این روزها هر طرف که بروید، صحبت از نانوتکنولوژی و بیوتکنولوژی و هزار جور فناوری تازه دیگر است. فناوری‌های نو در آینده تاثیر شگرفی بر زندگی تک‌تک ما خواهند گذاشت و می‌شود گفت که آنها دنیای ما را زیر و رو خواهند کرد. خب، چرا ما و خانواده‌مان از این کاروان عقب بیفتیم؟ مگر نه‌اینکه ما داریم دانشمندان آینده را تربیت می‌کنیم؟ این بار همراه با ما آشپزخانه‌تان را به آزمایشگاه بیوتکنولوژی تبدیل کنید.
علم ساختن سلول دلخواه
امروزه مهندسانی به نام مهندس ژنتیک یا افرادی به نام بیوتکنولوژیست هستند که درباره این تحقیق می‌کنند که چطور می‌توان ویژگی‌های سلول موجودات زنده را شناخت و آنها را آن‌طور که ما می‌خواهیم، تغییر داد. حتما شما هم از ساخته شدن هندوانه بی‌دانه و گوجه‌فرنگی مکعبی چیزهایی شنیده‌اید یا حتی در فیلم‌هایی مثل پارک ژوراسیک دیده‌اید که دایناسورها با استفاده از چیزی به نام DNA بازآفرینی می‌شوند. حالا می‌خواهیم بفهمیم که قضیه چیست.
سرور همه مولکول‌ها
همان‌طور که در ارباب حلقه‌ها حلقه‌ای بود که بر همه حکومت می‌کرد، ارباب تمام مولکول‌های هر سلول زنده‌ای هم DNA است؛ البته اسم کاملش اسید دیوکسی ریبونوکلئیک است. این ماده حاوی تمام اطلاعات حیاتی است که از یک نسل به نسل بعدی منتقل می‌شود و همه ویژگی‌های خاص هر موجود و فرمان‌های لازم برای زنده‌ماندن‌اش مثل فرمان رشد یا سوخت‌وساز را در خود حمل می‌کند.
کجاست؟
این DNA که گفتیم، در هسته هر سلولی هست؛ البته تقریبا هر سلولی، چون بعضی سلول‌ها مثل گامت‌ها فقط نصف آن را دارند و بعضی مثل گلبول‌های قرمز اصلا آن را ندارند. در هسته همه میلیاردها سلول بدن، دستگاهی به نام کروموزوم هست که در واقع از یک عالمه رشته بسیار دراز DNA تشکیل شده که دور هم پیچیده‌اند. DNAها بسیار نازکند اما اگر می‌توانستیم یکی از آنها را بکشیم و صاف کنیم می‌دیدیم که حدود 2متر طول دارد. حالا یک حساب سرانگشتی کنید که کلا چند متر DNA دارید!
همه ژن‌های من
به هر بخش از DNA - که حاوی یک پیام کامل است- یک ژن می‌گویند؛ پس اگر DNA یک پیام باشد، ژن‌ها جملات آن هستند. مثلا جمله‌ای که می‌گوید: «چشم‌های تو مشکی است» یا «دماغت عین بابابزرگ‌ات خواهد شد». ژن‌ها تعیین می‌کنند که ما چه‌جور جانوری هستیم و به کدام دار و دسته تعلق داریم؛ چطور غذا می‌خوریم؛ چطور با بیماری می‌جنگیم و چطور رفتار می‌کنیم. بنابراین اگر کسی DNA ما را داشته باشد، از همه چیزمان خبر دارد. شنیده‌اید که با آزمایش DNA باقیمانده در صحنه جنایت، هویت قاتل کشف می‌شود؟ برای همین است دیگر؛ پس مواظب باشید. دایناسورها هم همین‌طوری زنده می‌شوند.
چطور DNA بگیریم؟
در آزمایش زیر، شما این کار را به سادگی انجام خواهید داد. سلول‌ها دیواره‌های محکمی دارند (زرد) و در عین حال، غشاهای چربی (آبی) هم دارند که DNAها (سیاه) و یک‌عالمه پروتئین (سبز) را درون خودش نگه می‌دارد.
دمای زیاد، دیواره سلول‌ها را می‌شکند و ما را به غشا می‌رساند.
مایع شوینده، چربی دیواره را مثل چربی لباس در خودش حل می‌کند و از بین می‌برد.
