تقلید از ماهی مرکب برای نامرئی‌کردن سلول‌های انسان

دانشمندان سلول‌های انسانی را با هدف بهره‌مندی از قابلیت نامرئی‌شدن شبیه ماهی مرکب مهندسی کرده‌اند که می‌تواند کاربردهای مختلفی در علوم زیستی داشته باشد.

نوعی ماهی مرکب توانایی فوق‌العاده‌ای دارد که نه‌تنها می‌تواند رنگ پوست خود را تغییر دهد؛ بلکه می‌تواند بخش‌هایی از خود را نامرئی کند. اکنون دانشمندان این قابلیت را روی سلول‌های انسانی آزمایش کرده‌اند. پژوهشگران با استفاده از پروتئین‌های خاص موجود در سلول‌های این ماهیان مرکب متغیر موفق شدند آن‌ها را در سلول‌های همه‌ی انسان به‌کار برند. یافته‌های آن‌ها می‌تواند به درک بهتر مکانیسم‌های سلولی مختلف در بافت زنده کمک کند. آترولی چاترجی، مهندس مولکول‌های زیستی از دانشگاه کالیفرنیا توضیح می‌دهد: «پروژه‌ی ما بر طراحی و مهندسی سیستم‌های سلولی و بافت‌های دارای ویژگی‌های قابل‌‌کنترلِ انتقال و بازتاب و جذب نور متمرکز است».

ماهیان مرکب، تنها جانورانی نیستند که از ویژگی پوست شفاف استفاده می‌کنند. درحالی‌که مارمولک‌های پرنده از شفافیت پوست خود برای جلب‌توجه استفاده می‌کنند، نوعی ماهی مرکب از این ویژگی برای اجتناب از توجه ناخواسته استفاده می‌کنند. ماده‌های این گونه از ماهی مرکب می‌توانند نوار سفیدی که در پشت خود دارند، از سفید مات به حالت تقریبا شفاف تبدیل کنند. آن‌ها این کار را با استفاده از سلول‌های تخصصی به‌نام لوکوفورها انجام می‌دهند که ذرات غشایی دارند و از پروتئین‌های رفلکتین ساخته شده‌اند. بسته به نحوه‌ی آرایش این پروتئین‌ها، آن‌ها می‌توانند نحوه‌ی انتقال یا بازتابش نور در اطراف خود را تغییر دهند. این فرایندی تصادفی نیست؛ زیرا ماهی‌های مرکب با استفاده از ماده‌ی شیمیایی آلی به‌نام استیل‌کولین، می‌توانند چیدمان این پروتئین‌های به‌شدت بازتابگر را درون سلول‌های خود تغییر دهند.

پژوهشگران برای آزمایش این ترفند در بافت انسانی، سلول‌های تمام انسان را به‌صورت ژنتیکی برای تولید رفلکتین‌ها مهندسی کردند که به‌صورت ذرات نامنظم در سیتوپلاسم سلول جمع شدند. آلون گورودتسکی، مهندس زیست‌پزشکی در دانشگاه کالیفرنیا گفت:

شگفت‌زده شدیم که این سلول‌ها نه‌تنها رفلکتین را بیان می‌کردند؛ بلکه پروتئین را در نانوساختارهای کروی بسته‌بندی و آن‌ها را در سرتاسر سلول توزیع می‌‌کردند.

پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ فاز کمی نشان دادند این پروتئین‌ها نحوه‌ی پراکنش نور از سلول‌های مهندسی‌شده را تغییر دهند. آن‌ها سپس سلول‌های بیان‌کننده‌ی رفلکتین را درمعرض سطوح متفاوتی از سدیم‌کلرید قرار دادند و دریافتند می‌توانند به این شیوه سطوحی از نوری را تنظیم کنند که منتقل می‌شود؛ زیرا نمک موجب تورم اندازه‌ی ذرات می‌شود و نحوه‌ی آرایش آن‌ها را تغییر می‌دهد. هرچه نمک بیشتر شود، نور بیشتر پراکنده و سلول‌ها مات‌تر می‌شود. سلول‌های کلیوی اکنون قابلیت تنظیم عبور و بازتاب نور را دارند.

