همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: پژوهش تازه‌ای که در نشریه PLOS Biology منتشر شده، نشان می‌دهد کرم اعماق دریا در طول حفره‌های هیدروترمال (حفره‌هایآبی مملو از آب داغ و فلزات) در شکاف اوکیناوا با استفاده از فرآیندی پیچیده، عناصر سمی را به زرهی محافظ تبدیل می‌کند و بقا در محیط‌های فوق‌العاده سمی را ممکن می‌سازد.
به گزارش نیواطلس، کرم زرد روشن Paralvinella hessleri در اعماق اقیانوس، جایی که حفره‌های هیدروترمال، فلزات سمی و ارسنیک را به آب می‌ریزند، زندگی می‌کند و در مکانیزمی دفاعی از سم به‌عنوان سلاح و سپری در برابر این مواد سمی بهره می‌برد.
تبدیل سم به بلور
پژوهشگران موسسه اقیانوس‌شناسی چین کشف کردند که این کرم توانسته با بلوریزه کردن آرسنیک در سلول‌های خود، اثرات سمی آن را خنثی کند و در محیط‌های با دمای بالا و غنی از فلزات سمی، زنده بماند.
سلول‌های اپیتلیال پوست و آبشش کرم دارای دانه‌های میکروسکوپی زرد هستند که درآنها آرسنیک به شکل سمی‌ترین نوع خود یعنی «آرسنیت» وجود دارد. این عناصر سمی که تقریبا یک درصد وزن بدن کرم را تشکیل می‌دهند در داخل واکوئل‌های محصور در غشا منتقل می‌شوند و با سولفید هیدروژن محلول واکنش داده، کریستال اورپیمنت (As₂S₃) تشکیل می‌دهند. این فرآیند سم را به ماده‌ای بی‌ضرر و درخشان تبدیل می‌کند.
بیشتر بخوانید:
- پیشرفت بزرگ در درمان سکته | این روبات های تزریقی لخته های خون را حل می‌کنند
- ثبت یک تصویر خارق‌العاده از لحظه‌ای نادر | این چترباز از کنار خورشید سقوط کرد
- مرگبارترین مکان‌های منظومه شمسی کجاست؟
دانشمندان با بررسی کامل پروتئین‌های کرم فهمیده‌اند که چه پروتئین‌هایی مسئول انتقال آرسنیک به واکوئل‌ها هستند. بررسی ها نشان داده که غشاهای این واکوئل‌ها سرشار از پروتئین‌های انتقال‌دهنده از جمله پروتئین‌های مقاوم به دارو است که آرسنیک را به داخل واکوئل هدایت می‌کنند. سولفید هم با کمک هموگلوبین ویژه‌ای به همان واکوئل‌ها منتقل می‌شود و ترکیب دو سم در آنجا بلور می‌شود.
استفاده از عناصر محیطی
بررسی ایزوتوپ‌های گوگرد در کرم‌ها و موجودات دیگر نشان داد که سولفید دقیقا از گازهای هیدروترمال به دست می‌آید و کرم از همان ابتدا عناصر سمی محیط را به عنوان زره خود به کار می‌گیرد. این استراتژی، روشی متفاوت از دیگر موجودات برای مقابله با محیط سمی است و نمونه‌ای نادر از قابلیت‌های بیوشیمیایی حیات در شرایط دشوار به شمار می‌رود.
پژوهشگران قصد دارند در مراحل بعدی، مکانیزم مولکولی شکل‌گیری این زره را مشخص کنند تا ساختار و فرآیند بیوشیمیایی این کرم به طور کامل درک شود. یافته‌ها می‌تواند در بازنگری تعامل موجودات دریایی با محیط‌های سمی و استفاده بالقوه از این عناصر در بیوتکنولوژی کمک کند.
