Biologjia është komplekse dhe shumëllojshme, prandaj edhe...

Bota e bukur, magjepsëse dhe shpesh herë e ngatërrueshme rreth nesh rritet nga ndërveprimet e ndërlikuara dhe të komplikuara të miliona pjesëve. Si shkencëtarë, ne punojmë për të kuptuar dhe përshkruar pjesët dhe ndërveprimet e këtyre sistemeve.

Kuptimi shkencor është vetëm aq i mirë sa janë pyetjet që bëjmë. Vëzhgimi i botës nga një gamë e gjerë pikëpamjesh dhe bëja pyetje nga një diversitet perspektivash na ndihmon të njohim dhe të kuptojmë kompleksitetin biologjik. Shkenca, dhe përvoja jonë, na tregojnë se bashkëpunimet e ndryshme çojnë në pyetje më të mira dhe zgjidhje më inovative — por diversiteti në kërkim është nën kërcënim.

Një avancim i madh në biologjinë moderne, veçanërisht në botën e gjenetikës moderne që ekipi ynë i kërkimit punon, ka qenë realizimi se gjenet janë shumë më të komplikuara se sa mendonim 20 vjet më parë. Kur njeriu gjenomi u rendit për herë të parë në vitin 2001, shkencëtarët kuptuan se ADN-ja e çdo personi përmbante rreth 20,000 gjenë. Vlerësimet e mëparshme kishin qenë midis 80,000 dhe 100,000.

Ky ulje drastike mund të duket si një hap mbrapa në kompleksitet, por numri i ulët do të thotë se gjenet duhet të jenë më të komplikuar për të përmbushur role dhe funksione të shumta. Ka më pak gjenë, por çdo gjen ka një set të komplikuar funksionesh të shumta të moduluara përmes mekanizmave të ndërlikuar, të lidhur dhe ndërveprues të rregullimit të gjeneve.

Speciet model, zbulime befasuese

Grupi ynë i kërkimit studion rregullimin e gjeneve duke përdorur insektin e frutave (Drosophila melanogaster) si një specie model — një specie jo-njerëzore e studiuar gjerësisht për të zbuluar më shumë rreth organizmave të tjerë. Insektet, si njerëzit, kanë dy kopje të çdo kromozomi, secila me një set të plotë të gjeneve. Në përgjithësi, supozohej se rregullimi i çdo kopje ishte i pavarur.

Fluturat, si njerëzit, kanë dy kopje të çdo kromozomi. (Mr.checker/Wikimedia)

Papritur, kërkimi ynë ka zbuluar se në fluturat e frutave, kopjet në kromozoma të ndarë ndërveprojnë fizikisht për të moduluar rregullimin e njëri-tjetrit. Kjo do të thotë se kromozomat nuk janë të pavarur: ata bashk-rregullojnë në një mënyrë që varet nga struktura e gjeneve, ose atë që ne e quajmë arkitekturë e kromozomeve.

Kjo formë e rregullimit të gjeneve ndër-kromozomale, e quajtur transveksion, u përshkrua fillimisht në vitet 1950, por është kryesisht e panjohur. Roli i saj potencial për të nxitur kompleksitetin biologjik është i nënvlerësuar sepse efektet e saj janë shpesh (por jo gjithmonë) të ndjeshme dhe përgjithësisht mbivlerësohen nga mekanizmat "tipik" të rregullimit të gjeneve përgjatë një kromozomi të vetëm, cis-rregullimi.

Lexoni më shumë: Si të vrasësh mushkonjat e frutave, sipas një shkencëtari

Ndërveprime komplekse gjenetike

Studimi ynë transvection fokusohet në ndryshimet e hollësishme midis individëve dhe mjediseve. Shpesh, biologjia supozon se fenomenet janë të thjeshta, uniforme dhe të veçanta.

Një shembull klasik, i mësuar në klasat e biologjisë së shkollës së mesme, tregon këtë mendim. Biologu austriak Gregor Mendel studioi gjenetikën në bimët e bizeleve për të propozuar tipare trashëgimore dominante dhe recesive. Të dhënat e tij ishin pak shumë të pastra, shumë të mira për të qenë e vërtetë: bizelet e Mendelit ishin ose me rrudha ose të rrafshëta, të verdha ose të gjelbra.

Gjenetika funksionon në mënyra më komplekse: mendoni për ngjyrën e syve. Sytë tanë nuk janë një dichotomë e kafe ose blu. Ngjyra ndryshon në një spektër të nuancave të blu, jeshile, gri, hazel dhe kafe.

Në mënyrë të ngjashme, kemi treguar se transvection, vetë një kthesë e papritur, ndryshon në mënyra të hollësishme dhe të konsiderueshme, në mënyra të papritura. Njohja se rregullimi ndër-kroromozomik ishte edhe i mundur, madje edhe mund të modulohej dhe të ndryshonte, do të thoshte të shikonim rezultatet tona nga një këndvështrim jo-typik, një perspektivë e ndryshme.

