2023 میں حیاتیات میں سب سے بڑی دریافتیں | کوانٹا میگزین

حیاتیاتی علوم میں انقلابات کئی شکلیں لے سکتے ہیں۔ کبھی کبھی وہ کسی نئے آلے کے استعمال یا کسی بنیاد پرست نظریہ کی ایجاد سے پھوٹ پڑتے ہیں جو اچانک تحقیق کے لیے بہت سے نئے راستے کھول دیتا ہے، یہ چکرا دینے والا محسوس کر سکتا ہے۔ کبھی کبھی وہ آہستہ آہستہ شکل اختیار کر لیتے ہیں، مطالعے کے دھیرے جمع ہونے کے ذریعے، ہر ایک برسوں کے محنتی کام کی نمائندگی کرتا ہے، جو اجتماعی طور پر مروجہ حکمت کو دور کرتا ہے اور ایک مضبوط، بہتر فکری فریم ورک کو ظاہر کرتا ہے۔ دونوں قسم کے انقلاب نئے خیالات اور بصیرت کے برفانی تودے اتارتے ہیں جو زندگی کے کام کرنے کے طریقے کے بارے میں ہماری سمجھ کو بہتر بناتے ہیں۔

اس پچھلے سال میں ان کی کوئی کمی نہیں تھی۔ مثال کے طور پر، محققین "ایمبریو ماڈل" کامیابی سے بڑھے - لیبارٹری میں تیار کیے گئے مصنوعی جنین جو حقیقی کی طرح بالغ ہوتے ہیں - جو پہلے سے کہیں زیادہ ترقی کے مرحلے تک پہنچ چکے ہیں۔ اس کامیابی سے بالآخر قیمتی نئی بصیرت حاصل ہو سکتی ہے کہ انسانی جنین کیسے بڑھتے ہیں، حالانکہ ان ماڈلز کی اخلاقی حیثیت کے بارے میں بحث بھی ممکن ہے۔ دریں اثنا، نیورو سائنس کی دنیا میں، محققین نے ڈپریشن کا مطالعہ جاری رکھا ہے نظریہ سے دور ہو جاؤ جس نے عام طور پر کئی دہائیوں سے اس بیماری کی تحقیق اور دواسازی کے علاج کی رہنمائی کی ہے۔

لیکن اس قسم کے حیاتیاتی انقلاب میں انسانی ذہانت شامل ہوتی ہے، جس میں زندگی کے علوم کے محققین نئے احساس کی طرف آتے ہیں۔ حیاتیات میں بھی انقلابات رونما ہوتے ہیں - جب ارتقاء نے حیاتیات کو بے مثال کام کرنے کے قابل بنایا ہے۔ ماہرین حیاتیات نے حال ہی میں اس قسم کی پیش رفت کی بہت سی اور مثالیں دریافت کی ہیں۔

مثال کے طور پر، وقت پر نظر رکھنا ایک ایسا فنکشن ہے جو تمام جانداروں کے لیے ضروری ہے، مائکروجنزموں سے لے کر اگلی سیل ڈویژن تک جنین کے بڑھتے ہوئے اعضاء اور اعضاء تک، دن اور رات کے گزرنے کا پتہ لگانے والے مزید پیچیدہ نقادوں تک۔ دنیا بھر کی لیبارٹریوں میں پلگ کرنے والے محققین کی ٹیموں نے حال ہی میں دریافت کیا ہے کہ ٹائم کیپنگ کی کچھ اہم خصوصیات سیلولر میٹابولزم سے منسلک - جس کا مطلب ہے کہ مائٹوکونڈرین نامی آرگنیل ایک جنریٹر اور گھڑی دونوں ہے۔ ٹائم کیپنگ کے دیگر پہلوؤں کی پیمائش کی جاتی ہے۔ سالماتی بیلے کی ترقی جس میں خصوصی پروٹین دوبارہ الگ ہونے سے پہلے ایک ساتھ مل جاتے ہیں۔

