X
تبلیغات
رایتل
وب نوشت ‌های دانش آموز سال دوم تجربی
دوشنبه 4 مهر‌ماه سال 1384
رمزگشایی پیچیده‌ترین فرایندهای سلولی

نقاشی‌ها و طرح‌های علمی دکتر عماد تاج خورشید، بیوفیزیکدان جوان ایرانی دانشگاه «الی‌نویز» آمریکا در ترسیم و تبیین دقیق و قابل درک اسرار حرکت پیچیده مولکول‌های آب و قند از کانال‌های پروتئینی جداره سلول‌ها، توجه محافل علمی و دانشمندان علوم زیستی را برانگیخته است. به گفته دانشمندان این طرح‌ها و نقاشی‌های هنرمندانه زیستی بیشتر شبیه رویدادی بزرگ با اهداف کاملا علمی است ، نه اهداف هنری.طراحی‌ها و نقاشی‌های این فیزیکدان جوان ایرانی که در میان آنها تصاویر انیمیشنی و حتی چندین پیکره و احجام دست ساخت هم دیده می‌شوند ، چگونگی فرایند حرکت مولکول‌های آب و ترکیبات قندی را از کانال‌های پروتئینی جداره سلول‌ها به نمایش گذاشته است.این تصاویر دست ساخته جالب به خوبی درک کاملی از فعل و انفعالات شیمیایی میان اتم ‌ها و مکانیسم‌های مولکولی در تمامی جانداران از جمله انسان‌ها را ترسیم می‌کنند.از سوی دیگر عماد تاج خورشید که این اقدام جالب علمی را با همکاری تنی چند از همکاران علمی ـ تحقیقاتی خود از جمله «یاوانگ» از دانشجویان مقطع دکتری و «کلاوس شالتن» از پروفسورهای برجسته دانشگاه الی‌نویز صورت داده است می‌گوید: ترسیم این تصاویر خود به تنهایی کافی به نظر نمی‌رسد. در عین حال باید بتوان از این تصاویر و نقاشی‌های علمی پیام روشنی در خصوص حرکات مولکولی در جداره سلول‌ها ارائه کرد.به گفته سایر دانشمندان چنین ترسیم‌های علمی به عنوان یکی رویداد مهم علمی در فیزیکی سلولی و اتمی محسوب می‌شود. محققان این برنامه جالب علمی از جمله تاج خورشید دریافتند که این فرایندهای علمی نه تنها به برخی از واژه‌ها و به اصلاح نقاط گذر در حد اتم بستگی ندارد بلکه به این که کانال‌های پروتئینی در حد انگستروم هستند یا نه نیز بستگی دارد.محققان می‌گویند: که این تصاویر به خوبی جزئیات مربوط به این فعل و انفعالات مهم و تبادلات مولکولی را نشان می‌دهند.در همین حال پروفسور شولتن نیز می‌گوید: این نوع فرایند علمی نمونه خوبی یکی از اساس‌ترین و مهمترین فرایندهای بیولوژیکی محسوب می‌شود و در واقع بررسی آنها برای بررسی دقیق‌ اندام‌های حیاتی انسان بسیار مهم و ضروری است. به گفته محققان این برنامه علمی، عدم کارکرد درست و دقیق این فرایندها به طیفی از عوامل از جمله بیماری‌ها بستگی دارد.تاج خورشید در حالی این تصاویر زیبای علمی را ارائه کرده است که در سال گذشته‌، با ارائه توضیح علمی در خصوص حرکات مولکول‌های آبی از کانال‌های غشاهای سلولی که به وسیله پروتیئن‌های به نام «اکواپورین‌ها‌» شکل گرفته‌اند، حیرت محافل علمی را بر انگیخت و حتی به عنوان تجسم فکری برتر سال جایزه مشترک بنیاد ملی علوم آمریکا و مجله علمی «ساینس» را به خود اختصاص داد.تحقیقات دکتر تاج خورشید که در ادامه کشفیات دکتر «پیتر آگره» درباره‌ این پروتئین‌ها انجام شده، نقش موثری در تبیین و توسعه کشفیات این دانشمند دانشکده پزشکی دانشگاه «جان ‌هاوکینز» آمریکا و اعطای جایزه نوبل شیمی 2003 به وی داشته است.از نکات جالب این نقاشی‌های علمی ، رنگ آمیزی دقیق آنها است که بیش از هر نکته‌ای حرکات مولکولی از غشاء سلول‌ها را نمایان می‌سازد.تاج خورشید در این خصوص می‌گوید: ما قصد داشته‌ایم که یک رویداد فعال و داینامیک را به نمایش بگذاریم.اکنون به نظر می‌رسد که تاج خورشید در این زمینه تبدیل به یک پیشرو شده باشد.
این دانشمند 40 ساله ایرانی در ابتدا دروس مربوط به روان‌شناسی را مطالعه می‌کرد سپس مدرک دکتری خود در رشته داروسازی در دانشگاه علوم پزشکی تهران دریافت کرد پس از آن نیز مدرک دیگری در مقطع دکتری در بیوفیزیک از دانشگاه «هایزنبرگ» آلمان دریافت کرد.وی در آلمان، مطالعه بر روی مدل‌های رایانه‌یی در طرح‌های دارویی و بررسی کانال‌های پروتئینی و جداره سلول‌ها را‌ آغاز کرد.این مطالعات وی را به پروفسور شولتن در دانشگاه الی‌نویز رهنمون ساخت که سال‌ها بود به دنبال آن چه که تاج خورشید در حال بررسی آن بود ، می‌گشت.به این ترتیب تاج‌خورشید از سال 2000 به عنوان محقق پست دکتری در دانشگاه «ایلی‌نویز» آمریکا فعالیت خود را در زمینه شبیه‌سازی رایانه‌یی ساختمان و سازوکار عملکرد پروتئین‌های موثر در انتقال مواد از غشاء سلولها ادامه داد.شولتن توانایی تاج خورشید را در مورد ستایش خود قرار داده و می‌گوید که از توانایی‌هایی او حیرت آور شده بود. آنها توانستند که با شبیه سازی‌های رایانه‌یی گام بلندی در رسیدن به هدف چندین ساله خود بردارند. آنها برای رسیدن به این منظور از یک ابررایانه جهت بررسی 1000 فرایند در طول 10 روز استفاده کردند.به گفته تاج خورشید، تبادلات مولکولی در این فرایند‌ها میان 100 هزار تا 150 هزار اتم در هر یک کادریلیون ( یک میلیون میلیاردم ) ثانیه صورت می‌گیرد.به گزارش ایسنا، تاج‌خورشید که در حال حاضر به تدریس بیوفیزیک در دانشگاه الی‌نویز اشتغال دارد و حتی از این تصاویر نقاشی برای انتقال مفاهیم علمی به دانشجویانش استفاده می‌کند، معتقدست با این که تاکنون به پیشرفت‌های زیادی در ترسیم چنین فرایندهای پیچیده‌ای دست یافته، با این حال هنوز مراحل طی نشده فراوانی برای ارائه تصاویری گویاتر از تبادلات ملکولی در غشای سلول‌ها وجود دارد.