تبلیغات
دانستنیهای علمی - مطالب ابر DNA
منوی اصلی
دانستنیهای علمی
از دیروز درس بگیر، در امروز زندگی کن و به فردا امیدوار باش
  • A.Arjmand چهارشنبه 1 آذر 1396 20:22 نظرات ()
     محققان اخیرا توانسته‌اند یک کامپیوتر را با استفاده از بدافزاری که کد آن در یک رشته دی‌ان‌ای جاسازی شده بود، آلوده کنند. محققان دانشگاه واشنگتن، یک حفره‌ی امنیتی را در یک برنامه‌ی پردازش دی‌ان‌ای قرار می‌دهند. آن‌ها سپس یک رشته دی‌ان‌ای مصنوعی تولید و کد آلوده را وارد آن می‌کنند. کامپیوتر سپس با بررسی رشته‌ی این رشته‌ی دی‌ان‌ای، به بدافزار آلوده می‌شود و محققان می‌توانند کنترل کامپیوتر را به دست بگیرند.

    «تادایوشی کونو» (Tadayoshi Kohno)، استاد علوم کامپیوتری دانشگاه واشنگتن و پژوهشگر ارشد این تحقیقات اخیر، در نتایج منتشر شده نوشته است: “می‌خواستیم امکان معرفی تهدیدهای امنیتی جدید کامپیوتری را بررسی کنیم؛ تهدیدهایی که ممکن است در نتیجه‌ی تعامل اطلاعات بیومولکولی و کامپیوتری که آن را بررسی می‌کند، به وجود بیاید.”

    دی‌ان‌ای از واحدهایی تشکیل شده است که آن‌ها را «نوکلئوتید» نامیده‌ایم. نوکلئوتیدها را با چهار حرف A، C، G و T می‌شناسیم. تعیین توالی یا Sequencing، کاری است که محققان برای مشخص کردن ترتیب قرارگیری نوکلئوتیدها در دی‌ان‌ای انجام می‌دهند. تعیین توالی به محققان اجازه می‌دهد که داده‌های ژنتیکی که در رشته‌های دی‌ان‌ای وجود دارد را بررسی کنند.
    پس از تعیین توالی، داده‌های به‌دست آمده توسط نرم‌افزارهای کامپیوتری مختلفی پردازش و بررسی می‌شود. تکنولوژی‌های امروزی این امکان را فراهم کرده‌اند که صدها میلیون رشته‌ی دی‌ان‌ای را به صورت همزمان پردازش کرد.

    محققان می‌گویند که فعلا جای نگرانی وجود ندارد: “هیچ مدرکی وجود ندارد که از به خطر افتادن امنیت تعیین توالی دی‌ان‌ای یا به طور کلی، داده‌های دی‌ان‌ای بگوید. نتایج به دست آمده، از امنیت کامپیوتری در تعیین توالی دی‌ان‌ای صحبت می‌کند. یکی از اهداف اصلی این تحقیقات، فهم بهتر چگونگی امکان حمله به کامپیوترها توسط کدهای دی‌ان‌ای بوده است.”
    همچنین ماه گذشته نیز دانشمندان توانستند عکس یک اسب را به صورت کد وارد دی‌ان‌ای یک باکتری زنده کنند.
    آخرین ویرایش: چهارشنبه 1 آذر 1396 20:30
    ارسال دیدگاه
  • A.Arjmand چهارشنبه 29 شهریور 1396 17:55 نظرات ()
    تحقیقات جدید در مورد DNA که در خون انسان در گردش است، نشان می دهد که باکتری ها و ویروس هایی که درون بدن زندگی می کنند، تنوع زیادی دارند. در واقع، بیش از ۵۰ درصد از این DNA، تاکنون مشاهده نشده است.

    Image result for bacteria

    استیون کواک پروفسور دانشگاه استنفورد گفت: «یافته‌های ما مربوط به مواردی است که قبلا دیده شده، اما کاملا جدید و متفاوت از آنهاست.» پروفسور کواک و همکارانش نمونه ها را از ۱۸۸ بیمار (۱۵۶ بیمار دریافت کننده پیوند قلب، ریه و پیوند مغز استخوان و ۳۲ زن باردار) جمع آوری و آنالیز کردند. بررسی ها نشان می دهد که ۵۲ درصد از بخش‌های DNA غیر انسانی جمع آوری شده، با پایگاه های ژنتیکی موجود مطابقت نداشتند.
    به گفته محققان: «از طریق تفکیک وسیع DNA بدون سلول از خون ِ ۱۳۵۱ نمونه مستقل، صدها باکتری و ویروس جدید را شناسایی کردیم که گروهی از میکروبیوم انسانی را نشان می‌دهد که قبلا شناسایی نشده بودند.» در واقع اکثریت قریب به اتفاق DNA، متعلق به نوعی پروتئین باکتریایی است که شامل بسیاری از گونه های دیگر بیماری های شناخته شده مانند اشریشیا کلی و سالمونلا است.