محققین کو یہ بھی امید ہے کہ وہ جلد ہی اہم دریافتیں کریں گے کہ وہ کچھ قدیم، طویل کھوئے ہوئے خلیات کی ثقافت کر سکتے ہیں۔ Asgard archaea. ایک ارب سال پہلے، Asgard archaea (یا ان جیسے خلیات) نے مائٹوکونڈریا کے آباؤ اجداد کے ساتھ مستقل شراکت قائم کرنے کا اشتعال انگیز قدم اٹھایا، اس طرح پہلے پیچیدہ خلیات کو جنم دیا۔ حیاتیاتی پیش رفت کیسے اور کیوں ہوئی اس کے راز ان غیر ملکی سیل ثقافتوں میں پوشیدہ ہو سکتے ہیں۔ دریں اثنا، دوسرے محققین کی جانچ پڑتال کر رہے ہیں "گریٹ کرسٹ" جرثومے۔ جو چلی کے بدنام زمانہ بنجر صحرائے اٹاکاما میں رہتے ہیں اس بات کے سراغ کے لیے کہ زمین پر رہنے والے پہلے خلیے کیسے زندہ رہے۔

2023 میں کافی حیرت انگیز حیاتیاتی اختراعات دریافت کی گئیں تاکہ ایک قابل عمل پریڈ بنایا جا سکے: پلانکٹن جو ان کی فوٹوسنتھیٹک صلاحیتوں کو سپرچارج کیا۔ ان کی جھلیوں میں سے ایک کو دوبارہ تیار کرکے، اور زیر زمین جرثومے جو سیکھ چکے ہیں۔ مکمل اندھیرے میں آکسیجن بنائیں، میں امیونولوجیکل چال جو رحم میں بچوں کی حفاظت کرتا ہے، اور a اعصابی چال جو دماغ کو جسمانی مناظر جیسے سماجی تعلقات کا نقشہ بنانے دیتا ہے۔ ایک سادہ تبدیلی جس نے چیونٹیوں کو میں تبدیل کر دیا۔ پیچیدہ سماجی پرجیویوں عملی طور پر راتوں رات، اور a ڈی این اے کا اسٹریٹجک انہدام جو کیڑے اپنے جینوم کی حفاظت کے لیے استعمال کرتے ہیں۔

Quanta اس سال ان سب اور بہت کچھ کو chronicled کیا، اور جیسے ہی بنیادی حیاتیات میں نئی ​​پیش رفتیں آنے والے سالوں میں سامنے آئیں گی، ہم ان کے لیے بھی موجود ہوں گے۔

اسی طرح جس طرح طبیعی سائنس داں سادہ ماڈل سسٹمز کو زیادہ پیچیدہ مظاہر کو سمجھنے کے لیے قدم قدم کے طور پر بناتے ہیں، کچھ ماہر حیاتیات یہ سیکھنا پسند کرتے ہیں کہ زندگی کیسے کام کرتی ہے سادہ ورژن بنا کر۔ اس سال انہوں نے دو محاذوں پر پیشرفت کی: بڑے پیمانے پر، "ایمبریو ماڈلز" بنانے میں، اور چھوٹے پیمانے پر، ممکنہ حد تک کم سے کم سیل کا مطالعہ کرنے میں۔

