مدیریت، سیاست، حقوق، معماری، اقتصاد، بیمه،.. |  آموزش، کاریابی، رایانه، وب،..  |  ورزش، تغذیه، بهداشت حرفه،.. |  پزشکی، اورژانس، دارو، روان،،.. |  مذهب، هنر، تاریخ،... 
پیشرفت های نو در حوزه مغز، ژن و کروموزوم انسان

پیشرفت های نو در حوزه مغز، ژن و کروموزوم انسان


دکتر امیراسماعیل سندوزی

مرور و نقد چند خبرعلمی روز:
سه خبر مهم دراین مدت منتشر شد که مهم و قابل گفتن است. دو خبر اول را به اشاره می گذریم.

یک، کنگره امریکا بنابر پیشنهاد ریاست حمهور 100 میلیون دلار برای تحقیق درکارکرد ذهن انسان اختصاص داد تا مهم ترین بازده ناشناخته ترین عضو بدن انسان مورد مطالعه سیستماتیک علمی قرار گیرد.

دو، شرکت آی بی ام اعلام کرده که پروژه مشترکی را با هدف ساخت مدارهای الکترونیکی که کاملن مانند مغز انسان کار کند، به عهده خواهد گرفت. بودجه تحقیقاتی مربوطه توسط دولت آمریکا تامین می شود. این کار در قالب شاخه ای از علوم کامپیوتری موسوم به "علم ادراک و شناخت کامپیوتری" (Cognitive Computing) با کمک تیمی از عصب شناسان، روانشناسان و دانشمندان علم مواد و علوم کامپیوتر به اجرا درخواهد آمد. آژانس "دارپا" وابسته به وزارت دفاع آمریکا به عنوان هزینه اولین مرحله پروژه 4.9 میلیون دلار پرداخت خواهد کرد. دارمندرا مودها، دانشمند شاغل در موسسه آی بی ام که هدایت این پروژه اشتراکی را بعهده خواهد داشت گفت:

"مغز این توانایی جالب را دارد که اطلاعات مبهم جمع آوری شده از احساس های مختلف را در کنار هم قرار دهد و بدون زحمت اطلاعات به دست آمده از هر حس را بر حسب زمان، فضا، شی ی و رابطه آن با داده های حسی طبقه بندی و به سرعتی باور ناکردنی عرضه کند. هیچ کامپیوتری وجود ندارد که عملکردی حتی نزدیک به عملکرد مغز داشته باشد. هدف کلیدی ما، مهندسی ماشین های هوشمندی شبیه به مغز توسط مهندسی معکوس ساختار، تغییرات، واکنش ها، عملکرد و رفتاری شبیه مغز است."

آی بی ام در اجرای این پژوهش با پنج دانشگاه آمریکایی همکاری خواهد کرد تا یافته های موجود درباره سیستم های واقعی موجود در محیط زیست را با نتایج شبیه سازی سلولهای عصبی نرون توسط ابرکامپیوترها تطابق دهند.

سه، با این که نفس شکستن، بارمنفی دارد و خبرخوبی نیست، ولی شکستن این معمای بغرنج ژنوم انسان خبر جالب و خوشی است. این خبر 60 سال پس از کشف وشناخت سیستم پیچیده و بغرنج ژنتیکی (DNA) انسان و ده سال بعد از شناخت 50 ساله  این زنجیره ژنتیکی، بسیار مهم است. بشر توانست که این معما را حل کند و این زنجیره پیچیده میکروسکپی را بگشاید یا به اصطلاح دانشمندان آنرابشکنند*.

مشکل اساسی این بود که هر انسان برای خودش ژنومی دارد و برای رمز گشایی هر ژنوم هفت سال وقت لازم بود. درحقیقت، خبرخوش، خبر شکستن نبود بلکه خبر ساختن دستگاهی است شبیه به ماشین پلی کپی که می تواند با گرفتن یک (DNA) در کمتر از 24 ساعت نفشه ژنتیکی ژنوم انسان را طرح و دراختیار مسوول دستگاه بگذارد! به  عبارت دیگر کار هفت سال را دربیست و چهارساعت انجام دهد.

