سکونت در چشمه‌های گوگردی آتشفشانی

بیشتر موجودات زنده اگر در جوار چشمه‌های گوگردی آتشفشانی مناطق یلواستون و مونت اِتنا در آمریکا قرار بگیرند، خواهند مرد، اما جالب است بدانید نوعی جلبک چنین محیطی را به عنوان خانه خود انتخاب کرده و در آنجا زندگی می‌کند.

بیشتر موجودات زنده اگر در جوار چشمه‌های گوگردی آتشفشانی مناطق یلواستون و مونت اِتنا در آمریکا قرار بگیرند، خواهند مرد، اما جالب است بدانید نوعی جلبک چنین محیطی را به عنوان خانه خود انتخاب کرده و در آنجا زندگی می‌کند. راز بقای این جلبک در چنین محیطی می‌تواند به پیشرفت پزشکی و تولیدات دارویی و همچنین زیست درمانی و اصلاح زمین‌های آلوده کمک قابل توجهی بکند.

مایک گراویتو، پروفسور و استاد بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی دانشگاه میشیگان، رهبر تیم تحقیقاتی بود که نشان دادند چگونه جلبک های قرمز بدوی با استفاده از انتقال افقی ژن های مفید و سودمند از دیگر ارگانیسم ها به منظور رشد و نمو در محیط های خشن استفاده می کنند. مطالعات این تیم نشان می دهد راز توانایی جلبک های قرمز برای انطباق با زندگی در چنین محیط بسیار گرم و اسیدی در پروتئین های غشایی آنها نهفته است.

پروتئین غشایی این جلبک ها به لحاظ بیولوژیکی بسیار جالب توجه است، چرا که هم در نقش گیرنده و هم در نقش حامل ظاهر می شود. درست مانند دسته ای از پروتئین ها که نقش کلیدی و مهمی در سوخت و ساز انرژی و سیستم ایمنی بدن انسان ایفا می کنند. این موضوع کاربردهایی در طب نیز دارد، زیرا به صورت بالقوه تقریبا تمام مسیرهای مهمی که به درمان بیماری ها منجر می شوند، پروتئین های غشایی را دربرمی گیرند.

چیزی که باعث می شود پروتئین غشایی این جلبک ها به عنوان یک مدل مطالعاتی برای دانشمندان جالب و جذاب باشد، استحکام و نیرومندی آنهاست. دیگر نامزدهای سنتی در این زمینه مانند مخمر، کپک لجن و کشت سلولی حشرات، بسیار شکننده بودند. در صورتی که این جلبک های قرمز به محققان اجازه دادند زمان زیادی را برای دستکاری و بررسی پروتئین غشایی آنها داشته باشند.

پیش از این گراویتو در تیمی به سرپرستی اندریاس وِبر، پژوهشگر پیشین دانشگاه میشیگان و سرپرست کنونی محققان دانشگاه هنریش هین دوسلدورف آلمان که اولین بار تعیین توالی ژنوم های جلبک ها را مورد مطالعه قرار دادند، حضور داشت. وبر می دانست که این جلبک ها می تواند ارگانیسم مناسبی برای برداشت گستره وسیعی از ژن هایی باشد که ممکن است مدل های بالقوه مناسبی برای مطالعه ارگانیسم های دخیل در سلامت و بیماری انسان ها باشد.

از دیدگاه بیوتکنولوژی، این ارگانیسم (جلبک) ویترین بسیار بزرگی از ژنوم هاست. اگر آنچه را که شما به دنبال آن هستید در این ویترین وجود نداشته باشد به این معناست که شما نیازی به آن ژنوم ندارید.

با نگاهی به این ویترین بزرگ و با توجه به این که این جلبک ها نه تنها در نزدیکی چشمه های آب گرم آتشفشانی یافت شده، بلکه در نزدیک حوضچه های گوگردی و معادن آلوده نیز سکونت دارند، دانشمندان کاملا مشتاقند بدانند چگونه این موجودات، مواد شیمیایی سمی و فلزات سنگین را مدیریت کرده و بر آنها غلبه می کنند تا در جوار آنها زنده بمانند.

این ارگانیسم می داند که در یک محیط زیست آلوده چگونه با تهدیدات ناشی از وجود سموم فلزی سنگین مقابله کند. نتایج این تحقیقات ممکن است به تولید آنزیم هایی منجر شود که برای تمیز کردن معادن و آب های آلوده به فلزات سنگین به آنها نیاز داریم.

spacedaily / مترجم: آتنا حسن آبادی