ایمبریو ماڈل، یا مصنوعی ایمبریو، اسٹیم سیلز کی لیبارٹری پروڈکٹس ہیں جو ترقی کے ابتدائی مراحل میں ایمانداری سے بڑھنے کی ترغیب دیتے ہیں، حالانکہ وہ مکمل جنین کی نشوونما کے عمل کو دوبارہ شروع کرنے سے پہلے خود کو ختم کر دیتے ہیں۔ انہیں انسانی ترقی کے اخلاقی تجرباتی مطالعہ کے لیے ممکنہ اوزار کے طور پر وضع کیا گیا تھا۔ اس سال، اسرائیل اور برطانیہ میں تحقیقی گروپوں نے دکھایا کہ وہ کر سکتے ہیں۔ ایمبریو ماڈلز کی پرورش کریں۔ جس مرحلے پر زندہ انسانی جنینوں پر تحقیق کی قانونی طور پر اجازت ہے اس مرحلے سے گزر کر (اور ممکنہ طور پر اس سے آگے بھی)۔ چین میں محققین نے بندروں میں جنین ماڈل کے ساتھ مختصر طور پر حمل شروع کیا۔ ان کامیابیوں کو ایک ایسی تکنیک کے لیے اہم پیش رفت تصور کیا جاتا ہے جو سائنس دانوں کو قبل از پیدائش کی نشوونما کے بارے میں اہم سوالات کے جوابات دینے میں مدد دے سکتی ہے، اور وہ بالآخر اسقاط حمل اور پیدائشی نقائص کو روکنے میں ادائیگی کر سکتی ہیں۔ ایک ہی وقت میں، تجربات نے تحقیق کی اس لائن کے بارے میں اخلاقی دلائل کو دوبارہ بیدار کیا، یہ دیکھتے ہوئے کہ جیسے جیسے جنین کے ماڈلز زیادہ ترقی یافتہ ہوتے جاتے ہیں، وہ بھی اندرونی طور پر تحفظ کے زیادہ مستحق نظر آنے لگتے ہیں۔

مصنوعی زندگی ہمیشہ اخلاقی طور پر متنازعہ نہیں ہوتی۔ اس سال، محققین "کم سے کم" خلیوں کی حدود کا تجربہ کیا۔، بیکٹیریا سے حاصل کردہ سادہ حیاتیات جو ان کی جینومک ننگی ہڈیوں تک چھین چکے ہیں۔ ان کم سے کم خلیوں کے پاس دوبارہ پیدا کرنے کے اوزار ہیں، لیکن کوئی بھی جین جو دوسری صورت میں ضروری نہیں ہے ہٹا دیا گیا ہے۔ اس بات کی ایک اہم توثیق میں کہ قدرتی طور پر کم سے کم خلیات کتنے زندہ ہوتے ہیں، محققین نے دریافت کیا کہ یہ کم سے کم جینوم تیار اور موافقت کرنے کے قابل تھا۔ لیبارٹری میں 300 دن کی نشوونما اور قدرتی انتخاب کے بعد، کم سے کم خلیے کامیابی کے ساتھ آبائی بیکٹیریا کے خلاف مقابلہ کر سکتے ہیں جہاں سے وہ اخذ کیے گئے تھے۔ نتائج نے زندگی کے اصولوں کی مضبوطی کا مظاہرہ کیا - کہ تقریباً ہر جینیاتی وسائل کو چھین لینے کے بعد بھی، کم سے کم خلیے قدرتی انتخاب کے آلات کو زیادہ کامیاب زندگی کی شکلوں میں بحال کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔

شعور ہونے کا احساس ہے — ایک منفرد خودی، حقیقت کی تصویر اور دنیا میں ایک مقام رکھنے کا شعور۔ یہ طویل عرصے سے فلسفیوں کا علاقہ رہا ہے، لیکن حال ہی میں سائنس دانوں نے اس کی اعصابی بنیاد کو سمجھنے میں (قسم کی) پیش رفت کی ہے۔

پر ایک انٹرویو میں کیوں کی خوشی مئی میں جاری ہونے والی پوڈ کاسٹ، یونیورسٹی آف سسیکس کے نیورو سائنس کے محقق انیل سیٹھ نے شعور کو ایک قسم کے طور پر بیان کیا۔کنٹرول ہیلوسینیشن,اس میں حقیقت کا ہمارا تجربہ ہمارے اندر سے ابھرتا ہے۔ ہم میں سے کوئی بھی براہ راست نہیں جان سکتا کہ دنیا کیسی ہے۔ درحقیقت، ہر جاندار (اور فرد) دنیا کو مختلف طریقے سے تجربہ کرتا ہے۔ حقیقت کا ہمارا احساس اس حسی معلومات سے تشکیل پاتا ہے جو ہم حاصل کرتے ہیں اور جس طرح سے ہمارا دماغ اسے منظم کرتا ہے اور اسے ہمارے شعور میں تشکیل دیتا ہے۔ اس لحاظ سے، ہمارا پورا تجربہ ہیلوسینیشن ہے — لیکن یہ ایک کنٹرولڈ ہیلوسینیشن ہے، دماغ کی اس کی یادوں اور دیگر انکوڈ شدہ معلومات کی بنیاد پر فوری ماحول اور بڑی دنیا کے بارے میں بہترین اندازے کی وضاحت۔

