را انتخاب کرد. این موجود که قادر به زندگی در شرایط کم اکسیژن نظیر اعماق اقیانوس ها و دل آتشفشان ها نیز است، دانشمندان را بسیار متعجب کرده، چرا که آنها به طور کار آمدی قادر به مصرف مقادیر زیادی متان هستند که این ویژگی در گسترش منابع سوخت های فسیلی زمین نیز تاثیر بسزایی دارد.
نکته: یک نشانه زیستی دقیق در اختیار زمین شناسان قرار گرفته است که با بررسی و مطابقت نتایج آن با سایر شواهد می توانند دقیق تر و با اطمینان بیشتری از گذشته زمین سخن به میان آورند
از نظر والندر و سامونس ساختار این باکتری بسیار قابل توجه است. این ارگانیسم از نوعی هاپونویید به همراه ساختار ملکولی پنج حلقه ای تشکیل شده که شامل متیلاسیون c ۳ است. زمین شناسان به این نکته پی برده اند که نوعی از این متیلاسیون ساختارهای حلقوی را می توان در تخته سنگ های باستانی هم یافت، حتی چنانچه مابقی موجود نیز از بین رفته باشد.
والندر با کار روی ژنوم این باکتری از وجود اچ.پی.ان.آر در آن مطمئن شد، ژنی که کدهای ساخت اچ.پی.ان.آر در آن به متیلاسیون c ۳ وابسته است.
او روشی را در پیش گرفت که در آن ژن مورد نظر را از ساختار باکتری محو کرد و در واقع از سویه ای جهش یافته در تحقیقات خود استفاده کرد. آنها سپس این گونه از باکتری را مشابه گونه طبیعی آن در محیطی کم اکسیژن و سرشار از متان کشت دادند تا به بررسی روند رشد یا نابودی آنها بپردازند. تیم تحقیقاتی هردو گونه جهش یافته و طبیعی را برای مدت دو هفته در محیط کم اکسیژن و پر از متان قرار دادند تا از این طریق شرایط یک محیط کم اکسیژن را برای آنها شبیه سازی کنند.
طی هفته اول، بین میزان رشد و گسترش کلونی دو گروه تفاوت های اندکی به چشم می خورد. هر دو گروه از متان تغذیه می کردند و تقریبا به شکل یکنواختی رشد کرده بودند، ولی در روز چهاردهم محققان متوجه شدند جمعیت گونه طبیعی به گونه ای محسوس شروع به بزرگ تر شدن از گونه جهش یافته کرده است، اما وقتی والندر ژن اچ.پی.ان.آر را مجدد به گونه تغییر یافته افزود، توانست همان میزان رشد را در آنها نیز مشاهده کند.
● کپسول نجات
چه چیزی می تواند تغییرات گسترده در حیات و نابودی موجودات را در گذر از مراحل مختلف زمین شناسی تشریح کند؟ برای پاسخ به این پرسش، تیم تحقیقاتی MIT از نوعی میکروسکوپ الکترونیکی کمک گرفت تا به وسیله آن ساختار سلولی این دونوع باکتری که یکی طبیعی و دیگری فاقد ژن حاوی رمز ژنتیکی پروتئین اچ.پی.ان.آر بود را به طور دقیق تری بررسی کند. آنها تفاوت واضحی کشف کردند و متوجه شدند در حالی که گونه طبیعی از غشای سلولی و واکوئل های متعددی برخوردار است، گونه جهش یافته هیچ سهمی از آنها ندارد.
به نظر والندر از دست دادن غشاء در این مرحله حاکی از عملکرد پروتئین اچ.پی.ان.آر است. آنها فرض را بر این گذاشتند که ژن اچ.پی.ان.آر قادر است غشای سلولی را حفظ کند که این پدیده خود همانند کپسول نجاتی، باکتری را در شرایط کم غذایی و کم هوایی از مرگ محافظت می کند.
والندر می گوید به نظر این شکل از زنده ماندن به معنی زندگی در هر شرایطی است تا باکتری ها بتوانند در سخت ترین شرایط زیست محیطی جان سالم به در ببرند. سپس وقتی حجم اکسیژن یا متان دوباره رو به افزایش بگذارد، آنها بسرعت از کپسول نجات خود بیرون می آیند و شروع به فعالیت مجدد می کنند.
نتایج او از نظر زمین شناسی هم خیلی جالب توجه است. در واقع چنانچه ۳ متیل آپونویید به باکتری اجازه دهد در شرایط محیطی کم اکسیژن یا فاقد اکسیژن زنده بماند، می توان با بررسی حجم به جا مانده از این لیپید در دل سنگ های رسوبی، مراحل کاهش شدید اکسیژن در گذشته زمین را برآورد کرد. این امر به زمین شناسان کمک می کند با دقت بیشتری به مطالعه انقراض های وسیع در روی زمین یا زیر سطح اقیانوس ها بپردازند.
حالا و در انتهای فاز اول تحقیقات به نظر می رسد یک نشانه زیستی دقیق در اختیار زمین شناسان قرار گرفته است که با بررسی و مطابقت نتایج آن با سایر شواهد می توانند دقیق تر و با اطمینان بیشتری از گذشته زمین سخن به میان آورند

واردات مواد و کیتهای آزمایشگاهی و پزشکی از کمپانیهای اروپایی و آمریکایی
doostan aziz in page o like konid

موجودی محصولات invitrogen -Gibco