Home Home Information Contact Site Map Library English Site
بخش‌های اصلی
صفحه‌ی اصلی::
آموزش زیست‌شناسی::
بوم‌شناسی::
تاریخ زیست‌شناسی::
جانورشناسی::
دیرین‌شناسی و تکامل::
ژنتیک::
سلول و مولکول::
فناوری زیستی::
گیاه‌شناسی::
قارچ‌ها و جلبک‌ها::
میکروب‌شناسی::
برترین مقاله‌ها::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
آخرین مطالب سایر بخش‌ها
:: نقش کتابخانه‌های دیجیتال چندرسانه‌ای در پیشرفت آموزش
:: چه چیزی دختران را دختر می‌سازد؟
:: ترویج علم با دانش‌نامه‌های الکترونیکی
:: کتاب‌های اخترشناسی و فضا منتشر شد
:: پژوهشگر تاریخ علم چه کار می کند؟
دنیای DNA

AWT IMAGE

برترین عکس‌ها از طبیعت

AWT IMAGE

مرکز آموزش ژنتیک

AWT IMAGE

:: زهر در برابر غذا ::
 | تاریخ ارسال: ۱۳۸۴/۱۲/۶ | مترجم: آقاي حسن سالاری | 

چه چیزی در سمندرآبی، بادکنک ماهی، هشت پای حلقه آبی، خرچنگ نعل اسبی، ستاره ‌ی دریایی و کرم‌های پهن مشترک است؟ در بدن این جانوران، باکتری‌هایی زندگی می‌کنند که یکی از مرگبارترین زهر ‌های طبیعت را می‌سازند. این باکتری ها در برابر غذایی که دریافت می‌کنند، میزبان خود را به دفاع شیمیایی کارآمدی مجهز می‌سازند. این زهر که تتراتوتوکسین ( TTX ) نام دارد، 10 هزار بار از سیانید مرگبارتر است و ساختمان مولکولی بی‌مانندی دارد.

تتراتوتوکسین نخستین ‌ بار در دهه ‌ی 1960 از سمندر آبی استخراج شد. وقتی شیمیدان‌ها ساختمان مولکولی آن را بررسی کردند ، متوجه شدند این زهر با تمام زهر هایی که تا آن زمان با آن ‌ ها رو به رو شده بودند، تفاوت دارند. این ترکیب، نه استروئید بود ، نه کربوهیدارت و نه آلکالوئید. حتی از اسید آمینه ‌ های شناخته شده هم نبود : مولکول کوچکی که ساختمان قفس مانند بی‌نظیری دارد و بر دستگاه عصبی تاثیر می‌گذارد و سه اتم هیدروژن عامل پیامدهای هولناک آن هستند. این سه اتم با کمک یک دیگر یک گروه گوانیدیوم را می‌سازند .

وقتی زهر به بدن قربانی وارد می‌شود با اثر بر کانال‌های سدیم سلول‌های عصبی را از کار می‌اندازد. گروه گوانیدیم به طور محکم به ورودی کانال متصل می‌شود. به عبارت دیگر، این مولکول همانند درپوشی عمل می‌کند که به طور برگشت ‌ پذیر روی دهانه ‌ی کانال‌های سدیمی آکسون‌های عصب قرار می‌گیرد و از پیام ‌رسانی عصبی جلوگیری می‌کند. در واقع TTX ، مانند کلیدی که به نادرست درون قفلی شده است و به آسانی هم بیرون نمی‌آید، کانال‌های سدیمی را می‌بندد و به این ترتیب ، از جابه‌جایی یون‌های سدیم از خلال غشای پلا سمایی سلول‌های عصبی جلوگیری می‌کند . یادآور می‌شود که جریان یون‌های سدیم برای جابه‌جایی عادی پیام عصبی ضروری است.

قربان یان ‌ زهر بادکنک ماهی یا شناگری که مورد گزش هشت پای حلقه ‌ آبی قرار گرفته است، در آغاز پیرامون د هان خود احساس سوزش می‌کند. این احساس به سرعت به سرتاسر بدن گسترش می‌یابد و با فلج شدن، احساس گرما، حالت تهوع و لرز همراه می‌شود. اما چون TTX نمی‌تواند از سد خونی ‌ مغزی بگذرد ، با وجودی که عصب ‌های محیطی قربانی از کار می‌افتند، او هوشیاری خود را حفظ می‌کند. اغلب قربانیان چند ساعت یا چند روز پس از این که این زهر کانال‌های سدیمی را مسدود کرد، می‌میرند.

چگونه آفریدگانی که بر شاخه‌های گوناگون درخت زندگی قرار می‌گیرند، جداگانه این نوع دفا ع نامعمول را به وجود آورده‌اند؟ در سال 1984 ، «موشر» و «فرد فورمن» پیشنهاد کردند همه گونه ‌ه ای دارای TTX ، با میکروب ناشناخته‌ای رابطه ‌ی ‌ همزیستی دارند که عامل جنگ افزار مولکولی نامعمول این جانوران است. پیشنهاد این شیمیدان‌های آمریکایی را دو شیمیدان ژاپنی به نام‌های «تاک ا ش ی نوگوچی» و «تامائو یاسوموتو» جدی گرفتند . آنان چند گونه باکتری دریایی پیدا کردند که مقدار کمی TTX تولید می‌کردند.

اما مخالفان این نظریه عنوان کردند که مقدار زهری که این میکروب‌ها در آزمایشگاه تولید می‌کنند، آن اندازه کم است که میزان زهری را که به طور معمول در بدن بادکنک ماهی‌ها و دیگر گونه‌های دارای TTX یافت می‌شود، توجیه نمی‌کند. بسیاری از پژوهشگران به جای پذیرفتن فرضیه ‌ی همزیستی موشر، به فرضیه ‌ی «زنجیره ‌ی غذایی آلوده» روی آوردند: همانند DDT که طی زنجیره‌های غذایی در پیکر جانوران بالای زنجیره جمع می‌ شود ، TTX از خلال شبکه‌ای از جانداران ایمن از TTX که از یکدیگر تغذیه می‌کنند، می‌گذرد و در بافت‌های مصرف ‌ کنندگان بعدی انباشته می‌شود . این فرضیه به عنوان تنها راه توضیح غلظت بالای TTX در بعضی گونه‌های شکارچی پذیرفته شد.

اما در سال 1997 گروهی از زیست‌شناسان کره جنوبی به رهبری «میونک جالی» شاهدی بر تأیید نظریه ‌ی همزیستی به دست آوردند. این گروه ، باکتری‌هایی در روده ‌ی بادکنک ماهی پیدا کردند که به‌راستی کارخانه ‌ی جنگ افزار شیمیایی این جانور را می‌سازند. وقتی این باکتری‌ها که Vibrio LM-1 نامیده شدند، روی محیط کشت قرار گرفتند، TTX تولید کردند. پس از این کشف ، این باکتری‌ها در پیکر جانوران زهری دیگر نیز کشف شدند. به این ترتیب، فرضیه ‌ی همزیستی ثابت شد. اما آیا باکتری‌هایی که TTX تولید می‌کنند، همزیست‌های مهربانی هستند که با جانور میزبان خود همکاری صمیمانه‌ای دارند یا آنان قاتلان فرصت ‌ طلبی هستند ؟

اغلب جانوران دریایی قربانیان این قاتلان بالفطره ‌ هستند . اما گروهی آموخته‌اند که با آن ‌ ها زندگی کنند. اما چگونه است که این باکتری ‌ های مهلک به میزبان‌ خود آسیب نمی‌رسانند؟ به نظر می‌رسد، این میزبان‌ها طی رابطه ‌ی همزیستی درازمدت خود با این باکتری ‌ ها نسبت به زهر آن ‌ ها پایدار شده‌اند. برای مثال، در بادکنک‌ ‌ ماهی پروتئین کانال سدیمی طوری جهش پیدا کرده است که دیگر TTX نمی‌تواند به آن پیوند شود. به تازگی «کانیو یاماموری» از دانشگاه کیتاساتوی ژاپن پروتئین‌هایی را در خود بادکنک ماهی کشف کرده است که به طور اختصاصی به TTX پیوند می‌شوند و به این ترتیب TTX سرگردان در خون را جارو می‌کنند. پروتئین‌های مشابهی در خرچنگ‌های نعل اسبی نیز کشف شده‌اند.

شکی نیست که زهر مهلک این باکتری‌‌ها ، جانور میزبان را به سلاح شیمیایی کارآمدی مجهز می‌سازد. باکتری‌ها در برابر این هدیه نامعمول ، اما مفید، چه چیزی دریافت می‌کنند؟ پذیرفته‌ترین توجیه این است که آن ‌ ها زهر را در برابر غذا مبادله می‌کنند. به نظر می‌رسد این باکتری‌ها در آب دریا به صورت آزاد نیز زندگی می‌کنند. اما با لانه‌ گزیدن در روده ‌ی بادکنک ماهی یا غده‌های بزاقی هشت ‌ پای حلقه ‌ آبی، از امکانات غذایی مناسبی بهره‌مند می‌شوند و در برابر این میزبانی سودمند، دفاع شیمیایی کارآمدی برای میزبان‌های خود فراهم می‌سازند. بدون شک در این محیط سرشار از غذاهای آماده، آن ‌ ها زهر بیش ‌ تری تولید می‌کنند .

پرسشی که برجای می‌ماند این است که چرا این باکتری‌ها طی تکامل توان تولید TTX را به دست آورده‌اند؟ برخی براین باوراند که آن ‌ ها ممکن است از این زهر برای رقابت با سایر میکروب‌ها استفاده می‌ کنند. اما موشر و همکارانش با بررسی فعالیت ضد باکتری احتمالی این مولکول ، در آزمایشگاه به نتیجه رسیدند که این نظر نادرست است؛ TTX روی بیش‌تر باکتری‌ها اثر مهارکننده‌ای نداشت. «پیتر آندرسون» ، عصب شناس دانشگاه فلوریدا ، پذیرفته شده ‌ ترین توجیه را پیشنهاد کرده است . به نظر او TTX یک فرآورده ‌ی جانبی سوخت و ساز باکتری است، فرآورده‌ جانبی که برای باکتری غذای آماده و برای میزبان دفاع کارآمد فراهم می‌کند.

منبع:

Furlow, B. "the Freelance Poisoner." New Scientist 169.2274 (20 January 2001): 30–33.

روی شبکه:

1. Tetrodotoxin: ...an ancient alkaloid from the sea...

2. The Biology of the Venom of Hapalochlaena maculosa

3. Blowfish Toxin: A New Approach to Pain Management

4. At the molecular level, the predator is the prey

  
تسهیلات مطلب
سایر مطالب این بخش سایر مطالب این بخش
نسخه قابل چاپ نسخه قابل چاپ
ارسال به دوستان ارسال به دوستان


کد امنیتی را در کادر بنویسید >
::
دفعات مشاهده: 6077 بار   |   دفعات چاپ: 2209 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 291 بار   |   0 نظر
زیست‌شناسی
Persian site map - English site map - Created in 0.057 seconds with 1062 queries by yektaweb 3505