در ده سال گذشته تلاشهای زیادی در استفاده از قدرت اکسایش باکتری در ابزارهای توانمند تولید الکتریسیته ی دائم برای دوره های طویل المدت از مولکولهای آلی فراوان موجود در طبیعت معطوف شده است. تا کنون بازدهی کم انتقال الکترون از باکتری به الکترود و بی ثباتی در تولید الکترون و بی ثباتی در میانجی های انتقال الکترون و هم چنین ناتوانی در نگهداری کشت های میکروبی برای مدت های طولانی از پیشرفت این طرح جلوگیری کرده است . دو دانشمند به نامهای چادوری و لاولی پیرامون بعضی از این مسایل با کمک گرفتن از باکتری به نام Rhodoferax ferrireducens که قدرت یک سلول سوختی میکروبی را دارد کار کرده اند . از آنجا یی که ردوفراکس فریردوکنس توانایی انتقال الکترون را مستقیما به الکترود دارد این میکروارگانیسم قادر است وقتی که از قندهای ساده تغذیه می کند تولید الکتریسیته کند . بازدهی کار در تبدیل به انرژی الکتریسیته در این مورد بیش از 80% می باشد. با اضافه کردن انواع مختلفی از مواد (سوبسترا) که در تولید این نوع باتری باکتریایی می تواند مورد استفاده قرار گیرند کاربرد سلول سوختی در تولید انرژی از مواد زاید حاوی قند بیشتر شناخته شده است.
پاسخ : باکتریها * - کشف قوی ترین چسب دنیا در باکتریها مطالعات اخیر بر روی مواد ترشحی باکتریها نشان میدهد باکتری Caulobacter crescentus مواد چسبنده ای تولید میکند که قدرتی سه بار قویترین چسب های تجاری دارد. Caulobacter crescentus ارگانیزمی است که در نواحی مرطوب مانند بدنه کشتی ها، لوله های آب و حتی کاتاترهای جراحی کلونیزه میشود و فشار بسیار بالای آب بر بدنه جت های دریایی را به راحتی تحمل می نماید. گروهی تحقیقاتی در ایرلند به بررسی ساختار و اندازه گیری قدرت اتصال باکتری پرداختند.نتایج حاصل نشان داد این ماده چسبنده ، پلیمری از پلی ساکاریدها است که که میانگین نیروی لازم برای جدا کردن باکتری از این پلیمر معادل 70 نیوتن بر میلی متر مربع می باشد، در حالی نیروی چسبندگی قویترین چسب های تجاری حدود 25 نیوتن بر میلی متر مربع می باشد. پلیمرهای چسبنده این باکتری در شرایط مرطوبت ساخته شده و امکان اتصال باکتری را به سطوح فراهم می نمایند ، بنابر این بررسیها ی بیوشیمیایی برای کاربرد این پلیمرها بعنوان چسب در جراحی ها ادامه دارد
پاسخ : باکتریها * - خوردگی میكروبی حوزه ای نوین در پژوهش های بیوتكنولوژی شكی نیست بیوتكنولوژی در زندگی حال و آینده بشر اهمیت روزافزونی دارد. پیشرفت های بیوتكنولوژیك در دیگر كشورها نیز با شتاب ادامه دارد كه حاكی از انرژی فزاینده ای است كه پژوهش ها و اكتشافات بیوتكنولوژیك در عرصه های مختلف زندگی انسان پدید می آورند. فرآورده های مختلف بیوتكنولوژیك در علوم و صنایع مختلف، از معدن و محیط زیست گرفته تا رشته های پزشكی، كشاورزی و داروسازی، صنایع غذایی و حتی علوم و صنایع رایانه ای كاربرد دارد. یكی از حوزه های نوین بیوتكنولوژی در صنعت مربوط به خوردگی میكروبی است كه یكی از معضلات عمده صنعت به ویژه در ایران برآورد شده است. زیان خوردگی میكروبی به صنایع ایران، تنها در سال ۱۳۷۵ معادل شش برابر سرمایه گذاری دولت در بخش صنعت در همان سال بوده است. طبق تعریف خوردگی عبارت است از واكنش فیزیكی شیمیایی متقابل بین فلز و محیط اطرافش كه معمولا دارای طبیعت الكتروشیمیایی بوده و نتیجه اش تغییر در خواص فلز است. تغییرات خواص فلز ممكن است منجر به از دست رفتن توانایی عملكرد فلز یا محیط شود. بررسی های اقتصادی در سطح جهان نشان می دهد كه معمولا بین ۱ تا ۵ درصد تولید ناخالص ملی هر كشور توسط خوردگی از بین می رود و سهم خوردگی میكروبی از زیان اقتصادی وارد آمده ۲۰ درصد كل این خسارات است. خوردگی میكروبی یا به اصطلاح صحیح تر آن، خوردگی تاثیرپذیر از عوامل میكروبیولوژیك دارای اثرهای زیست محیطی فراوانی است. در این نوع خوردگی بیشتر اثر باكتری های احیا كننده سولفات و باكتری های اكسید كننده گوگرد مدنظر است. برای مثال تركیبات گوگردی حاصل از فعالیت باكتری های احیاكننده سولفات علاوه بر اتلاف هزاران ماهی در سواحل انگلستان در سال ۱۹۹۴ باعث سوختگی شیمیایی شالیزارها و حتی مسمومیت كارگران شد. باكتری های احیاكننده در ایران در مكان هایی نظیر اطراف دریاچه نمك قم، آب خلیج فارس و جزیره های خارك و سیری، آب دریاچه خزر نواحی آستارا و انزلی و شهرهای قم و سبزوار یافت شده است و باكتری های اكسیدكننده گوگرد در مكان هایی مانند آبیك قزوین، اهرم و میراحمد بوشهر، آل طیب اهواز و مزارع اطراف پژوهشگاه نفت ری. بیوتكنولوژی می تواند از دو راه به حل مسائل خوردگی میكروبی كمك كند: ۱ تقلید روش های طبیعی برای كنترل جمعیت های میكروبی ۲ استفاده از روش های مهندسی ژنتیك برای كنترل فعالیت های میكروبی در جهت دلخواه. در طبیعت، روش های مختلفی توسط جانداران به كار گرفته می شود تا جمعیت های میكروبی كنترل شوند و اثرهای زیانبار آنها تقلیل یابد. در این زمینه سه عامل وجود دارد كه با توجه به آنها می توان امیدوار بود كه نه تنها روش نوینی برای مبارزه با مسائل ناشی از خوردگی میكروبی یافت شود، بلكه روش های موجود نیز با طبیعت سازگارتر شود: ۱ شناخت هر بیشتر و عمیق تر این روش ها و مشكلات ناشی از عملكرد میكروارگانیسم ها و نتایج آن بر روند خوردگی ۲ تطبیق روش های طبیعی مقابله با جمعیت های میكروبی ۳ اعمال این روش ها در صنایع با هدف اقتصادی بودن، كارا بودن و سازگار بودن با سایر روش ها و مواد شیمیایی موجود در سیستم ها مثالی از این روش های طبیعی عمل گلبول های سفید خون در سیستم ایمنی بدن است كه باعث تخریب و از بین رفتن میكروب های مهاجم می شوند. از دیگر حوزه هایی كه كاربرد بیوتكنولوژی در آن می تواند مفید باشد، حوزه مهندسی ژنتیك باكتری ها، برای دستیابی به هدف های معین است. برای مثال در سال ۱۹۹۸، پژوهشگران موسسه پژوهشی برق آمریكا و دانشگاه كالیفرنیا گزارش كردند كه با دستكاری ژنتیكی می توانند آنها را به نحوی كدبندی كنند كه علاوه بر ترشح بیوفیلم های محافظت كننده در برابر خوردگی، قادر به تشریح مواد ضدمیكروبی باشند كه به خصوص مانع اثرهای مضر باكتری های احیاكننده سولفات گردند. با توجه به خسارت های ناشی از خوردگی میكروبی به صنایع ایران، بیوتكنولوژی در بخش صنعت می تواند در كنار دیگر هدف های تعریف شده خود با به كار بستن دانش انباشته در این حوزه به حل مسائل و معضلات خوردگی میكروبی بپردازد. بدیهی است با ورود بیوتكنولوژی به این حوزه می توان امید داشت كه همانند دیگر كشورها، مسائل خوردگی میكروبی مورد مطالعه و بررسی فعالانه قرار گیرد و از نتایج آن در بخش های صنعت به طور گسترده بهره مند شوند. نويسنده: مرجان جمشیدی
پاسخ : باکتریها * - باکتریها قادر به تولید مخزن جدید داروهای سرطان هستند که تولید آنها بطور مصنوعی در آزمایشگاه بسیار پیچیده است.باکتری استرپتومایسس کویلیکولر بطور طبیعی آنتی بیوتیکی به نام پرودیجینین تولید می کند که می تواند سلولهای سرطانی را هدف قرار داده و از بین ببرد وبه همین دلیل بسیار مورد توجه قرار گرفته اندو.یک آنالوگ سنتزی این دارو به نام GX15-070 باعث درمان سرطان فاز یک و دو می شود و آنالوگهای دیگر آن مانند استرپتوروبین ب ابزار بسیار قویی بر ضد سرطان می باشند، اما تولید آنها در آزمایشگاه بسیار مشکل است. محققان دانشگاه Warwick اعلام کردند که آنزیمهای کنترل کننده در فرایند تولید این دارو آنزیمهای کلیدی هستند که با تهیه آنها از این باکتری میتوان ترکیبات متفاوتی تولید کرد که به طور پایه ای شکل بسیار نزدیکی به استرپتوروبین ب دارد.
