تلاش برای حل مشکلات آب و هوایی با پژوهش بر روی دیاتومه ها

تحقیق در مورد سلول های ریز میکروسکوپی دیدگاه مردم را نسبت به محیط زیست و فناوری‌نانو عوض می کند. دیاتومه، که نام آن از یک لغت یونانی به معنی – تقسیم شونده به دونیم – مشتق شده است، یک جلبک تک یاخته‌ای می‌باشد. آن ها دو قسمتی هستند و توسط بندهایی پهلوی هم نگه داشته شده‌اند و به گونه‌ای منحصر به فرد درون یک دیوار&#۱۷۲۸ متخلخل سیلیسی قرار دارند.

تحقیق در مورد سلول های ریز میکروسکوپی دیدگاه مردم را نسبت به محیط زیست
و فناوری‌نانو عوض می کند.

دیاتومه، که نام آن از یک لغت یونانی به معنی “تقسیم شونده به دونیم”
مشتق شده است، یک جلبک تک یاخته‌ای می‌باشد. آن ها دو قسمتی هستند و
توسط بندهایی پهلوی هم نگه داشته شده‌اند و به گونه‌ای منحصر به فرد
درون یک دیوارۀ متخلخل سیلیسی قرار دارند.

Adrian Marchetti دستیار پژوهشی پسادکتری در یکی از آزمایشگاه‌های
اقیانوس شناسی زیستی در UW تحت عنوان Armbrust می گوید: “از دیاتومه ها
به این دلیل استفاده می کنیم که آن ها مدلی از ارگانیزم ها برای یک
فرایند ویژه‌اند. ما سعی می کنیم تأثیر آن ها را بر چرخۀ غذایی جهانی
مد نظر داشته باشیم.”

او می گوید: دیاتومه‌ها می توانند دی اکسیدکربن را جذب کنند. بدن آن ها
دی اکسید‌کربن را از جو گرفته و سپس در آب ته نشین می شوند و به این
ترتیب مقدار دی اکسید‌کربن جو را کاهش می دهند. آن ها از ۲۴۰ میلیون
سال پیش در همه جا گسترده شده اند و سابقۀ وجود آن ها حتی به ۴۰۰ الی
۵۰۰ میلیون سال نیز می رسد.

Thomas Mock، یکی دیگر از پژوهشگران این آزمایشگاه نیز می گوید:
دیاتومه ها معادل مجموع تمام جنگل‌های مناطق بارانی دی اکسید‌کربن جذب
می کنند و به همین مناسبت آن ها را “درختان اقیانوس” می نامند. قبل از
این پژوهش، تنها چند ژن شناخته شده بودند که قشر سیلیسی دیاتومه‌ها را
ایجاد می کردند؛ او بیش از ۸۰ ژن را کشف کرد که با ساخت دیواره های
سلولی در ارتباط هستند.

رمز گذاری ژنتیکی این دیواره ها اهمیت ویژه ای دارد: زیرا اگر این
دیواره ها سخت تر شوند، رسوب می کنند و کربن بیشتری با خود به ته دریا
می کشند، در نتیجه دی اکسید کربن اتمسفری کاهش می یابد.

Mock و همکارانش، برای فهم بهتر رمز گذاری ژنتیکی این دیواره های
سیلیسی، سعی کردند پروتئین های خاصی را درون دیاتومه ها شناسایی کنند.
او می گوید: “اگر این پروتئین ها را علامت گذاری کنیم، خواهیم دید که
آیا آن‌ها واقعاً به سوی دیوارۀ سلولی خواهند رفت یا خیر. بعد از این
مرحله ژن های فوق را از دور خارج می کنیم و خواهیم دید که فنوتیپ
دیاتومه ها چه تغییری خواهد کرد.”

نتایج این پژوهش می تواند به حل معضل گرم شدن زمین کمک کند. اگر
پژوهشگران قادر به اصلاح غشای سیلیسی دیاتومه ها باشند، می توان یک یا
چند نوع دیاتومۀ ویژه تولید کرد که قادر به جذب مقدار بیشتری دی
اکسیدکربن از هوا باشند.

وی با اشاره به اینکه دانشمندان علاقمند به تولید ساختارهای مشابه
دیوارهای سیلیسی هستند، گفت: “ما ژن هایی را یافته ایم که برای
دانشمندان و مهندسان مواد مهم هستند.” سیلیکا ترکیبی است کاملاً مشابه
سیلیکونی که در ساخت تراشه های رایانه‌ای به کار می رود.

دیاتومه‌ها قادر به ساختن سیم های نازکی از سیلیکا هستند که قطر آن ها
بسیار کم تر از محصولات تولید شده به وسیلۀ فناوری نانو است. Mock می
گوید: “پیش از این، حداکثر ۱۰ ژن برای ایجاد نانو الگو های دیوارۀ
سلولی شناخته شده بود اما اکنون ما قادر به شناسایی ۱۵۰ ژن برای ساخت
نانو الگوها هستیم.”

او اضافه کرد: با این پژوهش جدید، تراشه های رایانه ای بسیار سریعتر و
کاراتر خواهند شد.

Marchetti گفت: اولین بار دیاتومه ها را در سال ۲۰۰۴ مورد بررسی قرار
دادیم و بنابراین تنها سه سال برای طرح ریزی چگونگی سازماندهی دیاتومه
ها وقت داشته ایم و این فناوری نسبتاً جدید است.

Mock نیز گفت: دانشمندان باید روی عملکرد ژنتیکی دیاتومه ها کاوش
عمیقتری انجام دهند.

وی گفت: “حداقل ۵۰ درصد از این ژن های جدید اصلاً کاربردی ندارند و بدی
کار در این است که اگر عملکرد ژن مورد نظر را ندانید، نمی دانید با آن
چکار کنید.”