بیوتکنولوژی جلبکبیوتکنولوژی دریادیدگاه

جلبک سبز استابولاریا ، جام شراب پری دریایی!

جلبک سبز استابولاریا، یک جلبک تک‌سلولی است. این جلبک یک سلول بسیار بزرگ است. اندازه‌ی آن می‌تواند بین 1 تا 10 سانتی‌متر باشد. با وجود تک‌سلولی بودن، بدن این جلبک از بخش‌های متمایزی تشکیل شده‌ است. استابولاریا نقش مهمی در مطالعات سلولی‌ملکولی داشته است. نقش هسته با مطالعه بر روی استابولاریا مشخص شد. همچنین نخستین شواهد مربوط به وجود mRNA نیز به کمک این جلبک به دست آمد.


ساختار جلبک سبز استابولاریا

در راسته‌ی Dasycladales قرار دارد. یکی از شناخته‌شده ‌ترین گونه‌های این جلبک، Acetabularia acetabulum نام دارد. به این گونه استابولاریای مدیترانه نیز گفته می‌شود. این جلبک، یک جلبک دریایی است. این تک سلولی در بخش اعظم چرخه‌ی زندگی خود، فقط یک هسته دارد. استابولاریا دارای 20 کروموزوم است.  بدن تک‌سلولی این جلبک دارای بخش-های متمایز است. این سه بخش عبارتند از: ریزوئید (ریشه‌ی نگهدارنده)، ساقه و زوائد موی مانند. هسته در بخش ریزوئید قرار دارد. رشد این جلبک دارای دو فاز رویشی و زایشی است. در فاز زایشی استابولاریا علاوه بر سه بخش نام برده شده، دارای یک جام یا کلاهک در نوک ساقه است. به دلیل تشکیل ساختار جام این جلبک را جام شراب پری‌دریای نیز می‌خوانند. این ساختار به ساختار گل که در رشد زایشی گیاهان گلدار می روید، شباهت دارد. بسیاری از ویژگی های رویشی و زایشی جلبک استابولاریا شباهت زیادی با گیاهان آوندی دارد.  هر جلبک  استابولاریا در فرایند تولید مثل سالانه 1000 جلبک جدید تولید‌می کند. فاز رویشی استابولاریا، دو بخش دارد. فاز رویشی گیاه بالغ و فاز رویشی گیاه نابالغ. فاز رویشی گیاه نابالغ 25 تا 28 درصد از چرخه ی زندگی استابولاریا را شامل می‌شود. در این زمان جلبک مقاومت بالایی نسبت به سرما دارد. در این فاز گیاه به وسیله ی ریزوئیدش، خود را در محیط مستحکم می‌کند. در فاز رویشی گیاه بالغ، گیاه کلروپلاست بیشتری تولید می‌کند. بیشتر کلروپلاست ها در زوائد این جلبک قرار دارند. این فاز 20 تا 21 درصد از چرخه‌ی زندگی استابولاریا را در برمی‌گیرد. چرخه‌ی سلولی این گیاه در طبیعت بین 1 تا 2 سال است. در آزمایشگاه این مدت می تواند تا 94 روز کاهش یابد. این کاهش زمان با بهینه سازی مواد مغذی در محیط، شبیه سازی شرایط خاص آب دریا و عدم وجود جانداران دیگر در شرایط آزمایشگاهی، قابل انجام است. در قرن بیستم تک سلولی بودن و شباهت های این جلبک با گیاهان آوندی، استابولاریا را به گیاه مدل مهمی تبدیل کرد. به دلیل عدم تقابل بین سلول ها، جانداران تک‌سلولی، پیچیدگی کمتری نسبت به جانداران پرسلولی دارند.

جلبک سبز استابولاریاجلبک سبز استابولاریا

اهمیت جلبک سبز استابولایا در زیست‌شناسی سلولی‌ملکولی

در صورتی که در شرایط آزمایشگاهی کلاهک جلبک سبز استابولاریا، برداشته شود، بعد از چندین هفته دوباه کلاهک جدیدی از ساقه خواهد رویید. این پدیده، ترمیم نام دارد. پدیده‌ی ترمیم در جانداران ساده متدوال است. این سبب شد که یوآخیم همرلینگ زیست‌شناس دانمارکی-آلمانی و جی.پارچت دانشمند بلژیکی، به مطالعه‌ی استابولاریا بپردازند. به دلیل اندازه‌ی بزرگ استابولاریا، این سلول برای جراحی سلولی مناسب بود. جراحی سلولی با سلول‌های کوچک‌تر امکان پذیر نبود. همرلینگ و پارچت روی دو گونه استابولاریا مطالعه کردند. این دو گونه استابولاریا‌ی مدیترانه و استابولاریا کرنولاتا بودند. شکل کلاهک این دو گونه با هم تفاوت دارد. کلاهک گونه‌ی مدیترانه مسطح و گرد است. کلاهک گونه‌ی کرنولاتا شانه‌دار است. همرلینگ و پارچت ساقه و ریزوئید بدون کلاهک هردو گونه را به هم پیوند زدند. کلاهک جدید حاصل شکلی بین مسطح و شانه‌دار داشت. همرلینگ و پارچت از این آزمایش به این نتیجه رسیدند که دستورات سلولی در ساقه یا ریزوئید قرار دارند. در آزمایش بعدی ساقه‌ی کرنولاتا از کلاهک و ریزوئید جدا شد و روی ریزوئید مدیترانه قرار گرفت. بعد از مدتی کلاهک جدیدی رو ساقه رشد کرد. شکل کلاهک شانه دار بود. بار دیگر کلاهک بریده شد. کلاهک جدید مثل استابولاریای مدیترانه، شکلی مسطح داشت. نتیجه‌ی این آزمایش این بود که هسته‌ی موجود در ریزوئید، مرکز دستورات سلولی است برای همین کلاهک دوم شکل مسطح داشت. دلیل شانه‌دار بودن کلاهک اول این بود که، مدتی طول می کشد تا دستورات هسته که قابلیت انتقال در سیتوپلاسم را دارند،به نوک ساقه برسند. ساقه‌ی بریده شده هم دارای این ترکیبات سیتوپلاسمی منتقل‌کننده‌ی دستور هستند. در نتیجه کلاهک اول، تحت تاثیر دستورات سیتوپلاسمی موجود در ساقه‌ی بریده شده به وجود آمد. این مطالعات نقش هسته در سلول را مشخص کرد. همینطور نشان داد که ترکیبات سیتوپلاسمی دستورات هسته را به سایر قسمت‌های سلول، منتقل می-کنند. امروزه می‌دانیم که این ترکیبات سیتوپلاسمی mRNA هستند.

منبع
Annual Reviews
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن