تبلیغات


webtab

موضوعات

آخرین نظرات

همکاران و دوستان

آمار سایت

  • بازدید امروز : 987
  • بازدید دیروز : 5327
  • بازدید هفتگی : 59104
  • بازدید ماهانه : 70499
  • بازدید کل : 684029
  • تعداد مطالب : 939
  • تعداد دیدگاه ها : 693

برچسب ها

آخرین نوشته ها

تست

تست

تماس با ما

تست
متن تبلیغ اول شما در اینجا
عنوان تبلیغ
متن تبلیغ اول شما در اینجا
عنوان تبلیغ
متن تبلیغ سوم
عنوان تبلیغ
لطفا نظرات خود را برای بهبود هرچه بهتر سایت برای ما ارسال نمایید. با تشکر
webtab
webtab
شبیه سازی، تاریخچه و چگونگی آن

شبیه سازی، تاریخچه و چگونگی آن

پنج شنبه، ۱۷ تیر ۱۳۸۹
1 بازدید
۴دیدگاه
نویسنده : مهدی فلاح

شاید این روزها كه اخبار متفاوت و گسترده ای از كاربرد این تكنولوژی در رسانه ها می شنوید، كنجكاو شده باشید كه این كار چگونه انجام می شود و ثمرات آن چیست؟ این پرونده پاسخی است به كنجكاوی شما.

اگر چه ممكن است كمی عجیب به نظر برسد ولی بد نیست بدانید كه موجودات شبیه سازی شده، همیشه در میان ما وجود داشته اند. البته نساخته شده در آزمایشگاه و با استفاده از تكنولوژی، بلكه منظور همان دوقلوهای مشابهی است كه به طور طبیعی خلق شدهاند.

شاید شما اولین بار نام تكنولوژی شبيه سازي را زمانی كه گوسفندی به نام دالی در سال ۱۹۹۷ با استفاده از این تكنولوژی به دنیا آمد شنیده باشید.


ولی بشر از مدتها قبل از به دنیا آمدن دالی، از این تكنولوژی استفاده كرده است.

حدود ۵ هزار سال قبل از میلاد مسیح، انسانهای اولیه متوجه شدند اگر دانه هایی را كه توسط گیاهان غنی تر و مقوی تر تولید میشوند، بكارند، میتوانند پس از مدتی عین همان غله غنی و مقوی را برداشت كنند. این كار اولین قدم در دستكاری زندگی یك موجود زنده برای برآوردن نیازهای انسانی بود. موضوعی كه هدف اصلی و نهایی شبيه سازي است.

پس از گذشت حدود ۷ هزار سال و پیشرفت روزافزون علم، دانشمندان به فكر همانندسازی مهره داران افتادند. سال ۱۹۵۲، دو دانشمند به نام های رابرت بركینز و توماس كینگ موفق به شبيه سازي بچه قورباغه هایی شدند كه درست مثل حیوان اصلی و اولیه بودند. این بچه قورباغه های كوچك به عنوان نخستین حیوانات شبيه سازي شده در تاریخ مشهورند. پس از آن تحقیقات در این زمینه سرعت بیشتری گرفت.

سال ۱۹۹۶ و پس از گذشت چیزی حدود ۴۴ سال، تلاشهای وسیع دانشمندان برای تولید اولین پستاندار شبيه سازي شده به نتیجه رسید و گوسفندی به نام دالی در جولای آن سال به دنیا آمد. این كار را دكتر پان ویلموت و همكارانش در موسسه روزلین اسكاتلند و با استفاده از هسته یك سلول از سلولهای پستانی یك میش بالغ و جایگزین كردن آن با هسته یك سلول تخمك انجام دادند. در همین زمان و با بروز نگرانی هایی در جامعه از امكان شبيه سازي انسانی و خطرات ناشی از آن، بیل كلینتون رئیس جمهور وقت آمریكا دستورالعمل ممنوعیت استفاده از بودجه های دولتی برای انجام تحقیقات شبيه سازي انسانی را صادر كرد.

با این وجود، سال ۲۰۰۱ دكتر پانابیوتیس زاووس از متخصصان مشهور باروری در آمریكا و تیم تحقیقاتی وی اعلام كردند كه صدها نفر از مردم برای انجام آزمایش به منظور تولید بچه های شبيه سازي شده داوطلب شدهاند. این موضوع باعث شد تا سایر كشورها نیز به فكر قانونمند كردن عمل شبيه سازي انسان بیفتند.

