Feeds:
Posts
Comments

Archive for the ‘ბიოლოგია’ Category


ორიოდე სიტყვა უკვდავებაზე და მის მეცნიერულ წარმოდგენაზე (სტატია პოპულარული ენაზეა დაწერილი და არ გახლავთ პროფესიონალური). პოსტში სურათები არ არის. რატომღაც ვერ ვიპოვე ისეთი სურათი, რომელიც უკვდავების აზრს მთელი არსებით გადმოსცემდა. თუ თქვენ იცით რაიმე ასეთი გრაფიკული გამოსახულება, კომენტარებში დამილინკეთ და მერე აუცილებლად ჩავსვამ პოსტში :)

დაბერების პროცესი, სიკვდილი და უკვდავება – გამოწვევა, რომელიც უკვე საუკუნეებია აღელვებს მეცნიერებს… იგი დღესაც ისეთივე აქტუალურია, როგორც ეს ყოველთვის იყო. ადამიანს ხომ ბუნებრივი სწრაფვა აქვს სიცოცხლისკენ და მარადიული სიცოცხლის ელექსირის მოპოვება ოდითგანვე მისი სანუკვარი ოცნება გახლდათ.

ყველამ კარგად იცის, რომ პრობლემის გადაჭრა მისი მექანიზმების და თვისებების შესწავლით არის შესაძლებელი და მხოლოდ ბალახების ექსტრაქტებით შორს ვერ წავალთ.

დღეს მეცნიერება გასაოცარი შესაძლებლობებების მეთოდოლოგიებს ფლობს. XXI საუკუნის ტექნოლოგიები, ახალი აღმოჩენები და გამოგონებები, საშუალებას აძლევს მკვლევარს შეუძლებელი შესძლოს და სამყაროს ყველაზე დიდ საიდუმლოებებს ახადოს ფარდა.

მეცნიერებმა დიდი ხანია რაც იციან რომ ადამიანის ორგანიზმს აქვს რაღაც ბიოლოგიური საათი, რომელიც მართავს შინაგან პროცესებს. რა თქმა უნდა ეს ზოგადი წარმოდგენა, ცნობისმოყვარე ლაბორატორიის ჭიებს არ აკმაყოფილებდათ და კვლევებს ჯიუტად აგრძელებდნენ. არცთუ ისე დიდი ხნის წინ, მეცნიერები შეთანხმდნენ, რომ ადამიანის თავის ტვინში არის წარმონაქმნი, რომელიც დირიჟორობას უწევს ორგანიზმის შინაგანი სამყაროს პროცესებს. მას სუპრაქიაზმატური ბირთვები უწოდეს.

მათ მიაჩნდათ რომ ეს იყო ერთგვარი ატომური საათი1 ორგანიზმში, რომელიც მკაცრ განრიგს უწესებდა ჰომეოსტაზის პროცესებს, წარმოადგენდა რა მათ გამშვებ და ჩამკეტ მექანიზმს.

თუმცა ეს მოსაზრება გასულ წელს შეიცვალა. აშშ-ს ნაციონალური სამეცნიერო აკადემიის სხდომაზე, სენტ ლუისის ვაშინგტონის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა განაცხადეს, რომ მიუხედავად ხანგრძლივი კვლევებისა, მათ ვერ შეძლეს სუპრაქიაზმატურ ბირთვებში გამოეყოთ მთავარი რითმის წამყვანი, პეისმეიკერი, რომელიც თეორიის მიხედვით სწორედ ორგანიზმის ატომური საათი უნდა ყოფილიყო. შემდგომი კვლევებით დადგინდა, რომ სუპრაქიაზმატური ბირთვები, ეს არის უამრავი პატარა ბიოლოგიური საათის გაერთიანება, ერთგვარი კონფედერაციული სტრუქტურა, სადაც თითეულ შემადგენელ კლასტერს თანაბარი უფლებები აქვს.

როგორც იცით მეცნიერებას არ სჩვევია ერთ ადგილზე გაჩერება. ზემოთმოყვანილი თეორიაც მალე დადგა ეჭვქვეშ. ეს მოხდა მაშინ, როდესაც აშშ-ს ნაციონალური სამეცნიერო აკადემიის მორიგ სხდომაზე კალიფორნიელმა მკვლევარებმა სალკის ბიოლოგიური ინსტიტუტიდან, განაცხადეს, რომ ცირკადიანული რითმების მაკონტროლებელი ბიოსაათები ორგანიზმის ნებისმიერ უჯრედში შეიძლება იქნას აღმოჩენილი და ეს რეგიონალური პეისმეიკერები სულაც არ დაგიდევენ სუპრაქიაზმატურ ბირთვებს და ლოკალურ პროცესებს თავის ჭკუაზე აკონტროლებენ.

ამ უკანასკნელი მოსაზრების გადახედვისა და გადასინჯვის შემდეგ, მეცნიერები შეთანხმდნენ, რომ ყველა ქსოვილს თუ ორგანოს საკუთარი “კედლის საათი აქვს, ხოლო სუპრაქიაზმატური ბირთვები მოქმედებენ როგორც სინქრონიზატორები, რომლებიც აიძლუებენ რეგიონულ საათებს სინქრონულად იმუშავონ ორგანიზმის მოთხოვილებებთან მიმართებაში.

ცირკადიანული რითმების განმსაზღვრელი საათების გარდა, არის მოსაზრებები რომ უჯრედში მოთავსებულია ე.წ. ბიოლოგიური მრიცხველი, რომელიც ითვლის უჯრედების გაყოფის რაოდენობას. როდესაც უჯრედი მიაღწევს წინასწარ განსაზღვრულ ნიშნულს ხდება სიგნალის გადაცემა ბირთვისთვის, სადაც აქტიურდება აპოპტოზის პროგრამა2. ეს ნიშნავს რომ უჯრედი დაბერდა, მან შეასრულა თავისი როლი და ამოწურა რესურსები… სიკვდილის დროა

სხვა თეორია ამბობს რომ დაბერება და უჯრედის სიკვდილი უჯრედის გაყოფის დროს დაშვებული შეცდომები არის განპირობებული. ალბათ სასკოლო ბიოლოგიიდან გახსოვთ, რომ უჯრედის გაყოფის წინ, ხდება დნმ-ის გაორმაგება, რათა ის ექვივალენტური რაოდენობით გადაეცეს შვილეულ უჯრედებს. დნმ-ის რეპლიკაციის პროცესისას შეცდომების დაშვება ჩვეულებრივი ამბავია, რასაც რეპარაციული სისტემა წარმატებით უმკლავდება, თუმცა პატარა ხარვეზები ყოველთვის რჩება გამოუსწორებელი. სწორედ ამ ხარვეზების აკუმულირება განაპირობებს იმას, რომ მორიგი რეპლიკაციის დროს, წარმოიქმნება ძალიან შეცვლილი დნმ, ქიმერა, რომელასაც საერთო არაფერი აქვს თავის წინაპართან. რეპარაციული სისტემა ამდენ ხარვეზს ვეღარ ასწორებს და იღებს თვითლიკვიდაციის გადაწყვეტილებას. ბირთვს უგზავნის სიგნალს, სადაც სპეციალური გენები3 რთავენ აპოპტოზის პროცესს და უჯრედი იღუპება.

