به گزارش خبرگزاری مهر، قدمت ساخت اندام های مصنوعی به ابتدای تاریخ تمدن بازمی گردد، به طوری که چندی قبل باستان شناسان انگشت مصنوعی را کشف کردند که مربوط به هزار سال قبل است. این انگشت مصنوعی شست پا که به عنوان اولین پروتز ساخت دست بشر معرفی شد، بدست طراحان مصر باستان ساخته شده است.
این کشف نشان می دهد که انسان از دیرباز فهمیده بود که اندام هایی که به هر طریقی تخریب شده و یا از بین رفته اند، غیرقابل ترمیم هستند. بنابراین به فکر جایگزینی ساختارهای مشابه اندام های خود افتاد.
این تلاش در قرون متاخر با تولید بسیاری از پروتزهای اندام های حرکتی قوت گرفت. بطوری که هر روز بر عملکردها و توانایی های این اندام های مصنوعی افزوده می شود و این اعضا از توانایی های بیشتری که با حداکثر دقت مشابه عملکردهای اندام های طبیعی هستند، برخوردار می شوند. امروزه فناوری های برتر نیز به کمک پروتزها آمده اند و حیات را به این ابزارها بخشیده اند.
اما شاید بتوان گفت که تولید حیات از "هیچ"، دغدغه ای است که ذهن بشر را در دهه های اخیر به خود درگیر کرده است.
درحقیقت خلق حیات های مصنوعی نخستین بار در ذهن نویسندگان و هنرمندان سینما قوت گرفت و سپس جرقه هایی را در ذهن خلاق دانشمندان برانگیخت.
دراین میان شاید بتوان گفت که کریج ونتر یکی از فعال ترین زیست شناسانی است که در عرصه حیات مصنوعی تلاش های زیادی کرده است.
این دانشمند آمریکایی چندی پیش موفق شد پس از 20 سال تحقیقات مداوم، با پیوند DNA یک باکتری و ساخت ژنوم مصنوعی، اولین گام بسوی زندگی مصنوعی را بردارد.
این دانشمند در این خصوص اظهار داشت :"پیوند ژنوم تکنیکی است که امکان ایجاد پایه های ترکیبات ژنومیک را فراهم می کند. این تکنیک می تواند ساخت میکروارگانیسم های مفید را برای حل مشکلات اجتماعی در عرصه تولید انرژی ، محیط زیست و پزشکی آسان کند. همچنین می تواند سناریویی را که تاکنون اجرای آن غیرممکن بود ، به واقعیت تبدیل کند."
کریج ونتر
پروفسور ونتر با استفاده از تکنیک پیوند ژنوم ، باکتری هایی تولید کرد که از نظر ژنتیکی دوباره برنامه ریزی شده اند . این باکتری ها توانایی پاک کردن زباله های سمی از زمین دارند و می توانند این زباله ها را به کارخانه های دارویی تبدیل کنند.
به کمک این تکنیک جدید در آینده می توان سلولهای بنیادی را بدون گذر از مرحله جنینی بدست آورد. درحقیقت تکنیک پیوند ژنوم مصنوعی ، روش های کاملا جدیدی را در شبیه سازی جانداران عرضه می کند.
در این تکنیک، مواد داخل مخزن ژنتیکی یک جاندار برای مثال باکتری را به جاندار دیگری پیوند می زنند و به این ترتیب امکان ایجاد ژنوم مصنوعی فراهم می شود.
در لابراتوارهای پروفسور ونتر ، DNA باکتری "میکوپلاسما میکودیز" از پروتئین تخلیه شد و این مواد به باکتری یک گونه بسیار نزدیک به این ارگانیسم با عنوان "میکوپلاسما کاپریکولوم" پیوند زده شد. پس از گذشت چند روز باکتری دوم پیوند را به روشی مصنوعی پذیرفت.
به گفته ونتر، پیوند ژنوم پدیده ای است که می تواند تنها در لابراتوار رخ دهد و درحقیقت این کشف شکلی از انتقال DNA باکتریایی است که به سلولهایی که آن را دریافت می کنند این اجازه را می دهد که گونه جدیدی از ارگانیسم را تولید کنند.
در ادامه این تحقیقات، گروهی از دانشمندان ایتالیایی موفق شدند با الهام از تکنیک ونتر، اولین سلول زنده را بصورت مصنوعی ایجاد کنند.
دانشمندان ایتالیایی با استفاده از 37 آنزیم، لیپید و مولکولهای دیگر ترکیبات پروتئین هایی را ساختند که از میزان بالایی ژن "جی اف پی" ( پروتئین فلورسانت سبز) برخوردارند و همانند سلولهای زنده طبیعی علائم حیات از خود نشان می دهند.
در حقیقت این اقدام، اولین تلاش برای ایجاد اشکالی از زندگی از "هیچ" است. بطوری که این دانشمندان موفق شدند از چند ماده اولیه برای دستیابی به ترکیبات پروتئینی و زنده کردن یک سلول استفاده کنند.
