کشف ساختار منحصر به فرد سیستم بویائی انسان

پژوهشگران در مطالعات جدید خود دریافتند سلول های عصبی بویایی انسان به وسیله ی یکی از اصول شناخته شده  فیزیک به نام cooperativity سازمان دهی شده اند. مطالعات پیشین دانشمندان مشخص کرده بود  که در بخش پشت بینی انسان میلیون ها سلول عصبی بویایی وجود دارند، که هر یک از میان چند صد هزار گیرنده های بویایی ، تنها دارای یک گیرنده هستند.

محققان با ترکیبی از مدل های کامپیوتری و تجربیات آزمایشگاهی، متوجه شدند که یک "مکانیسم تنظیم سه لایه" در ساختار بویایی انسان تضمین می کند که تمام انواع گیرنده های بویایی در سراسر میلیون ها سلول های عصبی پراکنده و گسترده شده اند.

 این مساله بدین معنی است که هر نورون فقط مولکول یک بوی خاص را می پذیرد. محققان با ترکیبی از مدل های کامپیوتری و تجربیات آزمایشگاهی، متوجه شدند که یک "مکانیسم تنظیم سه لایه" در ساختار بویایی انسان تضمین می کند که تمام انواع گیرنده های بویایی در سراسر میلیون ها سلول های عصبی پراکنده و گسترده شده اند. دانشمندان با تطبیق پیش بینی های خود با نتایج تجربی موجود، اعتبار مدل خود را تایید کردند.

 دکتر جیانهووا زینگ، استادیار محاسباتی و سیستم های زیست شناسی در دانشگاه پزشکی پیتزبورگ، و از پژوهشگران ارشد این تیم مطالعاتی در رابطه با کشف جدید خود گفت: "در طول دهه های گذشته، دانشمندان عصب شناس در تلاش برای کشف این دو راز طبیعت بوده اند: انتخاب یک و تنها یک، نوع گیرنده بویایی برای هر نورون، در حالی که به طور همزمان وجود انواع تمام گیرنده ها در کل جمعیت سلول های عصبی تضمین شده باشد.

محققان در این رابطه اعتقاد دارند که اصل cooperativity می تواند در بسیاری از سیستم های بیولوژیکی دیده شود که به موجب آن مجموعه ای از اجزای به ظاهر مستقل ؛ به شیوه ای سازماندهی شده اند که مروج و باعث بهینه سازی جمعی  براساس عملکرد فردی شوند.

دکتر زینگ در توضیح این مورد  گفت: ما بسیار شگفت زده ایم که چگونه طبیعت فرایند مهندسی به ظاهر دلهره آور گیرنده های بویایی را با یک راه ساده حل کرده است.

شرح کامل این پژوهش ها و نتایج به دست آمده از آن در آخرین شماره مجله تخصصی PNAS منتشر شده و در اختیار پژوهشگران قرار دارد.

ترجمه: احسان محمدحسینی

No tags for this post.