არ შეიძლება არ აღინიშნოს გარეგანი ფაქტორების, შინაგანი ჰომეოსტაზის4 და გენეტიკური ფაქტორების მნიშვნელობა დაბერების და სიკვდილის მექანიზმებში. წლების მანძილზე საკმაოდ მყარად გამოიყურებოდა და სხვა თეორიებზე მეტად პრევალირებდა თავისუფალი რადიკალების თეორია. თავისუფალი რადიკალი გახლავთ ნებისმიერი ატომი, რომელსაც გარე ორბიტაზე აკლია ელექტრონი. ასეთი ატომი აღგზნებულ მდგომარეობაშია. ის მიისწრაფვის გარე ორბიტის ელექტრონით შევსებისაკენ, რაც მეტწილად ქიმიური ბმის ჩამოყალიბების საშუალებით მიიღწევა. ეს აღნიშნული კი მნიშვნელოვანი ხელის შემშლელი ფაქტორია ორგანიზმის დაცვის სისტემებისთვის.

ასეა თუ ისე, მეცნიერება კვლავ განაგრძობს კვლევებს დაბერების და სიკვდილის პროცესების საიდუმლოებების გამოსააშკარავებლად. რაც უფრო ღრმად იხედებიან მკვლევარები იდუმალ კუთხეებში, მით უფრო მეტი თავსატეხი უჩნდებათ, თუმცა მეცნიერი რის მეცნიერია, თავსატეხების ამოხსნა მისი ჰობი რომ არ იყოს, არათუ პროფესიული მოვალეობა.

დაბერების პროცეზებზე, სიკვდილზე და სიცოცხლის გახანგრძლივების მექანიზმებზე ბევრი საუბარი შეიძლება. ბოლოს და ბოლოს ამ სფეროს ხომ ცალკე დარგი – იმმორტოლოგია იკვლევს. მათ უკვე დიდი (თუმცა რამდენად “დიდი”? ამ ქვეყნად ხომ ყველაფერი ფარდობითია) ცოდნა აქვთ და იმედია ეს ყველაფერი ლოგიკური დასასრულით დაგვირგვინდება.

ამ პოსტში სპეციალურად არ შევეხე იმ მოსაზრებებს თუ რამდენად მხარს უჭერს არსებული სიცოცხლის ფორმები უკვდავებას. არც იმ მოსაზრებებს რომლის მიხედვითაც კითხვის ნიშნის ქვეშ დგას თვითონ იდეა… – რა საჭიროა უკვდავება? გვსურს კი ეს? გვაქვს თუ არა უფლება, რომ მოვითხოვოთ უკვდავება?

“უკვდავების ელექსირის” მოლოდინში გარინდებულებს, ისღა დაგვრჩენია, რომ უარი ვთქვათ მავნე ჩვევებზე, ვიყოთ ფიზიკურად აქტიურნი, ვიკვებოთ სწორად და შეძლებისდაგვარად შევინარჩუნოთ ამაღლებული განწყობა. სამყარო ხომ სარკეა. თუ გაუღიმებ, გაგიღიმებს.

__________________________

1 – ატომური საათი – დროის განსაზღვრის მეთოდი, დაფუძნებული ატომის ვიბრაციის სიხშირეზე, რომელიც პირველად შემოთავაზებული იყო ლორდი კელვინის მიერ 1879 წელს. მისი კონცეპტი პირველად აშშ-ში შექმნა. ატომური საათი იმდენად ზუსტია რომ 1 წამის ცდომილების დასაფიქსირებლად დაახლოებით 30 მილიონი წელიწადი გახლავთ საჭირო. ექსპერიმენტული კვანტური საათი, რომელიც აშშ-ში მუშავდება, იძლევა პირობას რომ მილიარდობით წლის განმავლობაში იგი არც ერთი წამით არ შეცდება.

2 – აპოპტოზი – უჯრედის გენეტიკურ მასალაში (დნმ) კოდირებული პროგრამა; აერთიანებს პროცესების ერთობლიობას, რომლის ინიციაციის შემთხვევაში ხდება უჯრედის გეგმიური, ნაწილ-ნაწილ დაშლა და წარმოქმნილი პროდუქტების შთანთქმა ორგანიზმის ფაგოციტური მონონუკლეარული უჯრედების მიერ.

3 – აპოპტოზის გენი – აპოპტოზის პროცესს მრავალი გენი არეგულირებს, თუმცა მათ შორის მნიშვნელოვანია p53 (tp53 ადამიანებში). აღნიშნულ გენს „მფარველ ანგელოზს“, „გენომის მფარველს“ და „მთავარ მეთვალყურეს“ უწოდებენ, რადგანაც მას ევალება სიმსივნური უჯრედების დეტექცია და ლიკვიდაცია ორგანიზმში, რომელიც თავის მხრივ გენომის მუტაციის შედეგია.

4 – ჰომეოსტაზი – წონასწორობის მდგომარეობა ცოცხალ ორგანიზმებში. რეგულირდება ნერვული (ნერვული იმპულსები, ნეიროტრანსმიტერები) და ჰუმორული (ჰორმონები, მედიატორები, პირველადი და მეორეული მესენჯერები etc.) გზებით. უზრუნველყოფს ორგანიზმის ქიმიური შემადგენლობის, მასში მიმდინარე პროცესების შედარებით მუდმივობას.

 

Read Full Post »


მოგესალმებით :)

გთავაზობთ http://mecniereba.org-ის პატარა მიმოხილვას მისი ავტორისგან. პროექტი ღიაა და მასში მონაწილეობა შეუძლია ყველას, ვისაც სურვილი აქვს რომ ქართულ ინტერნეტ სივრცეში სამეცნიერო კონტენტი კიდევ უფრო გამრავლდეს. მინდა გითხრათ რომ ის საქმე, რასაც http://mecniereba.org-ის ავტორები აკეთებენ – უნიკალურია. ჯერჯერობით, მათ გარდა არ ვიცნობ ხალხს რომლებიც მსგავს საქმეს აკეთებდნენ მხოლოდ ენთუზიაზმით. შეიძლება მე ვცდები და არიან სხვებიც, ვინც საგანმანათლებლო წიგნებს თარგმნის. თუ თქვენ იცით მათ შესახებ, არ დაიზაროთ, გაგვიზიარეთ ცოდნა კომენტარებში :)