در این میان، انگلستان اولین كشوری بود كه عمل شبيه سازي انسان را به طور موثری قانونمند كرد. البته طی این مدت، تولید سایر حیوانات شبيه سازي شده در كشورهای مختلف ادامه یافت و حیواناتی نظیر اسب، گاو، موش، سگ و گربه همانندسازی شدند. سال ۲۰۰۳، اولین پستاندار به دنیا آمده با استفاده از تكنولوژی همانندسازی یعنی دالی در ۶ سالگی و به دلیل ابتلا به یك بیماری ریوی با انجام تزریق كشنده فوت كرد، ولی تكنولوژی همانندسازی همچنان راه خود را ادامه میدهد.

برای انواع مختلف شبيه سازي، تكنولوژیهای متفاوتی وجود دارد. تكنیك انتقال هسته سلول سوماتیك (ScNT ) تكنیكی است كه بیشتر از همه برای شبيه سازي تولید مثلی پستانداران استفاده میشود. در این روش موجود تولید شده، همان مواد ژنتیكی هسته ای حیوان اولیه را خواهد داشت.

دالی، اولین پستاندار شبیه سازی شده، با استفاده از تكنولوژی انتقال هسته سلول سوماتیك به دنیا آمد. برای فهم بهتر این تكنولوژی باید مروری به سیستم تولید مثل در موجودات زنده داشته باشیم. در بدن هر پستاندار زنده، تخمك در جنس مونث و اسپرم در جنس مذكر، تنها سلول هایی هستند كه نقش تولید مثلی دارند و به عنوان سلولهای تولید مثلی یا سلولهای جنسی معروفند. به تمامی سلولهای غیر از آنها، سلول سوماتیك یعنی سلول غیرتولید مثلی یا سلول بدنی گفته میشود.

هر سلول سوماتیك دارای دو سری كامل از كروموزوم هاست، در حالی كه سلولهای تولید مثلی هر كدام فقط یك سری دارند. پس از لقاح و آمیزش، اسپرم و تخمك با هم یكی میشوند و سلول تخم را به وجود میآورند. سلول تخم، دارای دو سری كامل از كروموزوم هاست كه یك سری را از اسپرم (پدر) و یك سری را از تخمك (مادر) گرفته است.


چگونگی شبيه ‌سازی دالی

برای ساختن دالی با استفاده از تكنولوژی انتقال هسته سلول سوماتیك، دانشمندان یك سلول سوماتیك را از بافت پستان یك گوسفند بالغ جدا كردند. آنها سپس هسته آن سلول را به یك سلول تخمكی كه هسته اش را قبلا برداشته بودند، منتقل كردند.

هسته هر سلول در حقیقت مغز یك سلول را تشكیل میدهد و حاوی تمام مواد ژنتیكی و اطلاعاتی است كه سلولها برای زندگیشان لازم دارند. در واقع تفاوت در همین مواد ژنتیكی است كه موجب میشود هر كدام از ما منحصر به فرد بوده و با سایرین تفاوت داشته باشیم.

در مرحله بعد، دانشمندان سلول تخمك را (كه دارای هسته جدید از سلول دهنده است) به كمك مواد شیمیایی و جریان الكتریكی به تقسیم سلولی تحریك كردند. پس از چند تحریك شیمیایی، سلول تخمك با هسته جدیدش درست شبیه سلول تخمی كه به تازگی بارور شده باشد، عمل كرد. بعد از آنكه رویان شبيه سازي شده به مرحله مناسب و خوبی رسید، آن را به رحم یك میزبان ماده منتقل كردند تا در آنجا به تكاملش تا هنگام تولد ادامه دهد.

در نهایت، دالی به همین ترتیب در سال ۱۹۹۶ به دنیا آمد. او یك كپی ژنتیكی دقیق و كامل از گوسفند ماده بالغی بود كه هسته سلول سوماتیكش را جایگزین هسته یك سلول تخمك كرده بودند. دالی اولین پستانداری بود كه از یك سلول سوماتیك بالغ شبيه سازي شده بود.

نكته مهمی كه دانشمندان به آن اشاره میكنند، این است كه دالی یا هر موجود دیگری كه با استفاده از تكنولوژی انتقال هستهای تولید شده، ۱۰۰ درصد مشابه موجود اولیه نیست. این شباهت چیزی در حد ۹۹/۷ درصد است، زیرا در این تكنولوژی تنها هسته سلول دهنده وارد تخمك بدون هسته میشود، حال آنكه مقداری از مواد ژنتیكی مهم در خارج از هسته و داخل میتوكندری ها وجود دارند.

