تپش نبض حيات در نمك‌زارهاي ايران

واضح آرشیو وب فارسی:جام جم آنلاین: تپش نبض حيات در نمك‌زارهاي ايران
جام جم آنلاين: هر روزه گونه‌هاي جديد ميكروبي شناخته مي‌شوند كه حاوي ژن‌هاي با ارزشي مربوط به حذف آلاينده‌هاي محيطي يا با خاصيت منحصربه‌فرد دارويي هستند و هركدام بالقوه مي‌توانند تاثير شگرفي روي ارتقاي زندگي جامعه بشري داشته باشند. در دهه‌هاي اخير توجه به منابع زيستي در دنيا افزايش يافته اما به دليل نوپا بودن اين علم، هم اكنون يك درصد از ميكروارگانيسم‌هاي كره زمين شناخته شده است.

از آنجا كه شرايط زمين شناختي كشور ايران به‌گونه‌اي است كه همه دوران‌هاي مختلف زمين‌شناسي را مي‌توان در آن يافت بسيار محتمل به نظر مي‌رسد كه ايران بتواند منبع بسيار بزرگي براي يافتن گونه‌هاي جديد ميكروبي داراي توانمندي‌هاي بيو تكنولوژيك باشد به همين دليل اين منابع زيستي توجه بسياري از مسوولان و محققان داخلي و خارجي را به خود جلب كرده است،به طوري كه چندي پيش شاهد ثبت و شناسايي اولين ميكروارگانيسم متعلق به سومين قلمرو حيات (آركي) به نام ايران بوديم.

اهميت اين موضوع باعث شد تا گفت‌وگويي با سيدابوالحسن شاهزاده فاضلي، رييس مركز ملي ذخاير ژنتيكي و زيستي ايران به انجام برسانيم.

ميكرو ارگانيسم‌ها چه موجوداتي هستند و چه نقشي در زندگي انسان‌ دارند؟

در دنياي جانداران و موجودات زنده سه قلمرو شامل جانوران و گياهان، باكتري‌ها و آركي‌ها كه به عنوان قلمرو سوم حيات نام برده مي‌شود، وجود دارند. آركي‌ها، ميكروارگانيسم‌هايي هستند كه در شرايط سخت مانند حرارت خيلي زياد يا كم، شرايط خيلي شديد اسيدي يا قليايي و نمكزارها كه ساير موجودات زنده مانند باكتري‌ها يا گياهان قادر به حيات در آن نيستند، مي‌توانند زندگي كنند.

به دست آوردن اين‌گونه موجودات در اين شرايط سخت، نشان‌دهنده اين است كه اين آركي‌ها داراي ژن‌هايي هستند كه توليد بعضي آنزيم‌ها را در آن شرايط براي آنان ميسر ساخته است، بنابراين همان‌گونه كه بشر از نسل‌هاي قبل ـ حدود 5 تا 6 هزار سال پيش ـ‌ توانست از گياهان و حيوانات در عرصه دامداري و كشاورزي استفاده كند و حيوانات وحشي را اهلي كند و از گوشت، شير و محصولاتشان استفاده كند، مي‌تواند از اين ميكروارگانيسم‌ها هم براي زندگي‌اش بهره بگيرد. هر كدام از اين ميكروارگانيسم‌ها شرايطي را براي كشت گياهان و حيات انسان فراهم كرده‌اند.

مثلا از ميكروارگانيسمي كه توانسته در يك شرايط سخت حيات خودش را حفظ كند و آنزيم خاصي را توليد كند، ژن توليد آنزيم را شناسايي مي‌كنيم و در يك موجود ديگر بهره‌برداري مي‌كنيم يا با تكثير آن در محيط، مي‌توانيم آن آنزيم را تخليص كنيم.

