بوی بی‌نظیر باران حاصل کار باکتری‌ها برای تولید مثل است!
تاریخ انتشار: ۲۰ فروردین ۱۳۹۹ | کد خبر: ۲۷۵۳۰۰۶۸
تحقیقات جدید نشان می‌دهد بوی منحصر به فرد باران بر روی خاک، حاصل یک واکنش شیمیایی است که توسط باکتری‌ها انجام می‌شود و به توضیح اینکه چرا این باکتری‌ها برای این کار تکامل یافته‌اند، می‌پردازد.
به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، تحقیقات جدید گروهی از دانشمندان بین‌المللی نشان می‌دهد که بوی بی‌نظیر باران پس از بارش روی خاک، به وسیله باکتری‌هایی ایجاد می‌شود که سعی در جذب یک بندپای خاص به عنوان روشی برای پخش تخم‌های خود دارند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
این بو نمونه‌ای ۵۰۰ میلیون ساله از ارتباطات شیمیایی است که برای کمک به نوع خاصی از باکتری‌ها منتشر می‌شود.
دانشمندان مدت‌ها است که مجذوب بوی بی‌نظیری هستند که هنگام باران به مشام می‌رسد. این بو به ویژه وقتی باران روی خاک خشک می‌بارد، برجسته می‌شود.
دو محقق استرالیایی پس از یک تحقیق تأثیرگذار در دهه ۱۹۶۰ به نام "رایحه گتریکور"(odor petrichor)، به این نتیجه رسیدند که روغن مخصوصی توسط گیاهان خاص در دوره‌های خشکسالی تولید می‌شود و سپس هنگام بارش باران در هوا آزاد می‌شود.
"پتریکور" یک رایحه خاکی است که هنگام بارش باران روی خاک خشک تولید می‌شود.
یکی از اجزای اصلی این "رایحه پتریکور" یک ترکیب آلی به نام "ژئوسمین"(geosmin) است. دانشمندان مدتی است که می‌دانند که یک سرده رایج از باکتری‌ها معروف به "استرپتومایس"(Streptomyces)، "ژئوسمین" تولید می‌کنند. تقریباً تمام گونه‌های "استرپتومایس" هنگام مرگ می‌توانند "ژئوسمین" آزاد کنند، اما تاکنون مشخص نبود که چرا باکتری‌ها این رایحه خاص را تولید می‌کنند.
"ژئوسمین" یک ترکیب آلی است که طعم و بوی متمایز خاک را ایجاد می‌کند. ژئوسمین مسئول طعم و مزه خاکی چغندر(لبو) نیز هست. همچنین در ایجاد آن رایحه قوی که در اثر بارش باران روی خاک، پس از یک دوره هوای گرم و خشک به وجود می‌آید، تاثیر به سزایی دارد.
"مارک باتنر" یکی از محققان این مطالعه جدید می‌گوید: این واقعیت که همه آنها ژئوسمین تولید می‌کنند، نشان می‌دهد که این یک مزیت انتخابی برای باکتری‌ها است، در غیر این صورت آنها این کار را نمی‌کردند.
بنابراین ما شک کردیم که آنها به نشانه و قصد انجام چیزی این کار را می‌کنند و بدیهی‌ترین فرضیه این بود که این کار را برای جذب برخی حیوانات یا حشرات به منظور توزیع تخم‌های خود انجام می‌دهند.
محققان اکنون در آزمایشات آزمایشگاهی و میدانی خود دریافته‌اند که ژئوسمین به طور خاص نوعی از بندپایان کوچک به نام "دم فنری" را به خود جلب می‌کند. محققان با مطالعه "دم فنری‌ها" دریافتند که این موجودات مستقیماً می‌توانند ژئوسمین را حس کنند.
