نقش مهم مواد قندی در ارتباط میان سلول‌ها

بدن، از ۳۰ تا ۴۰ میلیون سلول، شبکه بزرگ و پیچیده‌ای از سلول‌های خونی و نورون‌ها و به ویژه سلول‌هایی تشکیل شده که اندام‌ها و بافت‌ها را شکل می‌دهند. مکانیسم‌های کنترل‌کننده ارتباط میان این اعضا، چالش بزرگی در حوزه زیست‌شناسی سلولی به شمار می‌رود.اکنون، پژوهشگران بخش شیمی و بخش زیست‌شناسی "دانشگاه پنسیلوانیا"(UPenn) با همکاری پژوهشگران "دانشگاه تمپل"(TU) آمریکا و "دانشگاه فنی آخن"(RWTH Aachen) آلمان، ابزار جدیدی برای بررسی کامل سلول‌های مصنوعی ابداع کرده‌اند.پژوهشگران در این پروژه موفق شدند با بررسی توانایی ساختار سلولی در ارتباط و تعامل با سلول‌ها و پروتئین‌های دیگر، ارزش کار خود را نشان دهند. آنها دریافتند که مولکول‌های قند، نقش مهمی در ارتباط سلولی دارند و مانند کانال‌هایی برای ارتباط میان سلول‌ها و پروتئین‌ها عمل می‌کنند.

"ویرژیل پرسس"(Virgil Percec)، سرپرست این پروژه گفت: هدف از این پژوهش، درک نحوه عملکرد غشاهای سلولی است. تلاش برای درک نحوه عملکرد سلول‌های بدن انسان همیشه وجود داشته اما این کار، بسیار دشوار است. همه عناصر موجود در سلول، به شکل مایع هستند و به همین دلیل، بررسی آنها با روش‌های معمولی دشوار است.روش‌های جدیدتر مانند استفاده از "میکروسکوپ فلورسنس" به پژوهشگران امکان می‌دهد همه سلول‌ها را بررسی کنند اما این ابزار، پیچیده هستند و وضوح بالایی ندارند.این گروه پژوهشی با مهندسی سلول‌های مصنوعی، روش جدیدی برای بررسی مستقیم غشای سلولی کشف کردند که در آن، از ابزاری موسوم به "میکروسکوپ نیروی اتمی"(AFM) استفاده می‌شود. این میکروسکوپ، اسکن‌هایی را با وضوح بسیار بالا ارائه می‌دهد که شکل و ساختاری در مقیاس کوچک‌تر از نانومتر آشکار می‌کنند.

پژوهشگران با این روش توانستند مدلی ارائه دهند که تصاویر ساختاری مربوط به عملکرد سلول را در بر دارد. آنها دریافتند که تراکم کمتر مواد قندی روی سطح غشای سلول می‌تواند به فعالیت بیشتر پروتئین‌های روی غشا منجر شود.یکی از اهداف این پروژه، مشخص کردن نحوه کنترل ارتباط بین سلول‌ها و عملکرد سلول‌ها است. از آنجا که این گروه پژوهشی از سال ۲۰۱۰، در حال بررسی غشای سلول و سیستم‌های مهندسی شده هستند، ارائه این روش جدید، یک تصادف خوشایند به شمار می‌رود.این پژوهش، در مجله " Proceedings of the National Academy of Sciences" به چاپ رسید.