გამარჯობა,
ლუკას ამ შესანიშნავ ბლოგზე, მინდოდა მოკლედ მიმომეხილა საიტი mecniereba.org. მე თავად გახლავართ ამ საიტის ერთ-ერთი დამფუძვნებელი. იმედი მაქვს, მიკერძოებაში არ ჩამითვლით ზოგიერთ ჩემს მოსაზრებას მის თაობაზე :)
დავიწყებ იმით, რომ ამ საიტის მიზანი საკმაოდ მარტივია: რაც შეიძლება მეტი სამეცნიერო თემატიკის ქართულენოვანი წიგნის მიწოდება მკითხველზე. დღეს სამეცნიერო წიგნების გამოცემა ნაბეჭდი სახით მომგებიანი საქმიანობა ვერ იქნება. ამიტომ ამ საიტზე წიგნები ვრცელდება ინტერნეტით ელექტრონულ ფორმატში; თანაც ეს წიგნები სრულიად უფასოა.
ახლა ორიოდე სიტყვით ამ საიტის შემქმნელების შესახებ. ის მე და მამაჩემმა დავაარსეთ. მამაჩემი, ალბერტ ყურაშვილი, მათემატიკის გამოცდილი პედაგოგი და ჭადრაკის ოსტატია. მე, დიმიტრი ყურაშვილი, ფიზიკის ფაკულტეტი მაქვს დამთავრებული, და ეს ბოლო ხანია მივსდევ პროგრამირებას. როდის მოხდა არ მახსოვს, მაგრამ ერთ დღეს დაგვებადა ამ საიტის შექმნის იდეა. დომეინი 2010 წლის მაისში დავარეგისტრირეთ და მაშინვე დავიწყეთ პირველი წიგნის “დიგიტალიზაციაზე” მუშაობა. შემდგომში საიტის ფორმირებაზე დიდი გავლენა იქონია ადამიანთა საკმაოდ დიდმა წრემ, როგორც პირდაპირი, ასევე არაპირდაპირი წვლილის სახით.
უპირველეს ყოვლის ალბათ ისაა საინტერესო თუ რა გამოვეცით უკვე და რის გამოცემას ვაპირებთ.
რაც შეეხება უკვე გამოქვეყნებულ მასალას. ორი წიგნი: ი. პერელმანის “სახალისო ფიზიკა” და რ. კურანტის “რა არის მათემატიკა”, უკვე მომზადებულია. აქედან პირველი უკვე ატვირთულია და მისი წაკითხვა სრულად შეგიძლიათ. რაც შეეხება მეორე წიგნს — კურანტის “მათემატიკას” — ის უკვე ბოლომდეა რედაქტირებული და მისი ფორმატირება და ინტერნეტში ატვირთვა სწორედ ახლა მიმდინარეობს: თქვენ უკვე შეგიძლიათ მისი კითხვა, ხოლო მასალა დღითი-დღე ემატება. სავარაუდოდ რამდენიმე კვირის მანძილზე ის საბოლოოდ იქნება ატვირთული.

ამჟამად მიმდინარეობს კიდევ სამი წიგნის: პერელმანის “ცოცხალი მათემატიკის”, კლაინის “ელემენტარული მათემატიკის” და, ყველაზე მოთხოვნადი, გუბსერის “სიმების თეორიის” მომზადება. “ცოცხალი მათემატიკის” ქართული თარგამანი უკვე არსებობს და უბრალოდ ხდება მისი გადაყვანა ციფრულ ფორმატში. კლაინის “ელემენტარული მათემატიკა” ითარგმნება გერმანული გამოცემიდან, ხოლო “სიმების თეორია” კი — ინგლისურიდან. ჩვენი შეფასებით, პირველი ორი  წიგნი საკმაოდ მალე იქნება ხელმისაწვდომი. “სიმების თეორია” კი ალბათ განსაკუთრებულ ყურადღებას საჭიროებს.

გუბსერის “სიმების თეორია” ეხება მეცნიერების მოწინავე და სწრაფად განვითარებად დარგს, რომელიც მიზნად ისახავს მსოფლიოს ახალი მოდელის შექმნას, რომელშიც გაერთიანებული იქნება გრავიტაცია და კვანტური ფიზიკა. მიუხედავად თემის სირთულისა ეს წიგნი დაწერილია მარტივი, ადვილად აღსაქმელი ენით. ეს წიგნი სავარაუდოდ დიდ ინტერესს გამოიწვევს მკითხველთა ფართო წრეებში. ამიტომ მისი გადაქართულება მეტად პრიორიტეტული ამოცანაა. დღეს უკვე თარგმნილია ამ წიგნის ხუთი თავი. დარჩენილი სამი თავის თარგმანი კი ამ მომენტისთვის შეჩერებულია. თუ გაქვთ სურვილი, გარკვეული ანაზღაურების ფასად, დაეხმაროთ ამ წიგნის თარგმანის ბოლომდე მიყვანაში, მაშინ მიჰყევით ამ ბმულს, სადაც შეგიძლიათ ამ საკითხის შესახებ უფრო მეტი ინფორმაცია მიიღოთ.
აი ესაა mecniereba.org-ის ამჟამინდელი მდგომარეობა: ორი მომზადებული წიგნი, ორიც, რომლის მომზადება სტაბილური ტემპით მიმდინარეობს, და ერთი, ძალიან საჭირო წიგნი, რომელის მომზადება ამ ეტაპზე შეფერხებულია. mecniereba.org პატარა გუნდია და არსაიდან არ იღებს დაფინანსებას, ამიტომ შესაძლოა ბევრს ვერ შესთავაზებს საკუთარ მკითხველებს, მაგრამ ის რაც კეთდება საკმაოდ ხარისხიანი ჩანს.
რაც შეეხება სამომავლო გეგმებს. რაღათქმაუნდა პირველ რიგში — რაც შეიძლება მეტი საინტერესო წიგნი! ამასთან დაკავშირებით მინდოდა მომეწოდა თქვენთვის, რომ თუ გაგაჩნიათ შესაბამისი თემატიკის წიგნი ქართულ ენაზე, ან გაქვთ იდეა უცხოენოვანი მასალა თარგმნოთ ქართულად, მაშინ აუცილებლად დაუკავშირდით mecniereba.org-ს, რომელიც მზადაა ყველანაირად დაგეხმაროთ თქვენი მასალა მიიტანოთ მკითხველამდე.
კიდევ ერთი მიმართულება, რაც ჯერ შეუსრულებელი რჩება, არის mecniereba.org-ის შეზღუდული თემატიკა, რომელიც მოიცავს მხოლოდ ფიზიკას და მათემატიკას. სავარაუდოდ მომავალში მოხდება ამ თემატიკის გაფართოება, პირველ რიგში, კომპიუტერული მეცნიერების და ბილოგიის მიმართულებით.
წიგნების რაოდენობის და თემატიკის გაფართოების გარდა, mecniereba.org მუშაობს ელექტრონული ფორმატების განვრცობაზეც. გარდა ვებ-გვერდზე წაკითხვისა, უახლოეს მომავალში გექნებათ საშუალება წიგნის PDF ვერსია გადმოწეროთ. რაც შეეხება სხვა პოპულარულ ფორმატებს, როგორიცაა ePub (Apple, Sony) და ამაზონის Kindle ფორმატები, ისინი დღეს-დღეობით არ არიან მზად იმისთვის, რომ ტექსტის ის დეტალზაცია გადმოსცენ, რაც აუციელბელია სამეცნიერო პუბლიკაციისთვის. თუმცა ყველაფერი ვითარდება. შევეცდებით არ ჩამოვრჩეთ უახლოეს ტექნოლოგიებს, და როგორც კი ამის საშუალება იქნება, უფრო მეტი არჩევანი შემოგთავაზოთ ამ მიმართულებითაც.