محققان می‌گویند که هر دوی این موجودات همراه با یکدیگر تکامل یافته‌اند و استرپتومایس‌ها به عنوان غذا برای دم فنری‌ها استفاده می‌شوند، در حالی که در ازای آن، دم فنری‌ها تخم‌های این باکتری‌ها را گسترش می‌دهند و به تولید جمعیت‌های جدید اترپتومایس‌ها کمک می‌کنند.
"باتنر" توضیح می‌دهد: در این بین، منافع متقابل وجود دارد. دم فنری‌ها، استرپتومایس‌ها را می‌خورند، بنابراین ژئوسمین آنها را به عنوان یک منبع غذایی با ارزش جذب می‌کنند. دم فنرها نیز در مقابل، تخم‌های آنها را از طریق مدفوع خود پخش می‌کنند، بنابراین استرپتومایس‌ها پراکنده می‌شوند. این روند شبیه به کار پرندگانی است که میوه گیاهان را می‌خورند و در مقابل، دانه‌های آنها را نیز توزیع می‌کنند که این به نفع گیاهان است.
این رابطه همزیستی، برای بقای استرپتومایس‌ها مهم است، زیرا باکتری‌ها به دلیل داشتن برخی از ترکیبات آنتی بیوتیکی خاص که برای ارگانیسم‌های دیگر مانند مگس‌های میوه یا نماتدها سمی است، نمی‌توانند از طریق آنها پخش شوند. از طرف دیگر، دم فنری‌ها تعدادی از آنزیم‌های جدید تولید می‌کنند که می‌توانند آنتی بیوتیک‌های تولید شده توسط استرپتومایس‌ها را سم‌زدایی کنند.
این کشف جدید و قانع کننده نشان می‌دهد که رایحه نم باران حاصل از یک رابطه نزدیک به ۵۰۰ میلیون ساله بین باکتری‌ها و بندپایان است.
"باتنر" می‌افزاید: ما قبلاً اعتقاد داشتیم که تخم‌های استرپتومایس‌ها توسط باد و آب توزیع می‌شوند، اما اکنون دریافته ایم که اینگونه نیست. بنابراین، این بندپایان بدوی کوچک در تکمیل چرخه زندگی استرپتومایس‌ها نقشی حیاتی دارند. ضمن اینکه استرپتومایس‌ها یکی از مهمترین منابع آنتی بیوتیک برای دانشمندان هستند.
این مطالعه جدید در مجله Nature Microbiology منتشر شده است.
لینک کوتاه: asriran.com/0031yMمنبع: عصر ایران
کلیدواژه: باران بوی باران تولید می کنند نشان می دهد بارش باران باکتری ها روی خاک
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.asriran.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «عصر ایران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۷۵۳۰۰۶۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
داروهای غیر آنتی‌بیوتیک باکتری‌ها را از بین می‌برند؟
به گزارش خبرآنلاین، تاریخ بشر با کشف آنتی‌بیوتیک‌ها در سال ۱۹۲۸ برای همیشه تغییر کرد. بیماری‌های عفونی مانند ذات‌الریه، سل و سپسیس بسیار گسترده و کشنده بودند تا اینکه پنی‌سیلین آنها را قابل درمان کرد.
ایسنا در گزارشی نوشت: با آنتی‌بیوتیک‌ها روش‌های جراحی که زمانی با خطر بالای عفونت همراه بودند، ایمن‌تر و معمول‌تر شدند. آنتی‌بیوتیک‌ها لحظه‌ای پیروزمندانه در علم را رقم زدند که کار پزشکی را متحول کرد و جان افراد بی‌شماری را نجات داد. اما آنتی‌بیوتیک‌ها اخطاری ذاتی دارند؛ زمانی که بیش از حد مورد استفاده قرار گیرند، باکتری‌ها می‌توانند به این داروها مقاوم شوند.
سازمان بهداشت جهانی تخمین زده است که این ابر میکروب‌ها باعث مرگ ۱.۲۷ میلیون نفر در سراسر جهان در سال ۲۰۱۹ شدند و شاید در سالهای آینده به تهدیدی فزاینده برای سلامت عمومی جهانی تبدیل شوند.