پاسخ : باکتریها * - محققان با استفاده از نوعی روش تشخیص مولکول دی ان ای موفق شدند عوامل آلوده کننده زخم ها را در مدت کوتاهتری تشخیص دهند. به نوشته پایگاه اینترنتی یورک الرت ، میکروب هایی که در عفونت های زخم یافت می شوند از گروه های زیادی هستند و در مواردی ممکن است بیش از ده نوع میکروب در زخم یافت شوند. بسیاری از آزمایشگاههای تشخیص طبی نیز نمی توانند باکتری های غیر هوازی را که معمولا در زخم ها بسیار بیشتر از سایر انواع هستند تشخیص دهند. به تازگی محققان با استفاده از نوعی روش تشخیص مولکول های هسته ای سلول که در واقع نوعی روش تشخیص مولکول دی ان ای محسوب می شود توانستند در زمان کوتاه پنج ساعت اطلاعات کیفی و کمی لازم را برای شناسایی دقیق عفونت های زخم به دست آورند. به گفته محققان این روش به ویژه برای انواعی از باکتری ها که مشخص نیست در چه محیطی بهتر رشد می کنند بسیار مناسب است. در حال حاضر از روش مشابه برای تشخیص دیگر عوامل بیماری زااز جمله بعضی ویروس ها استفاده می شود. منبع:واحد مرکزی خبر
پاسخ : باکتریها * - کشف باکتریهای مغناطیسی در سال 1975 میلادی ، بلک مور در جریان مطالعه میکروسکوپی باکتریهایی که بطور معمول در گل و لای باتلاقهای آب شور یافت میشوند، مشاهده کرد که آنها همواره در یک سوی میدان دید شنا میکنند. آیا این باکتریها در پاسخ به جهت نور چنین رفتاری نشان میدهند؟ او برای آزمون این فرضیه ، میکروسکوپ را با جعبهای پوشاند و جهت قرارگیری آن را تغییر داد. حتی آن را به اتاق دیگری جابهجا کرد. در همه این وضعیتها ، جهت حرکت باکتریها تغییری نیافت. بررسیهای بعدی نشان داد که این باکتریها پیوسته به سوی شمال شنا میکنند. بلک مور و همکارانش با استفاده از سیم پیچ ویژهای ، میدان مغناطیسی قابل تنظیمی را در پیرامون میکروسکوپ ایجاد کردند. وقتی محور این سیم پیچ در جهت شمال – جنوب بود، باکتریها در راستای شمال – جنوب به سوی شمال شنا میکردند. وقتی جریان الکتریکی جاری در سیم پیچ واژگون شد، باکتریها چرخشی 180 درجه انجام دادند و این بار در جهت مخالف ، یعنی به سوی جنوب، شنا کردند. هر زمان که جریان واژگون میشد، باکتریها چرخشی 180 درجهای انجام میدادند و در جهت میدان بکار رفته شنا میکردند. این باکتریها حتی پس از مرگ ، با وجود این که توان شنا کردن نداشتند، باز هم در میدان مغناطیسی آرایش ثابتی میگرفتند و با واژگون شدن جریان ، 180 درجه میچرخیدند. خلاصه ، این باکتریها آهن رباهای زندهای هستند که بطور طبیعی تحت تاثیر میدان مغناطیسی زمین قرار میگیرند و با بکارگیری یک میدان مغناطیسی نیرومندتر میتوان بر جهت حرکت آنها تاثیر گذاشت. مطالعه زیر میکروسکوپ الکترونی در رسوبهای برداشت شده از باتلاقها ، تالابها و گندابها ، تراکم باکتریهای مغناطیسی بطور معمول بین 100 تا 1000 سلول در هر میلیلیتر است. وقتی این رسوبها در آزمایشگاه درون ظرفهای شیشهای نگهداری میشوند، تراکم آنها طی چند هفته به 100 هزار تا یک میلیون سلول در هر میلیلیتر میرسد. این جمعیت انبوه بدون دریافت مواد غذایی تا دوسال میماند. در میان آنها ، باکتریهای کروی ، میلهای و مارپیچی با ویژگیهای ریختی گوناگون دیده میشود. این باکتریها هم در رسوبهای آبهای شیرین و هم در رسوبهای دریایی یافت