ბოლოს მხოლოდ იმას დავამატებ, რომ mecniereba.org არ არის მხოლოდ მისი ამჟამინდელი გუნდის კუთვნელება. ის ეკუთვნის ყველა თქვენგანს, ვისაც ჩვენსავით უყვარს მეცნიერება და მასში სიამოვნების წყაროს ხედავს. ჩვენ ღია ვართ თქვენი შენიშვნებისთვის და წინადადებებისთვის და თქვენი იდეებისთვის. ნუ იყოყმანებთ — დაგვიკავშირდით!

დიმიტრი, samecniero.net წარმატებას გისურვებს!!!

Read Full Post »


სალამი ყველას! როგორც იქნა samecniero.net დაბრუნდა RSS არხებში :) დიდ მადლობა მათ ვისაც გაუხარდა :) ვინც აქამდე არ გვიცნობდით, გვესტუმრეთ. ჩვენს ბლოგზე საინტერესო სტატიებს წაიკითხავთ. ჩვენ განსხვავებულ თემატიკას ვეხებით… ;)

ამჯერად 20-ე საუკუნის ერთერთ ყველაზე თამამ და ინოვაციურ მეცნიერულ დარგებს შევეხებით. პირველი სტატია მიმოხილვითი იქნება, შემდგომში კი ამ მეცნიერებების კონკრეტულ მიღწევებსა და ახალ აღმოჩენებზე მოგითხრობთ.
სიტყვა კიბერნეტიკა – κυβερνήτης, ბერძნული ეტიმოლოგიის გახლავთ (kybernētēs – მართვა, მმართველი, მესაჭე). ხოლო მისი, როგორც სამეცნიერო ტერმინის განსაზღვრება, შემდეგნაირად ჟღერს: “კიბერნეტიკა ეს არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს მანქანებისა და ცოცხალი ორგანიზმების მიერ ინფორმაციის მიღებას, შენახვასა და გადაცემას, აგრეთვე ამ ინფორმაციის გამოყენებას მართვისათვის”.
ტერმინი კიბერნეტიკა ჯერ კიდევ პლატონის ნაშრომებში გვხვდება. მას შემდეგაც, კიბერნეტიკა, როგორც მართვის ხელოვნების ცნება, წარსული დროის ბევრი მეცნიერისა თუ საზოგადო მოღვაწის ნაწერებში შეიძლება აღმოვაჩინოთ. მაგრამ 20-ე საუკუნის ტექნოლოგიურმა რევოლუციამ, მეცნიერების სხვადასხვა დარგების განვითარებამ თავისი ზეგავლენა მოახდინა ამ ტერმინის შინაარსზე. დღეს კიბერნეტიკა ძირითადად წარმოადგენს ცოცხალი თუ არაცოცხალი სისტემების დაკვირვების შედეგად მიღებული ინფორმაციის გამოყენებას მეცნიერების სხვადასხვა დარგებში. იგი შეისწავლის იმ მეთოდებს, რომლებსაც იყენებენ ეს სიტემები ინფორმაციის დამუშავებისა და ამ ინფორმაციის მართვაში გამოყენების დროს.
როგორც იცით ცოცხალ ბიოლოგიურ სისტემებში ინფორმაციის მიღება, დმუშავება, შენახვა და შემდგომ მისი გამოყენება რთული დინამიური პროცესია. ამ პროცესში დიდი მნიშვნელობა ენიჭება უკუკავშირის პრინციპს. სწორედ უკუკავშირის პრინციპი განაპირობებს სისტემაში ინფორმაციის მოცულობის, ხასიათისა და გადანაწილების პროცესების კოორდინაციას. რომ არა უკუკავშირი, სისტემაში ინფორმაციული ნაკადის მიმოცვლა ყოველთვის ერთი მიმართულებით მოხდებოდა და არ იქნებოდა ამ ინფორმაციით მანიპულირების საშუალება, რაც ნებისმიერ სისტემას აძლევს ადაპტაციის და გარემოსთან ინტერაქტიული ურთიერთობის საშუალებას.
მიუხედავად იმისა რომ კიბერნეტიკა ძალიან საინტერესო და პროდუქტიული მეცნიერებაა, 20-ე საუკუნის 40იან წლებამდე, მას ნაკლებ ყურადღებას უთმობდნენ. მისი ხელახალი აღმოჩენის მიზეზი კი ხელოვნური ინტელექტის შექმნის მცდელობა გახლდათ.

