سکونت در چشمه‌های گوگردی آتشفشانی

مایک گراویتو، پروفسور و استاد بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی دانشگاه میشیگان، رهبر تیم تحقیقاتی بود که نشان دادند چگونه جلبک‌های قرمز بدوی با استفاده از انتقال افقی ژن‌های مفید و سودمند از دیگر ارگانیسم‌ها به منظور رشد و نمو در محیط‌های خشن استفاده می‌کنند. مطالعات این تیم نشان می‌دهد راز توانایی جلبک‌های قرمز برای انطباق با زندگی در چنین محیط بسیار گرم و اسیدی در پروتئین‌های غشایی آنها نهفته است.

پروتئین غشایی این جلبک‌ها به لحاظ بیولوژیکی بسیار جالب توجه است، چرا که هم در نقش گیرنده و هم در نقش حامل ظاهر می‌شود. درست مانند دسته‌ای از پروتئین‌ها که نقش کلیدی و مهمی در سوخت و ساز انرژی و سیستم ایمنی بدن انسان ایفا می‌کنند. این موضوع کاربردهایی در طب نیز دارد، زیرا به صورت بالقوه تقریبا تمام مسیرهای مهمی که به درمان بیماری‌ها منجر می‌شوند، پروتئین‌های غشایی را دربرمی‌گیرند.

چیزی که باعث می‌شود پروتئین غشایی این جلبک‌ها 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 صورتی‌که این جلبک‌های 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 اولین‌بار تعیین توالی ژنوم‌های جلبک‌ها را مورد مطالعه قرار دادند، حضور داشت. وبر می‌دانست که این جلبک‌ها می‌تواند ارگانیسم مناسبی برای برداشت گستره وسیعی از ژن‌هایی باشد که ممکن است مدل‌های بالقوه مناسبی برای مطالعه ارگانیسم‌های دخیل در سلامت و بیماری انسان‌ها باشد.

از دیدگاه بیوتکنولوژی، این ارگانیسم (جلبک) ویترین بسیار بزرگی از ژنوم‌هاست. 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 این‌که این جلبک‌ها نه‌تنها در نزدیکی چشمه‌های آب‌گرم آتشفشانی یافت شده، بلکه در نزدیک حوضچه‌های 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 می‌کنند تا در جوار آنها زنده بمانند.

این ارگانیسم می‌داند که در یک محیط‌زیست آلوده چگونه با تهدیدات ناشی از وجود سموم فلزی سنگین مقابله کند. نتایج این تحقیقات ممکن است به تولید آنزیم‌هایی منجر شود که برای تمیز‌کردن معادن و آب‌های آلوده به فلزات سنگین به آنها نیاز داریم.

spacedaily / مترجم: آتنا حسن آبادی