شدهاند. یکی از آنها ، باکتری مارپیچی به نام Aquaspirillum magnetotacticum است که در آبهای شیرین یافت میشود. این باکتری برخلاف بسیاری از باکتریهای مغناطیسی ، در هر دو انتهای خود تاژک دارد و میتواند به جلو یا عقب شنا کند. در بررسی ساختمان درونی این باکتری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی ، مشخص شد که حدود 20 ذره مکعبی یا هشت وجهی زنجیرهوار در راستای محور طولی سلول آرایش یافتهاند. این ذرهها در سیتوپلاسم همه باکتریهای مغناطیسی که بررسی شدهاند، دیده میشود. ذرههای مکعبی ، که اکسید آهنربای آهن هستند، بیشتر در قالب یک یا دو زنجیره آرایش یافتهاند و شکل و اندازه یکدستی دارند. هر ذره را غشایی در بر میگیرد که همواره در نزدیکی غشای پلاسمایی قرار دارد و ممکن است به آن متصل باشد. چنین به نظر میرسد که غشای در بر گیرنده ذرهها باعث تثبیت جایگاه آنها در سلول میشود. مجموعه ذرهها و غشای در بر گیرنده آنها را مگنتوزوم مینامند. نقش زیستی مگنتوزوم اگر به محیط کشت A. magnetotactium آهن افزوده شود (به شکل یک ترکیب آلی محلول با غلظت یک یا دو میلیگرم در هر لیتر ، زیرا آهن معدنی در آب به اکسید نامحلولی دگرگونه میشود که جذب آهن را برای جاندار دشوار میسازد) باکتریها رشد میکنند، مگنتوزوم میسازند و در تاثیر میدان مغناطیسی قرار میگیرند. اگر آنها به محیطی فقیر از نظر آهن (کمتر از نیم میلیگرم در هر لیتر) جابهجا شوند، رشد خواهند کرد، اما مگنتوزوم نمیسازند و در تاثیر میدان مغناطیسی قرار نمیگیرند. این آزمایش نشان میدهد که این باکتریها فعالانه در ساختن آهنرباهای میکروسکوپی خود شرکت میکنند. آیا هزینه کردن انرژی برای ساختن آهنربا برای باکتری پیامد سودمندی نیز دارد؟ میدان مغناطیسی زمین ، در نیمکره شمالی به سوی شمال و پایین و در نیمکره جنوبی به سوی شمال و بالا گرایش دارد. با دور شدن از استوا و نزدیک شدن به قطبها ، انحراف آن از حالت افقی افزایش مییابد. به دلیل انحراف میدان مغناطیسی ، در نیمکره شمالی باکتریهای شمال جو ، به سوی پایین و باکتریهای جنوب جو به سمت بالا شنا میکنند. اما در نیم کره شمالی، بیشتر باکتریهای مغناطیسی ، شمال جو هستند. از این رو ، این باکتریها بیشتر در گل و لای و رسوبهای کف آبگیرها یافت میشوند. این باکتریهای کفزی ، بیهوازی هستند یا درمحیطهایی که غلظت اکسیژن اندک است، بهتر رشد میکنند. گرایش به شنا کردن به سوی پایین برای باکتریها نوعی برتری به شمار میآید، زیرا به آنها کمک میکند که از پیامدهای زهرآگینی غلظت بالای اکسیژن در سطح آب در امان بمانند. آینده بحث بر اساس این فرضیه ، میتوان انتظار داشت که باکتریهای مغناطیسی در نیمکره جنوبی بیشتر از نوع جنوب جو باشند و بنابراین به سوی پایین شنا میکنند و در رسوبها و دور از آبهای سطحی به سر میبرند. بررسیهای انجام شده در نیوزلند ، درستی این فرضیه را نشان داد. همچنین ، بررسیهای انجام شده در مورد رسوبهای بدست آمده از بخشهای استوایی ، از وجود باکتریهای مغناطیسی در آنها خبر داد که در راستای افق آرایش مییابند و جمعیت باکتریهای جنوب جو و شمال جو در آنها یکسان است. جابهجایی در راستای افق ، باکتریها را از انحراف خطرناک به سمت محیط پراکسیژن و زهرآگین سطح آب در امان نگه میدارد منبع:رشد