ہمارا ذہن مسلسل نئی بیرونی معلومات لے رہا ہے اور اپنی اندرونی تصویر اور بیانیہ بھی بنا رہا ہے۔ ہم حقیقت کو فنتاسی سے کیسے الگ کر سکتے ہیں؟ اس سال، محققین نے دریافت کیا کہ دماغ ایک "حقیقت کی حدجس کے خلاف یہ مسلسل پروسیسڈ سگنلز کا جائزہ لیتا ہے۔ ہماری زیادہ تر ذہنی تصاویر میں کافی کمزور سگنل ہوتا ہے، اور اس لیے ہماری حقیقت کی حد انہیں آسانی سے "جعلی" کے ڈھیر پر پہنچا دیتی ہے۔ لیکن بعض اوقات ہمارے تصورات اور تخیلات آپس میں مل سکتے ہیں، اور اگر وہ تصاویر کافی مضبوط ہیں، تو ہم الجھ سکتے ہیں - ممکنہ طور پر حقیقی زندگی کے لیے اپنے فریب کو غلط سمجھنا۔

ذہن میں شعور کیسے ابھرتا ہے؟ کیا یہ سوچنے کے بارے میں زیادہ ہے، یا یہ حسی تجربات کی پیداوار ہے؟ اس سال، ایک کے نتائج ہائی پروفائل مخالف تعاون جس نے ایک دوسرے کے خلاف شعور کے دو بڑے نظریات کا اعلان کیا تھا۔ پانچ سالوں کے دوران، محققین کی دو ٹیمیں - ایک عالمی نیورونل ورک اسپیس تھیوری کی نمائندگی کرتی ہے، جو ادراک پر توجہ مرکوز کرتی ہے، اور دوسری مربوط معلوماتی تھیوری کی نمائندگی کرتی ہے، جو ادراک پر مرکوز ہے - مشترکہ تخلیق کی گئی اور پھر تجربات کی قیادت کی جس کا مقصد یہ جانچنا تھا کہ کون سے نظریہ کی پیش گوئیاں درست ہیں۔ زیادہ درست تھے۔ حتمی جوابات کی امید رکھنے والے کسی بھی فرد کے لیے نتائج ایک مایوس کن ثابت ہو سکتے ہیں۔ نیو یارک سٹی میں اسٹیج پر، ایسوسی ایشن فار دی سائنٹفک اسٹڈی آف کانسیئسنس کی 26ویں میٹنگ میں، محققین نے ان طریقوں کو تسلیم کیا جن میں تجربات نے دونوں نظریات کو چیلنج کیا تھا اور ان کے درمیان اختلافات کو اجاگر کیا تھا، لیکن انہوں نے کسی بھی نظریے کو فاتح قرار دینے سے انکار کر دیا۔ تاہم، شام مکمل طور پر غیر اطمینان بخش نہیں تھی: ایلن انسٹی ٹیوٹ فار برین سائنس کے نیورو سائنسدان کرسٹوف کوچ نے نیویارک یونیورسٹی کے فلسفی ڈیوڈ چلمرز کے ساتھ 25 سالہ پرانی شرط کو تسلیم کیا کہ شعور کے اعصابی ارتباط کی شناخت اب تک ہو چکی ہوگی۔ .

