biotechnology

تاريخچه كشف DNA

 

به طورحتم كشف ماده ژنتيك درساليان طولاني وبافداكاري بسياري ازدانشمندان جهان صورت پذيرفته است كه دراينجا خلاصه اي ازتاريخچه اين كشف مهم راقراردادم.

فردریک مایشر

فردریک مایشر (۱۸۹۵-۱۸۴۴) به سفارش پدرش وارد دانشکده‌ی پزشکی شد، اما به علت دشواری در شنیدن، نمی‌توانست با بیماران به خوبی ارتباط برقرار کند. از این رو تصمیم گرفت، وارد عرصه‌ی پژوهش‌های پزشکی شود. وی در سال ۱۸۶۸ پژوهش‌های خود را زیر نظر فلیکس هوپ سیلر۶ در دانشکده‌ی علوم طبیعی دانشگاه توبینگن آلمان آغاز کرد. در آن آزمایشگاه، هنگامی که هنو ز بسیاری از دانشمندان در مفهوم «سلول» شک داشتند، برخی از مولکول‌‌‌های سازنده‌ی سلول‌ها استخراج شده بودند و پژوهش در زمینه‌ی شیمی بافت‌ها ادامه داشت.

 بررسی شیمیایی سلول‌های سفید خون، به عنوان موضوع پژوهش‌های مایشر برگزیده شد. استخراج این سلول‌ها از گره‌های لنفاوی بسیار دشوار بود، اما در زخم‌های چرک مقدار زیادی از آن‌ها یافت می‌شود. از این رو، مایشر باندهای آلوده را از بیمارستان محلی جمع‌آوری و با کمک محلولی از نمک، گلبول‌های سفید را از آن‌ها جدا می کرد. مایشر در جریان یکی از آزمایش‌هایش، گلبول‌های سفید را تحت تأثیر عصاره‌ی معده‌ی خوک قرار داد. در آن زمان، دانشمندان می‌دانستند این عصاره ، آنزیمی دارد که باعث هضم پروتئین‌ها می‌شود. امروزه آن‌ آنزیم را با نام پپسین می‌شناسیم. وی چگونگی اثر عصاره را بر این سلول‌ها، به دقت زیر میکروسکوپ پی‌ گیری کرد. وقتی عصاره‌ی معده ، پروتئین‌های سفید خون را تخریب کرد، او مشاهده کرد که ساختار این سلول‌‌ها از هم پاشید، اما هسته‌ی آن‌ها تا حدود زیادی سالم باقی ماند. به این ترتیب، او هسته‌ی سلول‌ها را از سیتوپلاسم جدا کرد.

 در گام بعدی، هسته‌ها را تحت تأثیر هیدروکسید سدیم قرار داد. افزودن این محلول قلیایی به ظرف حاوی هسته‌ها، باعث تشکیل رسوب سفید رنگی شد که تجزیه‌ی شیمیایی آن نشان داد، کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و درصد زیادی فسفر، عنصر های سازنده‌ی آن هستند. پایداری در برابر عمل پپسین، چگونگی واکنش آن به حلال‌های متفاوت و درصد فسفر بالا باعث شد که مایشر پیشنهاد کند، ماده غیر پروتئینی جدیدی را کشف کرده است. وی این ماده را نوکلئین به معنای «در هسته» نامید.

 مایشر آزمایش‌های مشابهی را روی اسپرم ماهی آزاد انجام داد. به طور کلی، هسته در همه‌ی اسپرم‌ها حجم زیادی از سلول‌ را به خود اختصاص می‌دهد. در اسپرم ماهی آزاد نیز بیش از ۹۰ درصد حجم سلول، از هسته است. تلاش شبانه‌روزی این پژوهشگر پرکار به استخراج نوکلئین از اسپرم ماهی آزاد و اسپرم گونه‌های دیگر منجر شد. بررسی شیمیایی نوکلئین استخراج شده از آن منابع، نتیجه‌ی پیشین را تأئید کرد. مایشر به‌راستی ماده‌ی جدیدی کشف کرده بود که به نظر می‌رسید، در هسته‌ی همه‌ی سلول‌ها وجود دارد. آیا این ماده نمی‌توانست ماده‌ی ژنتیک باشد؟

 اگر نوکلئین ماده‌ی ژنتیک باشد، باید مقدار آن در همه‌ی سلول‌های پیکری یکسان و در سلول‌های جنسی نصف سلول‌های پیکری باشد. مایشر برای بررسی این فرضیه چند سال تلاش کرد و توانست مقدار نوکلئین را در هسته‌ی سلول‌های پیکری و جنسی تعیین کرد. اما یک روی‌داد ناشی از بدشانسی باعث شد، او به اشتباه نوعی پروتئین را به عنوان ماده‌ی ژنتیک معرفی کند.

 مایشر درصد فسفر بالا را معیار شناسایی نوکلئین قرار داده بود. در سیتوپلاسم سلول تخمک، پروتئینی به نام فسویتین۷ وجود دارد که بر خلاف دیگر پروتئین‌ها، مقدار زیادی فسفر دارد. این پروتئین که در آن زمان کشف نشده بود، باعث شد مایشر مقدار نوکلئین موجود در تخمک را به درستی محاسبه نکند. از این رو، نتیجه گرفته که مقدار نوکلئین سلول تخمک و سلول اسپرم با هم برابر نیستند و بنابراین چنین مولکولی نمی‌تواند نقش ماد ه‌ی ژنتیک را بازی کند.

 مایشر پس از سال‌ها تلاش، در اثر سل جان باخت. دو عامل را دلیل ابتلای او به این بیماری می‌دانند: تماس با چرک باندهای بیماران و فعالیت شبانه‌روزی در اتاق سردی که برای استخراج نوکلئین لازم بود. در هر صورت، وی جان خویش را بر سر شناخت نوکلئین گذاشت

 

فوبوس لون

فوبوس لون (۱۹۴۰-۱۸۶۹) فراگیری پزشکی را در روسیه آغاز کرد، اما به سبب کار در آزمایشگاه شیمی آلی، به زیست‌شیمی ( بیوشیمی ) علاقه‌ مند شد. در سال ۱۸۲۹ آموزش پزشکی را در نیویورک به پایان رساند و با بزرگان شیمی از جمله آلبرت کوسل۸ و امیل فیشر۹ آشنا شد که در زمینه‌ی اسید نوکلئیک و پروتئین کار می‌ ‌کردند. او در نتیجه‌ی پژوهش‌های فراوان ، بیش از ۷۰۰ مقاله درباره‌ی ساختمان شیمیایی مولکول‌های زنده منتشر کرد، اما شهرت او بیش‌تر به سبب طرح تترانوکلئوتیدی است.

 لون براساس پژوهش‌های خود و پژوهش‌ گران پیشین به این نتیجه رسید که نوکلئوتیدها واحد ساختمانی اسیدهای نوکلئیک هستند و اسید نوکلئیکی که مایشر کشف کرده بود، از نوع داکسی ریبونوکلئیک (DNA) است. هر نوکلئوتید از یک نوع باز آلی، یک قند پنج‌ کربنه و یک گروه فسفات تشکیل شده که در شرایط طبیعی به صورت یونیزه و دارای بار منفی است. به علاوه او دریافت، نوکلئو تیدها از راه اتصال فسفودی استری به هم پیوند می‌شوند.

 لون براساس آزمایش‌های خود به این نتیجه‌ی نادرست دست یافت که اندازه‌ی چهار باز A ، T ، C و G ، در DNA برابر است. از این رو، طرح تترانوکلئوتیدی را به عنوان ساختمان شیمیایی DNA پیشنهاد کرد. براساس این طرح، DNA مولکول درازی است که از تکرار یک واحد تترانوکلئوتیدی (چهار نوکلئوتیدی) تشکیل شده است؛ یعنی، به صورت زیر:

  AGTC-AGTC-AGTC-AGTC … )n …)

 روشن است که چنین مولکول یکنواختی نمی‌توند اطلاعات وراثتی گوناگون جاندارن را در خود اندوخته کند. به این ترتیب، طرح تترانوکلئوتیدی لون از این باور پشتیبانی کرد که با وجود حضور DNA در کروموزوم‌ها، این مولکول نمی‌تواند ماده‌ی وراثتی باشد. البته، این اشتباه نباید نقشی را که لون در شناخت ساختمان شیمیایی DNA داشته است، از یاد ببرد.