უკუკავშირის პრინხიპი

ხელოვნური ინტელექტის იდეა, მიუხედავად მისი განსაკუთრებულობისა, არცთუ ისე ახალი გახლავთ. მასზე მუშაობა 20-ე საუკუნის მეორე ნახევრიდან დაიწყო. ბიოლოგიის, ნეიროფიზიოლოგიის, ფსიქოლოგიის და გამოთვლითი ტექნიკის განვითარებამ ადამიანებს შესძინა საკმარისი ცოდნა იმისათვის რომ მათ მიზნად დაესახათ ჭკვიანი მანქანების შექმნა. ამისათვის კი საჭირო გახდა იმ გამოცდილების გამოყენება, რომელიც კიბერნეტიკას ქონდა დაგროვებული.
ნეირომეცნიერებების წინსვლამ, გარკვეულწილად ხელი უბიძგა მეცნიერებს რომ ხელოვნური ინტელექტი შეექმნათ ადამიანის თავის ტვინის სიმულირების გზით, თუმცა თანამედროვე კლევებით ნათლად ჩანს, რომ ადამიანის თავის ტვინის მოქმედება მხოლოდ მატერიალური სუბსტანციებით არ არის დეტერმინირებული და მისი სრული მოდელირება თუნდაც თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენებით შეუძლებელია.
მაგრამ ამას ხელი არ შეუშლია მეცნიერებისათვის. თანამედროვე შეხედულებით სულაც არ არის საჭირო, ხელოვნური ინტელექტი ადამიანის ინტელექტის ანალოგიურ სტრუქტურულ წყობას იმეორებდეს. ანუ იმისათვის რომ მივიღოთ მოაზროვნე მანქანა, არ არის აუცილებელი რომ მას ადამიანის თავის ტვინის ზუსტი ასლი გააჩნდეს. მთავარია მუშაობის პრინციპი. თუ ჩვენ გამოვიყენებთ ადამიანის (ასევე ნებისმიერი სხვა სისტემის) ინფორმაციის დამუშავების მართვის პრინციპებს, სავსებით შესაძლებელია შევქმნათ ე.წ. ჭკვიანი მანქანები, რთული ბიოლოგიური სტრუქტურების მსგავსი კონსტრუქციების გარეშე.
სწორედ ეს პრინციპია დაცული ხელოვნური ინტელექტის კვლევებში. კერძოდ უკუკავშირის პრინციპზე დაფუძნებული ალგორითმები, საშუალებას იძლევა პირველად (საბაზისო) და მეორეულ მატრიცებს შორის მოხდეს კორელაცია, სისტემის შიგნით ინფორმაციის გადანაწილებაზე. თვალსაჩინოებისათვის ავიღოთ ხელოვნური ინტელექტის თანამედროვე ნიმუში Asimo. ეს ჰუმანოიდი რობოტი გახლავთ იაპონური კომპანია Honda-ს ქმნილება. მარტივად რომ ვთქვათ, მისი (ასევე ნებისმიერი სხვა “მოაზროვნე მანქანის”) მუშაობის პრინციპი ეფუძნება ზემოთნახსენები მატრიცების პრინციპს. საბაზისო მატრიცაში მოთავსებულია ყველა ის ალგორითმი, რომელიც ჭირდება Asimo-ს ისეთი ძირითადი მოქმედებების შესასრულებლად, როგორიცაა სიარული, თავის მოძრაობა, ხელებში ნივთების დაჭერა და სხვა მარტივი თუ რთული მოძრაობები. მეორეული მატრიცა კი ეს გახლავთ დინამიური ალგორითმების ერთობლიობა, რომელიც განუწყვეტლი აწვდის საბაზისო მატრიცას ახალ-ახალ ბრძანებებს და ამით უზრუნველყოფს Asimo-ს კოორდინაციას გარემოში. კავშრი ამ ორ მატრიცას შორის სწორედ უკუკავშირის პრინციპით ხორციელდება. ანუ ხდება ძირითადი ალგორითმების მოდიფიცირება ისე, რომ ისინი შეესაბამებოდნენ კონკრეტულ გარემოებას, რაც Asimo-ს აძლევს საშუალებას ყოველ სიტუაციას მოერგოს მეტნაკლებად და რეალურ დროში მიიღოს ადექვატური გადაწყვეტილებები. ამ შემთხვევაში მეორეული მატრიცისთვის ინფორმაციის წყაროს წარმოადგენს რობოტის სენსორული მოწყობილობები. კამერებით მიღებული ვიდეოგამოსახულება და ბგერითი ტალღები, წარმოადგენენ კონკრეტული გარემოს აღქმის საშუალებებს. ამ ინფორმაციის დამუშავებით Asimo იოლად ორიენტირებს გარემოში, თავს არიდებს დაბრკოლებებს, აღიქვამს ადამიანების მიერ გაცემულ ბგერით ბრძანებებს, შეუძლია ადამიანის ჟესტიკულაციისა და სახის გამომეტყველების აღქმა. ეს ყოველივე Asimo-ს გასაოცრად ამსგავსებს ადამიანს და სწორედ ამიტომ ანდროიდი Asimo მოაზროვნე მანქანების ყველაზე უფრო კარგი წარმომადგენელია.
დავუბრუნდეთ ისევ კიბერნეტიკას. გარდა ხელოვნური ინტელექტისა, კიბერნეტიკა ასევე ფართოდ გამოიყენება ბიოტექნოლოგიებში. ბიოტექნოლოგიები ძალიან საინტერესო და ამავდროულად ძალიან დიდი თემაა, ამიტომ მასზე ცალკე სტატიას შემოგთავაზებთ. აქ კი აღვნიშნავთ მხოლოდ იმას რომ კიბერნეტიკის, ბიოინჟინერიისა მოლეკულური ბიოლოგიისა და კომპიუტერული ტექნოლოგიების განვითარების წყალობით, ბევრი თითქოსდა ფუტურისტული პროექტი რეალობად იქცა. ამის მაგალითია ხელოვნური გული, ხელოვნური ნეიროტრანსმიტერები, გენური ინჟინერიისა და სხვა ახალი მეცნიერებების მიღწევები.
ყოველივე ზემოთაღნიშნულიდან მკითხველი მიხვდება, თუ როგორი პროდუქტიული გახლავთ მეცნიერების სხვადასხვა დარგების ურთიერთთანამშრომლობა. მეცნიერება საკმაოდ სერიოზული იარაღია და მის ჭკვიანური გამოყენებას, როგორც ფიზიკური ისე ეთიკურ-მორალური თვალსაზრისით, შეუძლია დიდი დახმარება გაუწიოს კაცობრიობას მისი განვითარების რთულ გაზაზე.

Read Full Post »


მოგესალმებით.

ეს ჩემი პირველი პოსტია, იმედი მაქვს მოგეწონებათ. ჩემი სტატიების ძირითადი თემა იქნება ბიოტექნოლოგიები, მაგრამ ვინაიდან მე უფრო მეტად მედიცინის მიმართულება მაინტერესებს პირველი პოსტში გადავწყვიტე მესაუბრა ნანოტექნოლოგიების გამოყენებაზე მედიცინაში.

ნანოკრისტალები

ყველაფერი დაიწყო 80-იან წლებში, ლუის ბრუსისა (BELL Laboratories) და ალექსანდრე ეფროსის მიერ (Yoffe Institute in St. Petersburg) . ისინი ატარებდნენ ექსპერიმენტს ნანოკრისტალებზე, იკვლევდნენ თუ როგორ შეიძლებოდა ერთსადაიმავე მატერიალს აბსოლიტურად განსხვავებული ფერი მიეღო. ეს დაკვირვება მიზნად ისახავდა გაერკვიათ კავშირს ნანოკრისტალების ზომასა და ფერს შორის. ამრიგად ეს მეცნიერები აპირებდნენ გაეგოთ “კვანტური წერტილის” თვისებებზე რაც შეიძლება მეტი რამ. მათ მიაგნეს გზას რისი მეშვეობითაც “კვანტური წერტილები” გახადეს წყალში ხსნადი. ასევე აღმოაჩინეს, რომ ნანოკრისტალების გარშემო არაორგანული გარსის დამატება , და მათზე ლურჯი ფერის სინათლის მინათება, კრისტალის ფერს უფრო კაშკაშას ხდიდა.

ზოგადად, ნანოკრისტალები არის ფლუოროფორები – სუბსტანციები, რომლებიც ახდენენ სინათლის ფოტონების აბსორბციას და შემდეგ მათ რე-ემისიას განსხვავებული სიგრძს ტალღებში. ასეთი სახის ნანოკრისტალები განსხვავდებიან ტრადიციული ფლუოროფორებისაგან, ისეთებისაგან როგორებიცაა ორგანული ფლუოროსცენტიური საღებავები ან ბუნებრივი ფლუოროსცენტიური ცილები. ამ სახის ნანოკრისტალი წარმოადგენს ცილის ზომის (ნანომეტრულ-მილიმიკრონულ) ატომების კლასტერს, რომელიც შედგება რამოდენიმე ასეული ან ათასეული ნახევარგამტარის ატომისაგან (კადმიუმი შერეული სელენიუმთან ან ტელურიუმთან) და მთლიანი მატერიალის ოპტიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად გარედან დაფარულია ნახევარგამტარული (თუთიის სულფიდის) გარსით. ამიტომ ასეთი ნაწილაკების მოქმედების მექანიზმი განსხვავებულია ტრადიციული ფლუროფორებისაგან, ის მოქმედებს ელექტრონული გადაცემების მონაწილეობის  გარეშე.