میتوكندری ها قسمتی از سلول هستند كه خارج از هسته و داخل سیتوپلاسم یك سلول قرار دارند و به عنوان منابع تولید قدرت، انرژی و متابولیزم سلولی عمل میكنند. میتوكندریها دارای قطعات كوچكی از DNA هستند و برخی از مواد ژنتیكی در فرآیند شبيه سازي از میتوكندریهای سیتوپلاسم می آیند. اینكه این موضوع به چه مقدار تغییرات در یك موجود شبيه سازي شده منجر میشود، در حال بررسی است.

بارور شدن یك تخمك به وسیله یك اسپرم (روش معمولی تولید مثل) و روش انتقال هسته سلول سوماتیك هر دو منجر به یك نتیجه میشوند و آن به وجود آمدن رویان است. یك رویان از سلولهایی كه دو سری كامل كروموزوم دارند، تشكیل شده است. تفاوت این دو روش در منشا آن دو سری كروموزوم است.

در باروری معمولی، اسپرم و تخمك هر كدام دارای یك سری كروموزوم هستند و زمانی كه این دو به هم متصل میشوند، تخم بارور دارای رشته های كروموزومی خواهد بود كه یك سری از پدر (اسپرم) و یك سری از مادر (تخمك) گرفته شده اند، ولی در روش انتقال هسته سلول سوماتیك برای انجام شبيه سازي، هسته سلول تخمك (كه دارای تنها یك سری از كروموزومها است) برداشته و با هسته سوماتیك كه دارای دو سری كامل از كروموزومهاست، جایگزین میشود. بنابراین، رویان حاصل شده از این روش هر دو سری كروموزمهایش را فقط از یك سلول سوماتیك منفرد گرفته است.


شبیه سازی چه خطراتی دارد؟

شبيه سازي تولید مثلی موجودات زنده در حال حاضر یك عمل گران و غیرموثر است. بیش از ۹۵ درصد تلاشهای شبيه سازي برای تولید یك موجود زنده شكست میخورند و ممكن است بیش از ۱۰۰ فرآیند انتقال هسته ای برای تولید یك موجود شبيه سازي شده، لازم باشند. دالی پس از ۲۷۶ مرتبه تلاش برای عوض كردن هسته تخمك، به دنیا آمد. این ۲۷۶ تخمك در مجموع ۲۹ رویان تولید كردند و از میان آنها تنها دالی زنده ماند.

علاوه بر این، تنها ۷۰ گوساله پس از ۹هزار مرتبه تلاش برای همانندسازی به دنیا آمدند. یك سوم از این گوساله ها طی مدت كوتاهی جان خود را از دست دادند و بسیاری از آنها در هنگام مرگ به طور غیرعادی بزرگ بودند. بد نیست بدانید كه اولین اسب شبيه سازي شده یعنی پرومته پس از ۳۲۸ بار تلاش به دنیا آمد. علاوه بر شانس موفقیت كم، بررسیها نشان داده اند، حیوانات همانندسازی شده غالبا عملكرد ایمنی مختل شده بیشتر و میزان بالاتری از ابتلا به انواع عفونت، سرطان و سایر اختلالات را دارند.

برخی دانشمندان علت مرگ اولین پستاندارد شبيه سازي شده (دالی) را پیری زودرس ناشی از شبيه سازي میدانند، ولی دكتر پان ویلموت معتقد است كه مرگ زودرس دالی ارتباطی با شبيه سازي نداشته و به دلیل یك عفونت تنفسی شایع در میان گوسفندها بوده است.

یادبود گوسفند دالی در موزۀ سلطنتی اسکاتلند

یك مشكل اصلی در شناخت عواقب شبيه سازي آن است كه متاسفانه بسیاری از حیوانات شبيه سازي شده به اندازه كافی زنده نمانده اند. این موضوع باعث شده است تا دانشمندان اطلاعات كافی در مورد اینكه، حیوانات شبيه سازي شده چگونه زندگی كرده و پیر میشوند، به دست بیاورند. سالم به نظر رسیدن در سن كم به تنهایی یك نشانه خوب برای بقای طولانی مدت موجودات شبيه سازي تلقی نمیشود.

در حقیقت این حیوانات به دلیل مردن اسرارآمیزشان شهرت دارند. به عنوان مثال، نخستین گوسفند شبيه سازي شده استرالیایی پیش از مرگ كاملا سالم و سرحال به نظر می رسید و نتایج كالبدشكافی ها نتوانستند علت مرگش را مشخص كنند.در سال ۲۰۰۲، پژوهشگران موسسه وایت هد در ماساچوست آمریكا اعلام كردند كه رگهای موش های همانندسازی شده دارای اشكالاتی هستند. آنها در تجزیه و تحلیل بیش از ۱۰/۰۰۰ سلول كبد و جفت موشهای همانندسازی شده، متوجه شدند كه در حدود ۴ درصد از عملكرد ژنها غیرعادی بوده است. به عقیده دانشمندان تغییراتی در فعالیت طبیعی آنها و یا بروز یك سری ژنهای خاص علت بروز این اشكالات هستند.