 

اروین چارگاف

اروین چارگاف (۱۹۹۲-۱۹۲۹) در زمینه‌ی شیمی، پژوهش‌های گسترده‌ای انجام داده، اما بیش تر به خاطر به دست آوردن نسبت بازهای آلی در DNA مشهور است. وی و همکارانش به مدت هفت سال با روش کروماتوگرافی کاغذی، نسبت بازهای آلی DNA را در جاندارن گوناگون و سلول‌های پیکری یک جاندار تعیین کردند و نتیجه گرفتند، مقدار بازها در DNA گونه‌های مختلف جانداران متفاوت است و با تغییر رژیم غذایی، تغییر شرایط محیطی یا افزایش سن جاندار، تغییر نمی‌کند. اما در تمام نمونه‌ها، مقدار A با مقدار T و مقدار C با مقدار G برابر است.

 آزمایش‌های چارگاف نشان داد، نظریه‌ی تترانوکلئوتیدی لون درست نیست. نتیجه‌ی این آزمایش‌‌ها، در روش ساختن ساختمان مولکولی DNA و چگونگی اندوخته شدن اطلاعات در آن، نقش مهمی داشتند. به هر حال، خود او نتوانست از آن‌ها در این زمینه بهره گیرد.

 

لینوس پاولینگ

روش پراش پرتوی ایکس نخستین بار برای مطالعه‌ی بلور نمک طعام استفاده شد. شیمی‌دان بزرگ لینوس پاولینگ، یکی از نخستین کسانی بود که با بهره‌گیری از این روش تلاش کرد، ساختمان سه بعدی پروتئین‌ها را روشن کند. وی در مجموعه مقاله‌هایی که در سال‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۵۱ انتشار داد، مارپیچ آلفا را مهم‌ ترین رکن ساختمان سه بعدی پروتئین‌ها معرفی کرد.

 پاولینگ برای DNA نیز طرحی پیشنهاد کرد. در طرح او، DNA از سه رشته‌ی مارپیچ تشکیل شده بود که بازهای آلی آن در بیرون و ستون‌های قند فسفات در درون مولکول قرار داشتند. به علاوه، در طرح او گروه‌های فسفات به حالت یونیزه و دارای بار منفی نبودند و رشته‌ها از راه پیوندهای هیدروژنی با هم ارتباط داشتند که بین گروه‌های فسفات برقرار شده بودند.

 براساس آن‌چه که از شیمی DNA می‌دانیم، گروه‌های فسفات همیشه به حالت یونیزه و دارای بار منفی‌‌ هستند و این معما همچنان باقی است که پاولینگ (برند ه‌ی نوبل شیمی) چگونه چنین اشتباهی مرتکب شده است؟ باوجود این، همان طور که در ادامه می‌آید، شیوه‌ی پژوهشی او تأثیر مهمی بر فعالیت های واستون و کریک داشت.

 

روزالین فرانکلین

روزالین فرانکلین (۱۹۵۸-۱۹۲۰) در سال ۱۹۵۱ به همراه یکی از دانشجویان به نام رایموند گوسلینگ۱۰، مجموعه‌ای از تصویرهای پراش پرتوی ایکس با کیفیت بالا، از بلور DNA تهیه کرد. او با استفاده از این تصویرها تو انست، ابعاد DNA را محاسبه کند و به درستی نتیجه گرفت که گروه‌های فسفات در بیرون مولکول DNA قرار دارند. به علاوه تشخیص داد، DNA به دو شکل A و B وجود دارد و شکل راستین DNA ، همان شکل B است. تصویری که او از بلور شکل B تهیه کرد، در روشن شدن ساختمان سه بعدی DNA نقش به سزایی داشت. آن تصویر را موریس ویکلینز (با اجازه یا بدون اجازه‌ی فرانکلین) در اختیار واستون و کریک قرار داده بود.(واتسون در کتاب خود، که با نام مارپیچ مضاعف در ایران منتشر شده است، به این حقیقت اشاره کرده است.)

 

فرانکلین در سال ۱۹۵۸ در اثر سرطان درگذشت. به نظر می‌رسد، کار بیش از اندازه با پرتو ایکس در ابتلای او به سرطان مؤثر بوده است.

 

واستون و کریک

در روزهای پایانی سال ۱۹۵۱، جیمز واتسون (زیست‌شناس) و فرانسیس کریک (فیزیکدان) با هدف تعیین ساختمان مولکولی DNA ، همکاری خویش را آغاز کردند. آنان می‌دانستند، مولکول DNA از تعداد زیادی نوکلئوتید تشکیل شده است که به صورت خطی و با کمک اتصال‌های فسفودی استری کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. از سوی دیگر، در همین سال، پاولینگ مارپیچ آلفا را به عنوان مهم‌ترین رکن ساختمان سه بعدی پروتئین‌ها معرف کرده بود. از این رو، نخستین طرح فرضی برای DNA ، در ذهن این زوج علمی شکل گرفت:

 ۱٫ DNA رشته‌ای دراز و مارپیچی شکل از واحدهایی به نام نوکلئوتید است. در این رشته، ستون قند فسفات بسیار منظم و ترتیب بازها بسیار نامنظم است.

 وقتی آنان طرح فرضی خود را با ویلکینز در میان گذاشتند، با این پاسخ روبه‌رو شدند که برای اساس تصویرهای پراش پرتوی ایکس، قطر مولکول DNA بیش از آن است که وجود تنها یک رشته پلی‌نوکلئوتیدی آن را توجیه کند. از این رو، کریک پیشنهاد تازه‌ای را مطرح کرد:

 

۲٫ مولکول DNA از چند رشته‌ی پلی نوکلئوتیدی تشکیل شده است که به دور یکدیگر پیچ خورده‌اند.

 آیا DNA مولکولی دو رشته‌ای، سه رشته‌ای یا چهار رشته‌ای است؟ ارتباط این رشته‌ها با یکدیگر چگونه است؟ آیا به راستی مولکول DNA ساختمان مارپیچی دارد؟ پاسخ این پرسش‌ها با اطلاعات کمی که در اختیار واتسون و کریک بود، به دست نمی‌آمد. از این رو، از ویلکینز خواستند با آنان همکاری کند و تصویر پراش پرتوی ایکس بلور DNA را در اختیارشان قرار دهد. آنان با در دست داشتن تصویر پراش پرتوی ایکس DNA ، تصمیم گرفتند همانند دیگر دانشمندانی که به مطالعه‌ی بلور مولکول‌ها می‌پرداختند، با استفاده از سیم و تکه‌های حلب، طرح فرضی DNA را بسازند.

 تفسیر تصویرهای پراش بلورها، به محاسبه‌ی پیچیده‌ای نیاز دارد. در آن زمان، هنوز رایانه وارد آزمایشگاه‌های بلورشناسی نشده بود. از این رو، بلورشناسان با توجه به اطلاعات اندکی که از تصویرهای پراش پرتو ایکس به دست می‌آوردند، طرح‌های فرضی مولکول‌‌ها را می‌ساختند. سپس با انجام محاسبه‌هایی ، الگوی پراش فرضی این طرح‌های ساختگی را تعیین می‌کردند. سرانجام، پراش فرضی با پراش بلور مقایسه و ساختمان سه بعدی مولکول مورد نظر پیش‌بینی می‌شد. برای مثال، وجود تقارن و نظم در تصویر پراش بلور، نشان دهنده‌ی نظم و تکرار واحدهای سازنده‌ی مولکول‌های بلور است. بنابراین، طرح ساخته شده باید دارای نظم و واحدهای تکرار شونده باشد.

 واتسون و کریک با فرض این که ستون قند فسفات در مرکز و بازهای حلقوی در بیرون مولکول DNA قرار دارند، به ساختن نخستین طرح برای DNA مشغول شوند. براساس این طرح :

 ۳٫ DNA از دو رشته‌ی پلی نوکلئوتیدی تشکیل شده است. این رشته‌ها با پل‌های نمکی به هم مربوط می‌شوند که در آن‌ها کاتیون‌های دو ظرفیتی مانند +Mg2 و گروه‌های فسفات دارای بار منفی، شرکت دارند.