اکثر یہ سمجھا جاتا ہے کہ ذہنی دباؤ دماغ میں کیمیائی عدم توازن کی وجہ سے ہوتا ہے: خاص طور پر، سیروٹونن کی دائمی کمی، ایک نیورو ٹرانسمیٹر جو اعصابی خلیوں کے درمیان پیغامات پہنچاتا ہے۔ اس کے باوجود اگرچہ دنیا بھر میں لاکھوں افسردہ لوگوں کو Prozac اور دیگر ادویات جو سلیکٹیو serotonin reuptake inhibitors کے طور پر جانا جاتا ہے، یا SSRIs کے استعمال سے سکون ملتا ہے، اس نظریے کی بنیاد پر، کئی دہائیوں کی نیوروپسیچائٹرک تحقیق اس ماڈل کے مفروضوں کی توثیق کرنے میں ناکام رہی ہے۔ سائنسی اختلاف کی آواز بلند ہوتی جا رہی ہے: سائنسدانوں کی ایک بین الاقوامی ٹیم نے 350 سے زیادہ کاغذات کی اسکریننگ کی اور کوئی قابل اعتماد ثبوت نہیں ملا کہ سیرٹونن کی نچلی سطح کا تعلق ڈپریشن سے ہے۔

یہ احساس کہ سیرٹونن کی کمی اس کی وجہ نہیں ہوسکتی ہے، محققین کو بنیادی طور پر اس بات پر دوبارہ غور کرنے پر مجبور کر رہی ہے کہ ڈپریشن کیا ہے۔ یہ ممکن ہے کہ SSRIs دماغ میں دیگر کیمیکلز یا عمل کو تبدیل کر کے ڈپریشن کی کچھ علامات کو دور کر دیں جو ڈپریشن کی زیادہ براہ راست وجہ ہیں۔ یہ بھی ممکن ہے کہ جسے ہم "ڈپریشن" کہتے ہیں اس میں مختلف قسم کے عوارض شامل ہیں جو علامات کے ایک ہی سیٹ کے ساتھ ظاہر ہوتے ہیں، جن میں تھکاوٹ، بے حسی، بھوک میں تبدیلی، خودکشی کے خیالات اور نیند کے مسائل شامل ہیں۔ اگر ایسا ہے تو، اس پیچیدگی کو کھولنے کے لیے اہم اضافی تحقیق کی ضرورت ہوگی - ڈپریشن کی اقسام اور اسباب میں فرق کرنے اور بہتر علاج تیار کرنے کے لیے۔

افسردگی ایک الگ تھلگ تجربہ ہوسکتا ہے۔ لیکن یہ تنہائی سے الگ ہے، ایک جذباتی حالت جسے نیورو سائنسدانوں نے حالیہ برسوں میں بہتر انداز میں بیان کیا ہے۔ تنہائی سماجی تنہائی جیسی نہیں ہے، جو ایک شخص کے رشتوں کی تعداد کا ایک معروضی پیمانہ ہے: کوئی بہت سے رشتوں میں ہو سکتا ہے اور پھر بھی تنہا رہ سکتا ہے۔ اور نہ ہی یہ سماجی اضطراب ہے، جو رشتوں کا خوف ہے یا بعض رشتہ دار تجربات کا۔

اس کے بجائے، اعصابی تحقیق کا ایک بڑھتا ہوا جسم یہ بتاتا ہے۔ تنہائی ذہن میں ایک تعصب ہے۔ سماجی معلومات کو منفی، خود سزا دینے والے انداز میں تشریح کرنے کی طرف۔ یہ ایسا ہی ہے جیسے ایک بقا کا اشارہ جو ہمیں ان لوگوں سے دوبارہ رابطہ قائم کرنے کی ترغیب دینے کے لیے تیار ہوا ہے جن پر ہم انحصار کرتے ہیں، شارٹ سرکٹ ہو گیا ہے، جس سے محسوس کی گئی تنہائی کا ایک خود ساختہ لوپ پیدا ہو گیا ہے۔ سائنسدانوں نے ابھی تک تنہائی کا کوئی طبی علاج نہیں ڈھونڈا ہے، لیکن شاید صرف یہ سمجھنا کہ منفی لوپ دائمی طور پر تنہا رہنے والوں کو سائیکل سے بچنے اور اپنے موجودہ رابطوں یا نئے رابطوں میں سکون حاصل کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔

ہم کہاں سے آئے ہیں، اور ہم یہاں کیسے پہنچے؟ ان لازوال سوالوں کا جواب کئی طریقوں سے دیا جا سکتا ہے، اور انہوں نے متعدد ماہرین حیاتیات کو یوکرائٹس کی ابتداء کی تلاش پر متعین کیا ہے - زندگی کا 2-ارب سال پرانا سلسلہ جس میں تمام جانور، پودے اور فنگس شامل ہیں اور بہت سے واحد خلیے بیکٹیریا سے زیادہ پیچیدہ مخلوق۔

پہلی یوکرائیوٹ کی تلاش میں محققین بڑی محنت سے سمندری کیچڑ سے نایاب جرثوموں کو نکال رہے ہیں۔ حال ہی میں، چھ سال کے کام کے بعد، ایک یورپی لیبارٹری کامیابی کے ساتھ صرف دوسری بن گئی۔ Asgard archaea میں سے ایک کاشت کریں۔- قدیم واحد خلیے والے جانداروں کا ایک گروپ جس میں ابرو اٹھانے والے جینومز یوکرائٹس سے مماثلت رکھتے ہیں، اور یہ ان کے آبائی سمجھے جاتے ہیں۔ سائنس دانوں کو امید ہے کہ لیبارٹری میں خلیات کا براہ راست مطالعہ کرنے سے اس بارے میں نئی ​​معلومات سامنے آئیں گی کہ یوکرائیوٹس کیسے تیار ہوئے اور ہمیں اپنی اصلیت کو سمجھنے کے قریب لے جائیں گے۔

اس پہلے یوکرائیوٹ کا ارتقائی سفر اسرار میں ڈوبا ہوا ہے۔ اس سال، سائنسدانوں نے ایک طریقہ تلاش کیا 800 ملین سال کے فرق کو پر کریں۔ قدیم ترین یوکرائیوٹ کی ظاہری شکل اور آج زندہ تمام یوکرائٹس کے سب سے حالیہ آباؤ اجداد کے درمیان مالیکیولر فوسل ریکارڈ میں۔ اس سے پہلے، جب تقریباً 800 ملین سے 1.6 بلین سال پہلے تک خالی جگہ میں رہنے والے یوکرائٹس کے بارے میں معلومات کی تلاش میں، سائنسدانوں کو وہ مالیکیولر فوسل نہیں مل سکے جن کی ان کی توقع تھی۔ لیکن جب ایک آسٹریلوی ٹیم نے اپنے سرچ فلٹر کو مزید قدیم مالیکیولز کے فوسلائزڈ ورژن تلاش کرنے کے لیے تبدیل کیا، تو انھیں وافر مقدار میں پایا۔ نتائج نے انکشاف کیا کہ مصنفین یوکرائٹس کی "ایک کھوئی ہوئی دنیا" کہتے ہیں جو ہمارے قدیم آباؤ اجداد کی ابتدائی ارتقائی تاریخ کی کہانی سنانے میں مدد کرتی ہے۔

پچھلی دہائی کے دوران ہونے والی تحقیق نے مائکرو بایوم کو بہتر طور پر نمایاں کیا ہے - مائکروجنزموں کا مجموعہ جو ہماری ہمتوں میں اور ہمارے جسم میں کہیں اور رہتے ہیں - اور وہ لطیف طریقے جن سے یہ ہماری صحت کو متاثر کرتا ہے۔ اس سال، سائنسدانوں نے ابھی تک سب سے بڑی تفصیل سے انکشاف کیا کہ ہمارے مائکرو بایوم کہاں سے آتے ہیں اور وہ ہماری زندگی بھر کیسے تیار ہوتے ہیں۔