یك مشكل دیگر به ویژه در مورد همانندسازی گونه های منقرض شده آن است كه در این موارد به طور طبیعی نمونه منفرد شبيه سازي شده به تنهایی قادر به خلق یك جمعیت بارور كننده دیگر نخواهد بود. علاوه بر این، حتی در صورتی كه هر دو جنس مذكر و مونث آن موجود زنده وجود داشته باشند، معلوم نیست كه آیا آنها در غیاب والدینی كه بایستی به آنها رفتار طبیعیشان را بیاموزند، قادر به زندگی خواهند بود یا خیر. غیر از موارد فوق، ممكن است همانندسازی برخی از حیوانات منقرض شده نظیر دایناسورها در آینده دور، خطرات بالقوه زیادی را برای انسانها داشته باشند. فیلم پارك ژوراسیك كه صرفا یك فیلم علمی و تخیلی بود، مو را بر تن راست میكرد. حال فكر كنید اگر این علم و تخیل به واقعیت تبدیل شود چه اتفاقاتی ممكن است در جهان روی دهد.

كسانی كه كتاب پارك ژوراسیك را خوانده و یا فیلم آن را دیده اند، بیشتر از سایرین با این مورد استفاده شبيه سازي آشنایی دارند. بازسازی مواد ژنتیكی گونه های منقرض شده از مدتها قبل مدنظر دانشمندان بوده است. یكی از مواردی كه اخیرا دانشمندان در حال كار بر روی آن هستند، یك نوع ماموت پشمالو است.

متاسفانه تلاشها برای گرفتن مواد ژنتیكی از ماموتهای یخ زده تاكنون موفقیت آمیز نبوده اند. مشكل اصلی این است كه در این گونه موارد سلول تخمك و رحمی كه قرار است سلول همانندسازی شده در آن كاشته شوند، از گونه های متفاوتی هستند. این موضوع امكان موفقیت عمل شبيه سازي را بسیار مشكل ساخته است. علاوه بر این، برای همانندسازی گونه های منقرض شده باید یك DNA سالم و كامل وجود داشته باشد. با این وجود درحال حاضر یك تیم روسی ـ ژاپنی در حال بررسی و كار بر روی همانندسازی ماموتها هستند.


استفاده از تكنولوژی شبیه سازی درمانی در انسان

ممكن است روزی از تكنولوژی شبيه سازي درمانی در انسانها برای تولید اعضای بدن از یك سلول استفاده شود. همچنین شاید بتوان با كمك این تكنولوژی سلولهای سالمی را تولید و آنها را جایگزین سلولهایی كه در اثر بیماریهای تحلیل برنده، مثل آلزایمر یا پاركینسون خراب شده اند ،كرد. دانشمندان امیدوارند روزی بتوانند از شبيه سازي درمانی برای تولید اعضا و بافتها به منظور پیوند استفاده كنند. برای انجام این عمل، DNA باید از فردی كه به پیوند نیاز دارد گرفته شده و وارد یك سلول تخمك بدون هسته شود. پس از تقسیم تخمك حاوی مواد ژنتیكی بیمار، سلولهای بنیادی حاصله كه قابلیت تبدیل به هر گونه بافتی را دارند كشت داده میشوند.

خداحافظ دالي

منبع

برچسب ها :
تمام حقوق برای www.Zistshenas.ir محفوظ است و کپی برداری از مطالب، تنها با ذکر منبع مجاز می باشد.

خیلی خوب بود……………..


خیلی خوب بود مرسی از لطف شما


ممنون واقعا ممنون ما داریم در مورد شبیه سازی تحقیق میکنیم اگه می تونین کمکمون کنین


lotfan baraye man az daroohaye javan sazi v laghari begooid ba tashakor

*



تبلیغات


webtab

آخرین ارسال ها

نرم افزارهای ضروری

Mozila FireFox Mozila FireFox
آخرین نسخه
Google Chrome Google Chrome
آخرین نسخه
Internet Explorer 12 Internet Explorer 12
آخرین نسخه

تبلیغات متنی

آخرین دیدگاه‌ها

با عضویت در خبرنامه ی ما از آخرین مطالب ما در ایمیل خود با خبر شوید