 پس از پایان کار، آنان از ویلکینز و فرانکلین دعوت کردند، طرحشان را بررسی کنند. وقتی آنان مسأله‌ی یون‌های +Mg2 را مطرح کردند که دو رشته را کنار یکدیگر نگه می‌دارند، با اعتراض شدید فرانکلین روبه‌رو شدند. فرانکلین پافشاری کرد که یون‌های +Mg2 را پوسته‌هایی از مولکول‌های آب دربرمی‌گیرند و بسیار دور است میخ محکمی برای نگه‌داشتن ساختمان DNA باشند. نظر او این بود که ستون قند و فسفات در بیرون قرار دارد. به این ترتیب، مولکول‌های آب، طرح دو رشته‌ای واتسون و کریک را فروریختند.

 مدت‌ها از این ماجرا گذشت ، بدون آن که واتسون و کریک به موفقیت چشمگیری دست پیدا کنند. تا این که با خبر شدند، پاولینگ برای ساختمان سه بعدی DNA ، طرحی پیشنهاد کرده است. اما همان طور که گفته شد، طرح مارپیچ سه رشته‌ای پاولینگ از نظر شیمیایی نادرست بود.

 مدتی بعد، در دیداری که این زوج علمی با ویکلینز داشتند، با تصویر تازه‌ای از بلور DNA روبه‌رو شدند که از تصویرهای پیشین ساده‌تر بود. آن تصویر را که مربوط به شکل B بود، فرانکلین تهیه کرده بود. ویلکینز به آنان گفت، آن تصویر از بلوری تهیه شد ه که مقدار زیادی آب داشته است و تصویر پیشین که آن دو روی آن کار می‌کرده‌اند، از مولکولی بوده که آب خود را از دست داده بوده است. کریک به کمک ویلکینز آن تصویر را با معادله‌های ریاضی بررسی کرد تا اطلاعات زیر به دست آمد:

 ۱) تصویر پراش بسیار منظم است. بنابراین، ساختمان مولکولی DNA باید بسیار منظم و قطر آن در همه‌ی مولکول ثابت باشد.

 

۲) نقش ضربدری که در تصویر مشا هده می‌شود، از مارپیچ بودن مولکول DNA حکایت می‌کند و زاویه‌ی بین بازوی ضربدر و خط افق، با زاویه‌ی پیچش DNA برابر است.

 

۳) در تصویر پراش، نقطه‌هایی که فاصله‌ی زیادی از هم دارند، در واقع فاصله‌ی اندکی از یکدیگر دارند و برعکس. با در نظر گرفتن این قاعده که معادله‌های پیچیده‌ی ریاضی آن را تأ یید می‌کنند، فاصله‌ی بین مرکز و محیط تصویر پراش، حدود ۳۴ انگستروم و فاصله‌ی بین هر ردیف از نقطه‌های سیاه با ردیف بعدی، حدود ۳۴ انگستروم محاسبه می‌شود. بنابراین، فاصله‌ی هر جفت باز با جفت باز دیگر، حدود ۴/۳ انگستروم و فاصله‌ی عمودی یک دور کامل مارپیچ DNA ، حدود ۳۴ انگستروم خواهد بود. در این صورت، در هر دور مارپیچ DNA ، حدود ۱۰ جفت باز آلی جای می‌گیرد.

 

سرانجام، واتسون و کریک با درنظر گرفتن این اطلاعات و نتیجه‌ی آزمایش‌های چارگاف، توانستند به بزرگ‌ترین کشف زیست‌شناسی مولکولی دست یابند و به همراه ویلکینز، جایز ه‌ی نوبل ۱۹۶۲ را از آن خود کنند. 

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و نهم شهریور ۱۳۹۱ساعت 15:8  توسط یاسمن فضلی  | 

موش های تراریخته

راه اندازي مرکز ملي توليد موش تراريخته براي کمک به درمان انواع بيماري‎ها

اولين مرکز ملي تحقيقات موش تراريخته با هدف توليد موش هاي دستکاري ژنتيکي شده از جمله موش سبز و انجام تحقيقات پزشکي و درماني روز گذشته طي مراسمي با حضور دبير شوراي عالي انقلاب فرهنگي، معاون پژوهشي معاونت علمي رئيس جمهور و معاون پژوهشي وزير علوم در پژوهشگاه ملي مهندسي ژنتيک راه اندازي شد. موش هاي توليد شده در اين مرکز در مطالعات مربوط به درمان انواع بيماري هاي ژنتيکي و مواردي همچون ناباروري ها ، سرطان سينه و ... مورد استفاده مراکز تحقيقاتي کشور قرار مي گيرد و با توجه به اين که هم اکنون امکان واردات موش هاي تراريخته از خارج کشور وجود ندارد، مرکز ملي تحقيقات موش تراريخته نياز دانشگاه ها و مراکز پژوهشي را به انواع اين موش ها به عنوان مدلي براي بررسي بيماري هاي مختلف به طور کامل تامين مي کند. تاکنون ۳ گونه موش تراريخته در اين مرکز توليد شده است. دبير شوراي عالي انقلاب فرهنگي در اين مراسم با بيان اين که نقشه جامع علمي کشور بايد هرچه سريع تر عملياتي شود، اظهار کرد: نقشه جامع علمي کشور به عنوان يک سند قانوني ابلاغ شده و موظف به اجراي آن هستيم. مخبر دزفولي اظهار کرد: در سال جاري هر هفته و در سال گذشته در هر ماه يک محصول جديد علمي را به دنيا معرفي کرده ايم و اين اتفاق بزرگي است. مخبر دزفولي گفت: حدود ۴ هزار شرکت دانش بنيان در کشور راه اندازي شده است که طبق نقشه جامع علمي بايد به ۵۰ هزار مورد افزايش يابد. رئيس پژوهشگاه ملي مهندسي ژنتيک و زيست فناوري نيز در اين مراسم گفت: محققان اين پژوهشگاه موفق به ارائه شناسنامه بيولوژي افراد شده اند که حاوي اطلاعات ژنتيکي است.

+ نوشته شده در  سه شنبه سوم خرداد ۱۳۹۰ساعت 12:26  توسط یاسمن فضلی  | 

 فونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا ساز

فونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا سازفونت زيبا ساز

+ نوشته شده در  جمعه بیست و ششم فروردین ۱۳۹۰ساعت 18:45  توسط یاسمن فضلی  | 

گیاهان تراریخته

       گیاهان تراریخته

تولید گیاهان تراریخته  یک فناوری جدید است که همانند هر فناوری جدید ممکن است در کنار مزایایی که دارد عوارضی نیز داشته باشد؛ بنابراین باید با احتیاط با آن مواجه شده و عوارض احتمالی آن را پذیرفت.

پس از تولید گیاهان تراریخته باید با آزمایش های دقیق و مستمر در یک بازه زمانی چندساله اثرات مطلوب و نامطلوب احتمالی آنها را از لحاظ تنوع ژنتیکی و مسایل زیست محیطی در شرایط آزمایشگاهی در مزارع به طور کامل مورد ارزیابی قرار داد.

در حال حاضر بیش از ۷۰ میلیون هکتار از اراضی کشاورزی جهان به کشت محصولات تراریخته اختصاص یافته است. در شرایطی که کشورهای پیشرفته سختیگری بیشتری در مسائل بهداشتی و زیست محیطی دارند نسبت به ایمنی این محصولات اطمینان یافته و در این حجم گسترده به کاربرد فناوری تولید گیاهان تراریخته روی آورده اند. باید با رعایت احتیاط کامل نسبت به رفع یا کاهش مشکلات و عوارض احتمالی آنها با بهره گیری از روش های علمی اقدام کرد.

علت برخی مخالفت ها با تولید و مصرف گیاهان تراریخته به ویژه در کشورهای اروپا ناشی از انگیزه های اقتصادی است.

در دهه های اخیر کارتل های چند ملیتی بزرگی در زمینه تولید بذر فعال شده اند که برخی از آنها نظیر «نووارتیس» در بخش کشاورزی از موقعیت و نفوذی نظیر شرکت «شل» در بخش نفت و گاز برخوردارند به طوری که بخش اعظم بذرهای مصرفی در کشورهای مختلف از جمله ایران از معدود شرکت های چند ملیتی تامین می شود.