تكثير و شناسايي اين ميكرو ارگانيسم‌ها و ارگانيسم‌هاي قابل كشت چه تاثيري بر صنعت دارد و منجر به توليد كدام مواد صنعتي مي‌شوند؟

امروزه ذخاير ميكروبي هر كشور يكي از منابع اصلي استقلال در جهت افزايش توليد محصولات كشاورزي و دامي، توليد داروها و آنتي‌بيوتيك‌ها، توليد و افزايش كيفيت مواد غذايي، حذف آلاينده‌ها و پاكسازي محيط زيست بوده و بدون استفاده از آن، كشور هرگز قادر به تغذيه جامعه انساني و حفظ سلامت آن در آينده نخواهد بود.

بدون شك با افزايش دانش بشر، بر اهميت اين منابع افزوده مي‌شود به طوري كه هر روزه گونه‌هاي جديد ميكروبي شناخته مي‌شوند كه حاوي ژن‌هاي با ارزشي مربوط به حذف آلاينده‌هاي محيطي يا با خاصيت‌هاي منحصر به فرد دارويي هستند كه به گستره اطلاعات ما از ذخاير ژنتيكي افزوده مي‌شود و هر كدام بالقوه مي‌توانند تاثير شگرفي روي ارتقاي زندگي افراد و جامعه داشته باشند بنابراين مهم‌ترين ماموريت اين مركز شناسايي، حفظ، ذخيره‌سازي و ثبت ارگانيسم‌هاي قابل كشت از قبيل سلول‌هاي انساني، جانوري، گياهي و ميكروارگانيسم‌ها، بخش‌هاي قابل همانندسازي مانند ژنوم، پلاسميد، ويروس‌ها و فيزيولوژي و ساختاري مربوط به اين مجموعه‌ها و بيوانفورماتيك مربوط به آنهاست.

اين مركز به عنوان يكي از عناصر كليدي زيرساخت‌هاي علمي و فناوري زيستي با تهيه، نگهداري و ارائه مواد بيولوژيك مي‌تواند نقش بسزايي در علوم پزشكي و بهداشتي، صنايع‌نساجي، شيميايي، داروسازي، غذايي و لبني، كشاورزي، دفع سموم و آفات نباتي و آلودگي‌هاي زيست محيطي ازقبيل فلزات سنگين و موادنفتي، حفظ تنوع زيستي و محيط زيست و نيز تحقيقات بنيادي ايفا كند.

بنابراين عمده مصرف‌كنندگان اين ذخاير مراكز تحقيقاتي فعال در حوزه بيوتكنولوژي يا زيست فناوري، صنايع غذايي و دارويي و مرتبط با حوزه سلامت با بحث‌هاي سلول‌هاي انساني هستند.

پس غني شدن اين ميكروارگانيسم‌ها براي اهداف بلند مدت كشور بسيار مهم تلقي مي‌شود، اين‌طور نيست؟

بله صددرصد. امروزه يكي از محورهاي مهم براي توليد ثروت در كشورهاي توسعه‌يافته صنعت بيوتكنولوژي است كه بيشتر در صنايع دارويي و مواد غذايي كاربرد دارد و هم‌اكنون بيش از 50 رشته دانشگاهي مرتبط با حوزه بيوتكنولوژي در اين زمينه و براي توليد علم و ثروت ايجاد شده است.

همچنين امروزه بحث ذخاير ژنتيك در مراكز ذخاير ژنتيكي و زيستي در دنيا به علت جمع‌آوري و نگهداري موجودات در حال انقراض و ايجاد شرايط بسيار بهينه براي آيندگان و محققان گسترش روزافزوني پيدا كرده است بنابراين با توجه به تنوع گونه‌هاي ميكروبي و زيستي ايران توجه به ارزش‌هاي مراكز منابع زيستي در زمينه حفظ منابع ژنتيكي و تنوع ميكروارگانيسم‌ها كه نياز ضروري طرح‌هاي بيوتكنولوژي و صنعت را تامين مي‌كنند، بسيار مهم است.

