The strange case of the cyclops sheep - Tien Nguyen

عاملی ناشناخته در اختلال گوسفندان تک‌چشم - تین نگوین

Translator: Nima Pourreza Reviewer: sadegh zabihi

In the 1950s, a group of ranchers in Idaho

در دهه ۱۹۵۰ گروهی از گله‌داران در آیداهو

were baffled when their sheep gave birth to lambs with a singular deformity.

از بره‌های ناقص‌الخلقه خاصی که گوسفندشان به دنیا آورده بود بشدت متحیر گشتند.

Mystified by these cyclops sheep,

بعد از اینکه از این گوسفندان تک چشم متعجب شدند،

they called in scientists from the U.S. Department of Agriculture to investigate.

محققانی را از وزارت کشاورزی ایالات متحده دعوت کردند تا در این مورد تحقیق کنند.

The researchers hypothesized that the pregnant ewes

محققان به این نظریه رسیدند که گوسفند باردار

had snacked on poisonous birth defect-causing plants.

از گیاهی سمی که باعث مشکل در تولد می‌شود خورده است.

They collected the local flora and fed samples to lab rats,

آن‌ها از گیاهان محلی آن‌جا جمع‌آوری کرده و نمونه‌هایی را به موش‌های آزمایشگاهی خوراندند.

but struggled to replicate the effect.

اما همان نقص را نتوانستند در محیط آزمایگاهی ببینند.

So they decided to directly observe the sheep

بنابراین آن‌ها تصمیم گرفتند که مستقیماً

with one scientist even living with the herd for three summers.

گوسفندان را بوسیله یک محقق در کنار گله در طول سه تابستان در نظر بگیرند.

After a decade of trial and error, the scientists finally found the culprit,

بعد از دهه‌ها آزمایش و خطا، محققان در نهایت سرنخ را پیدا کردند،

wild corn lilies.

نوعی زنبق وحشی ذرت.

The lilies contained an active molecule with six connected rings

این زنبق مولکولی فعال با شش حلقه متصل دارد

that they named cyclopamine in reference to the cyclops sheep.

که سیکلوپامین نامیده شده که از اسم انگلیسی اختلال تک چشمی گوسفندان گرفته شده است.

They didn't know exactly how cyclopamine caused the defect

آن‌ها متوجه عملکرد دقیق سیکلوپامین در این اختلال نشدند

but told ranchers to steer clear.

اما به گله‌داران گفتند که آن‌ها را نابود کنند.

It took about four decades before a team of biologists,

حدود چهار دهه طول کشید تا یک تیم زیست‌شناس

led by Professor Philip Beachy,

که توسط پرفسور فیلیپ بیچی رهبری می‌شد

stumbled upon the answer.

به طور تصادفی به پاسخ برسند.

His lab was studying a specific gene found in many species,

آزمایشگاه او در حال مطالعه بر روی ژنی خاص که در اکثر گونه‌ها،

from mice to humans,

از موش‌ها تا انسان‌ها، یافته می‌شود بود،

called the hedgehog gene.

که ژن اختلال جوجه‌تیغی نامیده می‌شود.

It was named by two scientists, who later shared the Noble Prize for their work,

این نام را دو محقق که بعد‌ها جایزه نوبل را به‌خاطر کار مشترک‌شان بردند گذاشته شد،

who found that mutating this gene in fruit flies

آن‌ها کشف کردند که ژن جهش یافته این ژن در مگس میوه

produced pointy spikes like a hedgehog.

باعث می‌شود مگس‌های خارداری به وجود ‌آیند.

Beachy and his colleagues performed genetic modifications

بیچی و همکارانش روشی برای تغییر ژنتیکی

to turn off the hedgehog genes in mice.

به منطور غیر فعال کردن ژن جوجه‌تیغی در موش‌ها ارائه دادند.

This resulted in severe defects in the development

این باعث چندین نقص شدید در توسعه

of their brains, organs, and eyes

مغز، اندام‌ها و چشم‌هایشان

or, rather, eye.

یا تک‌چشمی بودن‌شان شد.

Then while perusing a textbook, Beachy came across photos of the cyclops sheep

بعدها وقتی بیچی کتابی را می‌خواند، به تصویری از آن گوسفندان تک چشم رسید

and realized what had eluded scientists for four decades.

و به چیزی که از چشم محققان برای دهه‌ها پنهان مانده بود پی‌برد.

Something must have gone awry involving the hedgehog gene.

چیزی باید باعث اختلال در آن ژن گوسفندان باردار شده بود.

Let's take a step back.

بیاید یک قدم عقب برویم.

Genes contain instructions that tell cells what to do and when to do it,

ژن دستورالعمل‌هایی دارد که به سلول‌ها کار و زمان آن را تکلیف می‌کند،

and they communicate their directives using proteins.

