แรงบันดาลใจ
นักพลานาเรียเป็นคนที่มีเสน่ห์มากที่สุดในบรรดาบาคาร่าออนไลน์หนอนตัวแบนทั้งหมด บ่อวังกล่าว “พวกมันมีความน่ารักแบบเด็กๆ ที่ผู้คนต่างก็หลงรัก” แต่รูปลักษณ์ภายนอกที่น่ารักไม่ใช่สิ่งที่ดึงดูดให้ Wang ศึกษาหนอนตัวหนอนธรรมดาๆ ที่ดูคล้ายลูกธนูที่มีดวงตา มันเป็นมหาอำนาจของนักวางแผน: การฟื้นฟู หั่นพลานาเรียเป็นชิ้นๆ และภายในหนึ่งหรือสองสัปดาห์ แต่ละชิ้นจะเติบโตเป็นหนอนตัวแบนตัวใหม่ — หัวและทั้งหมด การศึกษาเซลล์ที่ขับเคลื่อนกระบวนการนี้อาจให้บทเรียนในการฟื้นฟูเนื้อเยื่อของมนุษย์ รักษาโรคต่างๆ แขนขางอกใหม่และปลูกอวัยวะเพื่อการปลูกถ่ายรุ่นต่อไป
ไอเดียเด็ด
หวางใช้ฟิสิกส์เชิงสถิติเพื่อค้นหาว่านักวางแผนสร้างอวัยวะทั้งเซลล์ใหม่ทีละเซลล์ได้อย่างไร ตัวอย่างเช่น เซลล์สมองที่ก่อตัวขึ้นใหม่ต้องจัดตำแหน่งตัวเองเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้กลายเป็น “มวลรวมที่ไม่เป็นรูปเป็นร่าง” Wang กล่าว ความสนใจของเขาในเรื่องความเข้ากันของสิ่งต่าง ๆ เริ่มต้นขึ้นในระดับบัณฑิตศึกษาที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ที่นั่น Wang ได้รับการฝึกฝนเป็นนักฟิสิกส์และทำงานเกี่ยวกับวัสดุที่ประกอบเองได้ ตอนนี้ Wang ทำงานเพื่อเปิดเผยกฎทางกายภาพที่เซลล์ที่มีชีวิตปฏิบัติตาม “ฉันรู้สึกทึ่งกับการที่โมเลกุลจัดเรียงตัวเองอย่างสุ่ม แต่ก็ยังมีกฎทางสถิติที่โมเลกุลเหล่านี้จะปฏิบัติตาม” เขากล่าว
บ่อวังทำงานเพื่อเปิดเผยกฎทางกายภาพที่เซลล์ที่มีชีวิตปฏิบัติตาม
นักชีววิทยาด้านการฟื้นฟู Alejandro Sánchez Alvarado จากสถาบัน Stowers Institute for Medical Research ในแคนซัสซิตี้ กล่าวว่า วิธีการที่ใช้ฟิสิกส์เป็นหลักของเขาทำให้เกิดคำถามใหม่ๆ และเปิดเผยกระบวนการทางชีววิทยาที่อาจเป็นเรื่องยากสำหรับนักชีววิทยาที่จะต้องใช้วิธีการแบบเดิมๆ เพียงอย่างเดียว สายพันธุ์ใหม่” ของนักชีววิทยาพยาธิตัวตืด Sánchez Alvarado กล่าว “เขาครอบครองช่องที่มีเอกลักษณ์เฉพาะในชุมชนชีววิทยาพัฒนาการ”
การวิจัยที่โดดเด่น
หวางและคณะได้ค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ว่าเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทในการสร้างสมองพลานาเรียขึ้นใหม่นั้นสร้างรูปแบบที่สามารถคาดเดาได้ซึ่งกำหนดโดยประเภทของเซลล์ที่อยู่ตรงกลาง สมองของ Planarians นั้นคล้ายกับเมืองที่ประกอบด้วยเซลล์ประสาทในละแวกใกล้เคียง ภายในแต่ละย่านนั้น ไม่มีเซลล์ประสาทสองเซลล์ที่ทำงานเดียวกันจะอยู่ติดกัน นักวิจัยรายงานใน May Nature Physics ว่าเซลล์เหล่านี้ผลักกัน แต่อยู่ใกล้พอที่จะสื่อสาร ได้ เนื่องจากพฤติกรรมนี้ การเพิ่มชนิดของเซลล์ประสาทในละแวกนั้นจำกัดวิธีที่เซลล์สามารถรวมเข้าด้วยกันได้ ทีมเรียกกระบวนการบรรจุนี้ว่า “การติดขัดของสี” หลังจากปริศนาทางคณิตศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่เรียกว่าปัญหาสี่สี ( SN: 3/6/09 )