სურათზე ნაჩვენებია ნანოკრისტალის კონიუგატის სტრუქტურული ელემენტების სქემა. სხვადასხვა ნაწილაკები ერთმანეთთან დაახლოებულია ზომის ჩვენების მიზნით.

ფლუოროსცენტული ნანოკრისტალის “გულში” განთავსებულია ეგრეთწოდებული ექსიტონი (An exciton is a bound state of an electron and an imaginary particle called an electron hole in an insulator or semiconductor, and such is a Coulomb-correlated electron-hole pair). ექსიტონი არის ტრადიციული ფლუოროფორების ანალოგიური, სტიმულირებული სტრუქტურა, რომლის უპირატესობაა დიდი მუშაობის ხანგრძლივობა ე.წ. ლაიფთაიმი. ;) (რასაკვირველია მიკროწამებში). ეს უპირატესობა გამოიყენება ისეთ სამედიცინო კვლევებში, სადაც პრიორიტეტულია “განსაზღვრულ დროში-შებოჭვის” რეაქციები.

ნანოკრისტალის მიახლოებითი ზომა.

კიდევ ერთი თავისებურება რაც ახასიათებს ნანოკრისტალებს არის პირდაპირი და წინასწარ განსაზღვრადი კავშირი კვანტური წერტილის ფიზიკურ ზომასა და ექსიტონის ენერგიას შორის (შესაბამისად ექსიტონის ენერგიიდან გამომდინარეობს გამოსხვივებადი ფოტონის ტალღის სიგრძე). ეს თვისება განისაზღვრა როგორც – “წინასწარი დაყენების შესაძლებლობა” (tunability ;) ) და ფართოდ გამოიყენება ისეთი ცდების დროს, როდესაც საჭიროა მრავალი ფერის ერთდროული არსებობა.

სურათზე ნაჩვენები ერთნაირი ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერი ნათურის ზემოქმედებით ცვალებადი ფერის ნანოკრისტალები. კრისტალის ზომა განაპირობებს ფერს.

რაც შეეხება ამ ბიოტექნოლოგიის გამოყენებას მედიცინაში. ნანოკრისტალების ბიოკონიუგატები პროტეინებთან, ოლიგონუკლეოტიდებთან, პატარა მოლეკულებთან და სხვ. გამოიყენება მათი ზუსტი მიმართვისათვის დაკვირვებადი ობიექტისაკენ და უზუსტესი თვალყურის სადევნელად. უმეტესწილად გამოიყენება ბიოკონიუგატები რომლებშიც, ერთი ფლუოროფორა – ერთ მოლეკულასთანაა დაკავშრებული, მაგრამ ტექნოლოგია იძლევა საშულაებას მრავალი მოლეკულა (დიდ არეალზე ზემოქედებისათვის) მიებას ერთ ფლუოროფორას ანუ ნანოკრისტალს. მაგალითად გამოიყენება სტრეპტავიდინის (A პროტეინის) შემცველი ნანოკრისტალები, რომლებიც შესაბამის ანტისხეულთან ურთიერთქმედების შემთხვევაში სტანდარტულ ფლუოროსცენციულ მიკროსკოპზე იძლევიან მოქმედების არეალის ზუსტ და მრავალფეროვან (როგორც პირდაპირი ისევე ირიბი გაგებით) სურათს.

ამრიგად მედიცინაში შეიძლება გამოყენებულ იქნას 3-4 და მეტ სუბსტრატიანი ბიოკონიუგატი-ნანოკრისტალი, რომელიც განსხვავებული ზომის გამო სხვადასხვა შეფერილობას მიიღებს კვლევის დროს. ეს ყველაფერი აადვილებს და თვალსაჩინოს ხდის კვლევის მიმდინარეობას.

და ბოლოს ყველაზე ლამაზი და თვალსაჩინო მაგალითი ნანოკრისტალის მედიცინაში და კერძოდ ანტიგენ-ანტისხეულის ურთიერთქმედებით მიმდინარე პროცესებში, მონაწილეობისა.

მრავალფერიანი იმუნოფლუორესცენტული გამოსახულება ნანოკრისტალის კონიუგატის და ანტისხეულის მოქმედებისა.

სურათზეა: თაგვის თირკმლის ნაწილში ცილა ლამინინი აღნიშვნისათვის გამოყენებულია ანტი-ლამინინური ანტისხეული IgG შეკავშირებული ნანოკრისტალთან (მწვანე ფერის ფლუოროსცენცია). PECAM (platelet/endothelial cell adhesion molecule; CD31) აღნიშნულია ანტი-PECAM ანტისხეულის კონიუგატით (წითელი ფერის ფლუოროსცენცია). ბირთვის არნიშვნის მიზნით გამოყენებულია ლურჯი ფერის გამომასხივებელი ნანოკრისტალი.

ეს სტატია ზღვაში წვეთია იმასთან შედარებით რა შესაძლებლობებსაც იძლევა ბიოტექნოლოგიები მედიცინაში. ვედცდები შემდეგი სტატია უფრო საინტერესო და ინფორმატიული გამოვიდეს.

;)

Read Full Post »


მოგესალმებით ყველას! ძალიან დიდი დრო გავიდა მას შემდეგ რაც ბლოგზე სტატია აღარ დადებულა. ამას აქვს თავისი ობიექტური და სამწუხაროდ სუბიექტური მიზეზები. თუმცა ამჯერად ძალიან სასიამოვნო ამბავი უნდა გაუწყოთ :)

როგორც იცით დღეს ქართული პრესა და ტელევიზია მეცნიერებას ძალიან მცირე ყურადღებს უთმობს, რაც უდავოდ ნეგატიური მოვლენაა, რადგანაც ამის გამო შემეცნებითი სტატიების და გადაცემების ხვედრითი წილი მნიშვნელოვნად კლებულობს. თუმცა საბედნიეროდ არიან ისეთი  გამონაკლისებიც, რომელთათვისაც მეცნიერება კვლავ პრიორიტეტია და ხელს უწყობენ მის პოპულარიზებას, რათა დაინტერესებულ მკითხველს მიაწოდონ საინტერესო და თანამედროვე შემეცნებითი მასალა ამა თუ იმ სახით.

სწორედ ასეთი გამონაკლისია სამეცნიერო ტექნოლოგიური გამოცემა ნავიგატორი (Navigator.ge).

