شنایی با بیوتكنولوژی دریایی 3
جمعه 28 مرداد 1390 7:43 PM
1-3- مواد مولكولی بیولوژیك
تحقیقات جدید نشان دادهاند كه فرآیندهای بیوشیمیایی دریایی میتوانند جهت تولید مواد زیستی جدید مورد استفاده قرار گیرند. برای مثال، شركتی در شیكاگو، گروه خاصی از پلیمرهایی را كه بهطور طبیعی قابل تجزیه هستند و مشكلات زیستمحیطی كمتری بههمراه دارند، به بازار عرضه كرده است. این مواد در ماتریسهای آلی پوسته نرمتنان (حلزون) یافت میشوند.
همچنین مواد زیستی دریایی جهت رفع گندیدگیهای زیستی كه مسئلهای بغرنج و پرهزینه است، بهكار میروند؛ تشكیل كلونیهای باكتریایی و میكروبی همراه با لارو بیمهرگان و اسپور جلبكها بر سطوح، منجر به تشكیل یك لایة لجنی سخت میشود كه اغلب باعث اختلال در خطوط لوله انتقال، خوردگی سطوح فلزات و غیره میشوند و برای رفع آن نیاز به صرف هزینه زیادی است. از مواد زیستی دریایی برای زدودن این لایه میتوان استفاده كرد.
همچنین مكانیزمهای مورد استفاده توسط دیاتومههای دریایی، كوكولیتوفوریدها، نرمتنان و دیگر بیمهرگان دریایی، جهت ایجاد ساختارهای معدنی پیچیده در مقیاس نانو، مورد توجه قرار گرفتهاند. لازم بهذكر است كه ساختارهای نانو، دارای خصوصیات ویژهای نسبت به ساختارهای بزرگتر هستند. نتایج تحقیقات در زمینة ساخت و طراحی بیوسرامیكهایی كه با درك مكانیزمهای بكاررفته توسط موجودات فوق، حاصل شده است، امیدهای زیادی را در زمینة ساخت اجزای كاشتنی در پزشكی، اجزای حركتی خودكار، وسایل الكترونیكی، پوششهای حفاظتی و دیگر فرآوردههای نوین بهوجود آورده است.
1-4- ردیابهای زیستی
موجودات دریایی، مدلهای مناسبی را جهت توسعة حسگرهای زیستی، ردیابهای زیستی، كیتهای تشخیص طبی، آبزیپروری و ردیابی محیطی بهوجود آوردهاند. نوعی از این حسگرهای زیستی، آنزیمهای درگیر در بیولومینسانس هستند. ژنهای lux كه كدكنندة این آنزیمها هستند، از باكتریهای دریایی همچون ویبریو فیشری (Vibiro fischeri ) جدا شده و به طیفی از گیاهان و باكتریهای دیگر انتقال داده شدهاند. ژنهای lux در یك توالی ژنی یا اپرون درج میشوند و تنها زمانی عمل میكنند كه در یك شرایط محیطی تعریف شده قرار گیرند. مثلاً اگر این ژن در اپرون درگیر در تجزیة تولوئن درج شود، هنگامی كه این باكتریهای مهندسی شده، در محیط حاوی تولوئن قرار میگیرند، بهصورت زرد-سبز (Yellow-Green) دیده میشوند و این بدان مفهوم است كه باكتری، در حال تجزیهكردن تولوئن است. از این خاصیت میتوان جهت ردیابی این مواد استفاده كرد.
نوع دیگری از ردیابهای زیستی كه امید زیادی را در محققین بهوجود آورده است، ژن كاوشگر است كه میتواند جهت شناسایی موجودات مفید و یا مضر بهكار رود. بهعنوان مثال، برای شناسایی پاتوژنهای انسانی موجود در غذاهای دریایی، آبهای بازیافت شده، شناسایی پاتوژنهای ماهی درسیستمهای آبزیپروری، تشخیص میكروارگانیزمهایی كه قادر به تغییر مواد شیمیایی به شكل مناسبی هستند (تجزیه مواد شیمیایی سمی، آسیمیلاسیون CO2 ، احیاء فلزات)، ردیابی گروههای خاصی از ماهی در زمان مهاجرت از مكانی به مكان دیگر و مطالعات دیگر، از ژنهای كاوشگر استفاده میشود. از جمله ژنهای كاوشگر، ژن GFP (نوعی پروتئین فلوروسنس) است كه برای اولین بار در چتر دریایی (Aequorea Victoria) شناسایی شد. در حال حاضر، این ژن بهطور گسترده و بهعنوان یك مولكول فلوروسنت حساس (TAG)، جهت شناسایی و تعیین محل پروتئینهای خاص در یك سلول، در دستهای از سلولها و در یك بافت خاص برای بررسی بیان ژن در سیستمهای مختلف بهكار میرود.