پاسخ : باکتریها * - باکتری که می تواند از تشکیل سنگ کلیه در انسان جلوگیری نماید! اگزالات از کاتابولیسم آمینواسیدها در کبد تشکیل می شود. اگزالات همچنین در طیف وسیعی از مواد غذایی و نوشیدنی ها نیز وجود دارد که شامل چای, قهوه, شکلات, میوه ها و سبزیجات می باشد. میزان اگزالات دفع شده از طریق ادرار نقش مهمی در تشکیل سنگهای کلیوی اگزالات کلسیمی بازی می کند. مهمترین باکتری شناخته شده که در تجزیه ی اگزالات در روده دخالت دارد اگزالوباکترفورمیژنز می باشد. این باکتری برای اولین بار از نشخوارکنندگان جداسازی شد. اگزالوباکترفورمیژنز در انسان و بسیاریاز گونه های حیوانی مشاهده شده است. تقریبا تمام افراد6-8 سال که مورد آزمایش قرار گرفته اند دارای این باکتری بوده اند اما این باکتری ممکن است بعدها با افزایش سن با نرمال فلورای روده حذف شود و فقط درمدفوع 60-80 درصداز بالغین مشاهده شود. استفاده درمانی از آنتی بیوتیک ها و سایر داروها ممکن است به حذف این باکتری از روده کمک کند. افرادی که دچار بیماری سیستیک فیبروزیس می باشند اغلب فاقد تجزیه ی مدفوعی اگزالات می باشند که این امر شاید به دلیل درمان وسیع دارویی باشد. ضمنا این مطلب ممکن است در آینده منجر به استفاده از این باکتری به عنوان پروبیوتیک علیه Hyperoxaluria یا وجود اگزالات در ادرار شود.باکتری Oxalobacter formigens یک باکتری باسیلی شکل و گرم منفی می باشد.دمای بهینه ی رشد این باکتری 38 درجه سانتیگراد بوده و رشد آن بصورت بی هوازی است. سویه های HC1 و Va3 از این باکتری بر روی انسانهای داوطلبی که دچار بیماری سنگ کلیه بودند آزمایش شده است که به میزیان 80 درصد موفقیت در کاهش میزان اگزالات ادرار نشان داده است. سویه های یاد شده در بالا به اسید معده , هوا و نمک های صفراوی تقریبا مقاومت خوبی را از خود نشان داده اند. این دو سویه نسبت به غلظت یک میلی گرم در میلی لیتر آنتی بیوتیکهای کلاریترومایسین و ویبرامایسین مقاوم می باشند. باید بگوییم که هنوز مسیر دقیق فیزیولوژیک و بیوشیمیایی تجزیه اگزالات در این باکتری به درستی مشخص نشده است. در پایان یاد آور می شویم که در آینده با آزمایشات بیشتر و ا ستفاده از تکنیک مهندسی ژنتیک می توان از این باکتری بعنوان پروبیوتیکی مناسب برای افرادی که دچار افزایش میزان بالای اگزالات ادرار هستند استفاده نمود و به این وسیله از تشکیل سنگ کلیه دراین افراد پیشگیری نمود. مزیت این روش در استفاده نکردن از مواد شیمیایی و به هم نخوردن فلور طبیعی روده می باشد . ضمنا افرادی که نیاز به گرفتن رژیم خاص غذایی در برنامه تغذیه روزانه خود ندارند می توانند اغلب نوشیدنی ها و خوراکی های مورد علاقه خود را حتی با وجود داشتن میزان بالای اگزالات مصرف نمایند. انجمن میکروب شناسی ایران