Hulumtimi ynë në biologjinë e stresit ka nxjerrë konkluzione të ngjashme; përgjigjet e ndryshme janë norma dhe vlerësimi i kësaj variabiliteti është absolutisht themelor për të kuptuar sistemin.

Dallimet midis biologjisë mashkullore dhe femërore

Në kërkimin tonë për metabolizmin, kemi gjetur përsëri dhe përsëri dallime të rëndësishme dhe të konsiderueshme midis mashkullit dhe femrës. Për shembull, në të dhëna të papublikuara së fundmi, gjejmë që dallimet midis përgjigjeve të mushkonjave mashkullore dhe femërore ndaj toksicitetit të metaleve ishin aq të mëdha sa do të pritej të ndodhnin midis specieve të ndryshme.

Kohët e kaluara të mendimit të zakonshëm në fushë supozonin që biologjia në të dy gjinitë ishte e zëvendësueshme, me femrat në thelb duke qenë vetëm mashkullë hiper-variabël, megjithatë kërkimi i fundit në laboratorin tonë dhe të tjerë po shtyjnë gjerësisht kundër këtij keqkuptimi.

Lexoni më shumë: Dallimet gjinore: Parashikimet mashkullore në laborator janë shkencë e keqe

Përgjigjet mashkullore dhe femërore janë të ngjashme por të ndryshme, dhe kjo është një pikë e rëndësishme. Për të kuptuar biologjinë, kërkimi ynë tregon, duhet të identifikojmë, vlerësojmë dhe studiojmë këto ndryshime të hollësishme në mënyrë që të prodhojmë hetime shkencore më të plotëta.

Kompleksitet i papritur

Kërkimi ynë zbulon rregullisht kompleksitet të papritur biologjik dhe, jo rastësisht, studimet e listuara më sipër ishin të gjitha bashkëpunime. Kompleksiteti teknik i kërkimit shpesh kërkon përfshirjen e ekspertëve në disiplina të shumta.

Një projekt tipik mund të përfshijë gjashtë ose më shumë eksperimente dhe metoda, duke filluar nga bio-kimi deri te gjenetika dhe historia e jetës, dhe teknika nga analizat enzimatike kinetike deri te spektrometrija masive dhe sekuencimi i ADN-së.

Jemi pjesë e një grupi kërkimi gjenetik në Universitetin Laurentian i cili diversiteti i tij ka forcuar shumë cilësinë dhe origjinalitetin e kontributeve që kemi bërë në këtë fushë. Sipas përvojës sonë, bashkëpunimet e ndryshme që kombinojnë këndvështrime dhe pikëpamje të ndryshme çojnë në përfundime inovative.

Letërsia e dëshmon këtë: një seri studimesh të mëdha që përfshijnë miliona kërkues dhe botime përsëriten duke treguar se grupet e ndryshme të shkencëtarëve bëjnë pyetje më interesante, më perceptive dhe më inovative dhe propozojnë zgjidhje më interesante.

Diversiteti dhe inovacioni

Por kjo lidhje midis diversitetit dhe inovacionit është në sulm në klimën shoqërore dhe politike aktuale. Kjo është më e dukshme nën regjimin politik aktual në Shtetet e Bashkuara, por është gjithashtu këtu në Kanada.

Nëse janë të suksesshme, këto sulme do të ngushtojnë perspektivën e kërkimit shkencor dhe do të çojnë në ngecje të përparimeve shkencore. Diversiteti aktual është rezultat i dekadave programesh që luftojnë gjenerata të diskriminimit sistematik. Shumë kërkues kanë bërë kërkimin një vend më të ndryshëm dhe më gjithëpërfshirës.

Lexoni më shumë: Dëshironi të kontaktoni një studiues indigjen? Shumë mirë! Por së pari, këtu janë 10 gjëra për t'u konsideruar

Qëndrueshmëria është thelbësore për shëndetin afatgjatë të kërkimit shkencor. Kërkimi, dhe përvojat tona, qartë tregojnë se grupet e ndryshme të kërkuesve kryejnë shkencë më krijuese, inovative dhe me ndikim më të madh. Vizibiliteti në kërkimin shkencor është i rëndësishëm për të siguruar qëndrueshmërinë e tij. Studentët e rinj do të ndjekin më shumë karrierë në kërkim nëse mund të shohin veten në atë rol.

Shpresa jonë është se një vlerësim më i gjerë i rëndësisë së diversitetit në kërkim, do të çojë në mbështetje më të madhe komunitare dhe politike për programet e kërkimit që njohin rëndësinë thelbësore të diversitetit, barazisë dhe përfshirjes.

Bota biologjike është një vend bukur i pasur me diversitet dhe komplekse. Për të kuptuar vërtet atë botë, laboratoriumi i kërkimit duhet të jetë gjithashtu.