📌ماشین زمان سلول

این واقعیت که همه سلول های موجودات زنده پر سلولی از یک سلول منفرد به وجود آمده اند، امروزه بر کسی پوشیده نیست. اما درک سیر تحولات و مراحلی که یک سلول منفرد به میلیون ها سلول تبدیل میشود هنوز هم برای ما با چالش های بزرگی رو به رو است.

دانشمندان دانشگاه جان هاپکینز در مقاله‌ای که در ژورنال Cell منتشر شده، مدل کامپیوتری و ریاضی را ارائه داده‌اند که با استفاده از آن میتوان در خط زمانی روند یک سلول به عقب بازگشت. اهمیت این روش به خصوص زمانی آشکار میشود که با جانداران غیر مدل کار میکنیم. از این روش میتوان برای بررسی رشد موجودات از نمونه‌های سلولی، از جمله ارگانیسم‌های موجودات غیرمدل مانند نهنگ‌های گوژپشت که معمولاً مورد مطالعه قرار نمی‌گیرند، استفاده کرد.

این مدل کامپیوتری که "نقشه برداری کمی سرنوشت" (quantitative fate mapping) نامیده میشود، بر اساس جهش هایی که یک سلول در حین تقسیم شدن به سلول های دختر متحمل میشود، کار میکند. جهش ها به عنوان نوعی بارکد عمل می کنند که با تجهیزات توالی یابی ژنومی قابل تشخیص است. این مدل از این جهش ها به عنوان نوعی بارکد استفاده میکند و به صورت معکوس برای ساختن دودمان های سلولی به کار میبرد.

نقشه‌برداری کمی سرنوشت شامل دو مرحله است. مرحله اول مستلزم استنتاج یک درخت فیلوژنتیک با مقیاس زمانی از بارکدها یا همان جهش های تبار تک سلولی است. برای این موضوع دانشمندان Phylotime را توسعه داده اند. مرحله دوم مستلزم بازسازی سلسله مراتب حالت‌های اولیه است که منجر به انواع سلول‌های مشاهده‌شده و تخمین زمان تعهد، اندازه جمعیت و سوگیری‌های تعهد آنها می‌شود. برای انجام این کار هم الگوریتم ICE-FASE را توسعه داده اند.

جهت مطالعه بیشتر به لینک متن مقاله مراجعه کنید.

🔗منبع:   https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.10.028

✒️ به قلم بهنام باقریان

🧬با ژنتیک تودی همراه باشید | @geneticstoday