از آنجا که این شرکت ها بیشتر از روش های کلاسیک و سنتی برای تولید و اصلاح بذر استفاده می کنند برای حفظ برتری خود در برابر رقبای نوگرای آمریکایی و کانادایی که به پیشرفتهای چشمگیری در زمینه تولید گیاهان تراریخت دست یافته اند به شیوه های مختلف سعی دارند با دامن زدن به مطالب غیر علمی و ایجاد نگرانی در افکار عمومی از گسترش این قبیل تکنیک ها که سلطه انحصاری آنها بر بازارهای جهانی را به مخاطره می اندازند جلوگیری کنند.

علی رغم همه این تلاش ها به دلیل مبنای غیر علمی مخالفت ها کشورهای اروپایی به تدریج محدودیت های اعمال شده علیه این محصولات را لغو می کنند و هر روز شاهد صدور مجوز واردات و مصرف محصولات تراریخته جدید در کشورهای مختلف اروپایی هستیم.

علاوه بر انگیزه های اقتصادی برخی باورهای مذهبی کاتولیک ها نیز که این قبیل تحقیقات و فعالیت های علمی را دخالت در خلقت موجودات می دانند در مخالفت برخی گروه ها با گیاهان تراریخت موثر است.

ریشه های اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی موجود در برخی مخالفت ها به مفهوم ایمنی مطلق محصولات تراریخت و بی اساس بودن همه گزارشات علمی موجود درباره مضرات این محصولات نیست. همچنان که پذیرش این گزارشات به مفهوم خطرناک بودن محصولات گیاهی تراریخته و الزام به چشم پوشی از این فناوری سودمند نیست؛ بلکه باید همانند هر پدیده دیگر عوارض احتمالی آن را پذیرفت و برای رفع آنها تلاش کرد.

یکی از گزارشات مورد استناد مخالفات درباره عوارض گیاهان تراریخت مربوط به بیماری هزار و ۵۰۰ نفر و مرگ ۳۷ نفر در اثر مصرف تریپتوفان حاصل از یک باکتری (نه گیاه) GMO در اواخر دهه ۱۹۷۰ است که با بررسی های بعدی مشخص شد عامل این بیماری وجود مواد سمی در عصاره باکتری تولید کننده تریپتوفان بوده و ارتباطی به گیاه تراریخت نداشته است.

گزارشات علمی دیگر مربوط به اثرات سوء مصرف سیب زمینی واجد ژن Snow Drop (مقاومت به حشره) بر سیستم ایمنی موش های صحرایی و بروز حساسیت در مصرف کنندگان محصول سویای تراریخت برای افزایش میزان پروتیین آن از ژن گردوی برزیلی بود که در هر دو مورد از ورود این محصولات به بازار جلوگیری شد.

یکی دیگر از عوارض احتمالی گیاهان تراریخت احتمال کاهش تنوع ژنتیکی در اثر تولید آنهاست که البته این مشکل نیز از طریق تولید و عرضه تدریجی چند صد لاین از هر رقم تراریخت با اعمال روش های اصلاحی کوتاه مدت قابل رفع است.

مشکل دیگر احتمال فرار ژن است که نمونه ای از آن در انتقال ژن انتخابگر از توت فرنگی های تراریخت به خانواده های وحشی آن ها گزارش شده است.

با توجه به وجود تبادلات ژنتیکی مستمر در طبیعت مساله فرار ژن چندان جدی نیست؛ به ویژه اینکه می توان از طریق کشت گیاهانی نظیر یولاف یا جارو مزارع گیاهان تراریخت را ایزوله کرده و از فرار ژن به خانواده های وحشی (علفی) آنها که باعث مقاومت آنها در برابر علف کش ها و عوامل بیماری زا می شود، پیشگیری کرد.

یکی دیگر از مخاطرات مطرح در تولید گونه های تراریخته واجد ژن های مقاومت به آنتی بیوتیک احتمال انتقال این ژن ها به باکتری ها است که نمونه ای از آن انتقال ژن مقاومت به آمپی سیلین در ذرت Bt شرکت «نوارتیس سید» بود. البته احتمال انتقال ژن به باکتری همیشه وجود دارد و با تولید گیاهان تراریخت آنها دوز ژن مقاوم به آنتی بیوتیک را در طبیعت بالا می بریم. با این حال پژوهشگران به دنبال حذف این گونه ژن های مقاوم به آنتی بیوتیک هستند.

یکی دیگر از گزارشات علمی درباره اثرات سوء یک رقم تراریخت مربوط به یکی از لاین های ذرت مونارک است که این گیاه مقاوم به آفات پروانه ای در آزمایشات غیرمستقیم بر برخی گونه های بی خطر پروانه ها نیز تاثیر گذاشته که البته آزمایشات بعدی در گلخانه و مزرعه این مشکل را منتفی دانست.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و چهارم فروردین ۱۳۹۰ساعت 14:37  توسط یاسمن فضلی  | 

عکس دیدنی

عکس های دیدنی

زیست فناوری

 

 

 

 

 کروموزوم ها

 

 

 DNA

 

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و چهارم اسفند ۱۳۸۹ساعت 10:22  توسط یاسمن فضلی  | 

رویان

تولیدمثل غیر جنسی؛ دستاورد جدید پژوهشکده رویان

در روش‌های تحقیقی که در پژوهشگاه رویان انجام داده‌ایم ماده ژنتیکی مادر و پدر را حذف و با

استفاده از یکی از سلول‌های مادر که دارای ماده ژنتیک کامل است،باروریصورتمی‌گیرد.

به گزارش فارس، اعظم دالمن در نخستین سمپوزیوم جنین‌شناسی در خصوص شبیه‌سازی در

جمع خبرنگاران اظهار داشت: شبیه‌سازی به معنی تولید مثل غیرجنسی است؛ در لقاح طبیعی از

طریق پیوند تخمک و اسپرم موجود زنده شکل می‌گیرد اما در شبیه‌سازی، اسپرم حذف و به جای

آن یک سلول سوماتیک بهجایاسپرمجایگزینمی‌شود.

عضو گروه جنین ‌شناسی پژوهشکده رویان گفت: در حالت عادی فردی که به وجود می‌آید ماده

ژنیتیک را نیمی از پدر و نیم دیگر را از مادر خود می‌گیرد؛ در روش‌های تحقیقی که در

پژوهشگاه رویان انجام داده‌ایم ماده ژنتیکی مادر و پدر را حذف و با استفاده از یکی از سلول‌های

مادر که دارای ماده ژنتیک کامل است، باروریصورتمی‌گیرد.

وی گفت: ماده‌ ژنتیکی به نام اُن با سلول‌ سوماتیک ممزوج می‌شود که با توجه به اهداف

شبیه‌سازی، فرآیند لقاح را انجام می‌شود بر همین اساس اگر هدف تولید موجود زنده با نمونه

نخستین مغایرت داشته باشد نظیر انقراض یک گونه حیوانی، با استفاده از این روش، آن موجود

را شبیه‌سازی می‌کنیم.

عضو گروه جنین‌شناسی پژوهشکده رویان در ادامه این مطلب افزود: اگر هدف از شبیه‌سازی

این باشد که سلول‌های بنیادین تولید و بتوانیم به بافت‌ تمایز داد که دراینصورت برای

فرددرصورت الزام مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

دالمن با بیان اینکه در پژوهشکده رویان موفقیت‌هایی در زمینه بارور شدن با حذف اسپرم

صورت گرفته است، بیان کرد: در حالت عادی فردی که به وجود می‌آید ماده ژنیتیک را نیمی از

پدر و نیم دیگر را از مادر خود می‌گیرد اما در روش‌های تحقیقی که در پژوهشگاه رویان انجام

داده‌ایم، ماده ژنتیکی مادر و پدر را حذف و با استفاده از یکی از سلول‌های مادر که دارای ماده

ژنتیک کامل است، عمل باروری صورت می‌گیرد.

وی تصریح کرد: مادر می‌تواند بدون نیاز به اسپرم مرد بارور شود اما این موضوع از نظر

اخلاقی درست نیست و بیشتر بر روی حیوانات صورت می‌گیرد که به عموان نمونه می‌توان به

بزغاله‌های شبیه‌سازی شده در پژوهشگاه رویان اشاره کرد البته در تلاش هستیم فاکتور ۹

انعقادی خون انسان را در شیر آنها، تعریف کنیم.