چرا مهم و شادی آور است؟


اول، بدانیم که ژنوم به زبان ساده چیست:
می دانیم که خصوصیات ذاتی و موروثی موجودات زنده از راه عوامل ژننتیکی منتقل و جابه جا می شوند.
کل اطلاعات ژنتیکی و دستورالعمل های لازم برای هدایت تمامی فعالیت‌های یاخته های بدن و ساخت پروتین‌های لازم در هر موجود زنده را ، ژنوم آن موجود می نامند. بدن آدم به گونه نسبی از صد میلیارد سلول تشکیل شده. درهر سلول تمام دستورالعمل‌های ارثی لازم ( شامل شباهت ها، هم آهنگی های موروثی، ویژه گی های اخلاقی و رفتاری، رنگ ها وبوهای گل ها و...) کد گذاری شده است. این کد کذاری حامل تمامی دستورات لازم برای هدایت تمامی فعالیت‌های سلول و ساخت پروتین‌های لازم، موجود می‌باشد. به این  کدگذاری و دستورالعمل‌ها ژنوم گفته می‌شود.

ژنوم از بیست و چهار جفت کروموزوم تشکیل شده است. کروموزوم‌های انسانی از نظر اندازه و اطلاعات بسیار گسترده و گوناگون هستند. کروموزوم‌های آدمی بیشترین تعداد ژن‌ها یعنی 2968 ژن را دارا می‌باشند. ژنوم آدم حاوی بیش از سه میلیارد ذره‌ی رمزی (DNA) است که در کروموزوم‌ها قرار دارند. هر (DNA)  شامل چهارماده شیمیایی بنام بار؛ آدنین (A)، گوانین (G)، کیتوسین (C) و تیمین (T) است که بار‌ها در سراسر ژنوم تکرار شده و این بارهای چهارگانه است که دیکته می کند که موجود، انسان باشد یا گونه های دیگر مانند؛ برنج، مورچه، مخمر،مگس یا سوسک! هر موجودی ژنوم خودش را دارد.

برای درک عظمت این ریزذره، می توان ژنوم انسان را که در (DNA) ذخیره شده است به یک کتابخانه به شرح زیر مجسم کرد:
·       کتابخانه ژنوم انسان، شامل ۴۶ جلد کتاب (کروموزوم) است.
·       هر کتاب بین ۴۰۰ تا ۳۳۴۰ صفحه (ژن) دارد،

    هر صفحه کتاب  بین ۴۸ تا ۲۵۰ میلیون حرف یا نوکلئوئید( نوکلئوئید، واحد سازنده اسید های نوکلئیک می‌باشند به مجموعه ازقند و باز آلی فسفاته می گویند ) دارد،
    این کتابخانه در مجموع، از ۶ میلیارد حرف (نوکلئوئید)تشکیل شده است!
    برای تصور گنجایش این ریزذره اتومیک ژنوم انسان ، می توانید در نظر بگیرید که اگر همه 4/6 میلیارد نوکلئوتید در یک کتاب نوشته شوند ،تعداد اوراق کتاب ،به پانصدهزار ورق می رسد و 60 سال، هر روز،روزی 8 ساعت (اگردر هر ثانیه 5 جفت نوکلئوتید بنویسیم)وقت لازم است تا تمامی کرومـوزومهای ژنوم انسانی نوشته شوند.
    جالب این که این 4/6 میلیارد حروف نا نوشته در درون یک هسته سلول به اندازه تیزی سر یک سوزن کوچک ناپیدا بُعد دارند،
    و عجیب تر اینکه، یک کپی از این کتابخانه 46 جلدی در همه سلول‌های بدن ما قرار دارد.