اکتشافات جدید به دانشمندان کمک می‌کنند تا با این چالش به روش‌های نوآورانه روبرو شوند. نتایج تحقیقات نشان داده است که حدود یک چهارم داروهایی که اغلب به‌عنوان آنتی‌بیوتیک تجویز نمی‌شوند، مانند داروهای مورد استفاده برای درمان سرطان، دیابت و افسردگی، می‌توانند باکتری‌ها را در دوزهایی که به‌طور معمول برای افراد تجویز می‌شود، از بین ببرند.
درک مکانیسم‌های زیربنایی چگونگی سمی بودن داروهای خاص برای باکتری‌ها، ممکن است تبعات گسترده‌ای برای پزشکی داشته باشد. اگر داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی باکتری‌ها را به روش‌های متفاوتی از آنتی‌بیوتیک‌های استاندارد هدف قرار دهند، می‌توانند به‌عنوان سرنخ در تولید آنتی‌بیوتیک‌های جدید عمل کنند. اما اگر داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی باکتری‌ها را به روش‌های مشابه آنتی‌بیوتیک‌های شناخته شده از بین ببرند، استفاده طولانی‌مدت از آنها، مانند درمان بیماری‌های مزمن، ممکن است ناخواسته مقاومت آنتی‌بیوتیکی را افزایش دهد.
ماریانا نوتو گیلن، فارغ‌التحصیل از دانشگاه بوئنوس آیرس آرژانتین در علوم زیستی با تاکید بر زیست‌شناسی مولکولی، گفت در تحقیقی، من و همکارانم روش یادگیری ماشینی جدید ایجاد کردیم که نه تنها چگونگی کشتن باکتری‌ها توسط داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی را شناسایی می‌کند، بلکه می‌تواند به یافتن اهداف باکتریایی جدید برای آنتی‌بیوتیک‌ها نیز کمک کند.
روش‌های جدید از بین بردن باکتری‌ها
نوتو گیلن بیان کرد دانشمندان و پزشکان متعددی در سرتاسر جهان در حال مقابله با مشکل مقاومت دارویی هستند، ازجمله من و همکارانم در آزمایشگاه میچل در دانشکده پزشکی ماساچوست آمریکا، از ژنتیک باکتری‌ها برای بررسی اینکه کدام جهش باکتری‌ها را نسبت به داروها مقاوم‌تر یا حساس‌تر می‌کند، استفاده می‌کنیم.
وی اظهار کرد: هنگامی که من و گروه تحقیقاتی در مورد فعالیت گسترده ضد باکتریایی داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی مطلع شدیم، چالش ایجاد شده این داروها ما را به خود مشغول کرد که چگونه این داروها باکتری‌ها را از بین می‌برند.
گیلن توضیح داد: من حدود ۲ میلیون مورد سمیت بین ۲۰۰ دارو و هزاران باکتری جهش‌یافته را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کردم. با استفاده از الگوریتم یادگیری ماشینی که برای استنباط شباهت‌های بین داروهای مختلف ایجاد کردم، داروها را بر اساس نحوه تأثیر آنها بر باکتری‌های جهش یافته در یک شبکه با هم گروه‌بندی کردم.
نوتو گیلن اظهار کرد: طرحهای من به‌وضوح نشان می‌داد که آنتی‌بیوتیک‌های مطرح به‌دلیل کلاس‌های شناخته‌شده مکانیسم‌های کشنده، به‌شدت با هم گروه‌بندی شده‌اند. به‌عنوان مثال، تمام آنتی‌بیوتیک‌هایی که دیواره سلولی؛ لایه محافظ ضخیم اطراف سلول‌های باکتریایی، را هدف قرار می‌دهند با هم گروه‌بندی شدند و به‌خوبی از آنتی‌بیوتیک‌های دخیل در تکثیر دی‌ان‌ای باکتری‌ها، جدا شده‌اند.
وی اضافه کرد: جالب اینجاست که وقتی داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی را به تجزیه و تحلیل خود اضافه کردم، آنها قطب‌های جداگانه‌ای از آنتی‌بیوتیک‌ها را تشکیل دادند. این امر نشان می‌دهد که داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی و آنتی‌بیوتیکی راههای مختلفی برای از بین بردن سلول‌های باکتریایی دارند. در حالی که این گروه‌بندی‌ها نشان نمی‌دهند که چگونه هر دارو به‌طور خاص آنتی‌بیوتیک‌ها را از بین می‌برد، اما نشان می‌دهد که دسته‌بندی‌شده‌ها به احتمال زیاد به روش‌های مشابهی کار می‌کنند.
گیلن در ادامه گفت اینکه ما توانستیم اهداف دارویی جدیدی را در باکتری‌ها برای کشتن آنها پیدا کنیم حاصل تحقیقات همکارم کارمن لی است. وی صدها نسل از باکتری‌ها را رشد داد و در معرض داروهای مختلف غیر آنتی‌بیوتیکی قرار داد که اغلب برای درمان اضطراب، عفونت‌های انگلی و سرطان تجویز می‌شدند.
تعیین توالی ژنوم باکتری‌هایی که تکامل یافته و با حضور این داروها سازگار شده‌اند، به ما امکان مشخص کردن پروتئین باکتریایی خاصی را می‌دهد که تری‌کلابندازول، داروی مورد استفاده برای درمان عفونت‌های انگلی، هدف قرار می‌دهد تا باکتری را از بین ببرد. نکته مهم این است که آنتی‌بیوتیک‌های فعلی به‌طور معمول این پروتئین را هدف قرار نمی‌دهند.
وی خاطرنشان کرد: علاوه بر این، ما متوجه شدیم که ۲ داروی غیر آنتی‌بیوتیک دیگر که از مکانیسم مشابهی مانند تری‌کلابندازول استفاده می‌کنند نیز همان پروتئین را هدف قرار می‌دهند. این امر نشان‌دهنده قدرت طرحهای شباهت دارویی ما برای شناسایی داروهایی با مکانیسم‌های کشندگی مشابه بود، حتی زمانی که این مکانیسم هنوز ناشناخته بود.
کمک به کشف آنتی‌بیوتیک
یافته‌های این تحقیق فرصت‌های متعددی را در اختیار محققان قرار می‌دهد تا نحوه عملکرد داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی متفاوت از آنتی‌بیوتیک‌های استاندارد را بررسی کنند. روش این محققان برای نقشه‌برداری و آزمایش داروها همچنین این پتانسیل را دارد که مشکل مهم در توسعه آنتی‌بیوتیک‌ها را برطرف کند.
جستجوی آنتی‌بیوتیک‌های جدید اغلب مستلزم صرف منابع قابل توجهی برای غربالگری هزاران ماده شیمیایی است که باکتری‌ها را می‌کشند و نحوه عملکرد آنها را مشخص می‌کند. اکثر این مواد شیمیایی مشابه آنتی‌بیوتیک‌های موجود عمل می‌کنند و کنار گذاشته می‌شوند.
محققان گفتند: کار ما نشان می‌دهد، ترکیب غربالگری ژنتیکی با یادگیری ماشینی می‌تواند به کشف مواد شیمیایی کمک کند که قادر به از بین بردن باکتری‌ها به روش‌هایی هستند که محققان پیش از این به کار نبرده‌اند. راههای مختلفی برای کشتن باکتری‌ها وجود دارد که هنوز از آنها بهره‌برداری نکرده‌ایم و هنوز راه‌هایی وجود دارد که می‌توانیم برای مبارزه با تهدید عفونت‌های باکتریایی و مقاومت آنتی‌بیوتیکی در پیش بگیریم.
۴۷۲۳۶
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1899552
تیم فوتسال افغانستان نیمی از راه جام جهانی را طی کرد