اين ميكرو ارگانيسم‌ها در صنايع دارويي و پزشكي چگونه موجب توليد ثروت مي‌شوند؟ در حال حاضر كدام بخش‌هاي تحقيقات پزشكي مورد توجه محققان قرار گرفته است؟

در حوزه دارويي ميكرو ارگانيسم‌هايي مانند گروه «اكتينو مايست‌ها» كاربرد دارند كه موجب توليد داروهايي نظير پني‌سيلين مي‌شوند. اين محصولات در دنيا ميلياردها دلار سالانه فروش دارند. همچنين در حوزه درمان سلولي، سلول‌هايي مانند سلول‌هاي بنيادي بند ناف يا نمونه‌هاي سلولي كه از خود فرد گرفته مي‌شود،مورد توجه قرار گرفته‌اند كه با تكثير اين سلول‌ها براي آينده ذخيره مي‌شوند.

بخش ديگر تحقيقات حوزه پزشكي كه بودجه زيادي در دنيا براي آن صرف مي‌شود، تحقيقات در حوزه سرطان است. در اين تحقيقات رده‌هاي سلولي سرطاني كه از بيماران سرطاني توليد مي‌شود، در اختيار محققان براي شناسايي علل و عوامل سرطان و تاثير داروهاي جديد چه شيميايي و گياهي قرار مي‌گيرد. اينها چيزهايي است كه مي‌توانند در بخش بانك سلول‌هاي انساني ـ جانوري به ما كمك كنند.

در صنايع غذايي چه نوع كارايي دارند؟

اصولا از ميكروارگانيسم‌ها در صنايع غذايي مانند پروبيوتيك‌ها، ريز جلبك‌ها و رنگ‌هاي طبيعي يا در توليد پروتئين مورد نياز اعم از تخم‌مرغ، شير و گوشت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. همچنين ممكن است در حوزه كشاورزي يك نوع ويروس در گندم‌ها مشاهده شود كه چند قاره را در برمي‌گيرد و نابودكننده است اما گونه‌اي مقاوم به اين ويروس شناسايي شود.

آيا ما براي حذف آلاينده‌ها و پاكسازي محيط زيست مانند مناطق آلوده به نفت هم مي‌توانيم از اين ميكروارگانيسم‌ها كمك بگيريم؟

فاضلي: امروزه ذخاير ميكروبي هر كشور يكي از منابع اصلي استقلال در جهت افزايش توليد محصولات كشاورزي و دامي توليد داروها و آنتي‌بيوتيك‌ها، توليد و افزايش كيفيت مواد غذايي، حذف آلاينده‌ها و پاكسازي محيط‌زيست است

بله، همين طور است.يك سري باكتري‌هايي در حوزه نفتي به نام باكتري‌هاي نفت‌خوار شناسايي شده‌اند كه وظيفه اصلي آنها پاكسازي ناحيه آلوده به نفت است. چنانچه اين باكتري‌ها در اراضي آلوده حوزه نفتخيز كه زندگي را بر جانداران آن ناحيه اعم از گياهان، انسان و جانوران مختل كرده است، گسترش يابند بدون ضرر رساندن به انسان مي‌توانند آن ناحيه رادر مدت زمان كوتاهي پاكسازي كنند.

تكثير اين ميكروارگانيسم‌ها مي‌تواند خللي به محيط زيست وارد يا توليد بيماري كنند؟

در حال حاضر باكتري‌ها به دو گونه بيماري‌زا و غيربيماري‌زا تقسيم‌بندي مي‌شوند اما درصد ميكروارگانيسم‌هاي غير بيماري‌زا بسيار بيشتر از ميكروارگانيسم‌هاي بيماري‌زا است. به عنوان مثال زماني كه يك انسان به دنيا مي‌آيد بدنش عاري از ميكروب است اما تعداد ميكروارگانيسم‌هاي بيماري‌زا يك انسان بالغ در زمان مرگ بيشتر از سلول‌هاي او است.

