دانشمندان دانشگاه ایلی‌نوی در شهر اربانا-شامپاین از دریافت بودجه ۳۰ میلیون دلاری بنیاد ملی علوم آمریکا برای راه‌اندازی مرکز پیشرفته مدل‌سازی سلول‌های زنده با همکاری ماینکرافت خبر دادند. این مرکز تحقیقاتی نوآورانه در مؤسسه مشهور علوم و فناوری پیشرفته بکمن واقع شده و تلاش خواهد کرد با به‌کارگیری جدیدترین فناوری‌های تصویربرداری و شبیه‌سازی، مدل‌های جامع و کاملی از سلول‌های زنده انسانی خلق کند. این امر منجر به تحولی اساسی در درک ما از چگونگی عملکرد سلول‌ها خواهد شد.

یکی از جنبه‌های جالب توجه این پروژه، همکاری مرکز تحقیقاتی جدید دانشگاه ایلی‌نوی با شرکت موجانگ، سازنده بازی محبوب ماینکرافت است. قرار است با استفاده از ظرفیت‌های بی‌نظیر ماینکرافت در شبیه‌سازی محیط‌های سه بعدی، یک محیط تعاملی و جذاب برای شبیه‌سازی یک سلول زنده برای کاربران این بازی فراهم شود. بازی‌بازان می‌توانند وارد این محیط شبیه‌سازی شده سلولی شوند و با حرکت در آن، اجزای مختلف یک سلول زنده مانند هسته، میتوکندری، شبکه آندوپلاسمی و موارد دیگر را از نزدیک مشاهده کنند. همچنین با مشاهده شبیه‌سازی فرایندهایی مانند رونویسی DNA، ترجمه پروتئین، چرخه سلولی و غیره، درک بهتری نسبت به عملکرد سلول زنده پیدا خواهند کرد.

این ابتکار جذاب و نوآورانه می‌تواند تجربه‌ای آموزشی و تعاملی را برای هزاران نوجوان و جوان علاقه‌مند به بازی ماینکرافتدر سراسر جهان فراهم کند. آن‌ها می‌توانند به صورت سرگرم‌کننده‌ای درباره سلول و نحوه عملکرد آن آموزش ببینند. پروفسور لوتی-شولتن در این باره می‌گوید: ما می‌توانیم از این ابزار قدرتمند ماینکرافت برای آموزش بسیاری از جنبه‌های زیست‌شناسی سلولی به نوجوانان و جوانان استفاده کنیم. قصد داریم این برنامه را تا حدی گسترش دهیم که آموزش زیست‌شناسی سلولی بتواند در کلاس‌های کامپیوتر در سراسر دنیا ارائه شود، شبیه آنچه خانم فریزل با اتوبوس جادویی‌اش انجام می‌داد و دانش‌آموزان را به بازدید میکروسکوپیک سلول‌ها می‌برد.

بنابراین، مشارکت با بازی پرطرفدار ماینکرافت می‌تواند کمک شایانی به هدف اصلی این مرکز تحقیقاتی در گسترش آگاهی عمومی نسبت به علوم سلولی و همچنین ترویج و اشاعه فرهنگ علمی در سطح جامعه بکند. پروفسور زان لوتی-شولتن، استاد برجسته شیمی و فیزیک دانشگاه ایلی‌نوی و مجری اصلی این طرح پژوهشی می‌گوید: زمان مناسبی برای آغاز این تلاش بزرگ فرا رسیده است. ابزارهای محاسباتی و تجربی ما اکنون در آستانه‌ای قرار دارند که چنین پروژه‌ای دست‌نیافتنی به نظر نمی‌رسد. مدل‌سازی سلول کامل در نقطه عطفی میان آنچه فعلاً امکان‌پذیر است و آنچه هنوز دسترس‌ناپذیر است قرار گرفته و این مرکز می‌تواند نقطه عطف را پشت سر گذاشته و گام‌های مهمی فراتر از آن بردارد.

مدل سلول کامل شامل توصیف کمّی و دقیق کلیه فرایندهای فیزیکی و شیمیایی تعریف‌کننده وضعیت یک سلول زنده است. این مدل، شکل، اندازه و ساختار میکروسکوپی سلول، تمام ترکیبات آن از جمله متابولیت‌ها، اندامک‌ها، پروتئین‌ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک، شبکه کامل واکنش‌ها و سیگنال‌دهی درون‌سلولی و نیز تعاملات سلول با محیط اطراف را پوشش می‌دهد. از آنجا که سلول‌های زنده در یک فضای سه بعدی و در طول زمان در حال تغییر و تحول هستند، یک مدل سلولی واقع‌گرا باید کلیه عوامل مکانی و زمانی را مدّ نظر قرار دهد. بنابراین نهایتاً منجر به شبیه‌سازی یک سلول کاملاً عملکردی و پویا در فضای چهاربعدی می‌شود.

بهترین بازی های جدید اندروید در هفته جاری

به منظور خلق این مدل‌های فوق‌دقیق، مرکز جدید از مدرن‌ترین ابزارهای تصویربرداری و شبیه‌سازی بهره خواهد برد. از جمله مهم‌ترین این فناوری‌ها می‌توان به تکنیک میکروسکوپی بسیار دقیق MINFLUX اشاره کرد که قادر است موقعیت و حرکت مولکول‌های زیستی همچون پروتئین‌ها را در درون سلول‌های زنده با دقتی بی‌سابقه ردیابی و ثبت کند.