کلمات کلیدی: اپی ژنتیک, بازسازی سلولی, پروتئین ملکه ساز, رویالاکتین, زنبور عسل, ژل رویال, دوپینگ سلولی, محصولات ضد پیر پوستی, صنعت کازمتیک .
زنبور عسل ( Apis mellifera) یا honeybee گونه‌ای زنبور است که عسل می‌سازد. زنبور عسل این کار را با گردآوری شهد گل‌ها در کندو انجام می‌دهد. میدانیم زنبورهای هر کندو یکی از سه نوع زنبور ملکه، زنبور نر و زنبور کارگر هستند.
ملکه، مادر اغلب زنبورهای موجود در کندو است. جنسیت ملکه ماده بوده و مهم‌ترین وظیفه‌اش تخم‌گذاری می‌باشد. ملکه‌ها و کارگرها از تخم‌های لقاح شده (۳۲ کروموزوم) و نرها از تخم‌های غیر لقاح شده (۱۶ کروموزوم)، به وجود می‌آیند. طول بدن ملکه بسته به هر نژاد متفاوت می‌باشد و به طور طبیعی بیش از ۵ سال میتواند زنده بماند.
ملکه زنبور عسل در زمان شفیرگی ، عسل و گرده نمی‌خورد و بجای آن از پروتئین های رویال ژلی یا ژل رویال که از غدد ترشحی زنبوران کارگر می‌باشد مصرف می‌کند. بخاطر همین تک غذا بودن در ۵ روز اول زندگی ۱۲۵۰ برابر بزرگتر از بقیه زنبوران میشود و عمر این زنبور از حدود ۴۵ روز به ۵ تا ۷ سال افزایش پیدا می‌کند و شفیره‌ای که از عسل و گرده تغذیه شود هیچگاه به ملکه تبدیل نشده و کارگر خواهد شد.
ملکه تا آخر عمر توسط ژله رویال تولیدی کارگران تغذیه میشود. زنبورهای ملکه نسبت به عوامل استرس زای محیط خارج همانند استرس های حرارتی مقاوم تر هستند و نسبت به زنبورهای کارگر فرآیند پیری درونی آهسته تری را نیز تجربه می نماید.
تفاوت اصلی زنبور ملکه و کارگر در چیست؟
جالب اینکه علیرغم تفاوتهای اساسی در ظاهر ، فیزیولوژی و رفتار، همانگونه که گفته شد، زنبورهای ملکه و کارگر ژنوم های یکسانی دارند. تفاوتهای آنها در تفاوت در بیان و فعال سازی ژنها و تولید پروتئین هایی است که تولید می نمایند تا بتوانند فعالیتهای خاص و ویژه ای را انجام دهند. در واقع لارو ملکه های جوان میزان بالاتری از پروتئین های درگیر در متابولیسم اسید های آمینه ، ساخت انرژی و ترمیم پیش نیاز رشد بافتها را تولید می نماید.
حال سوال اینجاست زنبور عسل چگونه این کار را انجام می دهد؟ زنبور عسل این کار را با اصلاح کد ژنتیکی خود با استفاده از یک ماده تغذیه ای خاص انجام می دهد که ” ژل رویال “نامیده می شود. ژل رویال ماده ای است که میتواند بر روی DNA آن اثر بگذارد و در واقع سبب بیان ژن گردد بدون اینکه تغییری در اصل کد ژنتیکی آن رخ دهد. پروسه ای که به آن اصلاح ” اپی ژنتیک ” گفته میشود. بنابراین می توان گفت ژل رویال یک ماده محرک آغازین برای پروسه اصلاح اپی ژنتیک در زنبور عسل محسوب می گردد.
اپی ژنتیک چیست ؟
واژه ” اپی ژنتیک ” از کلمه یونانی ” اپی ژنزیس ” گرفته شده است و اشاره به تغییرات ژنتیکی در هنگام بیان ژن دارد. این تغییرات که حاصل تغییر در فنوتیپ اما بدون تغییر در در ژنوتیپ است می تواند به طور معمول و طبیعی رخ دهد. این تغییر همچنین می تواند تحت تاثیر فاکتورهای متعددی مانند سن ، محیط ، روش زندگی و بیماری رخ دهد. اپی ژنتیک ( فراوراثت) ، نظریه ای است در زمینه توارث که می گوید ژنها دارای «حافظه ای» برای وقایع هستند.