عضو گروه جنین شناسی پژوهشگاه رویان در پایان با بیان اینکه فاکتور ۹ انعقادی خون می‌تواند

در درمان بیماران هموفیلی مؤثر باشد، خاطرنشان کرد: از این روش‌می‌توان برای تکثیر

موجودات در حال انقراض استفاده کرد

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم اسفند ۱۳۸۹ساعت 20:7  توسط یاسمن فضلی  | 

رویان

       تولد اولین بز شبیه سازی شده در ایران  در پژوهشکده رویان

 

 

 

   اولین بز شبیه سازی شده کشور ساعت 1:30 بامداد 26 فروردین 1388 در پایگاه تحقیقاتی

    علوم سلولی اصفهان پژوهشکده رویان پس از عمل سزارین در سلامت کامل متولد شد.

  این بز زیبای حنایی - سفید دو‌رگه که به‌واسطه شکل ظاهری با دیگر بزهای گله متمایز بوده

  است، دوران آبستنی 147 روزه خود را در رحم مادر رضاعی سیاه رنگ بختیاری خود به

   سلامت طی کرد.

  تولد این بز شبیه سازی شده به دنبال سلسله تحقیقات موفق پژوهشگران پژوهشکده رویان و پس

  از تولد اولین گوسفند شبیه سازی شده «رویانا» که از آرزوهای دیرینه مرحوم دکتر سعید

  کاظمی آشتیانی بود به تحقق پیوست.

  هدف نهایی این تحقیقات دامنه دار دستیابی به توانمندی داخلی در تولید داروهای نوترکیب

   است. جهت نیل به این هدف مراحل متعددی لازم است به این شرح طی شود:
1

  . تولید جنین های آزمایشگاهی پستانداران با تکنیک‌های لقاح خارج رحمی:

  طی این مرحله، تخمک‌های نابالغ از تخمدان‌های کشتارگاهی در آزمایشگاه بالغ و پس از انجام

   لقاح با اسپرم و طی عملی موسوم به لقاح آزمایشگاهی (IVF) منجر به تولید جنین‌هایی      می‌شود

   که پس از انتقال به رحم حیوانات گیرنده منجر به تولد حیوانات حاصل از لقاح خارج رحمی

  می‌گردد. دستاوردهای پژوهشکده رویان در این زمینه تولد انواع مختلف پستانداران مزرعه‌ای

اعم از گاو، گوسفند و بز است.

2. تولید جنین‌های شبیه‌سازی شده:
 

برای این کار، هسته‌ی تخمک‌های حاصل از تخمدان‌های کشتارگاهی پس از بلوغ آزمایشگاهی،

خارج می‌شود و سپس هسته سلول پوستی حاصل از یک حیوان مورد نظر جایگزین آن

می‌شود. جنین های حاصل از این عمل پس از طی دوره هفت روزه کشت آزمایشگاهی به

درون رحم حیوانات گیرنده منتقل می‌گردد که دستاورد پژوهشکده رویان در این زمینه تولد

اولین پستانداران مزرعه ای شبیه سازی شده گاو، گوسفند و بز است.

لازم به ذکر است که علی‌رغم بیش از چهل مورد آبستنی موفق گاو شبیه سازی شده، شاهد دو

تولد زودرس بوده‌ایم که امیدواریم آبستنی های بعدی منجر به تولد موفق شود.

3. تولید رده‌های سلولی تراریخت حاوی ژن tPA:

در این راستا، ژن tPA ، پس از جداسازی از ژنوم انسانی و تغییر ساختاری ژنتیکی، درون

سلول موردنظر وارد می‌شود. به گونه‌ای که ژن مورد نظر در ارائه ژن‌های دخیل در

شیرواری قرار گیرند و پس از طی مراحل شبیه سازی، جنین‌های تراریختی به‌وجود می‌آید که

قابل انتقال به رحم حیوانات گیرنده جهت تولید حیوانات شبیه سازی شده تراریخت با توان تولید

داروی ضد سکته قلبی (tPA) در شیر است. شایان ذکر است که سلول‌های تراریخت در

پژوهشکده رویان با موفقیت تولید و خالص سازی شده و امید است که طی روند شبیه سازی

بتوان در آینده نزدیک شاهد تولد موجودات تراریخت موردنظر باشیم.

اگرچه در پژوهشکده رویان پروژه‌ی تولید حیوانات تراریخت در گاو پایه‌گذاری شده و موفقیت‌هایی نیز حاصل شده است اما به علت طولانی بودن دوره آبستنی گاو که همراه با مشکلات متعددی است و نیز هزینه های بالای شبیه سازی گاو، ادامه پروژه در گونه‌ی بز دنبال شده است.
براساس اطلاعات موجود، تاکنون فقط در چند کشور معدود از جمله آمریکا، انگلستان، کانادا و چین شبیه سازی بز انجام شده است و پژوهشگران جهاد دانشگاهی در پژوهشکده رویان امیدوارند که با سعی و تلاش و نیز حمایت مسئولان امر، پروژه تولید داروهای نوترکیب نیز از این طریق به ثمر برسد.

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم اسفند ۱۳۸۹ساعت 20:4  توسط یاسمن فضلی  | 

پژوهشکده رویان

پژوهشکده رویان 

مرکز تحقیقات رویان در سال 1370 تاسیس شد. این موسسه در مهرماه 1377 با نام " پژوهشکده رویان

" به تصویب وزارت بهداشت و درمان وآموزش پزشکی رسید .

درحال حاضراین پژوهشکده به عنوان یکی از مراکز تحقیقاتی - درمانی کشور مشغول به فعالیت است و به

لطف تجهیزات پیشرفته و کادر درمانی مجربش در مقام یک مرکز درمان ناباروری معتبر داخلی، توجه

مراجعه کنندگان زیادی را به خود جلب کرده است

فعالیتهای درمانی این مرکز تاکنون به تولد بیش از 1800نوزاد منتج شده است وهم اکنون 5 گروه

تحقیقاتی متشکل از64 محقق، تعدادی دانشجوی دکترا و پزشکان دارای فوق تخصص زنان و زایمان در

حوزه های ناباروری مردان، ژنتیک و جنین شناسی در حال تحقیق و فعالیت می باشند.

دستاوردهای تیمی:

اولین باروری آزمایشگاهی در تهران (1372)

دومین موفقیت کشور ایران در درمان ناباروری شدید مردان از طریق تکه برداری و جراحی بیضه(1375)

تولد اولین جنین منجمد در ایران (1375)

اولین تولداز راه تزریق سبتوپلاسمی با اسپرم منجمد ، با برگزاری جشن تولد هزارمین کودک متولد شده

از طریق باروری آزمایشگاهی (1378)

تاسیس اولین مرکز سلولهای بنیادی جنینی انسان (1382)

تولد اولین نوزاد با استفاده از تشخیص ژنتیکی قبل از لانه گزینی(1383)

اولین بار بکارگیری سلولهای بنیادی بزرگسال در درمان سکته قلبی از طریق جراحی بای پس رگهای عروقی(1383)


کشت سلولهای لیمبوسی انسانی بر پرده کوریون و پیوند به چشم دارای آسیب قرنیه (1383)
اهداف:

1- فراهم سازی زمینه های پیشرفت در درمان ناباروری

2- بنیان گذاری تحقیقات پایه ای و کاربردی در زمینه زیست شناسی سلولی و پزشکی باروری

3-پرورش دانشمندان و پزشکان متخصص ناباروری -ART و حوزه های زیست شناسی سلولی
4

- بکارگیری سلولهای بنیادی در درمان بیماری های مختلف

گسترش آتی فعالیتهای علمی- درمانی - تحقیقاتی مرکز :

1-انجام تحقیقات چند مرکزی وبرقراری مبادلات علمی بین موسسه رویان و دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی سراسر دنیا

2- بهبود کیفیت و کمیت نشست های موضوعی ، همایش ها، کارگاههای آموزشی و دوره های علمی کوتاه و بلند مدت

3-ارائه جدیدترین شیوه های پیشرفته جهت بهبود نتایج درمانی

4-ایجاد سازمان حمایت از زوجهای نابارور و دفتر رفاه اجتماعی

5- پیوند سلولهای بنیادی لیمبوسی به قرنیه بیماران

6- تولید سلولهای استخوانی از سلولهای بنیادی بزرگسال و پیوند آنها به استخوانهای شکسته در بیماران مسن تر یا بیماران دارای پوکی استخوان
7- تاسیس اولین بانک سلولهای بنیادی خون بند ناف
8- تلاش برای تاسیس انجمن سلولهای بنیادی کشورهای اسلامی

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم اسفند ۱۳۸۹ساعت 20:0  توسط یاسمن فضلی  | 

تازه های ژنتیک

ژن درمانی برای مشکلات حافظه در آلزایمر با موفقیت روی موش ها آزمایش شد

پژوهشگران علوم پزشکی در کشور امریکا با استفاده از روش ژن درمانی برای افزایش

میزان مواد شمیایی استفاده کرده اند که به افزایش ارتباط بین سلول های مغزی منجر می شود.

