ماهی مرکب قدرت فوق‌العاده‌ای دارند. این حیوان نه‌تنها می‌توانند رنگ پوست‌اش را تغییر دهد (مثل بسیاری از سرپایان)، بلکه می‌تواند بخش‌هایی از بدن خود را نامرئی کند. حالا دانشمندان از این قابلیت روی سلول‌های انسان استفاده کرده‌اند.
محققان در یک مطالعه جدید توانسته‌اند پروتئین‌های خاصی را که در سلول‌های ماهی‌های مرکب مسئول این کار هستند در مورد سلول‌های کلیه انسان به کار بگیرند. یافته‌های این محققان می‌تواند به ما کمک کند تا مکانیسم‌های سلولی مختلف در بافت‌های زنده بدن را بهتر درک کنیم.
آترولی چاترجی (Atrouli Chatterjee)، مهندس زیست‌مولکولی از دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: پروژه ما روی طراحی و مهندسی سیستم‌های سلولی و بافت‌هایی با قابلیت جذب، انعکاس و انتقال نور متمرکز است.
البته ماهی‌های مرکب، تنها حیواناتی نیستند که می‌توانند پوست را شفاف کنند. در حالیکه این ماهی‌ها از این ویژگی برای جلوگیری از جلب توجه ناخواسته بهره می‌برند، مارمولک‌های پرنده از شفافیت پوست خود برای جلب توجه استفاده می‌کنند.
جنس ماده ماهی‌های مرکب می‌تواند خطوط سفید پشت خود را از سفید مات به سفید شفاف تغییر دهد. آن‌ها این کار را با استفاده از سلول‌های خاصی به نام leucophores انجام می‌دهند، سلول‌هایی که دارای ذراتی حاوی پروتئین‌های انعکاسی (reflectin proteins) در غشای خود هستند.
این پروتئین‌ها بسته به اینکه چگونه آرایش پیدا کنند می‌توانند نحوه انتقال یا بازتابش نور اطراف‌شان را تغییر دهند. البته این کار به‌طور تصادفی انجام نمی‌گیرد: ماهی‌های مرکب می‌توانند با استفاده از یک ماده شیمیایی ارگانیک به نام acetylcholine، آرایش پروتئین‌های انعکاسی داخل سلول‌هایشان را تغییر دهند.
دانشمندان برای استفاده از این ترفند در مورد بافت انسان، سلول‌های کلیه انسان را از لحاظ ژنتیکی مهندسی کردند تا پروتئین‌های انعکاسی تولید کنند.
آلون گورودسکی (Alon Gorodetsky)، مهندس بیوپزشکی از دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: ما از کشف این موضوع که سلول‌ها نه‌تنها امکان بیان پروتئین‌های انعکاسی را دارند، بلکه می‌توانند آن‌ها را در نانوساختارهای کروی‌شکل بسته‌بندی کرده و در بدنه‌های سلول‌ها توزیع کنند شگفت‌زده شدیم.
محققان با استفاده از میکروسکوپی فازی کمّی (quantitative phase microscopy) نشان دادند که این پروتئین‌ها نحوه پراکنده شدن نور از داخل سلول‌های مهندسی‌شده را تغییر دادند.
تیم تحقیق سپس سلول‌های بیان‌کننده پروتئین‌های انعکاسی را تحت سطوح مختلفی از سدیم کلرید قرار دادند و متوجه شدند که آن‌ها می‌توانند میزان نور انتقال داده شده را تنظیم کنند؛ بطوریکه سدیم کلرید باعث شد تا سایز ذرات بزرگتر شود و نحوه آرایش آن‌ها تغییر کند.
هرچه مقدار سدیم کلرید بیشتر بود، نور بیشتری پراکنده می‌شد و سلول‌ها بیشتر از قبل مات می‌شدند. به این‌ترتیب، سلول‌های بافت کلیه انسان اکنون دارای قابلیت‌های تنظیم نور انتقالی و نور انعکاسی بودند.
محققان در مقاله خود نوشته‌اند: واکنش پروتئین انعکاسی به سدیم کلرید درواقع نوعی شبیه‌سازی تغییر شفافیت پوست ماهی‌های مرکب بود و این موفقیت می‌تواند زمینه‌ای برای به‌کارگیری سایر ترفندهای ماهی‌های مرکب، مانند تغییر الگوهای رنگ را در سلول‌های پستانداران فراهم کند.
یافته جدید همچنین به محققان اجازه خواهد داد تا مکانیسم‌های قابلیت‌های این ماهی‌ها را بیشتر درک کنند. کاربردهای احتمالی آینده این ویژگی می‌تواند شامل امکان تصویربرداری از کل بافت‌های زنده با وضوح بالا باشد که به ما اجازه خواهد تا چیزهایی را که قبلا برای ما هرگز آشکار نبودند مشاهده کنیم.
تیم تحقیق در مقاله خود توضیح داده‌اند که چگونه مطالعات مشابه روی پروتئین‌های سبز فلورسنت ستاره‌های دریایی منجر به استفاده آن‌ها در میکروسوپ‌های فلورسانس شده است. آن‌ها نتیجه‌گیری کرده‌اند: یافته‌های ما ممکن است فرصت‌های هیجان‌انگیز متنوعی را در زمینه بیولوژی، علم مواد و مهندسی زیستی ایجاد کند.
این تحقیق به‌تازگی در مجله Nature Communications چاپ شده است.
