جالبترین اکتشافات علمی سال 2023
جالبترین اکتشافات علمی سال 2023 آنها از ریزتراشه ها برای رشد مینی ریه ها استفاده کردند و یک محرک محیطی برای مولتیپل اسکلروزیس پیشنهاد کردند.
تلاش‌ها برای مبارزه با کووید، هپاتیت B و سایر عفونت‌ها به ثمر نشست و مقالات بی‌شماری به تحقیقات پایه‌ای کمک کرد و به سؤالاتی پاسخ داد که مدت‌ها زیست‌شناسان را گیج می‌کرد.
در اینجا برخی از اکتشافات جذاب راکفلر در سال 2023 وجود دارد.
چرا پدران مسن تر جهش های ژنتیکی بیشتری را به فرزندان خود منتقل می کنند؟
با بالا رفتن سن سیستم تناسلی مرد، بیشتر و بیشتر در معرض جهش قرار می گیرد.
تحقیقات جدید از آزمایشگاه لی ژائو با تمرکز بر چگونگی ایجاد جهش در طی تشکیل اسپرم، این پدیده را در مگس‌های میوه بررسی کرد.
این تیم دریافت که، در حالی که جهش در بیضه مگس‌های جوان و پیر رایج است، مکانیسم‌های ترمیم که این جهش‌ها را حذف می‌کنند و یکپارچگی ژنومی را در طول اسپرم‌زایی حفظ می‌کنند، در افراد مسن‌تر کارآمدتر می‌شوند و منجر به تجمع و تداوم جهش‌های بیشتر در افراد مسن می‌شوند. همان کاری که مگس می کند.
این یافته‌ها در نهایت می‌تواند به محققان کمک کند تا بفهمند پدران انسان‌های مسن‌تر چگونه بر سلامت ژنتیکی فرزندانشان تأثیر می‌گذارند.
اما این تیم قصد دارد ابتدا یافته های مربوط به مگس خود را بهتر توصیف کند.
واقعاً چه ژن هایی باعث ایجاد تفاوت بین مگس های پیر و جوان از نظر ترمیم جهش می شوند؟
اوان ویت، دانشجوی سابق فارغ التحصیل در آزمایشگاه و اکنون زیست شناس در داروسازی بیومارین، شگفت زده می شود.
پنجره ای منحصر به فرد به “نشانه آنتی ژنی اصلی”
دانشمندان به صورت محاوره ای اولین برخورد بدن با یک ویروس را “گناه آنتی ژنی اولیه” (OAS) می نامند که برای همیشه پاسخ ایمنی را در برابر سویه های جدیدتر سوگیری می کند.
مهم نیست که چقدر واکسن آنفولانزا یا تقویت کننده کووید دریافت می کنیم، تئوری گناه آنتی ژنی اصلی حکم می کند که بدن ما سرسختانه آنتی بادی های متناسب با اولین سویه ای که با آن مواجه شدیم تولید کند.
یک مطالعه جدید از آزمایشگاه Gabriel D. Victora ممکن است راهی برای دور کردن OAS کشف کرده باشد، با یافته‌ها نشان می‌دهد که یک تزریق تقویت‌کننده حاوی آنتی‌ژنی متفاوت از آنتی‌ژن اصلی می‌تواند پاسخ ایمنی بدن را به تنظیمات کارخانه بازگرداند.
اگرچه این کار روی موش‌ها انجام شد، اما تیم مشکوک است که قوانین مشابهی ممکن است در مورد تزریق‌های تقویت‌کننده انسانی نیز اعمال شود – و اینکه تقویت انسان در برابر سویه جدید ممکن است زمانی مؤثر باشد که سویه جدید به اندازه کافی متفاوت از واکسن قبلی باشد.
ویکتورا می‌گوید: «ممکن است منتظر بروزرسانی واکسن‌ها باشیم تا زمانی که ویروس به اندازه کافی واگرا شود. “این زمان مناسب برای توسعه یک تقویت کننده است.”
مدعیان تاج و تخت در کلونی مورچه ها
مورچه‌های ملکه و سپس «انگل‌های اجتماعی بی‌کار» وجود دارند – مورچه‌هایی که به‌عنوان ملکه زندگی می‌کنند، در حالی که در لباس مبدل از کلنی خارج می‌شوند.
زمانی تصور می‌شد که این انگل‌ها بال‌ها، چشم‌های درشت و تخمدان‌هایی را که لباس ملکه‌شان را تشکیل می‌دهند از طریق جهش‌های تدریجی تکامل داده‌اند، اما کار اخیر آزمایشگاه دانیل کروناور نشان می‌دهد که مورچه‌های جهش‌یافته ملکه‌مانند به‌طور خودبه‌خود در کلنی‌ها ظاهر می‌شوند.
وارینگ تریبل از دانشگاه هاروارد که این تحقیق را با کرونوئر انجام داده است، می گوید: “این جهش یافته مانند پیش ساز سایر گونه های انگلی است.”
“این یک راه جدید برای درک چگونگی تکامل مورچه ها و تبدیل شدن به انگلی اجتماعی است.”
