زیست شناسان دانشگاه ام.آی.تی معمای ویتامین ب-کمپلکس را حل میکنند

vitaminBcomplex.jpg 

زیست شناسان دانشگاه ام.آی.تی معمای ویتامین ب-کمپلکس را حل میکنند
نوشته : أن ترفتن، دفتر خبر ام.آی.تی
ترجمه: بهنوش مشرف
(ویرایش: مینا جعفرپور)

در جریان حل معمایی که سالها دانشمندان را سر درگم کرده بود، محققان دانشگاههای ام.آی.تی  و هاروارد،  آخرین قسمت از مراحل سنتزی  ویتامین ب-کمپلکس (B12 تنها ویتامینی است که به وسیله مایکروارگانیزمها ساخته میشود) را کشف کردند.

ب-کمپلکس که پیچیده ترین ترکیب را در بین ویتامین ها دارد، برای سلامتی بشر ضروری است. تحقیقات مربوط  به  B12  چهارجایزه نوبل را به خود اختصاص  داده است ولی یک قسمت از ملکول آن تا کنون به صورت رازی غیر قابل حل باقی مانده بود. دانشمندان گزارش می دهند  که یک تک آنزیم،  آن بخش را میسازد و همچنین آنها روند واکنشی جدیدی را مطرح کرده اند که  نیاز به استفاده از ویتامین دیگری دارد.

گراهام واکر استاد زیست شناسی ام.آی.تی و سر نویسنده مقاله ای در همین رابطه که در 22 مارس 2007 درنسخه اینترنتی مجلهNature  منتشر شده، در مورد این کار که ریشه دریکی از آزمایشگاهای آموزشی ام.آی.تی  دارد، گفت: ” این کار قسمتی از دانش ما را در مورد یک فرایند کاملآ بنیادی زیستی،  کامل میکند.”

ویتامین B12 توسط میکروب های خاک که با ریشه های گیاهان همزیستی دارند، تولید میشود. در دهه 1980 یک درس تحقیقی دانشجویی که توسط واکر تدریس میشد، منجر به کشف یک روش جدید برای مشخص کردن نمونه تغغیر ژنتیکی یافته از یک میکروب خاکی بود که نمیتوانست با گیاهان روابط همزیستی برقرار کند.

تیم واکر هم اکنون فهمیده اند که این نمونه تغغیر ژنتیکی یافته، فرم ناخالصی از آنزیمی به نام BluB دارد که آن را برای ساخت B12 ناتوان میسازد. BluB ایجاد بخشی از B12 به نام DMB را سرعت میبخشد که برای تشکیل کل ویتامین ب-کمپلکس به قسمت های دیگری که از راههای جداگانه ای ایجاد میگردد، ملحق میشود. واکر میگوید: ” یکی از دلایلی که شناخت BluB زیاد طول کشید این است که بعضی از باکتری هایی که این آنزیم را ندارند میتوانند از روشهای دیگری برای ایجاد DMB   استفاده کنند.”

یکی از غیر معمول ترین جنبه ساخت به وسیله کاتالیزور BluB، استفاده از عاملی مشترک مشتق شده ای  از ویتامین B2 میباشد. در طول این واکنش عامل مشترک B2 به دو بخش شکسته میشود که یکی ازآنها به DMB تبدیل میشود. در حالت عادی عامل مشترک مشتق شده  از B2  از طریق نگه داشتن موقت الکترون ها و سپس رهاکردن آن ها،  به واکنش کمک میکند . چنین عاملهای مشترکی در واکنش مصرف نمیشود.

