دكتر عماد تاج خورشيد، پژوهشگر ايراني دانشگاه ايلينويز با كشف و شبيهسازي رايانهيي يكي از پيچيدهترين فرآيندهاي سلولي، جايزه مشترك بنياد ملي علوم آمريكا و مجله علمي «ساينس» را به خود اختصاص داد.
به گزارش خبرنگار علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، دكتر عماد تاج خورشيد، معاون تحقيقاتي گروه «بيوفيزيك محاسباتي و نظري دانشگاه ايلينويز» - از معدود مراكز تخصصي و قطب علمي شبيهسازي ملكولي انستيتو ملي سلامت آمريكا- است.
اين دانشمند 39 ساله ايراني كه تحصيلات دانشگاهي خود را در دانشگاه علوم پزشكي تهران در رشته داروسازي و دانشگاه «هايزنبرگ» آلمان در مقطع دكتري بيوفيزيك پشت سر گذاشته، از سال 2000 به عنوان محقق پست دكتري در دانشگاه «ايلينويز» آمريكا در زمينه شبيهسازي رايانهيي ساختمان و سازوكار عملكرد پروتئينهاي موثر در انتقال مواد از غشاء سلولها فعاليت دارد.
تحقيقات دكتر تاج خورشيد كه در ادامه كشفيات دكتر «پيتر آگره» درباره اين پروتئينها انجام شده، نقش موثري در تبيين و توسعه كشفيات اين دانشمند دانشكده پزشكي دانشگاه «جان هاوكينز» آمريكا و اعطاي جايزه نوبل شيمي 2003 به وي داشته است.
دكتر عماد تاجخورشيد در گفتوگويي تلفني با خبرنگار علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، درباره جايزه مشترك بنياد ملي علوم آمريكا و مجله ساينس و علت اعطاي آن به وي اظهار داشت: اعطاي اين جايزه به دليل يكي از تصاوير تهيه شده از پروتئينهايي بوده كه ميتوانند به عنوان كانالي براي عبور آب از جداره سلولهاي موجودات زنده عمل كنند. ملاك انتخاب برگزيدگان اين مسابقه كه در گرايشهاي مختلف برگزار شد، نمايش هر چه بهتر يافتههاي علمي تحقيقاتي به صورت قابل فهم براي ديگران بود كه شبيه سازي رايانهاي ارائه شده توانست در بين حدود 100 تصوير از زمينههاي علمي مختلف اين جايزه بين المللي را به خود اختصاص دهد.
وي با تاكيد بر اين كه نتايج علمي بيسابقه حاصل از اين شبيهسازي در انتخاب وي بسيار موثر بوده است، خاطر نشان كرد: ساختار سه بعدي و ايستاي پروتئينهايي كه در اين طرح شبيهسازي شدهاند پيش از اين تعيين شده بود ولي سازوكار پيچيده عملكرد آنها كه در غشاي انواع سلولها وجود دارند و به طور كاملا انتخابي ملكولهاي آب را عبور داده ولي از انتقال پروتون جلوگيري ميكنند، تا كنون ناشناخته بود.
دكتر تاج خوشيد با اشاره به اين كه عدم عبور پروتون از غشاء و حفظ «گراديان غلظتي» آن در داخل و خارج سلول در موجودات زنده كاملا حياتي است، تصريح كرد: پروتونها در شرايط عادي ميتوانند به سهولت با ملكولهاي آب تركيب شده و از ملكولي به ملكول مجاور منتقل شوند؛ لذا عدم عبور آنها از جداره سلول، علي رغم عبور مستمر آب همواره به عنوان معمايي براي زيست شناسان مطرح بوده است تا اين كه شبيهسازي رايانهاي ساختار و عملكرد اين پروتئينها براي نخستين بار به اين سوال پاسخ داد.
معاون تحقيقاتي گروه بيوفيزيك محاسباتي و نظري دانشگاه ايلينويز خاطر نشان كرد: براساس يافتههاي اين تحقيق ملكولهاي آب در هنگام عبور از غشاء تنها قادر به تشكيل يك صف بوده و به دليل نيروهاي خاص الكتريكي در وسط كانال 180 درجه ميچرخند، در نتيجه اتمهاي اكسيژن ملكولهاي آب كه قادر به جذب پروتونها هستند به دليل قرار داشتن در جهتي كاملا معكوس امكان جذب پروتون را ندارند.
وي در ادامه درباره سابقه انجام تحقيقات در زمينه چگونگي عبور آب از غشاء سلولي گفت: كانالهاي آب تا حدود ده دوازده سال پيش شناخته شده نبود؛ البته، دانشمندان وجود چنين كانالهايي را حدس ميزدند ولي موفق به شناسايي اين سيستم نشده بودند تا بالاخره دكتر پيتر آگره حدود 12 سال پيش با آزمايشها و مدلهاي تجربي ثابت كرد كه پروتيينهايي در غشاء سلولها وجود دارند كه به عنوان كانال براي عبور انتخابي ملكولهاي آب عمل ميكند. اگره توانست وجود اين كانالهاي پروتئينها موسوم به «آكواپورين» را در جانداران مختلف شناسايي كند و تا كنون 200 نوع از اين كانالها در گياهان، كه تبادل آب در آنها بسيار حياتي است و حدود 12 نمونه آنها در سلولهاي انساني كشف شده است.
دكتر تاج خورشيد، خاطر نشان كرد: ساختمان سه بعدي اين پروتئين ها و جزييات اتمي كامل آنها حدود چهار سال پيش توسط گروه ديگري از محققان كشف شد و تقريبا از همان سال تحقيقات ما براي شبيهسازي رايانهيي ساختار و سازوكار عملكرد اين پروتئينها آغاز شد.
پژوهشگر ايراني دانشگاه ايلينويز درباره همكاريهاي خود با دكتر آگره، برنده جايزه نوبل شيمي گفت:
دكتر آگره با گروههاي مختلفي كه پيرامون جنبههاي گوناگون «اكواپورينها» كار ميكنند از جمله گروه تحقيقاتي ما ارتباط دارند و در اين زمينه چندين بار ملاقهايي داشتيم و نتايج مطالعات خود را مبادله كرديم. وي از نتايج تحقيقات ما بسيار خرسند بود و احساس ميكرد كه كشف ساختمان سه بعدي و شبيهسازي اين كانالها در تقويت و علاقهمند كردن مردم به اين موضوع بسيار موثر بوده و در سخنراني جايزه نوبل هم كه به كارهايي كه در دانشگاه ايلي نويز انجام شده بود اشاره كرد و فكر ميكنم خود او هم به خوبي به نقش تحقيقات گروه ما در شبيهسازي رايانهيي و شناسايي سازوكار انتخابي كانالهاي آب در اعطاي جايزه نوبل به وي واقف است.
اين دانشمند ايراني دانشگاه ايلي نويز در پايان درباره چشم انداز آتي تحقيقات خود گفت: در حال حاضر كماكان با دكتر آگره كه علاقه زيادي به جنبه كاربردي كانالهاي آب در پزشكي دارد، همكاري داريم و احتمالا در آينده نزديك در مقالهاي مشترك يافتههاي جديد خود در زمينه تاثيرات اين كانالها در يكي از بيماريهاي شايع چشمي را منتشر خواهيم كرد.
منبع : ایسنا