همچنين ممكن است يك ميكروارگانيسم سم توليد كند اما سم آن در درمان خيلي از بيماري‌ها موثر باشد. پس نمي‌توانيم ميكروارگانيسم را فقط به عنوان يك پديده شوم درنظر بگيريم.

شرايط نگهداري اين ميكروارگانيسم‌ها به چه صورتي است؟

هر موجودي براي نگهداري طولاني مدتش شرايط خاصي را نياز دارد.برخي از اين ميكروارگانيسم‌ها در دماهاي خيلي پايين يا در شرايط ازت (196ـ درجه سانتي‌گراد) و برخي ديگر به صورت ليو فيلايز (به صورت پودر) نگهداري مي‌شوند.

در مجموع اين موجودات را مي‌توان به مدت چند سال در اين مراكز نگهداري كرد؟

برخي از اين ميكروارگانيسم‌ها به مدت 20 سال و برخي ديگر را مي‌توان حتي تا 100 سال در اين مراكز نگهداري كرد. براي حفظ و ماندگاري اين ميكروارگانيسم‌ها يك دوره احيا مي‌گذاريم يعني اين موجودات را از آن شرايط خارج وكشت مي‌دهيم تا بار ديگر احيا شود. به عنوان مثال بايد توانايي بذرهاي گياهان را هر چهار ، پنج سال يك بار بررسي كرد و دوباره كشت داد و از آنان بذر گرفت و آن بذر را دوباره ذخيره كرد.

هنگام ثبت يا شناسايي ميكروارگانيسم، اسم خاص و علمي هم براي آنان در نظر گرفته مي‌شود ؟به عنوان مثال آيا براي اولين ميكرو ارگانيسمي كه به نام ايران ثبت شد، نام علمي منحصربه‌فردي در نظر گرفته شد؟

اسم هر ميكروارگانيسم را با توجه به اين‌كه از چه گروهي است نامگذاري مي‌كنند. بر فرض زماني نام هالو به كاربرده مي‌شود كه نمك دوست باشد و اگر از آركي‌ها باشد به آن پسوند آركي مي‌گذارند. همچنين ممكن است پسوند ديگري همچون اسم شهر، كشور يا محقق به آن اضافه شود. به عنوان مثال نخستين ميكرو ارگانيسم قلمرو سوم حيات كه در ايران به ثبت رسيد، عنوان هالو آركي بيوس ايراننسيس«Haloarchaeobius iranensis» را به خود اختصاص داد.

در حال حاضر كدام مناطق ايران سرشار از اين منابع مهم زيستي هستند؟

هم‌اكنون به دليل شرايط اقليمي بسيار متنوعي كه در ايران حاكم است مي‌توان مكان‌هايي را يافت كه سرشار از اين آركي‌ها باشند. به عنوان مثال مي‌توان در درياچه‌هاي نمك آرام بيدگل، اروميه، قم و گرمسار اين گونه ميكروارگانيسم‌ها را يافت.

تاكنون چند ميكروارگانيسم در اين مركز به ثبت و شناسايي رسيده است؟

تا چندي پيش هيچ آركي باكتري با نام ايراني ثبت نشده بود اما خوشبختانه با تلاش محققان توانستيم اولين ميكروارگانيسم قلمرو سوم حيات را شناسايي و به ثبت برسانيم. همچنين 2 تا3 آركي باكتري ديگر نيز مراحل ثبت نهايي شان در حال سپري است اما هنوز اعلام نشده است.

همچنين تاكنون به علت توانمندي‌هاي اين مركز 45 نمونه از تمام موجودات اعم از گياهان، جانوران، يوكاريوت‌ها و... در اين مركز ثبت شده است.