و توانستند مشکلات حافظه مرتبط با  بیماری آلزایمر را با موفقیت بر روی موش ها آزمایش ک

نند .

 

به نقل از بی بی سی  ،  سازمان خیریه ( The Alzheimer’s Research Trust ) که به انجام

 

تحقیقات در مورد آلزایمر کمک می کند، اعلام کرده است که این مطالعه روشی برای جلوگیری

 

از کاهش مخابره پیام الکتریکی بین سلول های عصبی مغز ارائه شده است.

 

افزایش جمعیت مسن در بسیاری از کشورهای جهان سبب رشد شیوع بیماری آلزایمر و دیگر

 

انواع دیمنشیا یا زوال عقل، رو به رشد است.

 

محققان موسسه بیماری مغز و اعصاب گلدستون در سانفرانسیسکو می گویند افزایش این ماده

 

 شیمیای مغز، که یک پروتئینی در غشاء سلول های عصبی به نام EphB2 است، می تواند از

 

وخامت این بیماری بکاهد و حتی از بروز بدترین اثرات آن جلوگیری کند.

 

این تحقیق نشان می دهد که این ماده شیمیایی نقش مهمی در حفظ حافظه دارد که در بیماران مبتلا

 

به آلزایمر از بین می رود.

یکی از مهم ترین مشخصاتی که در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر دیده می شود ساخت “پلاک”

 

هایی از توده های یک ماده پروئینی سمی به نام امیلوید است. ادامه تجمع این توده ها به مرگ

سلول های مغز منجر می شود.

 

به نظر می رسد از دیگر مشخصات امیلویدها توانایی آنها برای وصل شدن به EphB2 ها است

 

که منجر به کاهش میزان این پروتئین در مغز می شود. این موضوع تا حدودی عوارض این

 

بیماری را بر روی حافظه توضیح می دهد.

 

در جریان این پژوهش میزان EphB۲ در مغز موش ها تغییر داده شد؛ کاهش این پروتئین در

 

موش های سالم، عوارض از دست دادن حافظه، شبیه به آنچه در آلزایمر رخ می دهد، را ایجاد

 

کرد و افزایش این پروتئین در موش های “مبتلا به آلزایمر” منجر به کاهش عوارض مربوط به

 

کمبود حافظه شد.

 

دکتر لنارت موک، فردی که این مطالعات را رهبری کرده است، می گوید تیم تحقیقاتی او از

 

دست یابی به این نتیجه “هیجان زده” شده است.

 

با این حال محققان بریتانیایی می گویند یافته این تحقیق با اینکه جالب است اما پاسخی قطعی برای

 

درمان بیماری آلزایمر نیست.

 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم اسفند ۱۳۸۹ساعت 19:46  توسط یاسمن فضلی  | 

مولکولهای RNAشرطی شده راه جدید برای مبارزه با سرطانهاست

پژوهشگران موسسه تکنولوژی کالیفرنیا پس از دستیابی به این نتایج، مولکولهای کوچک RNA

 شرطی شده ای را ایجاد کردند که می توانند راه جدیدی در مبارزه با سرطانها را ارائه کنند.

علت اصلی بروز عوارض جانبی داروهای شیمی درمانی این است که این داروها به اندازه کافی

گزینشی و انتخابی نیستند و بنابراین علاوه بر سلولهای سرطانی بسیاری از سلولهای سالم و به

خصوص سلولهای درحال تکثیر را نابود می کنند.

اگر به درمان سرطان همانند یک برنامه رایانه ای نگاه کنیم می توانیم آغاز عملکرد درمانی را

در سطح سلولی تصور کنیم. درصورتیکه یک جهش ژنتیکی مناسب وجود داشته باشد برنامه

درمانی اجرا می شود.

در این راستا، این محققان مولکولهایی را در سطح لابراتواری ایجاد کردند که قادرند این وظیفه

انتخابی/ گزینشی را در مقابل سلولهای توموری اشکال مختلف سرطان مغز، پروستات و

استخوان انجام دهند.

این مولکولها قادرند یک جهش را در داخل سلولهای توموری ایجاد کنند. با این جهش، پاسخ به

درمان در سلولهای سرطانی فعال می شود و در عوض سلولهای سالمی که در آنها این جهش

ایجاد نشده است نسبت به داروهای شیمی درمانی بدون واکنش می مانند.

در حقیقت مولکولهای کوچک RNA شرطی شده می توانند سلولهای سرطانی را برای

پاسخگویی نسبت به درمان آماده و در آنها مکانیزم خود نابود کنندگی را تحریک کنند.

در این درمان از دو RNA کوچک مختلف استفاده شد که هر دو بسیار شبیه به مولکولهای RNA

 هستند که به طور طبیعی در سلولها حضور دارند و عملکردهای مختلفی را انجام می دهند.

RNA کوچک اول تنها زمانیکه با یک جهش ژنتیکی سرطانزا مواجه شد خود را باز کرد. این

علامت به RNA دوم اجازه داد  که به RNA اول وصل شود و هر دو زنجیره ای از یک سری

واکنشهایی را تشکیل دهند و در این واکنشها برای تشکیل یک زنجیره طولانی تر به زیاد شدن

ادامه دهند.

به این ترتیب مکانیزم خود- نابودکنندگی سلولهای سرطانی فعال شد و این سلولها بدون اینکه به

سلولهای سالم آسیب وارد شود نابود شدند.

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم اسفند ۱۳۸۹ساعت 19:32  توسط یاسمن فضلی  | 

زیست فناوری

 

 

زیست فناوری

 

زیست فناوری یا همان بیوتکنولوژی اصطلاحی است مربوط به فناوری مهندسی ژنتیک یعنی فناوری قرن 21

 ، با این همه لفظ زیست فناوری در برگیرنده فرآیندهای گسترده تری از تغییرات زیست فناوری اورگانیزم

هاست که اخیرا نقش آنها در زندگی انسان بیشتر از پیش نمود پیدا کرده ا ست. بررسی فرآیند تبدیل

مواد اولیه زیستی به محصولاتی همچون میوه ها و بهینه کردن آنها از مهمترین کاربردهای این علم

است. با گسترش و توسعه دستاوردها و روش های جدید، صنایع زیست فناوری قدیمی نیز در حال ر

سیدن به افق های روشنی در این زمینه هستند که این به آنها در تولید محصولات با کیفیت تر و بیشتر

کمک خواهد کرد.

تعریف و شرح :

سابقه به‎کارگیری میکروارگانیسم‎ها برای تولید مواد خوراکی مانند سرکه، ماست و پنیر به بیش از 8 هزار

سال پیش برمی‌گردد. اما در اوایل قرن بیستم بود که  کارل کلی (Karl Ereky) این کلمه را که به مفهوم

کاربرد علوم زیستی و اثر مقابل آن در فناوری‌های ساخت بشر بود به کار برد. تا قبل از دهه 70 میلادی

زیست فناوری تنها در صنایع کشاورزی به کار برده می شد. از سال 1971 پیشرفت این علم با تاسیس

آزمایشگاه های مدرن در اروپا و آمریکا و کار بر روی روش های جدید در زمینه های دیگری همچون

فرآیندهای دستکاری بافتها و DNA آغاز شد.