การค้นพบนี้น่าประหลาดใจและท้าทาย “สิ่งที่เราคิดว่าเราเข้าใจเกี่ยวกับการสร้างอวัยวะและการจัดระเบียบเซลล์ภายในอวัยวะ” Sánchez Alvarado กล่าว การติดขัดของสีดูเหมือนจะเป็นกุญแจสำคัญในการรวมสมองของ planarian โดยนำเซลล์เดียวไปสู่ละแวกใกล้เคียงที่เป็นแรงผลักดันในการพัฒนาอวัยวะ หากกฎทางกายภาพที่คล้ายคลึงกันนำไปใช้กับเซลล์ของมนุษย์ ก็สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ร่างพิมพ์เขียวสำหรับวิศวกรรมและการปลูกอวัยวะเทียมได้ — แคสซี่มาร์ติน
เบื้องหลัง
คำเชิญให้ทำงานในห้องทดลองของศาสตราจารย์โรเบิร์ต มาโลน ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์ของเธอที่มหาวิทยาลัยไอโอวาในไอโอวาซิตี ทำให้ SaraH Zanders อยู่บนเส้นทางสู่การเป็นนักวิทยาศาสตร์ “มันเป็นจุดเปลี่ยนในชีวิตของฉัน” แซนเดอร์สกล่าว ก่อนหน้านั้น เธอไม่รู้จริงๆ ว่าเธอจะนำปริญญาชีววิทยาไปใช้อย่างไร หรือการเป็นนักวิทยาศาสตร์หมายความว่าอย่างไร ในห้องทดลองของมาโลน เธอตกหลุมรักกับไมโอซิส ซึ่งเป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตแบ่งข้อมูลทางพันธุกรรมเพื่อส่งต่อไปยังคนรุ่นต่อไป ขั้นตอนแรกคือการทำให้จีโนมและเปลี่ยนชิ้นส่วนของโครโมโซม “นั่นดูเหมือนเป็นความคิดที่ไม่ดีเลยที่จะทำลาย [DNA] ของคุณโดยพื้นฐานในกระบวนการรับมันจากรุ่นสู่รุ่น” เธอกล่าว เธอเริ่มศึกษาโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการตัด “มันเหมือนกับว่าฉันเกิดมาเพื่อทำอย่างนั้น ฉันไม่เคยจะรู้เลยหากไม่มีแรงผลักดันนั้น”
การผลักดันแบบอื่นทำให้แซนเดอร์สสะกดชื่อของเธอด้วยอักษรตัวใหญ่ H: ครูโรงเรียนประถมไม่ยอมทิ้งจดหมายไว้ Zanders ได้ใช้ตัวพิมพ์ใหญ่เพื่อเน้นย้ำตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา “ถ้าฉันเขียนมันโดยไม่มีตัว H ตัวใหญ่ มันจะดูไม่เหมือนชื่อของฉันอีกต่อไป” เธอกล่าว “รู้สึกเหมือนมีคนอื่น”
การวิจัยที่โดดเด่น
ไมโอซิสเต็มไปด้วยความขัดแย้ง สำหรับงานด้านดุษฎีบัณฑิตของเธอ แซนเดอร์สเน้นไปที่ประเภทของฝุ่นที่เกิดจากยีนที่เห็นแก่ตัว ยีนที่เผยแพร่ตัวเองแม้ว่าจะทำร้ายโฮสต์ก็ตาม ดังที่พระเกรเกอร์ เมนเดลกล่าวในการศึกษาเกี่ยวกับพืชถั่ว ยีนรุ่นหนึ่งโดยปกติมีโอกาส 50-50 ที่จะถูกส่งต่อไปยังคนรุ่นต่อไป แต่ยีนที่เห็นแก่ตัวที่แซนเดอร์สกำลังศึกษาอยู่ ซึ่งเป็นประเภทที่เรียกว่าตัวขับแบบไมโอติก (meiotic drivers) เนื่องจากพวกมันขับเคลื่อนตัวเองในช่วงไมโอซิส จึงสามารถสืบทอดตัวเองได้บ่อยกว่ามาก Daniel Barbash นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์กล่าวว่า “ระบบประเภทนี้มีจุดจบอย่างสมบูรณ์ตามกฎของเมนเดล
ในSchizosaccharomyces pombeหรือที่เรียกว่า fissionยีสต์ แซนเดอร์สค้นพบว่าครอบครัวของยีนที่เห็นแก่ตัวสร้างการเคลื่อนไหวที่จะอยู่ที่บ้านในเนื้อเรื่องของ Game of Thrones แซนเดอร์สและเพื่อนร่วมงานเป็นคนแรกที่ค้นพบกลอุบายระดับโมเลกุลที่ยีนเหล่านี้ใช้เพื่อบิดเบือนกฎของเมนเดล โดยรายงานผลการค้นพบในeLifeในปี 2560 ยีนที่รู้จักกันในชื่อ ยีน wtfนั้นผลิตทั้งยาพิษและยาแก้พิษ สปอร์บาคาร่าออนไลน์
