موضوع مقاله: بازسازی (زیست‌شناسی) | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # بازسازی (زیست‌شناسی) | مقدمه: بازسازی (به انگلیسی: regeneration) در زیست‌شناسی، یک فرایند تجدید، ترمیم و رشد است که باعث می‌شود ژنگانها، سلولها، جانداران و بوم‌سازگانها در برابر رویدادهای ناگهانی طبیعی یا رویدادهایی که باعث اختلال و آسیب می‌شود مقاوم شوند. | ## بخش 1: بازسازی (زیست‌شناسی) | بازسازی می‌تواند کامل باشد به این صورت که بافت جدید مشابه بافت از دست رفته است، یا ناقص باشد؛ به این شکل که پس از بافت مرده فیبروز پدیدار می‌شود. بازسازی در زیست‌شناسی هرچند، در اصل مربوط است به فرایندهای ریخت‌زایشی که باعث شکل‌پذیری‌های فنوتیپی (phenotypic plasticity) در ویژگی‌های ظاهری جانوران است، این فرایند باعث می‌شود جانوران پرسلول خود را ترمیم کنند و سازگاری خود را در وضعیت‌های فیزیولوژیک و ریخت‌شناختی خود حفظ کنند. در مراحل بالاتر از ژنتیک، بازسازی اساساً توسط یک فرایند سلول‌ای غیرجنسی انجام می‌پذیرد. پایه‌های سلولی و مولکولی وقتی آسیبی رخ می‌دهد، فاکتورهای فعال‌سازی ژنتیکی سلول‌ها را وادار به کار کردن دوباره می‌کنند و باعث تشکیل الگوها در مرحلهٔ ریخت‌زایی جانور می‌شوند. برای مثال، سلول‌های عصبی، پروتئین‌های مرتبط با رشد، مانند GAP-43، توبولین، اکتین، مجموعه ای از نوروپپتید‌های جدید و سیتوکین‌ها که پاسخ فیزیولوژیکِ سلول‌ای را به بازسازی در اثر آسیب می‌رسانند، بیان می‌کنند.[۱۹] بسیاری از ژن‌هایی که در رشد و نمو اولیهٔ بافت‌ها دخیل هستند، در طول فرایند بازسازی دوباره فعال می‌شوند. برای مثال، سلول‌هایی که در آغازه‌ی بال‌های گورخرماهی دیده می‌شوند، چهار ژن از خانواده homeobox msx را در طی رشدونمو و بازسازی بیان می‌کنند. بندپایان می‌توانند برآمدگی‌های بدن خود را پس از از دست دادن یا خودوابری بازسازی کنند. بازسازی بندپایان به پوست‌اندازی محدود می‌شود، جوری که که حشره‌های دگردیس فقط تا زمان آخرین پوست‌اندازی عمرشان توانایی بازسازی دارند. چرخه‌های پوست‌اندازی به صورت هورمونی در بندپایان تنظیم می‌شوند، البته خودوابری باعث پوست‌اندازی نارس می‌شود. سازوکازهای پشت فرایند بازسازی برآمدگی‌ها در حشرات دگردیس و سخت پوستان بسیار محافظت شده باقی مانده‌اند. | ## بخش 2: بازسازی (زیست‌شناسی) | گونه‌های هر دو دسته پیش از خودوابری و بازسازی اندام‌ها یک بلاستما تشکیل می‌دهند. عنکبوتیان از جمله کژدمها، زهر خود را بازسازی می‌کنند، هرچند محتوای زهر بازسازی شده با زهر اصلی متفاوت است، زیرا زهر جدید پیش از این که پروتئین‌های فعال آن همه پر شوند جایگزین می‌شود. توانایی بازسازی قطعه‌ای در میان کرم‌های حلقوی در طول تکامل بارها به دست آمده و از دست رفته است. اپیمورفیسم به معنی بازسازی یک بخش مشخص از یک جاندار است که شامل تکثیر سلول‌های بنیادی پیکری، تمایززدایی، اصلاح و تشکیل بلاستما می‌شود. هرچند اثبات نشده ولی احتمالاً بازسازی بافتی یک حالت رایج از بازسازی میان قطعه ای در کرم‌های حلقوی است. پلاناریا (کرم‌های پهن) کرم‌های پهن پلاناریا برای توانایی بالایشان برای بازسازی معروف هستند. اگر یکی از این کرم‌ها را به تعداد زیادی قطعهٔ کوچک تقسیم کنید، پس از چند روز با یک ظرف پر از پلاناریا روبرو می‌شوید. یا اگر آن را به صورت طولی، عرضی یا ضربدری تقسیم کنید دو تا پلاناریای جدید خواهید داشت. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که یک قسمت از بدن پلاناریا که متناسب با ۱/۲۷۹ بدن او است، یا یک قطعه با ۱۰۰۰۰ سلول از بدن او می‌تواند در طی یک یا دو هفته به یک کرم کامل تبدیل شود. در سال‌های اخیر از این موضوع برای مطالعهٔ چگونگی و چرایی بازسازی استفاده شده است با این امید که بتوان از آن برای بازسازی بافت‌ها در بدن انسان استفاده کرد. | ## بخش 3: بازسازی (زیست‌شناسی) | این سلول‌ها ۲۰ تا ۳۰ درصد سلول‌های پلاناریا را تشکیل می‌دهند و در تمام بدن پلاناریا پخش شده‌اند و در صورت قطع عضو، فعال می‌شوند تا بافت‌های قطع شده را بازسازی کنند. نوتنده‌ها پس از قطع عضو بلاستمایی می‌سازند که بافت‌های از دست رفته را دوباره تولید می‌کند. دوزیستان توانایی بالای بازسازی دست و پا در سمندر مکزیکی و سمندرک بسیار قابل توجه دانشمندان بوده است. برخی سمندرها و سمندرک‌ها بیشترین توانایی بازسازی دست و پا را در میان چهاراندامان دارند. ادر مرحلهٔ اول، سلول‌های موضعی در محل آسیب‌دیدگی تمایززدایی می‌کنند و بلاستما را می‌سازند. با فرایندی شبیه به آنچه در رشدونمو رویان اتفاق می‌افتد؛ و در نهایت از سلول‌های بلاستمایی همهٔ سلول‌های اندام جدید ساخته می‌شوند. پس از قطع عضو، روپوست طی یک تا دو ساعت محل پارگی را می‌پوشاند و ساختاری به نام بافت پوششی زخم به وجود می‌آورند. در روزهای بعدی تغییراتی در ناحیهٔ آسیب دیده رخ می‌دهد که باعث تشکیل بلاستما می‌شود. وقتی بلاستما تشکیل می‌شود ژن‌های الگوساز -مانند HoxA و HoxD- مانند زمانی که اندام در زمان رویانی تشکیل می‌شد فعال می‌شوند. پس از آن نورون‌های حرکتی، ماهیچه‌ها و رگ‌های خونی در اندام جدید به وجود می‌آیند و اتصال‌های بین اندام جدید و بقیهٔ بدن را می‌سازند. | ## جمع‌بندی | در سال‌های اخیر با پیشرفته‌های حوزهٔ ژنگان‌شناسی، بیوانفورماتیک، تحویل ژن به سلول‌های پیکری مطالعهٔ بازسازی با اقبال زیادی روبرو شده است.