این کشف مکانیسم‌های مولکولی پشت رشد کاست مورچه‌ها را روشن می‌کند و برخی از یافته‌های خاص ممکن است به مطالعات آینده در مورد فرآیندهای بیولوژیکی کمک کند که تضمین می‌کند بافت‌های هر حیوانی متناسب با اندازه بدنش در حین رشد باقی می‌ماند.
دانشمندان منطقه مغزی را کشف کردند که حافظه کوتاه مدت و بلند مدت را به هم مرتبط می کند
خاطرات کوتاه‌مدت در هیپوکامپ شکل می‌گیرند و در صورت لزوم، به خاطرات بلندمدت در قشر مغز تثبیت می‌شوند.
اما در مسیر پر پیچ و خم بین حافظه کوتاه مدت تا بلند مدت چه اتفاقی می افتد؟
تحقیقات آزمایشگاه Priya Rajasethupathy اکنون به تالاموس قدامی به عنوان منطقه بسیار مهم مغز اشاره می کند که تعیین می کند آیا یک خاطره به آرشیو می رسد یا خیر.
راجاستوپاتی پیشنهاد می‌کند: «تالاموس طی هفته‌ها در گفتگوی مداوم با قشر مغز است و می‌گوید «این را تثبیت کن».
خاطرات کمتر برجسته از بین می روند زیرا قشر مغز سیگنال ثابتی از تالاموس برای حفظ این حافظه دریافت نمی کند.
تیم مشکوک است که این درک جدید هنوز فقط بخشی از داستان را بیان می کند.
راجاستوپاتی امیدوار است که یافته های او با مدل های دیگر ترکیب شود، زیرا دانشمندان علوم اعصاب به حل معمای حافظه ادامه می دهند.
ابزار جدید برای مطالعه هپاتیت B می تواند راه را برای درمان باز کند
اگرچه داروهای ضد ویروسی اکنون می توانند 95 درصد از عفونت های هپاتیت C را درمان کنند، هپاتیت B پسرعموی آن همچنان هر سال جان یک میلیون نفر را می گیرد.
تیمی به رهبری چارلز ام رایس، برنده جایزه نوبل، اکنون بستری را برای مطالعه ویروس هپاتیت B در آزمایشگاه ایجاد کرده اند.
این روش فرآیند تکثیر معمولی ویروس را کنار گذاشته و دید واضح تری از رفتارهای آن در طول بخش مهمی از چرخه زندگی آن ارائه می دهد.
محققان امیدوارند که این رویکرد جدید، نقاط ضعف ناشناخته ویروس را آشکار کند و منجر به توسعه درمان‌های جدید یا درمانی برای هپاتیت B شود.
بیل اشنایدر، یکی از همکاران تحقیقاتی در آزمایشگاه رایس، می‌گوید: «هرجا که بتوانید به چرخه زندگی ضربه بزنید و از تکثیر و انتشار این ویروس به سلول‌های جدید جلوگیری کنید، می‌تواند هدف بالقوه‌ای برای داروهای جدید باشد.
محققان یک مکانیسم قدیمی برای ترمیم زخم را کشف کردند
پوست ما ضربه می زند و به طور مداوم به تهدیدات آسیب و عفونت پاسخ می دهد.
معمولاً با تشخیص پاتوژن‌ها سیستم ایمنی بدن را فعال می‌کند، اما تحقیقات آزمایشگاه الین فوکس روش جایگزینی را شناسایی کرده است که توسط آن پوست از خود محافظت می‌کند: با تشخیص رگ‌های خونی شکسته، تشکیل دلمه‌ها و سایر علائم آسیب.
این نشانه‌های آشکار تروما یک پاسخ قدیمی ترمیم زخم را آغاز می‌کند که با واسطه ژن اینترلوکین-24 انجام می‌شود.
فوکس می گوید: «IL24 به یک ارکستراتور تبدیل می شود که ترمیم بافت را هماهنگ می کند.
این یافته‌ها همچنین پیوند تکاملی بین IL24 و پروتئین‌های سیستم ایمنی را برجسته می‌کند، که یک مسیر اجدادی مشترک را نشان می‌دهد که برای رسیدگی به آسیب بافتی از هم جدا شده است.
جالبترین اکتشافات علمی سال 2023
حل معمای چگونگی ورود مواد مغذی به سلول ها
اگر بدانیم متابولیت‌ها چگونه وارد سلول‌ها می‌شوند، می‌توانیم داروهایی را برای درمان بیماری‌های مرتبط با انتقال متابولیت، از آرتریت روماتوئید گرفته تا بیماری‌های عصبی، شروع کنیم.
اما تطبیق پروتئین‌ها با مواد مغذی که به داخل سلول منتقل می‌شوند دشوار است – 30 درصد پروتئین‌های حامل و مواد مغذی هنوز باید با هم تطبیق داده شوند.
آزمایشگاه Kivanc Birsoy اخیراً روشی را برای شناسایی سیستماتیک پروتئین‌های حمل‌ونقل «یتیم» معرفی کرده است که به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا در نهایت آن مسابقات را بسازند.
