UMass Lowell, çene eklemi bozukluklarına yönelik tedavileri araştırmak için 2,1 milyon dolarlık bir hibe alıyor

Bir sincap, bir cevizi kırmak için yeterli çene kuvvetini nasıl üretir?

UMass Lowell’a göre cevap, “Karmaşık”, ancak potansiyel olarak çene eklemi bozuklukları için yeni tedavilere, yeni diş protezlerinin geliştirilmesine ve kas distrofisi gibi hastalıklara karşı mücadeleye ve daha fazlasına yol açabilir. Ulusal Bilim Vakfı, bu karmaşık sorunun üstesinden gelmek için UMass Lowell liderliğindeki bir bilim insanı ekibine 2,1 milyon dolar verdi.

Önümüzdeki üç yıl boyunca, ekip, eylemin esas olarak kas boyutu ve şeklinden, iskelet geometrisinden mi yoksa kasların kasılmasını sağlayan lifli bir motor protein olan “çiğneme miyozin” olarak bilinen şeyin varlığından etkilenip etkilenmediğini belirlemek için ısırma performansını inceleyecek. Araştırmanın yanıtlamayı umduğu sorulardan biri, neden bu tür miyozin köpekbalıkları ve gri sincaplar dahil bazı hayvanlarda bulunurken, insanlar ve kızıl sincaplar dahil diğerlerinde bulunmamasıdır.

UMass Lowell araştırmacıları arasında ekibe liderlik eden Biyolojik Bilimler Yardımcı Doçenti Nikolai Kono, Biyolojik Bilimler Profesörü Jeffrey Moore ve Kimya Yardımcı Doçenti Matthew Gage yer alıyor. Matematik bilimleri doçenti Worcester Politeknik Enstitüsü’nden Sam Walcott onlara katıldı.

Kono’ya göre, miyozinin çeşitli formlarında kas gücünü ve hızını nasıl etkilediğini bilmek, kasların nasıl çalıştığını daha iyi anlamamıza ve hastalıkların nasıl geliştiğini gösterme potansiyeline sahip olabilir.

“Kas hastalıkları genellikle miyozin ile ilgilidir, bu nedenle farklı protein türlerinin neler yapabileceğini öğrendiğimizde, bu tedaviler için bilgi sağlayabilir” dedi.

Çiğneme miyozininin nasıl çalıştığını anlamak için ekip önce moleküler özelliklerini inceleyecek, daha iyi bilinen diğer iskelet kası miyozini türleri ile karşılaştıracak ve ardından onu kasta bulunan aktin olarak bilinen başka bir proteine ​​​​ekleyecek. Bu şekilde araştırmacılar, miyozinin moleküler özelliklerinin tüm kasa nasıl katkıda bulunduğunu öğrenebilirler.

Daha sonra Kono, miyozinin performansı nasıl etkilediğini görmek için kırmızı ve gri sincapların ısırma yeteneklerini, kas boyutu, ısırma türü ve kemirgenlerin çenesinin ve kafasının yapısal geometrisi gibi diğer faktörlerle karşılaştıracak.

UMass Lowell’da Gage, Moore ve Konow tarafından toplanan veriler, sincaplarda ve diğer kemirgenlerde çene performansı ve beslenme yeteneklerine ilişkin tahmini modeller oluşturacağı WPI’daki Walcott’a gönderilecek.

Veriler ayrıca lise biyoloji öğrencilerine kasların nasıl çalıştığını öğretmek için bir bilgisayar oyunu oluşturmak için kullanılacak. Oyunda, sanal fındıkları başarıyla kırmak için oyuncuların kas boyutu ve protein içeriği gibi çeşitli özellikleri manipüle etmesi gerekecek.

Kono, “Bu heyecan verici ve bilim adamları için gerçekten verimli olabilir, çünkü genellikle sorunu çok uzun süre bakan kişiden daha net gören deneyimsiz gözdür, bu yüzden kör hale gelirler” dedi.