در 1988 مهندسین ژنتیک در ایالات متحده آمریکا مبادرت به کاری کردند تا نقشه و توالی ژنوم انسان را مشخص کنند.این تلاش بزرگ که پروژهٔ ژنوم انسان نام گرفت به سرعت به یک تحقیق جهانی مبدل شد که ابتدا برنامه 15 ساله بود اما سرعـت پیشرفت تکنـولوژی سبب کاهش زمـان مربوطه به 13 سـال شد و سرانجام در سال2003 و خط پایانی رسید. ولی تکامل فنی این پروژه هم با ماشین اختراعی رونما شده درنمایشگاه علوم ژنتیکی موزه علوم طبیعی واشنگتن همین ماه به پایان رسید. از اهداف پروژهٔ ژنوم انسان می توان به این موارد اشاره کرد:
·       تعیین نقشهٔ دقیق ژنتیکی کروموزومها،
·       تهیه نقشه فیزیکی کروموزومهای اورگانیسم‌هایی که به‌عنوان مدل انتخاب شده‌اند،
·       تعیین توالی کل ژنوم،
·       ایجاد شبکه‌های ارتباطی و بانک‌های اطلاعاتی درباره ی ژنوم ها و دانش ژنتیک و ژنومیک*

*- ژنومیک مطالعه ی جامع اطلاعات ژنتیکی یک سلول یا موجود زنده است

ازنتالج زیر مجموعه های این علم می توان به برخی موارد اشاره کرد مانند:
·       شناخت وظیفه ی ژن های ویژه،
·       بررسی و استفاده از آنها،
·       اثر ژن ها بر روی یکدیگر،
·       مطالعه و کاوش روش های درمانی برای بیماری های ژنتیکی و بیماری های ارثی،
·     گسترش دانش پروتئومیکس و شناخت بهتر مولکول دی ان ای که در میان افراد می تواند منجر به راه های جدید انقلابی برای تشخیص، درمان و حتی روزی پیشگیری از هزاران اختلال که بر ما اثر می گذارد، شود.

علاوه بر فراهم ساختن اطلاعات برای درک زیست شناسی انسان، شناخت توالی (DNA) موجودات دیگر می تواند منجر به درک درستی از قابلیت های طبیعی آنها شود که می توان آن را درجهت حل چالش های مراقبت های سلامتی، کشاورزی، تولید انرژی، بازسازی و حفظ محیط زیست و جداسازی کربن به کار گرفت.
توضیح ساده ای ازکاربرد نوشته یا گشودن ژنوم انسانی اینکه هر انسان نسبت به هر درمان ودارو دارای یک واکنش ویژه خود است. در درمان دارویی به عنوان مثال می توان ژنوم شخص را که هفت سال فرصت می خواست تا کشیده و مشخص کرد را به دستگاه داد و در 24 ساعت دانست که این شخص برای این بیماری چه کنش و واکنش طبیعی درمقابل داروها و روش درمان انتخاب- به ویژه در سرطان ها- خواهد داشت و دارویی داد که مفید وکارآ باشد.
با امید زندگی بهتر برای همکاران



*به نظر می رسد عنوان رمزگشایی از ژنوم انسان بهتراز شکستن باشد
 

Tags: دکتر امیراسماعیل سندوزی
تعداد نمایش ها: 4321
کاربر مرتبط: 
امیر اسماعیل سندوزی | Sondouzi
مطالب مرتبط: 
نانوتکنولوژی و تکنولوژی هوشمند | دکتر سندوزی
فن آوری نو آورد | دکتر سندوزی
دانشگاه یگانگی | دکتر سندوزی

بازگشت به فهرست


 
مطلب خود را بنویسید*
:) ;) :D 8) :( :| :\ :cry: :evil: :o :oops: :{} :?: :!: :idea:
محافطت در مقابل اسپم (کپچا)
بارگذاری تصویر
 

مدیریت، سیاست، حقوق، معماری، اقتصاد، بیمه،...
آموزش، کاریابی، رایانه، وب،...
ورزش، تغذیه، بهداشت حرفه،...
پزشکی، اورژانس، دارو، روان،،...
مذهب، هنر، تاریخ،...