ყოველკვირეული სამეცნიერო ტექნოლოგიური გამოცემა ნავიგატორი

ნავიგატორი პერიოდულად გთავაზობდათ შემეცნებით სტატიებს მეცნიერების სხვადასხვა დარგიდან. ასევე საინტერესო სტატიებს კომპიუტერულ და მობილურ ტექნიკაზე, სახადასხვა software-hardware-ზე, მულტიმედიურ გადაწყვეტილებებზე. ასევე ქრონოლოგიურად ხდებოდა როგორც ჩვენს ქვეყანაში ისე  გლობალურად მიმდინარე ICT სიახლეების ანონსირება. მოკლედ ნავიგატორს ნამდვილად უჭირავს ქართულ ბეჭდვით გამოცემებში საკუთარი ადგილი და ათობით სხვადასხვა სახის ყვითელი პრესის ფონზე ცდილობს მოგაწოდოთ შემეცნებითი და სასარგებლო ინფორმაცია.

ამიერიდან კი ნავიგატორში ჩემი სტატიებიც დაიბეჭდება. ოქტომბერი საცდელი თვე იქნება, ვნახოთ როგორ ჩაჯდება გამოცემის ფორმატში. იმედი მაქვს მოგეწონებათ. თქვენი აქტივობა იქნება ინდიკატორი იმისა, რომ ამ ქვეყანაში მეცნიერებით კიდევ არიან დაინტერესებულნი. სტატიები იქნება პოპულარულ ენაზე დაწერილი და გათვლილია ფართო სპექტრის მკითხველისათვის. ნებისმიერი შენიშვნა თუ წინადადება ჩემთვის მისაღებია და შეგიძლიათ თამამად გამიზიაროთ თქვენი მოსაზრებები :)

წარმატება ვუსურვოთ ნავიგატორს და მის რედაქციას…. ასევე მეც :)

E=mc²

;)

Read Full Post »


3 წლის წინ, შვეიცარიაში, საფუძველი ჩაეყარა IBM-ისა და EPFL (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) ერთობლივ პროექტს სახელწოდებით “Blue Brain”. პროექტის დამფუძნებელია Henry Markram, Brain and Mind Institute–დან, რომელიც ლოკალიზებულია EPFL–ში. პროექტის მიზანია შეიქმნას ადამიანის თავის ტვინის ციფრული, კომპიუტერული 3D მოდელი, რაც საშუალებას მისცემს მეცნიერებს თვალნათლივ შეისწავლონ თავის ტვინის ციტოარქიტექტონიკა, მასში მიმდინარე ფიზიოლოგიური პროცესები და ის დისფუნქციური ცვლილებები, რომლებიც ვითარდებიან სხვადასხვა პათოლოგიური პროცესის დროს. კერძოდ კი, მთავარი დაინტერესების საგანი თავის ტვინის რუხი ნივთიერებაა, ანუ ქერქი (cortex), სადაც ლოკალიზებულია ტვინის ყველა მაღალდიფერენცირებული სტრუქტურა: მეტყველების, აზროვნების, მეხსიერების და ა.შ. როგორც ცნობილია, თავის ტვინის ფუნქციები, რეალიზდება არა ერთი ნეირონის, არამედ ნეირონთა ქსელის საშუალებით. ამ ქსელს ეწოდება neocortical column (NCC), იგი არის საბაზისო ფუნქციურ ერთეული და წარმოადგენს 60,000 ნეირონისგან შემდგარ, 0,5 მმ სიგანის და 2 მმ სიმაღლის სტრუქტურას.

ტვინის უჯრედები -ნეირონები

თავის ტვინის ციფრული სამგანზომილებიანი მოდელი, მეცნიერებს სშუალებას მისცემს შეისწავლონ თუ როგორ ხდება თავის ტვინში მონაცემთა დამუშავება და ინფორმაციის გაანალიზება, ასევე გამოიყენონ ეს მოდელი, როგორც პლათფორმა ახალი ნეირო–მედიკამენტების შესაქმნელად და ბოლოს, ამ კვლევაში მიღებული სასარგებლო ინფორმაცია, საფუძვლად დაუდონ მომავლის კვლევებს.

Blue Brain Project–ს საფუძვლად უდევს ბოლო 100 წლის დანმავლობაში დაგროვილი ინფორმაცია თავის ტვინის შესწავლის საკითხში, განსაკუთრებით კი ბოლო 10 წლის ექსპერიმენტების მონაცემები და შედეგები.

ვინც ცოტათი მაინც ერკვევით კომპიუტერებში, ალბათ იცით თუ რამხელა კომპიუტერულ რესურსს მოითხოვს ერთი 3D კადრის შექმნა და რენდერინგი. აქ კი საქმე გვაქვს თავის ტვინთან, თავისი ურთულესი სამგანზომილებიანი ციტოარქიტექტონიკით, მილიარდობით ნეირონით და კიდევ უფრო მეტი სინაფსით (სინაფსი–ნეირონების აქსონების, ან დენდრიტების შეერთების ადგილი). ამ ყველაფრის ციფრული მოდელირება ვერ მოხდება უბრალო პერსონალური კომპიუტერებით ან სერვერებით, აქ საჭიროა ზემძლვრი გამოთვლითი სისტემები; სწორედ ასეთს წარმოადგენს IBM-ის სუპერკომპიურერი “Blue Gene”, რომლის ტექნიკური მახასიათებლები ასე გამოიყურება:

  • Machine Peak Speed (Tflop/s) – 180 / 360*
  • Total Memory (Tbytes) – 16–32
  • No. of Nodes – 65,536
  • CPUs per Node – 2
  • Peak Speed/Node (Gflop/s) – 2.8
  • Memory Bandwidth (TB/s) – 360
  • Installation Date – ~12/2004

“Blue Gene”-ის ასაგები პროექტი, ასევე მის მსგავს სხვა სუპერკომპიუტერთან ერთად $290 მილიონი დაჯდა. საკმაოდ შთამბეჭდავია არა?

Blue Gene, IBM

Blue Gene, IBM

პროექტის ავტორთა განცხადებით მათი მიზანი არაა ხელოვნური ტვინის, ან ხელოვნური ინტელექტის შექმნა. მათი მიზანია რაც სეიძლება კარგად და ახლოს გაეცნონ თავის ტვინის ფუნქციებს და Blue Brain Project–ი გამოიყენონ როგორც იარაღისამეცნიერო კვლევებისათვის.

Links: Blue Brain Project–ის ოფიციალური ვებგვერდი

IBM–ის – კვლევების განყოფილება

Read Full Post »


რადგან ჩვენი ბლოგი ზოგადსამეცნიეროა და რადგან ირაკლიმ გადაწყვიტა რომ “მაღალი მატერიების” გარდა საჭიროა სხვა “მატერიებიც”, გადავწყვიტე თქვენი ცოდნა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებიდანაც ცოტათი შემევსო. დღეს მინდა მოგითხროთ ერთ საინტერესო მოვლენაზე ბიოლოგიიდან, ესაა უჯრედის დაპროგრამირებული სიკვდილი ანუ აპოპტოზი.