به عنوان اثبات مفهوم، تیم از این روش برای کشف پروتئین مسئول انتقال کولین به داخل سلول استفاده کرد.
این یافته ممکن است پیامدهای فوری برای افرادی داشته باشد که با آتاکسی ستون خلفی مبتلا به رتینیت پیگمانتوزا (PCARP) زندگی می کنند، بیماری ناشی از یک جهش ناقل که بینایی و سیستم عصبی را تحت تاثیر قرار می دهد.
تیموتی کنی، فوق دکترای آزمایشگاه Birsoy می‌گوید: «یافته‌های ما را می‌توان به راحتی به کلینیک ترجمه کرد.
جالبترین اکتشافات علمی سال 2023
مینی ریه های رشد یافته در آزمایشگاه می توانند مطالعه بیماری های تنفسی را تسریع کنند
آزمایشگاه های علی بریوانلو و چارلز ام رایس پلتفرمی را ایجاد کرده اند که از ریزتراشه برای رشد جوانه های ریه از سلول های بنیادی جنینی انسان استفاده می کند.
این «ریز ریه‌های» از بین رفته، تمام پیچیدگی بافت ریه را بدون هیچ‌یک از زواید مولکولی دارند که ریه‌های فردی را از یکدیگر متمایز می‌کند و به دانشمندان اجازه می‌دهد تا بدون حواس‌پرتی، چگونگی تأثیر بیماری‌ها بر بافت ریه را بررسی کنند.
این میکرو ریه‌های یکسان را می‌توان هزاران نفر نیز کشت داد که امکان تجزیه و تحلیل بی‌سابقه‌ای از عفونت بافت ریه را فراهم می‌کند.
محققان امیدوارند از میکرو ریه‌ها برای بررسی مکانیسم‌های کووید، آنفولانزا، RSV، بیماری‌های ریوی و سرطان ریه و غربالگری درمان‌های جدید برای درمان آنها استفاده کنند.
بریوانلو می‌گوید: «این پلتفرم همچنین به ما این امکان را می‌دهد که با سرعت و دقت بسیار بیشتری به همه‌گیری بعدی واکنش نشان دهیم.
یادگیری صوتی با مهارت های حل مسئله و اندازه مغز مرتبط است
تنها تعداد انگشت شماری از گروه های حیوانی قادر به یادگیری صوتی پیچیده هستند که به عنوان یادگیری و حفظ تعداد زیادی صدا تعریف می شود.
انسان‌ها، فیل‌ها، نهنگ‌ها، فوک‌ها، خفاش‌ها، پرندگان آوازخوان، طوطی‌ها و مرغ‌های مگس‌خوار از جمله معروف‌ترین آنها هستند و مطالعه اخیر در آزمایشگاه Erich D. Jarvis نشان می‌دهد که یادگیری صوتی پیچیده ممکن است همراه با مهارت‌های برتر حل مسئله باشد.
Jean-Nicolas Audet، یکی از همکاران تحقیقاتی در آزمایشگاه جارویس، می‌گوید: «یادگیرندگان پیچیده آواز نیز باید در کارهای شناختی بهتر باشند، اما هیچ‌کس قبلاً این را نشان نداده بود.
این تیم سه سال را صرف شکار صدها پرنده وحشی از 21 گونه در شبکه‌های مه‌آلود در مرکز تحقیقات میدانی دانشگاه راکفلر کرد، که 1200 هکتار از زمین‌های حفاظت‌شده بسیاری از اکوسیستم‌های مختلف در دره هادسون نیویورک را به خطر می‌اندازد.
آنها دریافتند که سارها، آبی ژی ها و گربه پرندگان پیشرفته ترین یادگیرندگان صدا هستند و همچنین در حل پازل ماهرترین هستند – این نشان می دهد که یادگیری صوتی پیچیده واقعاً با هوش مرتبط است.
جالبترین اکتشافات علمی سال 2023
باکتری هایی که ممکن است باعث ام اس شوند
دانشمندان مدت‌ها گمان می‌کردند که مولتیپل اسکلروزیس توسط یک محرک محیطی ایجاد می‌شود.
احتمالا نوعی عفونت میکروبی سوال این است که مقصر کدام میکروب است.
اکنون، تحقیقات جدید از آزمایشگاه وینسنت فیشتی نشان می دهد که یک سم تولید شده توسط C. perfringens – یک میکروب رایج که در فاضلاب، رسوبات دریایی، خاک و دستگاه گوارش حیوانات خانگی و حیوانات مزرعه یافت می شود – می تواند التهاب مشخصه ام اس را در موش تحریک کند. .
این که آیا این یافته‌ها در انسان‌ها قابل مشاهده خواهد بود یا خیر، باید دید.
راشد رومه، دانشمند پزشک در آزمایشگاه فیشتی، می‌گوید: «اگر این محرک محیطی برای ام‌اس باشد، اکنون می‌توانیم درباره واکسن، آنتی‌بادی‌های مونوکلونال یا برخی درمان‌های دیگر صحبت کنیم.
