درحال حاضر، ردیابی پروتئین در زمان میتوز با استفاده از یک مدل کامپیوتری ۴D امکان‌پذیر شده است، که این مدل توسط دانشمندان EMBL ساخته شده است. این محققان در حال حاضر اولین نقشه از تعامل پروتئین‌هایی را طراحی کردند که در فرآیند تقسیم سلولی دخیل هستند؛ این نقشه به محققان اجازه می‌دهد تا تعیین کنند که دقیقاٌ در کجا و در کدام گروه از پروتئین‌ها فرآیند تقسیم رخ می‌دهد.
النبرگ، رهبر این گروه مطالعاتی که این پروژه را هدایت می‌کند، معتقد است تاکنون بیشتر مطالعات به دنبال پروتئین‌های تک در سلول‌های زنده بوده‌اند؛ اما، در این پژوهش، اکنون می‌توان به کمک یک رویکرد سیستمی، شبکه‌های پویای موجود بین پروتئین‌ها در سلول‌های زنده بدن انسان را با دقت بیش‌تری مطالعه کرد.
در نتیجه‌ی نقشه‌برداری از سلول‌های در حال میتوز، این داده‌ها در یک مدل کامپیوتری ۴D تعاملی ادغام می‌شود. براین اساس، دانشمندان می‌توانند آزادانه هر ترکیبی از پروتئین‌های میتوزی را انتخاب کرده و مشاهده کنند که تقسیم سلولی در زمان میتوز، در کجا و با چه فرآیندی شکل می‌گیرد.
تقسیم سلولی فرآیند ضروری زندگی است. هنگام بروز نقص در این فرآیند، می‌توان بروز مسائلی مانند مشکلات باروری و سرطان را انتظار داشت. به اعتقاد النبرگ، محقق ارشد این مطالعه، علاوه بر بررسی میتوز، فناوری‌های توسعه‌یافته در اینجا می‌توانند برای مطالعه‌ی دیگر فرآیندهای سلولی مانند مرگ سلولی، مهاجرت سلولی یا متاستاز سلول‌های سرطانی، با نگاهی به شبکه‌های پویای این پروتئین‌ها مورد استفاده دانشمندان قرارگیرد.
نگاهی به فرآیندهای مربوط به بیماری از یک نقطه‌نظر شبکه پویا، دیدگاهی جدید برای پیداکردن نکات انتقادی همین دیدگاه فراهم می‌کند تا بتوان آن‌ها را تغییر و تقویت نمود.
شمارش پروتئین‌ها در سلول‌های زنده
در مطالعه‌ی حاضر، سلول‌های HeLa که به‌طور گسترده در بررسی سلول‌های سرطانی انسان استفاده می‌شوند، مورد مشاهده قرارگرفتند. ۲۸ پروتئینی که برای میتوز مهم هستند، توسط ویرایش ژن به روش CRISPR/cas به رنگ فلورسنت درآورده شدند. سپس محققان برای اینکه ببینند این پروتئین‌ها در کجای سلول قرار دارند، به کمک میکروسکوپ سه‌بعدی آن‌ها را ردیابی کردند. باتوجه به حساسیت بالای میکروسکوپ و قابلیت آن برای شمارش پروتئین‌ها، محققان قادر به فهم این موضوع شدند که در یک مکان خاص، ۱۰۰، ۱۰۰۰ یا بیشتر پروتئین وجود دارد؛ درنهایت، این داده‌ها به صورت یک مدل کامپیوتری تعاملی یکپارچه‌سازی شدند.
در کل، حدود ۶۰۰ پروتئین متفاوت درگیر در میتوز در سلول‌های انسانی وجود دارد. علی‌رغم اینکه تکمیل مجموعه داده‌ها برای دانشمندان زمان‌بر خواهد بود؛ اما، می‌تواند به‌طور کامل در درک انتقال اطلاعات درون یک سلول تقسیم‌شده و نحوه‌ی تصمیم‌گیری، مانند گذر از یک مرحله‌ی چرخه‌ی سلولی به مرحله بعدی کمک‌کننده باشد.
این تیم امیدوار است که در درازمدت قادر به درک چگونگی ارتباط فرآیندهای حیاتی سلول مانند تقسیم سلولی و مرگ سلولی به یکدیگر، از نقطه نظر این دیدگاه باشند.
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