پاسخ : باکتریها * - ميكروبها را ميتوان طوري تغيير ژنتيكي داد كه پروتئينهاي بدن انسان را توليد كنند. شكي نيست كه بيماريهاي زيادي را با اين پروتئينها ميتوان درمان كرد. البته، اگر بتوانيم مقدار مشخصي از پروتئين را در زمان مناسب در مكان مناسبي قراردهيم. مانعي كه تاكنون پيش رو داشتهايم، همين بود. اما با پا گرفتن انقلابي كه در پزشكي در حال رخ دادن است، كافي است مقداري باكتري تغيير ژنتيكي يافته بخوريد و به آنها اجازه دهيد در روده شما لانه گزينند. محققان بلژيكي و هلندي براي آزمايش اين شيوه درماني در انسان آماده ميشوند. اگر آزمونهاي آنان به خوبي پيش برود، نخستين گام به سوي شيوه درماني جديدي برداشته شده است: استفاده از باكتريهاي تغيير ژنتيكي يافته براي تخليه پروتئينهاي درماني ، درست در جايي كه به آنها نياز هست. اما پيش از آن كه كسي باكتري تغيير ژنتيكي يافته بخورد، محققان بايد ثابت كنند اين كار خطري ندارد. البته خطر احتمالي تنها متوجه بيماراني نيست كه اين باكتريها را در روده خود جاي ميدهند. زماني كه اين باكتريها در محيط رها ميشوند، راهي براي جمعآوري آنها يا روشي براي فهميدن اين موضوع وجود ندارد كه آيا آنها همينطور خوشخيم خواهند ماند. از لحاظ نظري هر پروتئيني را كه بتواند به طور دست نخورده از ديواره روده جذب شود، ميتوان به اين شيوه در اختيار بدن قرار داد. يكي از اين پروتئينها ميتواند انسولين باشد. اين پروتئين را نميتوان از راه دهان دريافت كرد، زيرا آنزيمهاي گوارشي معده آن را تخريب ميكنند. اما اگر اين پروتئين در روده تخليه شود، از ديواره آن جذب ميشود و در اختيار بدن قرار ميگيرد. براي دستيابي به اين هدف بايد ديد آيا باكتريها توان ايفاي چنين نقشي را دارند. براي اين منظور محققان بلژيكي نوعي باكتري تغيير ژنتيكي يافته توليد كردهاند كه نوعي پروتئين انساني به نام اينترلوكين 10 توليد ميكند. اين پروتئين يك " تعديل كننده دستگاه ايمني " است كه ميتواند واكنشهاي ايمني بيش از اندازه را فرو بنشاند. محققان اميدوارند اين باكتريها بتوانند پس از قرارگرفتن در روده بيماران مبتلا به ناراحتيهاي گوارشي حاصل ازالتهاب با آزادسازي اينترلوكين 10، واكنشهاي التهابي غير عادي را سركوب كنند. پيش از اين محققان از اين باكتريهاي تغيير ژنتيكي يافته براي توليد اينترلوكين10، بهره ميگرفتند اما اكنون قصد دارند از آنها به طور مستقيم در درمان استفاده كنند. باكتري كه آنان براي آزمايش رويكرد خود برگزيدهاند، Lactococcus lactis است. اين باكتري براي تهيه ماست و پنير استفاده ميشود. اين باكتري جزء فلور عادي روده شما است و همراه با باكتريهاي ديگر در فرآوردهههاي تخميري از جمله ماستي كه روزانه مصرف ميكنيد وجود دارد. هر زمان كه شما مقداري ماست ميخوريد، جمعيت آنها را در روده خود تقويت ميكنيد. اين ميكروبها به پوشش روده شما متصل ميشوند، سطح آن را ميپوشانند و به اين ترتيب آن را از دسترس ميكروبهاي خطرناك دور نگه ميدارند. به علاوه، اين ميكروبهاي مهربان با دست و دلبازي تركيبات ضد سرطاني متنوعي را به بدن ما هديه ميكنند. اما اگر باكتري تغيير ژنتيكي نيافته اين قدر به بدن ما سود ميرساند، آيا وقتي آنها تغيير ژنتيكي پيدا كردند، باز هم به ما فايده خواهند رساند. اگر اين باكتريهاي تغيير ژنتيكي يافته از فردي به فرد ديگر منتقل شوند، منتظر چه پيامندي بايد باشيم؟ اگر ژن اينترلوكين 10 از باكتري تغيير ژنتيكي يافته فرار كند و وارد باكتريهاي ديگر شود، چه اتفاقي ممكن است رخ دهد؟ هر چند محققان پاسخ اين گونه پرسش را به درستي نميدانند اما تلاش ميكنند با ترفندهاي مختلف مانع نتايج ناخواسته شوند. براي مثال، گروه استيدلر به جاي وارد كردن ژن اينتركولين 10 در پلاسميد ( DNA حلقوي شكلي كه ميتواند بين باكتريها مبادله شود) آن را به ژنوم باكتري (ماده ژنتيكي اصلي باكتري ) وارد كرده اند. بنابراين خطر جابجايي ژن از يك گونه به گونه ديگر برطرف ميشود. به علاوه، باكتري را چنان تغيير دادهاند كه بدون يك ماده غذايي ويژه نتواند به رشد خود ادامه دهد. درنتيجه، بيمار بايد همراه با باكتري تغيير ژنتيكي يافته قرصي را نيز دريافت كند كه حاوي اين ماده غذايي ويژه است. در نتيجه، هر بيماري كه بخواهد خود را ازدست باكتريهاي تغيير ژنتيكي يافته خلاص كند، كافي است مصرف قرص را ادامه ندهد. به علاوه محققان باكتري را طوري تغيير دادهاند كه مدت كوتاهي پس از دفع از بين برود. بنابراين، باكتري نميتواند در محيط پراكنده شود و به افراد ديگر منتقل شود. البته، هميشه اين خطر وجود دارد كه باكتري تغيير يافته بتواند ژني را به دست آورد كه توان زندگي كردن بودن تامين ماده غذايي ويژه را به او ببخشد. به هر حال، احتمال وقوع اين امر آنقدر كم است كه شايد بتوان از آن صرفنظر كرد. دو سال پيش، استيدلر نتايج آزمايشهاي خود را با موشها گزارش كرد. در موشهايي كه وضعيتي مشابه التهاب روده در انسان داشتند، پس از دريافت باكتريهاي تغيير ژنتيكي يافته، التهاب به ميزان 50 درصد كاهش پيدا كرد. از اين رو، به نظر ميرسد اين شيوه با اثرات جانبي كمتري همراه است. از آنجا كه داروهاي استروئيدي فعاليت كل دستگاه ايمني را كاهش ميدهند، ممكن است در دراز مدت اثر جانبي ناخوشايندي ابه دنبال داشته باشند. اما در اين رويكرد، پروتئيني در اختيار بدن قرار ميگيرد كه تنها واكنشهاي التهابي دستگاه گوارش را سركوب ميكند. بسياري از محققان متقاعد شدهاند روزي باكتريهاي تغيير ژنتيكي يافته از طريق مواد غذايي از جمله ماست، در اختيار بيماران قرار مي گيرند و اين كارخانههاي داروسازي زنده، داروي مورد نياز را در مكاني به آن نياز هست، آزاد ميكنند. آنان معتقدند، اين رويكرد قابليتهاي ديگري نيز دارد. براي مثال، از باكتريهاي تغيير ژنتيكي يافته ميتوان براي تميز كردن خون از فرآوردههاي سمي بدن از جمله اسيداوريك و كراتينين استفاده كرد. اين فرآوردهها در خون بيماران كليوي به ميزان زياد يافته ميشوند و بايد با دياليز از خون جدا شوند. هر چند محققان در شرايط آزمايشگاهي در اين زمينه موفقيتهايي به دست آوردهاند اما اين كار خطر آفرين به نظر ميرسد و تحقيقات بيشتري لازم دارد.
پاسخ : باکتریها * - كشف هزاران گونه ميكروب جديد در اطراف يك آتشفشان دريايي! محققان امريكايي اعلام كردند كه دانشمندان به تازگي هزاران ميكروب دريايي را شامل باكتريهاي كه قبلا هرگز ديده نشده بودند، كشف كردهاند. به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، اين ميكروبها در اعماق دريا در نزديكي شكافهايي در پوسته زمين جايي كه جريانهاي گرم و سرد آب دريا با هم تركيب ميشوند ، پيدا شدهاند. اين محققان با استفاده از تكنيكهاي جديد تعيين رشته «دي ان آ» بيش از 37 هزار نوع باكتري جديد را در نزديكي دو منفذ هيدروگرمايي روي يك آتشفشان زيردريايي در ساحل اورگون شناسايي كردهاند. بسياري از اين باكتريها پيش از اين شناسايي نشده بودند. اين بررسيها توسط محققان آزمايشگاه بيولوژي دريايي در ماساچوست انجام شده و نتايج آن در مجله ساينس منتشر شده است.
پاسخ : باکتریها * - آیا میدانید چگونه شیر به پنیر تبدیل میشود و یا چگونه از ترکیب آب با آرد، خمیری به دست میآید که در نهایت تبدیل به نان میشود و غذای اصلی بیشتر ساکنان کره زمین است؟ جواب این سوالها بسیار ساده است. همه اینها حاصل فرآیندی است که به آن تخمیر میگویند. عامل اصلی در موفقیت این فرآیند درجه فعالیت باکتریهایی است که در خمیر ترش یا مایه پنیر وجود دارد. رشد میکروبها از یک طرف گاز تولید میکند که باعث ورآمدن خمیر شده و از طرف دیگر موجب تولید مواد مطلوب و خوشطعم شدن نان میشود. با زیر و رو کردن خمیر به صورت دستی و یا ماشینی، هوا وارد خمیر میشود و وجود هوا فعالیت میکروبها را تسریع میبخشد. ● فعالیت میکروبها در تولید محصولات لبنی محصولاتی که از تخمیر شیر به دست میآیند، بسیار متنوع و خوشمزه هستند؛ مثل پنیر، کره و یا ماست. همه این مواد غذایی حاصل فعالیت میکروبها هستند. بیایید فرآیند تولید پنیر را مرور کنیم. برای تهیه پنیر، شیر را ۳۷ درجه حرارت میدهند، ولی آن را نمیجوشانند، زیرا باعث از بین رفتن میکرو ارگانیسمها و در نتیجه عدم موفقیت در تهیه پنیر میشود. در نتیجه فعالیت باکتریها تحول لاکتوز (قند شیر) به اسیدلاکتیک شروع و پروتئینهای شیر منعقد میشود. محصول به دست آمده همان پنیر است البته پس از جداکردن آب از آن. در این پروسه باکتریهایی به نام استرپتوکوکوس لاکتیس و استرپتوکوکوس سرموریس دخالت دارند. خیلی از ما در خانه ماست درست میکنیم. همان طوری که میدانید ابتدا شیر را میجوشانیم و سپس مقداری مایه ماست که همان ماست معمولی است به آن اضافه کرده و به مدت چند ساعت در جای گرمی قرار میدهیم. در طی این مدت باکتریهای موجود در مایه ماست عمل تخمیر را انجام داده و شیر جوشیده تبدیل به ماست میشود. طعم خوب کره نیز مربوط به فعالیت باکتریهای موجود در اسید لاکتیک است. تهیه سرکه، سس سویا، خیار شور و بسیاری از مواد غذایی مورد علاقه ما بستگی به فعالیت میکروبها دارند و با روش تخمیر تهیه میشوند. ● میکروبها در خدمت علم پزشکی و داروسازی امروزه نقش آنتیبیوتیکها در کنترل و درمان بیماریهای عفونی و بسیار کشنده بر کسی پوشیده نسیت. کشف پنیسیلین نقطه عطفی در تاریخ پزشکی محسوب میشود و قبل از کشف این آنتیبیوتیک تعداد بیشماری از بیماران به علت ابتلا به بیماریهای عفونی به کام مرگ میرفتند. آنتیبیوتیکها و در راس آنها پنیسیلین محصولاتی هستند که در اثر فعالیت باکتریها و قارچها تولید میشوند. آنتیبیوتیکها در اصل به هر فرآورده میکروبی هستند که قادر به جلوگیری و یا انهدام سایر میکرو ارگانیسمها هستند. پنیسیلین یکی از مؤثرترین داروهایی است که در مقابله با عفونتها تاکنون استفاده شده است. این دارو به وسیله گونهای از کپکها تولید میشود، همان کپکهایی که در حالت عادی نیز روی مواد غذایی و میوههای فاسد میتوان یافت. امروزه از میکروبها یا فرآوردههای میکروبی برای تهیه انواع واکسنها و یا شناسایی سرطانها نیز استفاده میشود. ● میکروبها در خدمت کشاورزی خاکها مجموعهای از ترکیبات آلی و معدنی هستند که از تجزیه گیاهان توسط میکروارگانیسم به وجود آمدهاند. عمل تجزیه شدن باعث ایجاد خلل و فرج در خاک زراعتی میشود و وجود این منافذ به رشد گیاهان کمک زیادی میکند. در هر گرم خاک زراعتی بیلیونها باکتری وجود دارد که تجزیه مواد و آزاد ساختن اجزای مولکولی را که برای استفاده گیاهان لازم است را به عهده دارند و باعث حاصلخیزی خاک میشوند. ● مبارزه با حشرات آفتزا به وسیله میکروبها حشرات موذی با مصرف یکسوم محصولات غذایی انسان، موجب کمبود مواد غذایی در سطح جهانی میشوند. استفاده از حشرهکشهای شیمیایی علاوه بر حشرات موذی، حشرات مفید را نیز از بین میبرند. بنابراین دانشمندان گرایش به تولید حشرهکشهای میکروبی دارند، زیرا برای انسان و سایر موجودات مضر نیستند و به زیبایی طبیعت نیز لطمه نمیزنند. ● میکروبها در خدمت تصفیه فاضلاب و محیطزیست امروزه یکی از مشکلات اساسی دنیا افزایش روزافزون فضولات و اضافه شدن آنها به آبهای جاری، جویبارها و نهرهاست. وجود میکروارگانیسمها در آب موجب تصفیه آبهای مذکور میشود البته این فعالیتها نیازمند مصرف اکسیژن هستند و در آبهایی که آلودگی زیاد است. تصفیه به طور کامل انجام نمیشود. روزنامه تهران امروز
