ذهن یک زیست شناس هنرمند
در این مقاله، شما با ذهن یک زیستشناس هنرمند از زبان خود او بیشتر آشنا خواهید شد.
نام من بیاتا میرزوا است. اگرچه به‌طور حرفه‌ای ابتدا دانشمند هستم، اما همیشه عاشق طراحی و هنر بوده‌ام. خیلی خوش‌شانس بودم که با مادری هنرمند و پدری مهندس بزرگ شدم. در حال حاضر، من زیستشناس مولکولی هستم و روی تقسیم سلولی سلول‌های جانوری مطالعه می‌کنم.
ادغام علم و هنر
من علاقه خود به علم و هنر را با هم ترکیب می‌کنم تا تصاویری منحصر به فرد و انتزاعی خلق کنم. اولین تصویر علمی من برای نشان دادن موضوع تحقیقاتم کشیده شده است. این تصویر در مورد آخرین مرحله تقسیم سلولی (سیتوکینز) است. در این تصویر، دو سلول ارتباط خود را با یک قیچی قطع کرده‌اند. این راهی جالب و به یاد ماندنی برای ارائه تحقیقات من بود.
من اولین طراحی خود را با مضمون علمی در سال 2013 انجام دادم. نقاشی هایم را به عنوان بخشی از سخنرانی های علمی خود نشان دادم. این کار من باعث ایجاد علاقه و تمایل به ماندگاری در خاطرات مردم شد. پس از این اتفاق من دریافتم که افزودن نگاه هنری روشی منحصر به فرد برای برقراری ارتباط با علم است. بسیاری از نقاشی های من نشان دهنده علاقه‌ام به تقسیم سلولی است. من همچنین از نشان دادن اکتشافات علمی اخیر در زمینه های مختلف مانند سازماندهی پیچیده سلول های مغز، مکانیسم های تنظیم ژن، فرآیندهای مولکولی در داخل میتوکندری یا روش‌های جدیدی که تحولی در تحقیقات علمی ایجاد میکند لذت میبرم.
این تصویرگری به بررسی افسانه‌ای به نام “قانون پنج ثانیه‌ای” می‌پردازد که ادعا میکند غذاهایی که برای مدت کمتر از پنج ثانیه بر روی زمین می‌افتند، از آلودگی باکتریایی مصون هستند. در این تصویر، صحنه‌ای از زمین را مشاهده می‌کنیم که غذایی بر روی آن ریخته شده و باکتری‌ها به‌طور نمادین در اطراف آن در حال انتظار هستند.
اجزای سلول
اجزای سلولی دقیقاً بر‌اساس مولکول‌های خود سازماندهی شده‌اند. و سلول را قادر می‌سازند تا فرایندهای مانند تقسیم سلولی را انجام دهد. این اثر هنری ترکیبی از علم و هنر است. تصاویر میکروسکوپی واقعی از تقسیم سلول های انسان با نقشه هایی که آرایش پیچیده DNA، اجزای اسکلتی و غشای سلولی را برجسته میکند. تصویرگری برای آزمایشگاه دانیل گرلیچ در موسسه بیوتکنولوژی مولکولی (IMBA) که در سال 2017 انجام شده است.
ویرایش ژن با استفاده از CRISPR/Cas9
این اثر هنری به‌طرز خلاقانه‌ای روش ویرایش ژن CRISPR/Cas9 را به تصویر می‌کشد. در این تصویر، توجه ویژه‌ای به سلول‌هایی که جهش مورد نظر را دریافت می‌کنند، شده است. این سلول‌ها به‌دلیل این ویرایش، در برابر اوابین (ouabain)، مولکولی که به‌طور سنتی در آفریقا به‌عنوان سم تیر استفاده می‌شود، مقاوم شده‌اند.
ویژگی‌های اثر هنری:
- نمادسازی اوابین: ساختار شیمیایی اوابین به‌طور خاص روی پرهای تیرها در اثر برجسته شده است، که نماد دقت و علم در ویرایش ژن است.
- نقش انتخاب طبیعی: سلول‌های بدون جهش، که توانایی مقاومت در برابر اوابین را ندارند، به‌وسیله تیرها مورد ضربه قرار می‌گیرند، و این یک نمایش نمادین از انتخاب طبیعی است.
- سلول‌های موفق: در نهایت، تنها سلول‌هایی که با موفقیت ویرایش ژنوم را انجام داده‌اند، باقی می‌مانند و این نشان‌دهنده قدرت و دقت تکنیک CRISPR/Cas9 در ویرایش ژن‌ها است.
این نقاشی نه‌تنها به‌عنوان یک اثر هنری زیبا عمل میکند، بلکه به‌طرز مؤثری دستاوردهای علمی و اهمیت ویرایش ژن را در زمینههای پزشکی و بیوتکنولوژی به نمایش میگذارد. این اثر در جلد نشریه Nature Methods در ژوئن2017 منتشر شد و نشان‌دهنده هم‌پوشانی علم و هنر است که میتواند درک عموم را از پیشرفت‌های علمی افزایش دهد.
پروتئین ضد CRISPR و سیستم دفاعی باکتری
این تصویر نقاشی به شکل مفهومی، عملکرد پروتئین ضد CRISPR به نام AcrIIA6 را نشان می‌دهد که در فرآیند سرکوب سیستم دفاعی باکتری‌ها نقش مهمی ایفا میکند. در این اثر، پروتئین AcrIIA6 به‌صورت دستبند به تصویر کشیده شده است که دو مولکول Cas9 (به رنگ آبی) را می‌گیرد و آنها را مهار میکند.