مثلاً ممکن است دو نسل در معرض واقعه یا رخدادی قرار بگیرند و این رخداد در ژن های آن نسل نشان گذاری (Gene Imprinting) شود و همین الگو برای ۴ یا ۵ نسل بعد یا بیشتر ادامه یابد ، به این ترتیب در واقع الگوی بیان ژن تغییر می کند، بدون اینکه توالی DNA تغییر نماید.
مکانیسم‌های اپی‌ژنتیک می‌توانند فعال‌کننده یا سرکوب‌کننده بیان ژن باشند. از مکانیسم‌های بیولوژیکی که معمولاً از آنها به عنوان مکانیسم‌های اپی‌ژنتیک یاد می شود می‌توان عمدتاً متیلاسیون DNA و تغییرات شیمیایی بر روی هیستون‌ها را برشمرد.
پروتئین ملکه ساز ” رویالاکتین ” یک ترمیم کننده بافت
در سال ٢٠١١ دانشمندی ژاپنی پروتئین ملکه ساز queenmaker را تحت نام رویالاکتین معرفی نمود، پروتئینی با وزن مولکولی ۵۷ کیلو دالتون که از عوامل اصلی برای ایجاد همه تغییرات ، جهت بوجود آمدن یک زنبور ملکه تلقی می گردد.
جالب اینجاست که اثرات این پروتئین ملکه ساز یعنی رویالاکتین تنها منحصر به زنبور عسل نمی شود. مطالعات متخصصین نشان می دهد که رویالاکتین دارای نوعی اثرات دوپینگ سلولی در حشرات دیگر نیز هست.
در پستانداران از طرف دیگر این پروتئین سبب تقویت پرولیفریشن در سلول های کبد رَت شده است. تمامی این اثرات ناشی از اثر احتمالی رویالاکتین بر رسپتورهای فاکتور رشد اپیدرمال EGF است.
بر اساس مطالعات صورت گرفته فعال سازی مسیر سیگنالینگ EGF نه تنها محرکی در جهت رشد و نمو یک زنبور ملکه از یک لارو زنبور عسل نرمال است بلکه همچنین عاملی مناسب برای ترمیم و بازسازی سلولی بافت ها و تاخیر در علائم پیری در سلول های پوستی انسان نیز می باشد.
و اینگونه و براساس یک فرآیند بسیار زیبای طبیعی ایده ای جدید برای خلق ماده موثره ای جدید در محصولات ضد پیر پوستی صنعت کازمتیک شکل می گیرد. امروزه تکنیک های ” اپی ژنتیکی” که به طور گسترده ای در دسترس است ، به محققان اجازه را می دهد تا در یک آزمایش واحد ، تغییرات اپی ژنتیکی در کل ژنوم را بررسی کنند.
محققان از این روشهای قدرتمند برای کشف تغییرات اپی ژنتیکی مرتبط با طیف گسترده ای از بیماریهای پیچیده انسانی ، از جمله سرطان خون ، تومورها ، اوتیسم و بیماریهای خود ایمنی استفاده می کنند. علاوه بر این ، محققان بالینی در حال ایجاد روشهای درمانی مبتنی بر اپی ژنوم برای بسیاری از این بیماریهای مرتبط هستند.
رژیم غذایی می تواند تأثیر قابل توجهی در اپی ژنتیک انسان داشته باشد و می تواند بر خطر بیماری و توانایی روانی فرد تأثیر بگذارد. اگر ما به ژنوم به عنوان کتاب دستورالعمل هر آنچه ممکن است فکر کنیم، اپی ژنتیک ، روشی است که این دستورالعمل ها خوانده می شوند. در ۵۰ سال گذشته ، درک فزاینده ما از اپی ژنتیک و اهمیت آن در پیشرفت و شناخت بیماری باعث شده است که ما چگونه در مورد نقش ماهیت گونه در برابر تغذیه فکر کنیم. بدیهی است که مکانیسم های اپی ژنتیکی به هیچ وجه توسط هیچ یک از این دو تأثیر دیکته نمی شود. در واقع آنها به ما در اصلاح دیدگاه هایمان در مورد نقش ماهیت یک گونه در برابر تغذیه چه در دوران بارداری و چه در طول حیات کمک کرده اند.
Edited by Artan Akheri
