مهدی صادقی - پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری

فهم فرایندی که بوسیله آن سلول تصمیم میگیرد چالش بزرگی در زیست شناسی است. معمولا تصور می شد که تصمیم گیریسلول یک فرایند قطعی است. در سال های اخیر نشان داده شده است که در بسیاری از موارد از باکتری تا سلول های انسانی تصمیم گیری یک فرایند stochastic است که در آن سلول یک مسیر یا مسیر دیگری را بدون توجه به محیط و تاریخ گذشته خود انتخاب می کند. تصمیم گیری در سطح یک سلول زنده فرایند تصادفی است. فرایندهای شیمیایی درون سلول مثل تنظیم، رونویسی ، ترجمه وmolecular interaction فرایندهای noisy هستند که منجر به تصادفی شدن فرایند تصمیم گیری میشود. این موضوع باعث میشود که سلولهای isogenic بتوانند فنوتیپ های مختلف را نشان دهند و از آنجا که محیط خارج سلول نیز در طول زمان به صورت تصادفی تغییر میکند این باعث میشود که سلولها امکان بقا در شرایط مختلف را پیدا کنند. به هرحال سلولها نیاز دارندکه با گرفتن اطلاعات از محیط بتوانند خود را با آن تطبیق دهند و بنابراین نیاز است که سوییچ درون سلول برای تصمیم گیری بااستفاده از اطلاعات محیطی پایدار شود. شبکه بیوشیمیایی که بتواند این تصمیم گیری را پایدار کند باید بتواند اطلاعات محیطی را حس کند و تصمیم را در جهت مناسب biased کند. سلول باید با دو موضوع همزمان سر و کار داشته باشد: تصمیم گیری باتوجه به شرایط محیطی و همچنین در نظر گرفتن استراتژی سایر سلول های رقیب. بنابراین حس سیگنال های محیطی همراه باتخمینی از استراتژی های سایر سلولها باید همزمان اعمال شود تا نسبت استراتژی های مناسب در جمعیت برای رسیدن به تعادل بدست آید. ارتباط بین استراتژی ها در سطح مولکولی برای تصمیم گیری در یک سلول و در سطح جمعیت هنوز به خوبی شناخته شده نیست. چنین مکانیسمی می تواند زیست شناسی تکاملی را با سیستم بیولوژی به هم ارتباط دهد. تصمیم گیری سلول درمحیطfluctuated همراه با رقابت با سایر ارگانیسم ها تکامل یافته است. چگونه سلول در سطح ژنوم و سپس در سطح شبکه بیوشیمیایی این دو فاکتور را در نظر گرفته و کد کرده است؟