باكترى ها و رفتار رايانه اى

ترجمه: فرشيد كريمى


دانشمندان باكترى ها را وادار مى كنند تا مانند رايانه رفتار كنند.باكترى هاى مورد آزمايش به گونه اى برنامه ريزى شدند تا براساس فرمان هايى كه به درون ژن هاى آنها جا داده شد با گرد هم آمدن و ايجاد شكل هاى پيچيده مانند رايانه ها رفتار كنند. اين پژوهش مى تواند به ساخت دستگاه هاى هوشمند بيولوژيكى منجر شود كه قادر خواهند بود مواد خطرناك يا مواد

شيميايى جهت استفاده در حملات بيولوژيكى تروريستى را رديابى و كشف كنند. نهايتاً اين فرآيند ممكن است براى رشد نسج جديد و شايد ترميم قطع شدگى ستون فقرات مورد استفاده قرار گيرد. پژوهش هاى ديگر نيز اميد هاى مشابهى براى مهار زيست شناسى و اختراع تجهيزات مفيد وعده مى دهند. پيش بينى ها هميشه به واقعيت نمى پيوندند اما آنچه كه باعث جديد بودن اين پژوهش مى شود آن است كه باكترى ها وادار به برقرارى ارتباط مى شوند به گونه اى كه ميليون ها و شايد بيليون ها از آنها به شكلى قابل پيش بينى در يك نقطه تجمع مى كنند.
تصاويرى هم براى تائيد اين موضوع موجود هستند. محققين باكترى ايى كوولى ( E.coli) را به گونه اى برنامه ريزى كردند كه در پاسخ به سيگنال E.coli هاى ديگر نور درخشان قرمز يا سبزى را از خود منتشر مى كند. به سلول هاى زنده فرمان داده شد تا براساس ارتباط بين باكترى ها يك الگوى رنگى از دايره هاى هم مركز موسوم به الگوى چشم گاو (bullصs-eye pattern) به دور سلول هاى مركزى تشكيل دهند. الگوهاى ديگرى كه با استفاده از اين روش «زيست شناسى سنتزى» تهيه شد شامل طرح شبيه قلب و طرح ابتدايى يك گل هستند. اين پژوهش توسط رون ويس (Ron Weiss) استاديار زيست شناسى مولكولى و مهندسى برق دانشگاه پرينستون سرپرستى مى شود.ويس و همكارانش يك بخش خاص از DNA را مهندسى و طراحى كرده اند كه پلاسميد (plasmid) ناميده مى شود. DNA مسئول ايجاد الگوى عملكرد سلول ها است.


ويس در گفت وگو با LiveScience گفت: «با اين طراحى اكنون بخشى از DNA را در اختيار داريم كه زمان توليد پروتئين و شرايط توليد آن را تعيين مى كند. پلاسميد به درون سلول تزريق مى شود و سپس سلول شروع به اجراى فرمان ها مى كند.»
اگر چه احتمال دارد سال هاى زيادى طول بكشد تا اين روش به طور عملى كاربرد داشته باشد، ولى ويس مى گويد كه طى ۳ يا ۵ سال آينده براى ساخت دستگاه هايى كه مى توانند مواد شيميايى مورد استفاده در تهديدهاى تروريستى بيولوژيكى را كشف و رديابى كنند مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
وى مى گويد: «باكترى توانايى دقيقى براى احساس كردن مولكول ها در محيط دارد.» الگوى دايره هاى
هم مركز (bullصs-eye) به ما مى گويد: «سياه زخم اين جاست.»يك گروه ديگر كه ويس آن را سرپرستى مى كند طى گزارشى در «صورت جلسه آكادمى ملى علوم» نشان دادند كه قادرند DNA را به درون سلول ها وارد كرده تا آنها را وادار كنند مانند يك مدار ديجيتالى عمل كنند.


مى توان اين سلول ها را وادار كرد كه برخى عمليات پايه رياضى را انجام دهند. آخرين كار اين تحقيقات اين پژوهش جديد را به تعداد بسيار زيادى از باكترى ها توسعه داده كه مى توانند به طور هماهنگ در پاسخ به محرك از خود واكنش نشان دهند.
ويس ادامه مى دهد: «ما اكنون در حال به نمايش گذاشتن مجموعه اى يكپارچه از سلول ها هستيم كه برخى از آنها توانايى ارسال پيغام و برخى ديگر توانايى اقدام براساس اين پيغام ها را دارند.»
www.livescience.com
روزنامه شرق