حیرت کی بات نہیں، ہمارے مائکرو بایوم کے پہلے بیج عام طور پر ماں سے آتے ہیں - پیدائش کے دوران اور دودھ پلانے کے ذریعے بھی منتقل ہوتے ہیں۔ اس سال شائع ہونے والی تحقیق سے پتا چلا ہے کہ ماں کی شراکتیں نہ صرف پورے مائکروبیل جاندار ہیں بلکہ ڈی این اے کے چھوٹے چھوٹے ٹکڑے موبائل جینیاتی عناصر کہلاتا ہے۔ زندگی کے پہلے سال تک، یہ موبائل جینیاتی عناصر ماں کے بیکٹیریا سے بچے تک اس عمل کے ذریعے آتے ہیں جسے افقی جین کی منتقلی کہتے ہیں۔ اس دریافت نے محققین کو حیران کر دیا، جنہوں نے ماں کے مائیکرو بایوم اور بچے کے درمیان اعلیٰ درجے کے ہم آہنگی کی توقع نہیں کی تھی کہ پیدائش کے بعد اتنی دیر تک جاری رہے گا۔

یہ کہانی کا اختتام نہیں ہے: مائکرو بایوم ہماری پوری زندگی میں تیار ہوتا ہے۔ انسانی مائکرو بایوم ٹرانسمیشن کا ابھی تک کا سب سے بڑا تجزیہ، جو اس سال بھی شائع ہوا، اس سے پتہ چلتا ہے کہ کیسے مائکرو بایومس شفل اور دوبارہ جمع ہوتے ہیں۔ کئی دہائیوں سے زیادہ. اس نے واضح ثبوت فراہم کیا کہ مائکرو بایوم حیاتیات لوگوں کے درمیان پھیلتے ہیں، خاص طور پر وہ لوگ جن کے ساتھ ہم سب سے زیادہ وقت گزارتے ہیں، جیسے خاندان کے افراد، پارٹنرز اور روم میٹ۔ اور اس مطالعے نے اس دلچسپ امکان کو بڑھایا کہ کچھ بیماریاں جنہیں غیر متعدی سمجھا جاتا ہے درحقیقت، بعض اوقات لطیف طریقوں سے، گٹ فلورا کے ذریعے منتقل کیا جا سکتا ہے۔

سنڈیلز، گھڑیاں اور ایٹمی گھڑیوں کی ایجاد سے کئی سال پہلے، حیاتیات نے وقت کو برقرار رکھنے کے لیے حیاتیاتی اوزار تیار کیے تھے۔ انہیں اندرونی سرکیڈین گھڑیوں کی ضرورت ہوتی ہے جو ان کے میٹابولک عمل کو دن اور رات کے چکر کے ساتھ ہم آہنگ رکھ سکیں، اور ان کی ترقی کے عمل کو ٹریک پر رکھنے کے لیے کیلنڈروں کے مشابہ گھڑیاں بھی۔ اس سال، محققین نے دونوں کو سمجھنے میں اہم پیش رفت کی۔

پچھلے کئی سالوں میں تحقیق کی ایک لہر، جو نئی سٹیم سیل ٹیکنالوجیز کی وجہ سے ممکن ہوئی ہے، نئی وضاحتیں پیش کیں۔ اس کے لیے جسے ترقیاتی رفتار کہا جاتا ہے۔ تمام فقرے ایک سادہ جنین کے طور پر زندگی کا آغاز کرتے ہیں - لیکن جنین کی نشوونما کی شرح، اور اس کے ٹشوز کے پختہ ہونے کا وقت، انواع کے درمیان ڈرامائی طور پر مختلف ہوتا ہے اور ان کی حتمی شکل کا تعین کرتا ہے۔ ترقیاتی گھڑی کی ٹک ٹک کو کیا کنٹرول کرتا ہے؟ اس سال، دنیا بھر کی لیبز میں محتاط تجربات کی ایک سیریز نے، مختلف انواع اور نظاموں پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے، ایک مشترکہ وضاحت کی طرف اشارہ کیا: وہ بنیادی میٹابولک عمل، بشمول بائیو کیمیکل ری ایکشنز اور جین کا اظہار جو ان کے تحت ہوتا ہے، سب نے رفتار طے کی۔ وہ میٹابولک عمل بنیادی طور پر مائٹوکونڈریا کے ذریعے منظم ہوتے دکھائی دیتے ہیں، جو پیچیدہ خلیے کے ٹائم کیپر اور طاقت کے منبع کے طور پر بہت اچھی طرح سے دوہری کردار ادا کر سکتے ہیں۔

