تلاش برای از بین بردن یکی از بزرگترین شکاف‌ها بین موجودات تک سلولی و چند سلولی

به گزارش مجله خبری نگار،این ایده یک حلقه گمشده تکاملی را تداعی می‌کند، اما در واقع حلقه‌های گمشده بسیار عمیق تری در این زنجیره وجود دارد. یکی از بزرگترین شکاف‌ها بین موجودات تک سلولی و چند سلولی قرار دارد که نشان دهنده گامی کلیدی در توسعه حیات پیچیده روی زمین است.

اکنون، دانشمندان دانشگاه جورجیا اولین نتایج آزمایشی را گزارش کرده و امیدوارند، برای دهه‌ها با هدف تبدیل شکل‌های حیات تک سلولی به شکل‌های حیات چند سلولی کاملاً جدید، به اجرای آن ادامه دهند. آزمایش‌های تکاملی هدایت شده برای دهه‌ها انجام شده اند، اما این آزمایش‌ها معمولاً روی ساخت دارو‌های جدید یا حل مشکلات دیگر متمرکز شده اند.

در اولین مرحله از این آزمایش تکاملی بلند مدت (MuLTEE)، محققان با گونه‌ای به نام مخمر دانه‌های برف شروع کردند. میکروب‌ها در انکوباتور‌های تکان دهنده رشد کرده و هر روز در یک نقطه انتخاب طبیعی مصنوعی قرار می‌گرفتند که سریع‌ترین رشد را داشته و به بزرگ‌ترین اندازه‌ها برسند. این فرآیند هزاران بار توسط محققان تکرار شد.

پس از حدود ۳ هزار نسل، مخمر تکامل یافته و خوشه‌هایی از بیش از ۵۰۰ هزار سلول را تشکیل داد که بیش از ۲۰ هزار برابر بزرگتر از سویه اصلی بود. در این فرآیند آن‌ها با چشم غیرمسلح قابل مشاهده بوده و تقریباً ۱۰ هزار برابر سخت‌تر از چوب شده بودند.

دانشمندان به بررسی دقیق‌تر پرداختند تا بفهمند چه اتفاقی در سطح سلولی افتاده است تا چنین پیشرفت چشمگیری اتفاق افتاده است.

محققان دریافتند: سلول‌های مخمر منفرد همگی کشیده شده اند که این موضوع تراکم سلول‌ها را در هر گروه کاهش می‌دهد و این موضوع استرسی را که به یکدیگر وارد می‌کنند کاهش می‌دهد. این امر باعث می‌شود که خوشه‌ها مانند حالت عادی در یک چگالی خاص شکسته نشوند که به آن‌ها اجازه بزرگ‌تر شدن می‌دهد.

این تیم پژوهشی می‌گوید:، اما این مکانیسم به تنهایی نباید به چنین افزایش چشمگیری منجر می‌شد؛ بنابراین دانشمندان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نگاه نزدیکتری به آن‌ها کردند.

اوزان بوزداگ (Ozan Bozdag) پژوهشگر اول این مطالعه گفت: ما کشف کردیم که یک مکانیسم فیزیکی کاملاً جدید وجود دارد که به گروه‌ها اجازه می‌دهد تا به این اندازه بسیار بزرگ رشد کنند. شاخه‌های مخمر در هم پیچیده شده و کل ساختار را تقویت کرده بودند.

بوزداگ در خاتمه گفت: در حالی که مخمر تکامل یافته هنوز بسیاری از ویژگی‌های بیولوژیکی موجودات چند سلولی واقعی را ندارد، به نظر می‌رسد این درهم تنیدگی سلولی نقطه عطفی در مسیر رسیدن به این هدف باشد.