سلول‌ها به زبان شیمی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند، اما آنهایی که از قلمروهای مختلف هستند، مانند باکتری‌ها و مخمرها، به گویش‌هایی صحبت می‌کنند که برای دیگری تقریباً نامفهوم است. محققان امیدوارند با یادگیری نحوه “حرف زدن” میکروب ها، روزی رفتار آنها را برای محافظت در برابر بیماری دستکاری کنند. تلاش‌هایی مانند این در مراحل ابتدایی خود هستند، اما در یک مطالعه جدید در ACS’ Nano Letters ، محققان اولین سیستمی را توصیف می‌کنند که دو موجود غیر مرتبط را قادر می‌سازد تا با هم ارتباط برقرار کنند.
در طبیعت، سلول های زیادی سیگنال های شیمیایی ارسال و دریافت می کنند. این استراتژی به باکتری ها اجازه می دهد تا رفتار خود را تنظیم کنند، قارچ ها جفت گیری کنند و سلول های انسانی یکدیگر را از تهدیدها مطلع کنند. این نوع ارتباط شیمیایی محققان را برانگیخته است تا ابزارهای خود را برای پیوستن به این مکالمات ابداع کنند تا بتوانند دستورالعمل هایی را به سلول ها بدهند. در حالی که برخی از مطالعات ذرات در مقیاس میکرو یا نانو را بررسی کرده اند که با یک نوع سلول ارتباط برقرار می کنند، استفاده از ذرات برای برقراری ارتباط بین دو نوع مختلف سلول مورد بررسی قرار نگرفته است. Antoni Llopis-Lorente، Martínez-Máñez و همکارانش می خواستند یک دستگاه ترجمه در مقیاس نانو بسازند تا بتوانند یک سیگنال شیمیایی بین اعضای دو قلمرو مختلف از زندگی ارسال کنند – چیزی که به ندرت در جهان طبیعی اتفاق می افتد.
این تیم نانومترجم را از نانوذرات سیلیکا با دو مولکول ساخته است: یکی که با گلوکز واکنش می‌دهد و دیگری به نام فلئومایسین(phleomycin). سیستم سیگنالی که آنها ساختند دارای دو مرحله بود که به طور مستقل آزمایش کردند و سپس آنها را کنار هم گذاشتند. ابتدا، محققان با قرار دادن E. coli در معرض لاکتوز ، سیگنالی را آغاز کردند. باکتری ها لاکتوز را به گلوکز تبدیل کردند که با نانو مترجم واکنش نشان داد. سپس، این دستگاه فلئومایسین، ترکیب پیام رسان دیگر، را آزاد کرد مخمر ساکارومایسس سرویزیه فلئومایسین را شناسایی کرد و با فلورسنت جواب داد کاری که برای انجام آن مهندسی ژنتیکی شده بود. محققان کاربردهای احتمالی زیادی را برای سیستم های ارتباطی مبتنی بر نانومترجم مشابه در نظر می گیرند. به‌عنوان مثال، این دستگاه‌ها می‌توانند در گفتن به سلول‌ها برای خاموش کردن فرآیندهای خاص و روشن کردن فرآیندهای دیگر یا تغییر فعالیت سلول‌های ایمنی انسان برای درمان بیماری استفاده شوند.
خلاصه:
سلول‌ها به زبان شیمی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند، اما آنهایی که از قلمروهای مختلف، مانند باکتری‌ها و مخمرها، به گویش‌هایی صحبت می‌کنند که برای دیگری تقریباً نامفهوم است. محققان امیدوارند با یادگیری نحوه “حرف زدن” میکروب ها، روزی رفتار خود را برای محافظت در برابر بیماری دستکاری کنند. تلاش‌هایی مانند این در مراحل ابتدایی خود هستند، اما محققان اکنون اولین سیستمی را توصیف می‌کنند که دو موجود غیر مرتبط را قادر می‌سازد تا با هم ارتباط برقرار کنند.
منبع: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220316115008.htm