چون کیوی حاوی آنزیمی به نام پروتئاز است - که پروتئین‌ها را از بین می‌برد - با گذشت زمان پروتئین‌هایش از بین می‌روند. یادتان باشد که کیوی را زیاد توی دهان نگه ندارید.
نمک باعث می‌شود که DNAها به‌هم بچسبند. DNA در الکل حل نمی‌شود و مثل ژله لخته می‌شود و شما می‌توانید برش دارید. اگر در آزمایش زیر از پیاز استفاده می‌کنید - که پروتئاز ندارد - بعد از مایع شوینده کمی آب آناناس به آن اضافه کنید. اگر می‌خواهید DNA خودتان را بگیرید، نصف قاشق نمک در یک لیوان آب بریزید و آن را به مدت 30 ثانیه به‌شدت در دهانتان بگردانید؛ سلول‌های دهانتان کنده و آماده مصرف می‌شوند. آن را در ظرفتان تف کنید.
چگونه تقریبا از همه چیز DNA بگیریم؟
چی لازم دارم؟
- 5گرم مایع دستشویی
2- گرم نمک
- 100 میلی‌لیتر آب
- 100 میلی‌لیتر الکل سفید خیلی خنک (حداقل به‌مدت 30دقیقه در فریزر بگذارید).
- کتری
3- عدد ظرف
- یک لگن یا یک ظرف بزرگ
- وسیله‌ای برای هم زدن و له کردن
- صافی
- چاقو
-گیره کاغذ
-کیوی، پیاز، آناناس یا هر میوه‌ای که می‌توان از آن ژله درست کرد یا اصلا خودتان.
چه کار کنم؟
1 - اگر با میوه‌ای مثل کیوی کار می‌کنید، آن را پوست بگیرید و به قطعات کوچک خرد کنید. ما به پوست میوه احتیاج نداریم چون مرده است و DNA زیادی ندارد.
2 - قطعات کیوی را درون ظرفی بریزید و تا جایی که می‌توانید آن را له کنید. این کار برای این است که دیواره سلول‌ها را بشکنیم و سطح بیشتری برای استخراج کردن DNA داشته باشیم.
3 - مایع دستشویی یا ظرفشویی را با آب و نمک مخلوط کنید و به‌آرامی هم بزنید تا همه نمک در آن حل شود. حواستان باشد که تند تند هم نزنید چون تنها چیزی که گیرتان می‌آید، یک عالمه حباب است. به این محلول بافر استخراج می‌گویند.
4 - حالا باید کیوی و محلول بافر را به مدت 15دقیقه در دمای 60درجه سانتی‌گراد عمل بیاوریم. برای این کار، لگن یا ظرف بزرگی را بردارید و نصف آن را با آب جوش کتری پر کنید. برای کاهش دما به 60درجه، نیم دیگر ظرف را با آب شیر پرکنید. اگر از یک دماسنج استفاده کنید، راحت‌تر به دمای لازم می‌رسید. حالا ظرف حاوی کیوی را به‌دقت درون آب شناور کنید و بگذارید 15دقیقه بماند. این کار باعث می‌شود باقیمانده دیواره‌های سلولی بشکنند و در ضمن، بعضی از پروتئین‌های سلول هم شروع به شکستن کنند.
5 - ظرف کیوی را دربیاورید و با صافی ریز یا فیلتر قهوه آن را صاف کنید. با این کار، گوشت میوه و باقیمانده‌های آن ناخواسته جدا می‌شوند. حالا باید مایع صاف سبز رنگی داشته باشید که حاوی DNAاست.
6 - اکنون ظرف الکل سرد را از فریزر دربیاورید و آن را به آرامی روی دیواره داخلی ظرف حاوی مایع کیوی بریزید. الکل چون سبک‌تر است، روی مایع سبز، لایه شفافی تشکیل می‌دهد.
چه اتفاقی می‌افتد؟
در جایی که الکل با مایع کیوی تماس پیدا می‌کند، ماده سفید ژله‌مانندی تشکیل می‌شود. اگر سر یک گیره کاغذ را درون آن ماده بکنید و دربیاورید، DNAها را - که به سر آن گیر کرده‌اند - بیرون آورده‌اید و به جرگه مهندسان ژنتیک پیوسته‌اید. اگر می‌خواهید DNA چیزهای دیگر یا خودتان را هم بگیرید، مقاله بالا را بخوانید.