میچیکوتاگا فوق دکترای ام.آی.تی در آزمایشگاه واکر و یکی از نویسندگان اصلی مقاله Nature میگوید: ” استفاده از عامل مشترک ،  تاکنون در ساخت ویتامینها و یا هر شکل زیست شناختی دیگری دیده نشده است.” وی می افزاید: ” تقریبآ هیچ نمونه دیگری که عامل مشترک به عنوان زیرساز به کار برده شود وجود ندارد. “

یکی از سرنخ های  اولیه در مورد عملکرد BluB،  ژن مربوط به آن بود که در کنار دیگر ژن هایی که در  ساخت B12 شرکت داشتند، در یک باکتری متفاوت، قرار گرفته بود. هنوز محققان قانع نشده بودند که یک آنزیم میتواند تمام فرایندهای پیچیده مورد نیاز برای ساخت DMB را انجام دهد.

واکر میگوید: ” به نظر میرسید که چند چیز برای ساخت DMB باید اتفاق بیفتد. ” ما از اول فکر میکردیم که BluB احتمالاً یکی از چند آنزیمی باشد که در ساخت DMB  نقش دارد. ” بنابراین وقتی خانم تاگا، پروتئین BluB  را جدا کرد و نشان داد که BluB  میتواند به تنهایی  DMB بسازد، تعجب آور بود.

نیکلاس لارسن نویسنده اصلی دیگر مقاله  و همکلاسی سابق تاگا که هم اکنون در داشکده پژشکی هاروارد کار میکند، بعد از اینکه تاگا در مورد تحقیقش سرمیز قهوه به او گفت، انجام یک تجزیه کریستالوگرافی را روی این پروتئین انجام داد. ساختار پروتئینی که او به وجود آورد بروشنی حفره روی BluB ، یعنی جایی که واکنش ساخت DMB اتفاق میافتد را نشان میدهد.

واکر میگوید: ” سوالی که هنوز باید بررسی شود این است که چرا باکتری خاک اصلاً B12 را میسازد. مایکرو ارگانیزم های خاک برای زنده ماندن نیازی به B12  ندارند و همچنین گیاهانی که به آنها وابسته اند نیز به آن نیازی ندارند.  بنابراین به نظر او ساختن B12 احتمالاً باکتری را قادر میسازد تا در برابر چالشهایی که به وسیله گیاه در طول شکل گرفتن روابط همزیستی صورت میگیرد، مقاومت کند. بیشتر از سی ژن در ساخت B12  شرکت میکنند که به گفته واکر: ” بار زیادی است که به دوش کشید اگر نیازی به ساخت آن نداشته باشد.”

واکر میگوید که تاثیرات این تحقیق جدید احتمالآ تا چند سال شناخته نمیشود، همانگونه که  در مورد اغلب تحقیقات بنیادی اینچنین است. او میگوید: ” من در بسیاری از  تحقیقات دیگر نیز شرکت داشته ام که در آنها کارهای بنیادین انجام داده ایم و در آن زمان اهمیت آن را متوجه نشدیم ولی بمرور زمان به اهمیت گسترده آن بیشتر  پی بردیم. “

دیگر نویسندگان مقاله عبارتند از:  آنالیز هوارد- جونز، یک فوق دکترا در دانشکده پژشکی هاروارد و کریستوفر والش،  استاد بیوشیمی و فارماکولوژی ملکولی دانشکده پژشکی هاروارد.

موسسه ملی بهداشت آمریکا (National Institutes of Health)  و موسسه خیره جین کافین برای تحقیقات پزشکی کار تامین بودجه مالی این تحقیقات را بر عهده داشته اند.

مرجع:
B Complex Made Simpler: MIT biologists solve vitamin puzzle

:درباره مترجم
(.خانم بهنوش مشرف عضو موسسه علمی شیرین و مهندس کامپیوتر از دانشگاه صنعتی اصفهان میباشند)

One Response to “زیست شناسان دانشگاه ام.آی.تی معمای ویتامین ب-کمپلکس را حل میکنند”

  1. nature of science Says:

    nature of science

    This is such a wonderful and informative way to reach others. I will be more than glad to share this site.

Leave a Reply

You must be logged in to post a comment.