بسته خبری دانش و فناوری
کشف مکانیسم جدیدی برای انتقال آهن در بدن/ نانومواد ابداعی دانشمندان چینی برای توقف کووید
ابوالفضل امیری
برکه : پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدید خود، نقش یک مولکول ترکیبی را در فرآیند انتقال آهن به بدن کشف کردند.
به نقل از وبسایت رسمی "دانشگاه ایالتی اوهایو"(OSU)، یک پژوهش جدید، زاویه دید جدیدی را در مورد چگونگی ایجاد و حرکت گروه مهمی از مولکولها در سلولهای انسانی ارائه میدهد.
دانشمندان برای سالها میدانستند که میتوکندریها در جمع شدن و حرکت کردن همعاملهای آهن-گوگرد که برخی از ضروریترین ترکیبات در بدن انسان هستند، نقش دارند اما آنها تاکنون متوجه نشده بودند که این فرآیند دقیقا چگونه کار میکند.
پژوهش جدیدی که در دانشگاه ایالتی اوهایو و با بودجه "مؤسسه ملی سلامت آمریکا"(NIH) انجام شده است، نشان میدهد که این همعاملها با کمک مادهای به نام "گلوتاتیون"(Glutathione) حرکت میکنند. گلوتاتیون، یک آنتیاکسیدان است که با انتقال دادن همعاملهای ضروری آهن به درون یک سد غشایی، از آسیبهای سلولی جلوگیری میکند.
"جیمز کاوان"(James Cowan)، از پژوهشگران این پروژه گفت: گلوتاتیون به ویژه مفید است زیرا به تنظیم فلزاتی مانند آهن کمک میکند که توسط گلبولهای قرمز خون برای ساخت هموگلوبین استفاده میشود.
وی افزود: ترکیبات آهن برای عملکرد مناسب بیوشیمی سلولی، حیاتی هستند و ساخت و انتقال آنها فرآیند پیچیدهای است. ما در این پژوهش نشان دادهایم که چگونه گروه خاصی از همعاملهای آهن، با استفاده از ماشینهای مولکولی پیچیده، از یک محفظه سلولی به محفظه سلولی دیگر منتقل میشوند و همین امر به آنها امکان میدهد تا در مراحل مختلف شیمی سلولی مورد استفاده قرار بگیرند.
خوشههای آهن-گوگرد، دسته مهمی از ترکیبات هستند که فرآیندهای متابولیکی مختلفی را انجام میدهند؛ مانند کمک کردن به انتقال الکترون در تولید انرژی و ساخت متابولیتهای کلیدی در سلول و همچنین، کمک کردن به تکثیر اطلاعات ژنتیکی. کاوان گفت: اما وقتی این خوشهها به درستی کار نمیکنند یا زمانی که پروتئینهای کلیدی نتوانند آنها را دریافت کنند، اتفاقات بدی رخ میدهد.
اگر پروتئین فاسد نتواند عملکرد درستی داشته باشد، میتواند به بیماریهای متعددی منجر شود؛ از جمله انواع نادر کمخونی، "آتاکسی فریدریش"(Friedreich"s ataxia) و بسیاری از اختلالات متابولیک و عصبی دیگر.
پژوهشگران برای مطالعه نحوه عملکرد این مکانیسم ضروری، با استفاده از قارچی به نام "C. thermophilum"، شناسایی مولکول پروتئین کلیدی مورد نظر و تولید مقادیر زیادی از آن پروتئین را برای تعیین ساختار آغاز کردند. در این پژوهش خاطرنشان شده است که پروتئین مورد بررسی در C. thermophilum، خوشههای آهن-گوگرد را منتقل میکند و آن را به یک نمونه عالی برای بررسی انتقال خوشههای آهن-گوگرد در انسانها تبدیل میسازد.
این گروه پژوهشی با استفاده از ترکیبی از "میکروسکوپ الکترونی کرایو"(cryo-EM) و مدلسازی محاسباتی توانستند مجموعهای از مدلهای ساختاری را ایجاد کنند که مسیری را که میتوکندریها برای انتقال همعاملهای آهن به مکانهای مختلف بدن به کار میبرند، شرح میدهد. اگرچه یافتههای آنها برای یادگیری بیشتر در مورد بخشهای اصلی سازنده بیوشیمی سلولی است اما کاوان گفت که کشف آنها در آینده میتواند پزشکی و درمان را ارتقا دهد.
وی افزود: با درک نحوه جمعآوری و حرکت این همعاملها در سلولهای انسانی میتوانیم زمینه را برای کشف چگونگی پیشگیری یا کاهش دادن علائم بیماریهای خاص فراهم کنیم. همچنین، ما میتوانیم از این دانش بنیادین به عنوان پایهای برای پیشرفتهای دیگر در درک شیمی سلولی استفاده کنیم.
این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.
دانشمندان چینی نانوموادی را مهندسی کردهاند که میتواند بیماری کووید را متوقف کند و تولید آن نیز ارزان است.