این محققان برای رسیدن به این شکل از حیات، نیاز به مواد ژنتیکی داشتند که توانایی کپی برداری از خود را داشته باشند. به این منظور، فرایند ترکیب پروتئین ها را با ایجاد لیپوزم های مصنوعی یا ساختارهای لیپدی آغاز کردند و سپس مواد ژنتیکی را که از قبل آماده کرده بودند به این ترکیب افزودند.
این دانشمندان در ادامه این فرایند، در لیپوزم ها، ژنهایی که آنزیم ها را برای ترکیب کردن مولکولهای کوچک لیپید، برنامه ریزی می کنند، فعال کردند و به این ترتیب موفق شدند سلولهای لیپوزم دختری را تولید کنند. چند ساعت بعد برخی از لیپوزم های بدست آمده، پروتئین های "جی اف پی" را بوجود آوردند.
به این ترتیب، این محققان توانستند سلولهای مرکب مصنوعی را بوجود آورند که اثراتی از حیات مصنوعی را نشان می دهند.
اما کریج ونتر که به تازگی موفق شد اولین نقشه از توالی کامل ژنوم انسان را تهیه کند، روز دوشنبه رسما گزارشی را درخصوص ایجاد اولین کروموزم مصنوعی اعلام خواهد کرد.
این دانشمند با همکاری تیم خود توانست از محتوای DNA باکتری "میکوپلاسما جنیتالیوم" برای ایجاد کروموزم مصنوعی "میکروپلاسما لابوراتوریوم" استفاده کند.بسیاری از دانشمندان اعلام کرده اند که این اقدام می تواند منجر به ایجاد یک بشر مصنوعی شود.
کریج ونتر پس از تحصیل در رشته های شیمی و داروسازی در دانشگاه کالیفرنیا در سان دیگو، در سال 1998 انجمن "سلرا ژنومیکس" را با هدف نقشه برداری از ژنوم انسان شامل ساختار، موقعیت و عملکرد حدود 30 هزار ژن که گونه انسان را شکل داده اند، بنیان گذاشت و سه سال بعد توانست به مرحله اول هدف خود دست یابد.
ونتر در مقاله ای که در فوریه 2001 در مجله علمی ساینس منتشر کرد، نتایج آزمایش DNA خود و چهار داوطلب دیگر را که در یک کنسرسیوم بین المللی با عنوان "پروژه ژنوم انسان" شرکت کرده بودند، به جامعه علمی دنیا اعلام کرد.
کریج ونتر در همان سال با ارائه اولین نقشه ژنوم انسان برنده جایزه کنسرسیوم عمومی موسسات ملی بهداشت آمریکا شد. سپس در موسسه "کریج ونتر" در راک ویل مری لند، مطالعات خود را در این زمینه دنبال کرد و سرانجام موفق شد نقشه داخل میراث ژنتیکی انسان را در مجله ماه سپتامبر سال جاری Plos Biology منتشر کند. در این نقشه مواد درون 46 کروموزم انسان، 23 کروموزم از پدر و 23 کروموزم از مادر نشان داده شده است.
تفاوت این نقشه با نقشه ژنوم سال 2001 در این است که نقشه قدیمی تنها نیمی از میراث ژنتیکی انسان یعنی 23 کروموزم را نشان می داد.
نقشه قدیمی از تکه های DNA افراد مختلف و بدون تشخیص ژن های مادری و پدری تشکیل شده بود. اما اکنون این دانشمند موفق شده است نقشه بسیار کاملی را از ژنوم کامل یک فرد (خود) ارائه کند.
ونتر پیش از این برخی از مواد ژنتیکی را کشف کرده بود که مسئول بروز رفتارهای ضد اجتماعی هستند و درکنار آن ژنی را با عنوان Sorl1 شناسایی کرد که با گوناگونی هایی که دارد، مسئول بیماری های آلزایمر، بیماری های قلبی و چاقی مفرط است.
اما این نقشه جدید نشان می دهد که ژنوم انسان بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که تاکنون تصور می شد، بطوری که گوناگونی های میان ژن ها بسیار زیاد است.
این بدان معنی است که یک ژن می تواند در نسخه های مختلفی بیان شود و این گوناگونی های ژنی می تواند منجر به بروز بیماری های مختلف و یا ویژگی های فیزیکی و شخصیتی مختلف شود.
کریج ونتر در حال حاضر رئیس موسسه "جان کریج ونتر" است که با همکاری شرکت "ژنومیک ترکیبی" (Synthetic Genomics) بنیان گذاشته است.
شرکت Synthetic Genomics در راستای ایجاد ارگانیسم های مصنوعی به منظور تولید سوخت های زیستی سازگار با محیط زیست تاسیس شده است.
نظر شما