აპოპტოზი ფაქტიურად ესაა დნმ-ში კოდირებული ბრძანება და სამოქმედო ინსტრუქციები უჯრედის თვითლიკვიდაციისათვის; აუცილებელი არაა ეს უჯრედი იყოს დაბერებული, ან ქიმიური თუ ფიზიკური ფაქტორებით დაზიანებული; ის შეიძლება სრულიად ჯანმრთელიც კი იყოს, მაგრამ მან ორგანიზმის მარეგულირებელი სისტემებისგან მიიღოს ბრძანება თვითგანადგურებისათვის. როდესაც უჯრედი გარედან მიიღებს სიგნალს აპოპტოზის აქტივაციისათვის, ის ამ ინფორმაციას სპეციალური მესენჯერის საშუალებით აგზავნის თავის ბირთვში დნმ-თან და ატყობინებს მას რომ უჯრედს მიღებული აქვს ლიკვიდაციის ბრძანება. თავის მხრივ, დნმ-ი სადაც ჩაწერილია აპოპტოზის რეალიზაციის მექანიზმები, ყველა სუბუჯრედულ სისტემას უგზავნის სიგნალს რომ…. “სიკვდილის დრო დადგა” (!) და მას შემდეგ, რაც ეს ბრძანება გადაეცემა აღნიშნულ სისტემებს, როგორც თქვენს საყვარელ შავ ხვრელს ვერ გადაურჩება ვერაფერი ფორუმელებო :-), ისე უჯრედიც განწირულია გარდაუვალი სიკვდილისათვის. აპოპტოზი შეუქცევადია და ნებისმირი დანიშნულებისა თუ მდგომარეობის უჯრედშია კოდირებული. ურთულესი სუბუჯრედული მექანიზმები კი უზრუნველყოფენ განაჩენის მათემატიკუტი სიზუსტით შესრულებას.

აქ ალბათ გაგიჩნდებათ ლოგიკური კითხვა: რა საჭიროა უჯრედის პროგრამირებული სიკვდილი, ადრე თუ გვიან სიკვდილი ხომ უჯრედს მაინც არ აცდება? პასუხი შემდეგია: აპოპტოზი ესაა ორგანიზმის თავდაცვის ერთ-ერთი ურთულესი და სრულყოფილი საშუალება და აი რატომ: ზოგიერთ ბაქტერია და ვირუსი უჯრედებს გარეგნული ზემოქმედებით ანადგურებს, ზოგიერთი კი თვითონ უჯრედში აღწევს და იქ “იბუდებს”. უჯრედში მოკალათებულ ბაქტერიას კი ასე ვთქვათ ხუთვარსკვლავიანი სატუმროს პირობები აქვს :-), ის ემალება ორგანიზმის იმუნურ, მკვლელ უჯრედებს და თანაც მშვენივრად ასრულებს მის ძირითად ფუნქციას: მრავლდება და ახდენს თავისი დნმ-ის რეალიზებას, რისთვისაც მშვენივრად იყენებს უჯრედის რესურსებს. მაგრამ ადრე თუ გვიან “მასპინძელი” უჯრედი მოახერხებს და თავის ზედაპირზე გამოიტანს შეტყობინებას (მოლეკულების სახით), რომ ის დაინფიცირებულია და მასში “დამნაშავე” აფარებს თავს. ამ შეტყობინების გამოტანა და იმუნური, “სამართალდამცავი” უჯრედების გააქტიურება მყისიერია; მყისიერი და რადიკალურად სასტიკია მათი მოქმედებაც: რახან ვირუსი უჯრედშია შეყუჟული და მას პირდაპირ ვერაფერს დააკლებენ, იმუნური უჯრედები უგზავნიან აპოპტოზის ბრძანებას უჯრედს. პრინციპი ასეთია: არაა უჯრედი, არაა ვირუსი; არაა ვირუსი, მაშასადამე აღარაა პრობლემაც! აპოპტოზის სიგნალის შემდეგ, დნმ-ი რთავს თვითლიკვიდაციის ალგორითმს და იღუპება… მასთან ერთად იღუპება ვირუსიც… გარდა ვირუსებისა და ბაქტერიებისა, ორგანიზმი აპოპტოზს იყენებს სიმსივნური უჯრედების გასანადგურებლადაც; სამწუხაროდ ეს უკანასკნელნი მაქციმალურად “ცდილობენ” რომ არ იყვნენ ამოცნობილნი იმუნური სისტემის მიერ, ან ქმნიან ისეთ პირობებს, რომელშიც იმუნური უჯრედები ინაქტივირდებიან, მაგრამ თუ მუტაგენურ უჯრედებს ეს არ გამოუვათ, მაშინ მათაუცილებლად ჩაერთვებათ აპოპტოზი, რომელიც, თუ მისი სარეგულაციო მექანიზმები მოშლილი არაა, გარდაუვალი და საბოლოოა!

აპოპტოზი

მაგრამ როგორც მაკროსამყაროში, ისეა მიკროსმყაროსიც: დაიხვეწა თავდაცვის საშუალებები? აუცილებლად დაიხვეწება თავდასხმის საშუალებებიც. ამას მაგალითია ადამიანის შეძენილი იმუნოდეფიციტის ვირუსი (AIDშ, იგივე HIV). მათი მოქმედება მსგავსია ორგანიზმის დამცველი უჯრედებისა, ვირუსები აპოპტოზს იყენებენ თავის სასარგებლოდ! როგორ? ჩვეულებრივად… ისინი აპოპტოზს ააქტივებენ დამცავ უჯრედებში და ეს უჯრედებიც იღუპებიან. პრინციპი აქაც მარტივია: არ არის დამცავი უჯრედი? მაშასადამე ჩვენ საფრთხე არ გვემუქრება…. სხვა ვირუსები და ბაქტერიები კი ზემოქმედებას ახდენენ აპოპტოზში მონაწილე ინფორმაციის გადამტან მესენჯერებზე, შედეგად კი დნმ-მდე აღარ მიდის ლიკვიდაციის ბრძანება, ეს კი მთლიანად აგრესორების წისქვილზე ასხამს წყალს. გამარჯვებული ასეთ შემთხვევაში იქნება ის, ვინც უფრ მარალორგანიზებული, სწრაფად მორეაგირე და რეაქციისუნარიანი იქნება.

აპოპტოზის ბოლო ეტაპი - ლეიკოციტის მიერ ხდება დაღუპული უჯრედის ფაგოციტოზი

რახან ჩვენი ბლოგი პოპულისტურ ენაზ ეწერს და სტატიებიც ფართო მასებისთვისაა განკუთვნილი, მე შეგნებულად გამოვტოვე სტატიაში ის ურთულესი ბიოქიმიური რეაქციები, რომელთა საშუალებითაც ხდება ამ პროცესების რეალიზება. თუ მაინც დაგაინტერესებთ, მაშინ დასვით შეკითხვები და ვეცდები შეძლებისდაგვარდ გიპასუხოთ :-).

Read Full Post »

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: