اخیراً یک تیم بین المللی از محققان به رهبری دانشگاه ماساچوست آمهرست در این مجله اعلام کرده اند زیست شناسی فعلی که آمیب صدا زد ناگلریا مجموعه‌های متمایزتری از توبولین‌ها که برای فرآیندهای سلولی خاص استفاده می‌شوند، بیش از آنچه قبلاً تصور می‌شد تکامل یافته است. بینش آنها پیامدهای زیادی دارد، که از توسعه درمان‌هایی برای عفونت‌های مغزخوار گرفته تا درک بهتر این که چگونه زندگی روی زمین چنین تنوع عظیمی را تکامل داده است.
بیشتر زندگی روی زمین به مجموعه ای از پلیمرها به نام میکروتوبول ها متکی است که از توبولین تشکیل شده اند تا طیف وسیعی از وظایف را در داخل سلول های خود انجام دهند. این میکروتوبول‌ها مانند 2x4s سلول هستند و در همه چیز از کمک به حرکت سلول گرفته تا انتقال غذا و مواد زائد در داخل سلول و حمایت ساختاری سلول استفاده می‌شوند.
میکروتوبول‌ها همچنین به میتوز کمک می‌کنند، یعنی زمانی که یک سلول به دو قسمت تقسیم می‌شود، ابتدا کروموزوم‌هایش را تکثیر می‌کنند و سپس هر مجموعه را به طرف مقابل سلول می‌کشند و سپس خود را به دو قسمت می‌کنند. یکی از لحظات کلیدی در میتوز زمانی است که یک دوک دوکی که از ریزلوله‌ها تشکیل شده است، کروموزوم‌ها را گرفته و به جدا کردن آنها به دو مجموعه یکسان کمک می‌کند.
اینجاست که ناگلریا زیست شناسان قبلاً این را می دانستند ناگلریا در طول میتوز از نوع خاصی از توبولین استفاده می کند. اما مطالعه جدید به رهبری کاترینا وله، فوق دکترای زیست شناسی در UMass Amherst و نویسنده اصلی مقاله، نشان می دهد که ناگلریا همچنین از سه توبولین مجزای اضافی به طور خاص در طول میتوز استفاده می کند. یک جفت توبولین فقط در طول میتوز استفاده می شود، در حالی که دیگری، توبولین تاژک دار، در حرکت سلولی تخصص دارد. نویسندگان این مطالعه سپس توبولین ها و ساختارهایی را که می سازند با یکدیگر و گونه های رایج تر مورد مطالعه مقایسه کردند.
مفاهیم این کار هیجان انگیز است و از عملی تا نظری را شامل می شود. به عنوان مثال، تیم یک گونه از ناگلریا، ناگلریا گروبری، که ارتباط نزدیکی با ناگلریا فاولری – آمیب که می تواند مغز شما را بخورد. “اگر بتوانیم زیست شناسی اولیه را درک کنیم ناگلریاوله می‌گوید، ما می‌توانیم با ابداع داروهایی که توبولین‌های منحصربه‌فرد آمیب را هدف قرار می‌دهند، یاد بگیریم که چگونه آن را از بین ببریم.
ولی ناگلریا همچنین به ما کمک می کند تا قوانین اساسی حاکم بر زندگی روی زمین را درک کنیم. لیلیان فریتز لیلین، استاد زیست شناسی در UMass Amherst و نویسنده ارشد مقاله می گوید: «همه موجودات باید خود را تکثیر کنند. ما می دانیم که فرآیند تکثیر برای برخی سلول ها چگونه کار می کند، اما مجموعه عظیمی وجود دارد که ما آن را درک نمی کنیم. ناگلریا به ما اجازه می دهد قوانینی را که دانشمندان ارائه کرده اند آزمایش کنیم تا ببینیم آیا آنها در اینجا هستند یا خیر.”
این تیم برای انجام تحقیقات خود تا حدی به تجهیزات پیشرفته میکروسکوپی در مؤسسه UMass Amherst برای علوم کاربردی زندگی (IALS) تکیه کردند، که ترکیبی از تخصص عمیق و بین رشته‌ای از 29 بخش در پردیس UMass Amherst برای ترجمه است. تحقیقات بنیادی در مورد نوآوری هایی که به نفع سلامت و رفاه انسان است. تیم رشد کرد ناگلریا سلول ها آنها را با مواد شیمیایی مختلف رنگ آمیزی کردند تا توبولین ها بدرخشند و سپس عکس های سه بعدی با وضوح بسیار بالا گرفتند که به آنها اجازه اندازه گیری، شمارش و تجزیه و تحلیل ساختارهای مختلف میکروتوبول را می داد.
پاتریشیا وادسورث، استاد زیست شناسی در UMass Amherst و یکی از نویسندگان ارشد مقاله می گوید: «من بیشتر دوران حرفه ای خود را صرف مطالعه دوک های میتوزی سلول های رایج تر، مانند سلول های پستانداران کرده ام. “ابزارهای زیست شناسی مدرن به ما امکان می دهد سلول های متنوع تری را کشف کنیم، مانند ناگلریا، که از جهاتی شبیه است، اما بسیار متفاوت است.”
این تحقیق توسط مجموعه‌ای از مؤسسات برجسته و بین‌المللی، از جمله مؤسسه ملی آلرژی و بیماری‌های عفونی مؤسسه ملی بهداشت، مؤسسه ملی علوم پزشکی عمومی مؤسسه ملی سلامت، جایزه بنیاد خانواده اسمیت برای تعالی در علوم زیست پزشکی، بنیاد ملی علوم، بنیاد علوم کرواسی، شورای تحقیقات اروپا، صندوق توسعه منطقه ای اروپا — برنامه عملیاتی رقابت و انسجام: مرکز تعالی QuantiXLie و IPSted، و همچنین بنیاد رابرت آ. ولش .
فریتز لیلین می گوید: «مردم اغلب به علم محرکه فناوری فکر می کنند. “اما در این مورد، سوالاتی که ما سعی می کنیم به آنها پاسخ دهیم به قدری در مورد نحوه عملکرد حیات روی زمین و آنقدر برای بسیاری از تخصص های علمی بسیار اساسی است که ما نیاز به گردآوری یک تیم بین المللی متشکل از کارشناسان مختلف داریم. در این مورد، همکاری کار تیمی و ارتباط موثر علم را پیش برد.»