به نقل از آیای، محققان موسسه فناوریهای پیشرفته شنژن، مرکز ملی علوم و فناوری نانو، موسسه فیزیک انرژی بالا و موسسه جانورشناسی کونمینگ که همگی زیر نظر آکادمی علوم چین هستند، نانومواد جدیدی ساختهاند که میتواند ویروسهای عامل بیماری کووید-۱۹ موسوم به "Sars-CoV-۲" را هدف قرار دهد و با حذف آنها، مسیر آنها را متوقف کند.
تاثیر روی همه سویههای اصلی کووید
این نانوماده روی تمام سویههای اصلی کووید از جمله آلفا، بتا، دلتا و امیکرون با ایمنی زیستی بالا کار میکند.
محققی که در این مطالعه شرکت داشته و خواسته است که نامش فاش نشود، گفت: این[نانوماده] میتواند یک درمان امیدوارکننده برای مبارزه با این همهگیری در آینده باشد.
نانومواد، موادی هستند که تنها یک میلیاردم متر طول دارند. این نانومواد خاص ابداعی دانشمندان چینی "CIPS" نامیده میشود، زیرا از مس، ایندیم، فسفر و گوگرد ساخته شدهاند.
CIPSها این توانایی را دارند که به طور انتخابی به پروتئین سنبله ویروس کرونا متصل شوند و به طور موثر مانع از ادامه روند عفونت و ایجاد اثرات کووید شوند. این به این دلیل است که ویروس "Sars-CoV-۲" با استفاده از این پروتئین سنبله به سلولهای انسانی حمله میکند و اگر بتوان پروتئین سنبله را متوقف کرد، میتوان عفونت را متوقف کرد.
مرکز ملی علوم و فناوری نانو چین در وبسایت خود گفته است: این نانومواد به عنوان یک تله برای ویروس عمل میکند.
CIPSها اساساً ویروس را جذب میکنند تا یک مجموعه پایدار ایجاد کنند که سپس توسط ماکروفاژهای بدن از بین میرود. اینها گلبولهای سفید بزرگی در سیستم ایمنی بدن انسان هستند که مواد خارجی را هضم و آنها را دفع میکنند.
در این مطالعه آمده است: آزمایشها نشان میدهد که CIPS به طور موثر عفونت را در سلولها، ارگانوئیدها و موشها مهار میکند و به طور موثر التهاب ریه را در موشها که ناشی از عفونت Sars-CoV-۲ است، تسکین میدهد.
اثربخشی واکسنها و آنتیبادیهای فعلی علیه Sars-CoV-۲ در برابر سویههایی از کووید مانند امیکرون کاهش یافته است. این به این دلیل است که بیشتر آنتیبادیها طوری طراحی شدهاند که به یک مکان مشخص روی ویروس متصل شوند. با این حال، جهش در سویه امیکرون، ساختار سطح ویروس را تغییر میدهد. با این حال، CIPSها میتوانند به طور موثر به چندین محل روی ویروس به طور همزمان متصل شوند.
در حال حاضر بیش از ۱۰۰۰ سویه جدید جهش یافته کروناویروس وجود دارد. اگرچه محققان نتوانستهاند همه آنها را آزمایش کنند، اما مواد جدید CIPS در واقع در برابر رایجترین سویهها شامل آلفا، بتا، دلتا و امیکرون بسیار موثر نشان دادهاند.
یک فرآیند حذف کامل
علاوه بر این، تیم تحقیقاتی نحوه جذب، توزیع، متابولیسم و فرآیند دفع CIPSها را در موشها تجزیه و تحلیل کرد و متوجه شد که این مواد قابلیت تجزیه زیستی بالایی نیز دارند.
در این مطالعه آمده است: موشها CIPS را از طریق قطره بینی استنشاق میکنند و پس از هفت روز، تقریباً حذف کامل CIPS از ریه موشها را شاهد هستیم.
اکنون این مواد باید تحت آزمایشات بالینی قرار گیرند تا ارزیابی شود که آیا میتوانند برای استفاده انسانی مناسب باشند یا خیر.
ارزیابی ایمنی داروهای ضد کووید۱۹ شامل آزمایش سمیت برای اندام و سیستم ایمنی و آزمایش آلرژی میشود. محقق ناشناس این مطالعه میگوید: این فرآیند، طولانی و پرهزینه است و معمولاً توسط شرکتهای داروسازی انجام میشود.
نکته قابل توجه این است که این نانومواد به اندازهای ارزان هستند که برای تولید انبوه و کاربردهای متنوع کاملا کارآمد و در دسترس هستند.
محقق ناشناس این مطالعه نتیجهگیری کرد: این نانوماده میتواند به عنوان یک عامل ضد آلودگی یا ماده پوشش سطحی برای کاهش عفونت SARS-CoV-۲ استفاده شود.
پایگاه اطلاع رسانی نشریه برکه بطور منظم خبر های استان فارس علی الخصوص خبر شیراز را به همراه اخبار خوزستان و جنوب ایران را برای شما منتشر میکند با ما همراه باشید.
نام : | |
ایمیل : | |
*نظرات : | |
متن تصویر: | |