استادان تغییر قیافه

دیوید کلمر ، دستگاه های عجیب و غریبی می سازد. او استاد شیمی دانشگاه ایندیاناست . آخرین دستگاهی که او سر هم کرده ، مجموعه درهم و برهمی از سیم ، لوله پمپهای خلا است که به اندازه یک اتاق بزرگ فضا اشغال کرده است !

کد خبر: ۲۵۸۵۳

در درون این دستگاه ملکول های زیستی با سرعت و دقتی که قبلا غیرقابل تصور بود، از یکدیگر جدا شده و مورد اندازه گیری قرار می گیرند. ساخت این دستگاه گامی مهم به منظور شناسایی ساختار بسیار پیچیده پروتئین هاست . اخیرا ژنوم انسان به طور کامل رمزگشایی شد و در واقع اینک می دانیم که هر ژنی ، چه کاری در بدن انجام می دهد؛ ولی همان گونه که کارشناسان ژنوم انسان می گویند، این پروتئین ها هستند که نقش اصلی را در بدن ایفا می کنند. ملکول های پروتئین ، استاد تغییر قیافه هستند. آنها خود را به صورت اشکال پیچیده ای در می آورند و همین شکلهای مختلف موجب بروز کارکردهای متفاوتی برای آنها می شود، به همین دلیل رمزگشایی ژنوم انسانی در مقایسه با درک ساختار و کارکرد پروتئین ها، کاری بسیار ساده و ابتدایی می نماید. اختراع کلمر، تازه شروع کار است . تیم او نمونه های زیستی را به دستگاه تزریق کرده ، سپس مدت زمان عبور ملکول های پروتئین را در درون دستگاه اندازه گیری می کنند. در ابتدا نمونه های مایع به صورت گاز درمی آیند. سپس دستگاه آنها را به 2صورت مورد ارزیابی قرار می دهد. در ابتدا ملکول ها در یک سیلندر که با گاز هلیوم پر شده است ، براساس شکل خود مرتب می شوند. ذراتی که فشرده تر از بقیه هستند، سریع تر حرکت می کنند. آن گاه ملکول ها وارد یک طیف سنج جرمی شده و در آنجا براساس جرم خود طبقه بندی می شوند. زمانهای به دست آمده در حد میلیونیم یا حتی میلیاردیم ثانیه است . فهرست برنده ها و بازنده های این مسابقه به کلمر کمک می کند که برای این نمونه خاص اطلاعات پرارزشی حاصل کند. به عنوان مثال با این روش ، تیم او قادر است که ساختار صدها نمونه از سلول های سرطانی کبد را با همان تعداد نمونه از سلول های سالم کبد مقایسه کند. تفاوت های جزیی ، همانند حضور یک پروتئین خاص که فقط در سلول های سرطانی یافت می شود، ممکن است در درمان بیماری بسیار موثر واقع شود. چنین تحقیقاتی باعث شده است که کلمر 37ساله ، تقریبا تمام جوایز موجود در زمینه کارش را درو کند و همکارانش معتقدند که او بزودی جایزه نوبل را نیز تصاحب خواهد کرد. او به عنوان یک شیمیدان ، به تحقیق در زمینه شیمی بسنده نکرده است ؛ بلکه دامنه تحقیقات او به قلمرو زیست شناسی ، فیزیک و مهندسی نیز کشیده شده است . کلمر خود می گوید: در مرحله خاصی از تحقیق ، شما مجبورید که قراردادها و مرزبندی های میان علوم را فراموش کنید. مثل این است که در اتاق تاریکی کورمال کورمال حرکت می کنید، مرتبا به اشیا برخورد می کنید و نواحی جدیدی بر شما مکشوف می شود. سپس شما نوری را می بینید که در دوردست سوسو می زند و تلاش می کنید که به آن دست پیدا کنید. من از اولین روز کلاس شیمی عمومی ، دانشجویان را وادار می کنم که خودشان آزمایشات را طراحی کرده و انجام دهند. بدین ترتیب ، آنها درمی یابند دانشمندان با وجود این که نمی توانند ملکول ها را ببینند، چطور در مورد آنها اطلاعات به دست می آورند.