پژوهشگران مطالعه‌ی حاضر می‌گویند موفقیت آن‌ها زمینه‌ساز تلفیق دیگر ترفندهای ماهیان مرکب در سلول‌های پستانداران مانند تغییر الگوهای رنگ و حالت رنگین‌کمانی است. این پیشرفت همچنین به پژوهشگران این امکان را خواهد داد تا مکانیسم‌های پشت‌صحنه‌ی چنین توانایی‌هایی را کشف کنند؛ چراکه تاکنون کشت سلول‌های پوستی سفالوپودها در آزمایشگاه بسیار دشوار بوده است. کاربردهای احتمالی آینده می‌تواند شامل توانایی تصویربرداری از کل بافت‌های زنده با وضوح بیشتر باشد و به ما این امکان را می‌دهد چیزهایی را پیدا کنیم که قبلا آشکار نبودند. این تیم خاطرنشان کرد چگونه مطالعات مشابه درباره‌ی پروتئین‌های فلوئورسانس سبز عروس دریایی به ابداع میکروسکوپ فلوئورسانس منجر شد که امروزه رایج است. نتیجه‌گیری پژوهشگران بدین‌ترتیب بود: «یافته‌های ما ممکن است فرصت‌ها و امکان‌های هیجان‌انگیزی را در زمینه‌های زیست‌شناسی و مهندسی مواد و مهندسی زیستی مهیا کند».

نتایج این پژوهش در مجله‌ی Nature Communications منتشر شده است.

با گربه های گرگینه ای آشنا شوید؛ نژاد نادر لیکوی که ۲ هزار یورو قیمت دارد

گربه های نژاد لیکوی با آن بدن کم مو و چشمان بزرگ شان ظاهری شبیه به گرگینه های افسانه ای دارند. این نژاد از گربه بسیار نادر است و آن ها اولین بار در سال ۲۰۱۱ تولید شدند. گربه های لیکوی معمولاً نزدیک به ۲ هزار یورو قیمت دارند. این گربه ها با صاحب خود بسیار مهربان هستند و از آنجایی که بسیار پرجنب و جوش هستند به غذای زیادی نیاز دارند.

دوروتا استریکار ۳۶ ساله که اهل کشور هلند است می گوید او اولین پرورش دهنده ی گربه های لیکوی در کشور خود بوده. استریکار کار پرورش این گربه ها را از سال ۲۰۱۷ شروع کرده است.

او اخیراً چهار گربه ی بزرگسال و شش بچه گربه از همین نژاد به سرپرستی گرفته که تصاویر آن ها در شبکه های اجتماعی طرفداران زیادی پیدا کرده است.

«لیکوی» در زبان یونایی یعنی «گرگ» و ظاهر خاص این گربه ها در واقع در نتیجه ی یک جهش طبیعی از سمت یک جفت گربه ی خانگی مو کوتاه است که هر کدام آن ها حامل ژن بی مویی بودند. گربه های لیکوی نژاد نسبتاً جدیدی محسوب می شود و اولین بار در سال ۲۰۱۱ در ایالت تنسی آمریکا پرورش داده شدند.

شاربن یا سیاه زخم

شاربن یک بیماری فوق حاد در دام ها است و نشخوارکنندگان را مبتلا می کند و معمولا باعث مرگ می شود (خصوصا اگر حیوان واکسن دریافت نکرده باشد.) در فرم فوق حاد قابل درمان نیست و فرصتی برای درمان وجود ندارد زیرا دوره ی کمونش بسیار کوتاه است.