آن‌ها دستورات خود را با پروتئین‌ها ارسال می‌کنند.

The hedgehog gene itself tells cells to release a so-called hedgehog protein,

ژن جوجه‌تیغی به سلول‌ها فرمان انتشار چیزی به اسم «پروتئین جوجه‌تیغی» را می‌دهد،

which kicks off a complex series of cellular signals.

که این پروتئین آغازگر یک سری از پیام‌های سلولی پیچیده است.

Here's how it works in normal healthy development.

این نحوه کارکرد آن‌ها در شرایط سالم است.

Hedgehog protein latches on to a protein called patched.

پروتئین‌جوجه‌تیغی به پروتئینی به اسم «پروتئین تکه‌تکه شده» می‌چسبد

That inhibits, or holds, patched back,

و مانع از کارکرد این پروتئین می‌شود،

allowing another protein called smoothened to freely signal the cells,

با اینکار به پروتئینی به اسم «پروتئین صاف» اجازه ارسال هرگونه پیام را می‌دهد

telling them where to go and what kind of tissues to become.

که به آن‌ها می‌گوید کجا بروند و به چه بافتی تبدیل شوند.

Cyclopamine, say in the form of a delicious corn lily,

سیکلوپامین در قالب زنبق ذرت خوشمزه برای گوسفندان،

interrupts this pathway by binding onto smoothened.

این گذرگاه را با چسبیدن به پروتئین صاف قطع می‌کند.

That locks smoothened up so that it's unable to send the signals

این‌کار باعث ناتوانی پروتئین صاف در ارسال پیام‌های

needed to mold the brain into two hemispheres,

مورد نیاز برای ساختن دو نیم‌کره مغز،

and form fingers or separate eyes.

شکل دادن به انگشتان و جدا شدن چشم‌ها می‌کند.

So even though the hedgehog protein is still doing its job

پس هرچند که پروتئین‌جوجه‌تیغی کار خود را

of keeping the way clear for smoothened,

در دادن آزادی عمل به پروتئین صاف می‌کند،

cyclopamine blocks smoothened from passing along its chemical message.

اما سیکلوپامین، پروتئین صاف را از ارسال پیام‌های شیمیایی منع می‌کند.

That settled the science behind the one-eyed sheep,

این به داستان گوسفندان تک‌چشم توجیه علمی می‌دهد،

but Beachy and his team caught the glimmer

اما بیچی و تیمش نشانه‌هایی از

of another more beneficial connection.

ارتباط بسیار سودمند دیگری را می‌یابند.

They noted that uncontrolled activation of the smoothened protein

آن‌ها متوجه شدند که فعالسازی بدون کنترل پروتئین صاف

was associated with a human syndrome.

با اختلالات انسانی همراه است.

It's known as Basal Cell Nevus Syndrome, and it predisposes people to certain cancers.

که با نام «سندرم خال سلولی باسال» شناخته شده

و زمینه را برای دچار شدن به انواعی از سرطان‌ها فراهم می‌کند.

The scientists proposed

محققان راه‌حلی برای

putting cyclopamine's smoothened binding powers to good use

استفاده از قدرت محدود کننده سیکلوپامین بر روی پروتئین صاف برای استفاده‌های

as a treatment for these cancers,

مفیدی به عنوان درمان این نوع سرطان‌ها

as long as the patient wasn't pregnant.

در بیمارانی که باردار نیستند ارائه کرده‌اند.

Unfortunately, researchers eventually found that cyclopamine

متاسفانه، محققان درنهایت یافته‌اند که سیکلوپامین

causes negative side effects,

تاثیرات جانبی منفی نیز بدنبال دارد،

and its chemical properties make it difficult to work with.

و خصوصیات شیمیایی آن کار با آن را سخت کرده است.

But they did discover that closely related molecules are safe and effective,

اما آن‌ها یافته‌اند که مولکول‌های شبیه به آن امن و موثرند،

and two of these drugs were approved in 2012 and 2015 as skin cancer medicines.

و دو تا از داروها بر پایه آن در سال‌های ۲۰۱۲ و ۲۰۱۵

به عنوان درمان سرطان پوست تایید شدند.

When those farmers first saw the cyclops sheep,

وقتی آن گله‌داران اختلال تک‌چشمی گوسفندان را برای بار اول دیدند،

they could have chalked it up to a freak genetic mutation and walked away.

می‌توانستند آن‌را به عنوان اختلال ژنتیکی عجیبی ببینند و رهایش کنند.

Instead, their decision to investigate turned a mystery into medicine

در عوض تصمیم آن‌ها برای اطلاع دادن به مقامات پدیده‌ای مرموز را به درمان تبدیل کرد

showing that sometimes there's more than meets the eye.

که نشان می‌دهد بعضی وقت‌ها همه چیز به آن سادگی که به نظر می‌رسد نیست.