ثبت بين‌المللي اين ميكروارگانيسم‌ها شرايط خاصي را مي‌طلبد؟

مقدمه ثبت شناسايي اين گونه‌ها براساس مستندات قوي و چاپ در معتبرترين مجلات ميكروبيولوژي است. همچنين بايد اين گونه شناسايي شده به غير از بانك ذخاير ژنتيكي كشورخودمان، در يك بانك معتبر ديگر نيز شماره ثبت بگيرد.

سپس تحت اين نام پذيرفته مي‌شود. همچنين مستنداتي مثل srrna16 (شناسه مولكولي كه براي هر موجود ميكروارگانيسمي مورد بررسي قرار مي‌گيرد) نيزدر ثبت اين ميكرو ارگانيسم‌ها در نظر گرفته مي‌شود.

پس با ثبت نهايي اولين ميكرو ارگانيسم به نام ايران مي‌توانيم ادعا كنيم كه كشورمان در بهره برداري اين ميكرو ارگانيسم‌ها به توانمندي لازم دست يافته است؟

بله همين طور است. تا قبل از ثبت اين ميكروارگانيسم، مراحل ثبت و شناسايي اين گونه‌ها بايد در خارج از كشور رخ مي‌داد بنابراين عده‌اي ازمحققان كشورهاي ديگر با برداشتن نمونه خاك محيط و بردن به كشور خودشان،نام آن ميكرو ارگانيسم را به نام كشور خودشان به ثبت مي‌رساندند اما اينك زمان آن فرا رسيده كه اعلام كنيم مركز ذخاير ژنتيك و زيستي ايران مقدمات اين كار را فراهم كرده تا محققان و پژوهشگران با جمع آوري نمونه‌ها، هر مرحله‌اي از اين آزمايش‌ها را درمراكز تحقيقاتي و دانشگاهي كشور خودمان انجام بدهند و براي مراحل ديگر از مركز ملي سرويس بگيرند تا ميكروارگانيسم جديدي را به ثبت برساند. ما اگر بتوانيم بانك‌هايمان را از نظر تعداد و تكثيرارگانيسم‌ها غني كنيم، محققان داخلي مي‌توانند روز به روز تحقيقات خيلي نوين و شايسته‌اي را انجام بدهند.

براي تحقق اين امر مهم به چند بانك ذخاير ژنتيكي و زيستي احتياج داريم؟

بحث توسعه بانك ذخاير ژنتيكي و زيستي را در كشورمان به اين شكل مي‌بينيم كه يك مجموعه استانداردي به عنوان مركز ملي باشد و كلكسيون‌هاي كوچكتري با امكانات مناسب و نيروي انساني در ساير شهرها نيز اقدام به جمع‌آوري و شناسايي اين موجودات كنند و اين مركز به عنوان تسهيلات مركزي بتواند خدمات سرويس را به آنها بدهد.شناسايي اين ميكرو ارگانيسم‌ها دركشورهاي ديگر هم بدين منوال است، مرحله شناسايي در يك مركز انجام مي‌شود پس از آن به مجموعه‌هاي مركزي فرستاده مي‌شود.

آيا فعاليت‌هاي مركز ملي ذخاير مطابق استانداردهاي بين‌المللي است؟

تمام كارهاي تحقيقاتي اين مركز مطابق با استانداردهاي جهاني است. اگر خارج از اين باشد كميته بين‌المللي قبول نمي‌كند. همچنين اينك مركز ذخاير ملي ژنتيك و زيستي ايران با عبارت ibrc شناخته شده است و دانشمندان ساير كشورها هنگامي كه قصد ارائه يك ميكروارگانيسم جديدي را دارند، اين مركز را به عنوان يكي از دو بانك معتبرشان براي ثبت شماره انتخاب مي‌كنند تا بتوانند مقالاتشان را در مجلات معتبر به ثبت برسانند.

فرزانه صدقي - جام‌جم

پنجشنبه|ا|15|ا|دي|ا|1390

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: جام جم آنلاین]

[مشاهده در: www.jamejamonline.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 242]