جب کہ وہ محققین پوری دنیا میں بکھرے ہوئے تھے، سرکیڈین گھڑی پر ناول کا کام ایک ہی سائنسدان کی لیب میں کیا گیا ہے: کیلیفورنیا یونیورسٹی، سانتا کروز میں بائیو کیمسٹ کیری پارچ۔ پارچ ایک انوکھے جنون سے کارفرما ہے نہ صرف گھڑی کے بنیادی مراحل کے ساتھ بلکہ اس کے ساتھ بھی پیچیدہ رقص کہ گھڑی کے پروٹین اسی طرح کام کرتے ہیں جیسے وہ بنائے جاتے ہیں اور جب وہ تعامل کرتے ہیں اور انحطاط کرتے ہیں۔ کسی بھی گھڑی ساز کی طرح، وہ یہ جاننے سے مطمئن نہیں ہے کہ گیئرز اور کوگس کیا ہیں — اسے یہ بھی سمجھنے کی ضرورت ہے کہ وہ ایک ساتھ کیسے فٹ ہوتے ہیں۔ اپنے کیریئر کے دوران کسی ایک نظام پر اتنی گہری توجہ دیتے ہوئے، اس نے کلاک پروٹینز کے ڈانس کے بارے میں دریافتیں کیں جو وسیع تر سچائیوں کی نمائندگی کرتی ہیں، مثال کے طور پر کہ غیر ساختہ یا حتیٰ کہ بے ترتیب پروٹین حیاتیاتی عمل کے لیے بنیادی ہیں۔

نیورو سائنس میں ترقی کی ایک نشانی یہ ہے کہ یہ مسلسل زیادہ درست ہوتا جا رہا ہے۔ نئے ٹولز کا استعمال کرتے ہوئے جو صوتی سائنس میں زیادہ مضبوطی سے قائم ہیں، سائنس دان اب اپنی توجہ دماغ کے انفرادی خلیات کی وضاحت پر مرکوز کر سکتے ہیں۔ اس سال وہ سماجی نقشہ واقع ہے چمگادڑوں کا، جو چمگادڑوں کے اپنے جسمانی ماحول کے نقشے پر سپرمپوز ہوا - ہپپوکیمپس میں وہی عین دماغی خلیات متعدد قسم کی ماحولیاتی معلومات کو انکوڈ کرتے ہیں۔ ایسا لگتا ہے کہ دوسرے محققین نے 30 سال کی اس بحث کو حل کر لیا ہے کہ آیا دماغ کے کچھ glial خلیات - جو تاریخی طور پر زیادہ معتبر نیوران کے لیے پیڈنگ سے زیادہ نہیں سمجھے جاتے ہیں - کر سکتے ہیں۔ برقی سگنل کو متحرک کریں۔. نیورو سائنسدانوں اور طبی محققین کی ایک ٹیم، جس نے مرگی کے مریضوں کی مدد کی جنہوں نے اپنی طبی دیکھ بھال کو بہتر بنانے کے لیے الیکٹروڈ لگائے تھے، دریافت کیا کہ دماغ مختلف نظام چھوٹی اور بڑی تعداد کی نمائندگی کے لیے۔ اور پہلی بار، محققین نے تین جہتوں میں تصور کیا کہ کس طرح ایک olfactory ریسیپٹر بدبو کے مالیکیول کو پکڑتا ہے۔ - یہ سمجھنے میں ایک اہم قدم کہ ناک اور دماغ کیسے ہوا سے چلنے والے کیمیکلز کو روک سکتے ہیں اور ماحول کے بارے میں اہم حسی معلومات حاصل کر سکتے ہیں۔