در فرم فوق حاد از زمانی که باکتری وارد بدن می شود تا زمانی که توکسین تولید میکند و باعث ازبین رفتن دام می شود، فقط یک تا دو ساعت طول می کشد. اما در فرم حاد یک تا دو روز طول می کشد. بیمارانی که به این بیماری مبتلا می شوند شامل گاو، گوسفند، بز و اسب هستند. این بیماری سپتیسمی و مرگ ناگهانی ایجاد می کند و خون قیرمانند و سیاه از منافذ طبیعی بدن خارج می شود(دهان، بینی، مقعد) که این خون منعقد نمی شود. بعنوان دامپزشک اگر همچین موردی را مشاهده کردید به هیچ وجه نباید کالبدگشایی کنید، چه در فارم و چه در کلینیک. فقط درصورتی که نسبت به بیماری مشکوک شدید و صددرصد برایمان قطعی نبود میتوانید از کالبدگشایی در شرایط خیلی خاص استفاده کنید زیرا عامل این بیماری یعنی باکتری   Bacillus anthracis ایجاد هاگ می کند و بسیار خطرناک است. پس عامل بیماری شاربن، باکتری Bacillus anthracis است.

تشخیص تفریقی (تفریق شاربن از دیگر بیماری ها):

صاعقه زدگی: چون مرگ با صاعقه زدگی هم سریع و همراه با خونریزی است، ممکن است با هم اشتباه شوند ولی صاعقه زدگی عفونی نیست! توجه به وضعیت هوا می تواند این دو مورد را از هم تفکیک کند. هم چنین پشم ها در صاعقه زدگی حالت سوخته دارد.

شاربن علامتی: شاربن علامتی با شاربن متفاوت است و معمولا در گاو رخ می دهد. پاها در شاربن علامتی دچار لنگش می شود. مانند شاربن مرگ سریع دارد. شاربن علامتی هم هاگ دارد و زود از بین نمی رود. پوست پایی که دچار لنگش شده حالت کریپتال و صدایی مثل مچاله کردن کاغذ می دهد. زیرا گاز در زیر پوست جمع می شود.

بابزیوز: که یک بیماری انگلی است و در آن هم طحال هم بزرگ می شود ولی علائم دیگری هم دارد. بعلاوه بیماری babesiosis بیماری سریعی نیست.

بیماریهای دیگری که ممکن است با شاربن اشتباه شوند، ) anaplasmosis and leucosisآناپلاسموز و لکوز( هستند.

در شاربن طحال لجنی و نرم و دارای نقاط قرمز است.

شاربن با نفخ هم ممکن است اشتباه شود.

آیا ماهی‌ها تشنه می‌شوند؟

شاید پاسخ همه به تشنه شدن ماهی‌ها منفی باشد، زیرا این حیوانات درون آب شنا می‌کنند. شاید این سوال برای شما پیش بیاید که ماهی آب شیرین با ماهی آب شور چه تفاوتی از نظر تشنگی دارد؟ مطمئن‌ترین پاسخ به پرسش‌های بالا این است که بگوییم نمی‌دانیم. پروفسور «تیلمان بنفی» متخصص فیزیولوژی ماهی‌ها و آبزیان از دانشگاه برانزویک کانادا، می‌گوید: «این که بدانیم حیوانات واقعاً چه تجاربی دارند، غیرممکن است.»

ما با تعدادی علامت درمی‌یابیم که تشنه هستیم. به‌عنوان مثال دهانمان خشک می‌شود، احساس خستگی می‌کنیم، ادرار کمتری داریم، احساس سبکی سر و احساس ضعف می‌کنیم. اگر تشنگی به حد بسیار زیادی برسد، حتی می‌تواند منجر به مرگ شود. واقعاً چه چیزی از بی‌آبی شدید بدن ما محافظت می‌کند؟

از آنجا که ما شرایط ماهی‌ها را درک نمی‌کنیم، واقعاً نمی‌فهمیم که تشنه می‌شوند یا نه و اگر تشنه می‌شوند چگونه تشنگی خود را برطرف می‌کنند؟ پروفسور «کریستوفر کانلی» از دانشگاه بوستون، می‌گوید: «من به تشنگی به‌عنوان پاسخ شناختی به کم‌آبی نگاه می‌کنم و می‌دانیم که وارد مغز ماهی شدن برای درک این وضعیت سخت است. با این حال، ما تا حدودی می‌دانیم که ماهی‌ها چگونه تعادل آب بدن خود را حفظ می‌کنند.»

ماهی‌ها بدون توجه به تشنه بودن یا نبودن، ‌برای زنده ماندن به وجود آب در بدن خود وابسته هستند. آن‌ها تعادل آب در بدن خود را طی فرآیندی به نام «تنظیم اسمزی» حفظ می‌کنند. این فرآیند در مهره‌داران دیگر شامل انسان‌ها نیز وجود دارد. کانلی می‌گوید: «این فرآیند باعث تعادل نمک و آب در بدن می‌شود. کلیه و آبشش نقش مهمی در انجام این فرآیند دارند. البته باید اذعان کرد که این فرآیند بستگی زیادی به محیط زندگی ماهی نیز دارد.»

مقایسه‌ی ماهی آب شور و ماهی آب شیرین

اندام‌های درونی بدن ماهی‌های آب شیرین نمکی‌تر از محیط اطراف است و این ماهی‌ها کمتر آب می‌نوشند، زیرا نوشیدن آب باعث رقیق شدن خون و سیالات درونی بدن آن‌ها می‌شود. کلیه‌ی این ماهی‌ها در واقع آب اضافی را از خون ماهی خارج می‌کند و به این ترتیب، ادرار این ماهی‌ها خیلی رقیق است. فرآیند تخلیه‌ی این ادرار زمانی انجام می‌شود که آبشش توسط سلول‌های خاص خود در حال پمپاژ نمک به درون بدن است.

برخلاف ماهی‌های آب‌های شیرین، ماهی دریا به‌صورت مرتب آب می‌نوشد تا تعادل آبی بدن خود را حفظ کند. چالش اصلی ماهی آب شور این است که جلوی از دست رفتن آب بدن خود به محیط اطراف را بگیرد. کلیه‌ی این ماهی‌ها مرتباً در حال جداسازی نمک از خون است و سلول‌های نمک‌ساز درون آبشش نیز نمک را به درون دریا هدایت می‌کنند. از آنجا که فرآیندهای بدن این دو نوع ماهی در خلاف جهت یکدیگر عمل می‌کنند، بدن هر دو ماهی به یک میزان آب‌دار و نمکی باقی می‌ماند.

ماهی سالمون در هر دو آب شیرین و شور زندگی می‌کند. این ماهی برای زندگی در آب‌های شور می‌ماند، ولی برای تولید مثل به سمت آب‌های شیرین می‌رود. دانشمندان می‌گویند که این نوع ماهی قبل از مهاجرت به سمت آب‌های شیرین به نحوی بدن خود را آماده می‌کند که بتواند در آنجا نیز تعادل آبی خود را حفظ کند.

آیا انسان و ماهی با یکدیگر شباهت دارند؟

بدن ما دارای شباهت‌هایی با ماهی‌ها است. از آنجا که انسان‌ها تاریخچه‌ی تکاملی مشترکی با ماهی‌ها دارند، حتی می‌توان اینگونه تصور کرد که انسان‌ها در ابتدا ماهی بوده‌اند. بنابراین فرآیندهای تنظیم اسمزی در اجداد انسان‌ها نیز وجود داشته است.

البته این شباهت‌ها نباید باعث شود بخواهید ماهی بودن خود را مخصوصاً در آب شور امتحان کنید. بدن همه‌ی حیوانات می‌تواند مقدار کمی آب شور را هضم کند، ولی این آب تشنگی را برطرف نمی‌کند؛ زیرا بدن شما از آب موجود خود برای حذف نمک اضافی استفاده می‌کند و باعث تشنگی بیشتر شما می‌شود.

پاسخ به چند سوال مهم و همیشگی در مورد سگ ها

شرایط نگهداری سگ را حتی شاید کسانی که سال‌های سال سگ خانگی داشته‌اند دقیق ندانند و به تمام رفتارها و خصوصیات آن‌ها واقف نباشند. در این مقاله می‌خواهیم به سوالاتی بپردازیم که احتمالاً برای شما هم به وجود آمده است.

۱) چرا بینی سگ‌ها همواره خیس است؟

کاملاً طبیعی است که سگ‌ها بینی خیس و لزجی داشته باشند.

ویتنی میلِر، دکتر دامپزشک معتقد است برای خیسی بینی سگ‌ها می‌توان دلایل متفاوتی برشمرد. او می‌گوید: «مهمترین دلیلش این است که سگ‌ها مخاطی ترشح می‌کنند که برای حس بویایی‌شان مفید است. دلیل دیگر این است که سگ‌ها از بینی تعرق می‌کنند و گاهی هم زبانشان را به بینی می‌زنند تا آن را تمیز کنند.» از سویی دیگر برخی‌ها نگرانند که اگر بینی سگشان خشک باشد نشانه‌ی بیماری آن‌هاست. اما دکتر میلر در این باره می‌گوید نمی‌توان همواره چنین نتیجه‌ای گرفت بنابراین اگر نگران سلامتی سگتان هستید بهتر است به دامپزشک رجوع کنید.

۲) چرا پنجه‌ی سگ‌ها بوی چیپس تورتیلا می‌دهد؟

شاید برای شما هم پیش آمده که وقتی پنجه‌ی سگتان را بو می‌کنید متوجه بویی شبیه چیپس تورتیلا می‌شوید. کسانی که از سگ نگهداری می‌کنند معمولاً به این حالت می‌گویند «پنجه‌ی چیپسی» اما حقیقت امر این است که نوعی باکتری بی‌خطر باعث بروز چنین بویی می‌شود.

دکتر دامپزشک رابرت جِی. کاتون در مورد شرایط نگهداری سگ و موضوع مورد بحث این سوال می‌گوید: «سگ‌ها هم مثل انسان‌ها طبیعی است که باکتری یا قارچ پوستی بگیرند و پنجه‌هایشان نیز مستثنی نیست. این باکتری‌ها ممکن است بویی شبیه نا تولید کنند.» گرچه این باکتری‌ها عموماً بی‌خطر هستند دکتر کاتون اخطار می‌دهد رشد بی‌رویه‌ی این باکتری‌ها روی پنجه‌ی سگ‌ها موجب بروز مشکلاتی خواهد شد. بنابراین اگر بوی پنجه‌ی سگتان را از دور حس می‌کنید یا اینکه می‌بینید سگتان مدام پنجه‌هایش را لیس می‌زند باید به دامپزشک رجوع کنید.

۳) آیا ممکن است نژادهایی خاص از سگ‌ها، مثلاً پیتبول، خشن‌تر شوند؟

نمی‌توان پیش‌بینی کرد که سگ‌ها، چه پیتبول و چه نژاد‌های دیگر، رفتارهایی بر اساس نژادشان خواهند داشت.

بعضی نژادها همچون پیتبول و دوبرمن گاهی رفتارهای خشنی دارند. اما به گفته‌ی دکتر کاتون نمی‌توان رفتار سگ‌ها را صرفاً بر اساس نژادشان پیش‌بینی کرد. او می‌گوید: «هیچ سگی اصالتاً خشن نیست و نباید آن‌ها را اینگونه دسته‌بندی کرد. برخی از نژادها رفتار هجومی‌تری دارند و برخی دیگر نیز احساسی‌ترند.» دکتر کاتون تأکید می‌کند علم به شرایط نگهداری سگ ، آشنایی با نژاد و رفتارهای او برای آموزشش و همچنین به منظور فهمیدن اینکه آیا مناسب خانواده‌تان است یا نه بسیار ضروری است.

منبع: روزیاتو