جزئیات اثر هنری:
- دستبند به‌عنوان نماد سرکوب: دستبندهای نمایش داده شده در این نقاشی، نقش سرکوبگرانه AcrIIA6 را به‌صورت نمادین به تصویر می‌کشند.
- مقایسه میان Cas9 و نوع مقاوم: در حالی که دو مولکول Cas9 به دام افتاده‌اند، یک نوع مقاوم طبیعی Cas9 (به رنگ فیروزه‌ای) به تصویر کشیده شده که قادر به شکستن DNA هدف خود است و این تقابل به درک بهتر فعل و انفعالات در سطح مولکولی کمک میکند.
- کاربردهای ویرایش ژنوم: این یافته‌ها بینشی هیجان‌انگیز در زمینه مبنای مولکولی این فعل و انفعالات ارائه می‌دهند، و در عین حال امکان کنترل دقیق‌تر ویرایش ژنوم مبتنی بر CRISPR/Cas9 را برای کاربردهای متنوع، از جمله پزشکی و تحقیقات بیوتکنولوژی، فراهم می‌کنند.
ویرایش ژن گوجه‌فرنگی با CRISPR/Cas9: بهینه‌سازی تولید و مقابله با چالش‌های پرورش
گوجه‌فرنگی‌های امروزی نتیجه‌ی فرآیندهای طبیعی و انتخاب‌های ژنتیکی در طول هزاران سال هستند. در این مسیر، میوه‌های بزرگ‌تر در فرآیند انتخاب طبیعی در سمت راست مسیر رشد پیدا کرده‌اند. به طور همزمان، یک سویه‌ی گوجه‌فرنگی وحشی در مسیر چپ به وجود آمد که با جهش‌های متفاوتی، برداشت محصول را بهبود بخشید.
جزئیات ژنتیکی و چالش‌ها:
- ترکیب دو ویژگی مفید: ترکیب این دو ویژگی، یعنی اندازه بزرگ‌تر و برداشت آسان‌تر، هدف اصلی در پرورش گوجه‌فرنگی بوده است. با این حال، ترکیب این جهش‌های طبیعی به صورت دستی اغلب به مشکلاتی مانند انشعاب بیش از حد و کاهش عملکرد منجر می‌شود.
- چالش‌های پرورش سنتی: در روند سنتی پرورش، هنگامی که این جهش‌های مفید طبیعی با هم ترکیب می‌شوند، اثرات منفی در کارکرد آنها به وجود می‌آید که به کاهش بازدهی منجر می‌شود.
- راه‌حل با ویرایش ژن CRISPR/Cas9: این چالش‌ها به کمک سیستم CRISPR/Cas9 و تنظیم دقیق بیان ژن‌ها برطرف شده‌اند. با استفاده از این فناوری، دانشمندان موفق به ایجاد توازن در بیان ژن‌های کلیدی شدند و در نتیجه گوجه‌فرنگی‌هایی با ویژگی‌های بهبود‌یافته ایجاد کردند.
در نهایت، این روش نوین به دانشمندان اجازه داده است تا گونه‌ای از گوجه‌فرنگی را که دارای هر دو ویژگی مفید است، بدون مشکلات ناشی از جهش‌های سنتی، تولید کنند. این تحقیق که در سال 2017 انجام شد، نشان‌دهنده‌ی کاربرد گسترده‌ی ویرایش ژن در بهبود محصولات کشاورزی و افزایش پایداری در تولید مواد غذایی است.
تومور مغزی
میرزوا در آثار هنری خود با بهره‌گیری از علم زیستشناسی و ویرایش ژن، روش‌های نوین برای مطالعه تومورهای مغزی و چالش‌های پیش‌روی این تحقیقات را به تصویر می‌کشد. تومورهای مغزی از جمله سرطان‌های بسیار تهاجمی و مرگبار محسوب می‌شوند و مطالعه آنها در شرایط آزمایشگاهی با دشواری‌های بسیاری همراه است. در این زمینه، میرزوا از اندام‌واره‌های مغزی استفاده میکند؛ ساختارهایی که از سلول‌های بنیادی انسانی تشکیل شده و شباهت زیادی به ساختارهای مغز انسان دارند.
پوستر تصویرگری در سمپوزیوم PhD ‘Mind the App’ در مرکز زیست وین، که به بررسی اهمیت و کاربرد برنامه‌ها در علوم زیستی می‌پردازد. این اثر هنری به ترکیب علم و هنر اشاره دارد و در تلاش است تا توجه محققان و دانشجویان را به تأثیر و کارکرد برنامه‌های نرم‌افزاری در تحقیقات علمی و زیستشناسی معطوف کند. طراحی پوستر به شکلی جذاب و خلاقانه انجام شده است تا علاوه بر انتقال اطلاعات، حس کنجکاوی و نوآوری را در بین بینندگان ایجاد کند.
این تصویر جلد مجله به صورت استعاره‌ای یک زن مسن را نشان می‌دهد که به بازتاب جوان‌تر خود در آینه نگاه میکند. او تارهای بلندتر موهای خود را که نماد mRNAهای مرتبط با حافظه هستند، با اسپری مو ثابت میکند. اسپری مو به عنوان نماد اثر تثبیت‌کننده Gadd45α به تصویر کشیده شده است. Gadd45a از طریق تنظیم پس از رونویسی mRNAهای مربوط به حافظه، فرآیند یادگیری ناخوشایند را تعدیل میکند. این تصویر به زیبایی ارتباط بین سن، حافظه و تأثیرات بیولوژیکی را در قالبی بصری و جذاب نشان می‌دهد.