    پیش از این، ویروس های ناشناخته در خانواده ویروس torque teno که معمولا در ارتباط با بیماری نیستند اما اغلب در بیماران نقص ایمنی(immunocompromised) یافت می شوند، بزرگترین گروه ویروس را تشکیل می‌دادند. به گفته پروفسور کواک: «ما از این طریق، تعداد ویروس های شناخته شده در آن تیره را دو برابر کردیم. شاید بتوانیم به گروه کاملا جدید ویروس torque teno ، دست یابیم.» ایشان ادامه دادند: « در میان ویروس های torque teno شناخته شده، گروهی انسان ها را آلوده می کنند و گروه دیگری حیوانات را، اما بسیاری از آنهایی که یافتیم جزو هیچ گروهی نبودند. ما اکنون یک ردۀ کاملا جدید ویروس یافته‌ایم که انسان را مبتلا می‌کند و به طبقه حیوانی نزدیک ترند، بنابراین در مقیاس فرگشتی کاملا متفاوت هستند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم آمریکا منتشر شده است.
    آخرین ویرایش: جمعه 12 آبان 1396 13:46
    ارسال دیدگاه
  • نتایج مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد دست‌کم سه چهارم از ژنوم انسان از DNA غیرکاربردی و بی‌مصرف تشکیل شده‌است که دانشمندان آن را DNA زباله نامیده‌اند.



     از زمانی که واتسون و کرک سازه مارپیچی DNA را در دهه ۱۹۵۰ کشف کردند،‌ دانشمندان در تلاش بوده‌اند تا دریابند چه بخشی از ژنوم،‌انسان را به انسان تبدیل می‌کند و اکنون یک زیست‌شناس بیولوژیکی می‌گوید پاسخ این پرسش در چند محاسبه ساده ریاضی نهفته‌ است. محاسبات دن گراور در دانشگاه هیوستون تگزاس نشان می‌دهد بخش کاربردی ژنوم انسان احتمالا از ۱۰ تا ۱۵ درصد از کل DNA تشکیل شده‌است و این مقدار در بهترین حالت ۲۵ درصد خواهد بود.
    مابقی ژنوم،‌ یعنی بخشی بین ۷۵ تا ۹۰ درصد از DNA انسان، DNA زباله است: بخشی از DNA که نه مخرب و مسموم است و نه کارایی دارد از این رو زباله محسوب می‌شود،‌ توده‌ای از توالی نوکلئوتیدی درهم و آشفته که در زمینه رمزگشایی از پروتئین‌ها فعالیتی ندارند، فرایندی که اساس همه واکنش‌های شیمیایی است که درون بدن انسان رخ می‌دهد.
    منطق مدل گراور براساس شیوه ورود جهش‌های ژنتیکی به درون DNA و چگونگی بهره‌برداری بدن انسان از این جهش‌ها به نفع خویش است. این جهش‌ها که به جهش‌های زیانبار شهرت دارند،‌ در گذر زمان در ژنوم انسان بروز می‌کنند و به آرامی چهار پایه شیمیایی که DNA را می‌سازند را دچار تحول می‌کنند: دنین، سیتوزین، گوانین و تیمین. زمانی که DNA زباله دچار جهش می‌شود،‌ خنثی درنظر گرفته می‌شوند، زیرا کد ژنتیکی آنها غیرفعال است اما زمانی که جهش‌ها در بخش فعال ژنوم رخ می‌دهند معمولا مضر و حتی مرگبار می‌شوند. از این رو از دیدگاه تکاملی برای انسان غیرفعال بودن بخش بیشتر ژنوم سودمند‌تر خواهد بود زیرا بخش کوچکتری از آن در معرض جهش‌های مرگبار قرار خواهد گرفت.
    آخرین ویرایش: جمعه 12 آبان 1396 13:20
    ارسال دیدگاه