 به طور کلی و بر اساس گفته های فوق می توان گفت هر گونه کنش هوشمندانه بشر در آفرینش، بهبود

و عرضه فرآورده‎های گوناگون با استفاده از جانداران، به ویژه از طریق دستکاری آن‌ها در سطح مولکولی

در حیطه این مهم‎ترین، پاک‌ترین و اقتصادی‌ترین فناوری سده حاضر، بیوتکنولوژی، قرار می‌‌گیرد. زیست‎

فناوری را در یک تعریف کلی به کارگیری اندامگان یا ارگانیسم یا فرایندهای زیستی در صنایع تولیدی یا

خدماتی دانسته‌اند. تعریف ساده این پدیده نوین عبارت است از دانشی که کاربرد یکپارچه زیست‌شیمی ،

 میکروب‌شناسی و فناوری‎های تولید را در سامانه‎های زیستی به دلیل استفاده‌ای که در سرشت بین

رشته‌ای علوم دارند مطالعه می‌کند.

 در تعریف دیگر زیست‎فناوری (بیوتکنولوژی) را چنین تشریح کرده‌اند : فنونی که از موجودات زنده برای

ساخت یا تغییر محصولات، ارتقا کیفی گیاهان یا حیوانات و تغییر صفات میکروارگانیسم‎ها برای کاربردهای

ویژه استفاده می‌کند. بیوتکنولوژی به لحاظ ویژگی‎های ذاتی خود دانشی بین رشته‌ای است. کاربرد این

گونه دانش‎ها در مواردی است که ترکیب ایده‌های حاصل در طی همکاری چند رشته به تبلور قلمرویی با

نظام جدید می‌انجامد و زمینه‌ها و روش‎شناسی خاص خود را دارد و در نهایت حاصل برهم‎کنش بخش‎

های گوناگون زیست‎شناسی و مهندسی است. زیست‎فناوری در اصل هسته‌ای مرکزی و دارای دو جزء

است: یک جزء آن در پی دستیابی به بهترین کاتالیزور برای یک فرایند یا عملکرد ویژه است و جزء دیگر

سامانه یا واکنشگری است که کاتالیزورها در آن عمل می‌کنند.

کاربرد و زیر شاخه ها :

زیست فناوری در 4 زمینه کلی کاربرد دارد که این زمینه ها شامل علوم پزشکی(Red Biotechnology)،

کشاورزی(Green biotechnology)، دریای(Blue Biotechnology) و صنعتی (white Biotechnology) هستند

البته این زیر شاخه ها و کاربردها را به صورت دیگری نیز می توان تقسیم بندی کرد که در ذیل به آن

اشاره خواهد شد:

پزشکی: کاربرد زیست فناوری در زمینة علوم پزشکی و دارویی، موضوعات بسیار گسترده‌ای مانند ابداع

روش‌های کاملاً جدید برای "تشخیص مولکولی مکانیسم‌های بیماری‌زایی و گشایش سرفصل جدیدی به

نام پزشکی مولکولی"، "امکان تشخیص پیش از تولد بیماری‌ها و پس از آن"، "ژن‌‌درمانی و کنار گذاشتن

(نسبی) برخورد معلولی با بیمار و بیماری"، "تولید داروها و واکسن‌های نوترکیب و جدید"، "ساخت

کیت‌های تشخیصی"، "ایجاد میکروارگانیسم‌های دست‌کاری شده برای کاربردهای خاص"، "تولید

پادتن‌های تک‌دودمانی (منوکلونال)" و غیره را در بر می‌گیرد.

کشاورزی: رشد فزآینده جمعیت جهان و افزایش تقاضا برای مواد غذایی در دهه‌های اخیر موجب شد تا در

زمینة علوم کشاورزی و مواد غذایی شاهد یک گذر جدی و اجتناب‌ناپذیر از کشاورزی سنتی به کشاورزی

پیشرفته و بکارگیری روش‌های نوین زیست فناوری در تولید محصولات زراعی و دامی باشیم. همانگونه

که می‌دانیم، گیاهان، اصلی‌ترین و مهمترین منابع تجدید شونده جهان هستند که علاوه بر تأمین غذای آ

دمی و حیوانات، نیازهای غیرتغذیه‌ای، شیمیایی و صنعتی هم توسط آنها مرتفع می‌گردد. به همین

دلیل، کاربرد روش‌های مهندسی ژنتیک و زیست فناوری برای افزایش کمی و کیفی محصولات از یک سو

و کاهش هزینه‌ها و زمان تولید از سوی دیگر، استفاده از این روش‌ها در شاخه‌های گوناگون کشاورزی را

بسیار ارزشمند کرده است.

دریایی: زیست فناوری دریایی یكی از حوزه‌های در حال رشد است كه با كمك آن، از موجوداتی مانند

ماهی، جلبك و یا باكتری‌ها به‌طور مستقیم و غیرمستقیم استفاده می‌شود. مهمترین فواید زیست

فناوری دریایی به شرح زیر است:

1- تولید فرآورده‌های جدید و اصلاح‌شده

2- فراهم آوردن تكنیك‌های جدید جهت ردیابی، ارزیابی، ذخیره، حفاظت و مدیریت اكوسیستم‌های دریایی

3- شیلات و پرورش آبزیان (Aquaculture) به صورت پایدار و مطمئن

صنعتی: به فرآیند کاربردهای صنعتی این فناوری می پردازد. مثالی در این باره طراحی یک اوگانیسم به

منظور تولید یک ماده شیمیایی سودمند است. مثال دیگر استفاده از آنزیم ها به عنوان کاتالیست های

صنعتی است. به طور کلی این شاخه به منظور تولید لوازم و ابزارهای پرکاربردتر و مطابق با محیط زیست

بنا نهاده شده است.

دسته بندی دیگر برای شاخه های این فناوری می تواند بر اساس آنچه که در حال انجام روی این علم ا

ست باشد مثلا مهندسی بافت یعنی تولید یک بافت تحت کنترل در آید یا شرایط را برای تولید بافت مورد

نظر فراهم کرد، مهندسی پروتئین که یکی از اهدافش ایجاد تغییر مطلوب در پروتئین‌ها برای  ایجاد امکان

استفاده‌ی بهتر از آنهاست، مهندسی ژنتیک که اساس آن تولید DNA نوترکیب با استفاده از کلونینگ ژن

می‌باشد. ژن کلونینگ منجر به ایجاد روش‌های سریع و کارآمد توالی‌یابی DNA شد و در نهایت در سال

1990 با انجام پروژه‌ی مهم توالی‌یابی ژنوم (شامل پروژه‌ی ژنوم انسان که در سال 2000 کامل شد)

استفاده از این روش‌ها و تکنیک‌ها به نقطه‌ی اوج خود رسید. اما کاربرد کلونینگ ژن فراتر از تعیین توالی

DNA است. با استفاده از این تکنیک دانشمندان زیست مولکولی توانستند به مطالعه‌ی چگونگی تنظیم

ژن‌ها بپردازند و تأثیر اختلال تنظیم ژن را در بیماری‌هایی نظیر سرطان دریابند. همچنین این تکنیک‌ها در

تولید انبوه پروتئین‌های خاص نظیر انسولین که ترکیبات مهم در پزشکی و فرایندهای صنعتی می‌باشند

کاربرد دارند.

خلاصه  وضعیت در ایران :

هرچند توجه به بیوتكنولوژی در ایران، تنها با چندین سال تاخیر نسبت به بسیاری از كشورهای جهان، در

اواسط دهه 80 میلادی (60 هجری) آغازشده است، ولی اگر امكانات و منابع تخصیص‌یافته به بیوتكنولوژی

كشور را بررسی كرده ومنصفانه قضاوت نماییم، سرآغاز توجه نسبتاً جدی به مقولة بیوتكنوژی نوین در

ایران طی5سال اخیر بوده است. در دهه‌های اخیر كه بسیاری از كشورهای جهان، مرحله ایجاد ساختار و

انجام پژوهش‌های بیوتكنولوژی را پشت سر گذاشته و به مقوله گسترش تولیدات صنعتی و تجاری‌سازی

فرآورده‌های بیوتكنولوژیپرداخته‌اند، در ایران همچنان در شروع بحث ایجاد ساختار و پژوهش‌های بنیادی

این فناوری هستیم.با عنایت به دستاوردها و توانمندی‌های ویژه بیوتكنولوژی، بایستی در كشور ما نیز

همچون سایر كشورها، توسعة بیوتكنولوژی گامی مهم در جهت رسیدن بهاستقلال و خودكفایی

اقتصادی، به خصوص در بخش كشاورزی و تأمین احتیاجات جمعیت روبهرشد دانسته می‌شد، اما مرور

فعالیت‌های كشور در زمینه بیوتكنولوژی بیانگر این واقعیت است كه روند رشد این فناوری در كشور بسیار

كند بوده است و هنوز نتوانسته‌ایم به نقطه مطلوب و شایسته در این زمینه دست یابیم. اگر چه ایران

طی چند سال اخیرتوانسته است گام‌های بلندی برای كسب دانش فنی، تهیه تجهیزات مورد نیاز این

فناوری وكاهش فاصله با جهان بردارد؛ اما با توجه به سرعت بسیار بالای پیشرفت این علم، این

سرمایه‌گذاری‌ها به هیچ ‌وجه كافی نبوده است. این در شرایطی است كه كشور از نقاط قوت

وتوانمندی‌های بالقوه بسیار زیادی در این زمینه برخوردار است. وجود مراكز و موسسات تحقیقاتی معتبر

و نیروی متخصص ماهر كه بعضاً از فرصت‌های اندك استفاده كرده ودستاوردهای پژوهشی و حتی تولیدی

قابل‌توجهی نیز برای كشور به ارمغان آورده‌اند، ازجمله این توانمندی‌ها می‌باشند.

دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی عمده در این زمینه در ایران فعالند که از آن جمله می توان به پژوهشگاه

ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، انجمن بیوتکنولوژِی ایران و موسسه تحقیقات بیوتکنولوژِی

کشاورزی اشاره کرد

 

+ نوشته شده در  جمعه ششم اسفند ۱۳۸۹ساعت 11:46  توسط یاسمن فضلی  | 

ژنتیک

ژنتیک

این نظر که ژنتیک پزشکی صرفا مربوط به توارث خصوصیات جزئی ، سطحی و نادر است، جای خود را به

درک نقش اساسی ژن در فرایندهای پایه زندگی داده است. ژنتیک پزشکی و ژنتیک انسانی ، در خط

مقدم تحقیقات پیرامون تنوع و توارث انسانها قرار دارند، در حالی که در پیشرفت سریع زیست شناسی

مولکولی ، بیوشیمی و زیست شناسی سلولی نیز نقش دارند و از آن بهره می‌برند. بویژه ، در دهه آخر

قرن 20 و شروع قرن 21 شاهد آغاز پروژه ژنوم انسانی بوده‌ایم که تلاش هدفمند در جهت تعیین محتوای

کامل ژنوم انسان است.

ژنوم به زبان ساده به صورت مجموعه اطلاعات ژنتیکی گونه ما که در هر یک از سلولهای هسته‌دار بدن

رمزگردانی می‌شود، تعریف می‌گردد. همگام با سایر موضوعات زیست شناسی نوین ، پروژه ژنوم

انسانی از طریق فراهم سازی بینش اساسی در مورد بسیاری از بیماریها و پیشبرد تکامل ابزارهای

تشخیصی به مراتب بهتر ، اقدامات پیشگیری کننده و شیوه‌های درمانی در آینده نزدیک ، در حال متحول

کردن ژنتیک پزشکی و انسانی است. پس از کامل شدن ، پروژه ژنوم انسانی ، توالی کامل تمام DNA ا

نسان را در دسترس قرار خواهد داد. آگاهی از این توالی کامل ، به نوبه خود شناسایی تمام ژنهای

انسان را مقدور می‌سازد و نهایتا تعیین این موضوع را که چگونه تنوع در این ژنها در ایجاد سلامت و

بیماری نقش دارد، امکان‌پذیر می‌سازد.

 تاریخچه

در سال 1902 گارود (Garrod) و گالتون (Galton) ، که بنیانگذاران ژنتیک پزشکی نام گرفته‌اند، با بررسی

آلکاپتون اوری اولین نمونه توارث مندلی در انسان را گزارش کردند. گارود در گزارش خود با تشکر از

همکاریهای بیت سن (Bateson) زیست شناس ، نتیجه ازدواجهای فامیلی را در بوجود آمدن به اصطلاح

خطاهای متابولیزم مادرزادی تاکید کرده بود. این اولین نتیجه روشن همکاری تحقیقی بین علم پزشکی و

غیر پزشکی بود که تا به حال ادامه پیدا کرده و حاصل آن نیز پیشرفت سریع این علم می‌باشد.

در اواخر دهه 50 قرن بیستم ، مطالعه علمی
کروموزوم‌های انسان مقدور گشت و نقش نقایص

کروموزومی در عقب افتادگی رشدی و ذهنی ، عقیمی و دیگر عوارض روشن شد. جدیدا تعیین نقشه

کروموزومی ژنهای انسان بر روی کروموزوم‌ها مشخص شده است. توسعه و کاربرد علم ژنتیک نتایج

سودمندی برای پزشکی بالینی داشته است.


اهمیت ژنتیک  

اگرچه ژنتیک پزشکی به صورت تخصصی شناخته شده در آمده است، واضحا آشکار شده که ژنتیک

انسانی مفاهیم یکنواخت مهمی فراهم می‌سازد که مسیر تمام کارهای پزشکی را روشن و آنها را

همسو می‌کند. برای بهره‌مند ساختن کامل بیماران و خانواده‌های آنها از دانش در حال گسترش ژنتیک ،

تمام پزشکان و همکاران آنها در مشاغل بهداشتی نیاز به درک اصول پایه ژنتیک انسانی دارند.

وجود اشکال جایگزین یک ژن (آللها) در جمعیت ، پیدایش فنوتیپ‌های مشابه بوجود آمده از جهش و تنوع

در جایگاههای ژنی مختلف ، اهمیت تعاملات ژنی _ ژنی و ژنی _ محیطی در بیماری ، نقش جهش

پیکری در سرطان و پیری ، مقدور بودن تشخیص پیش از تولد ، امیدواری در زمینه ژن درمانی‌های قوی ،

مفاهیمی هستند که امروزه در تمام کارهای پزشکی نفوذ پیدا کرده‌اند و در آینده فقط مهمتر خواهند شد.

یک جنبه از کار ژنتیک پزشکی که مربوط به تمام طب است، ارزش تاکید دارد: این علم نه تنها بر بیمار

بلکه بر کل خانواده نیز متمرکز می‌باشد. تاریخچه جامع خانوادگی ، از گامهای اولیه مهم در تجزیه و تحلیل

هر نوع اختلال است، صرفنظر از اینکه ژنتیکی بودن این اختلال شناخته شده یا ناشناخته باشد.

تاریخچه ژنتیکی ، از این جهت اهمیت دارد که می‌تواند نقش حیاتی در تشخیص داشته باشد، ممکن

است ارثی بودن یک اختلال را نشان دهد، می‌تواند اطلاعاتی پیرامون تاریخچه طبیعی یک بیماری و تنوع

در بروز آن فراهم کند و می‌تواند طرح توارث را آشکار سازد. تشخیص یک بیماری ارثی ، تخمین خطر برای

سایر افراد خانواده را مقدور می‌کند تا بتوان اداره و تدیبر مناسب ، پیشگیری و مشاوره برای بیمار و

خانواده او در نظر گرفت.

قوانین موجود در ژنتیک انسانی و پزشکی

ژنتیک ، موضوع پراکنده‌ای مرتبط با تنوع و توارث در تمام موجودات زنده است. در این حوزه وسیع ، ژنتیک

انسانی ، داشن تنوع و توارث در انسان است. در حالی که ژنتیک پزشکی ، با زیرگروهی از تنوع ژنتیکی

انسان که در کار طب و تحقیقات پزشکی حائز اهیمیت است، سروکار دارد.

در ژنتیک انسانی و پزشکی ، حوزه‌های متعدد جالبی وجود دارند که به صورت جهات گوناگون تکامل

ژنتیک مشخص می‌شوند. حوزه‌های اصلی شناخته شده این تخصص عبارتند از:

مطالعه کروموزوم‌ها یا ژنتیک سلولی (Cytogenetics).

بررسی ساختمان و عملکرد هر ژن یا ژنتیک بیوشیمیایی و مولکولی.

مطالعه ژنوم، سازمان‌یابی و اعمال آن یا ژنومیک (genomics).

بررسی تنوع ژنتیکی در جمعیتهای انسانی و عوامل تعیین کننده فراوانی آللها یا ژنتیک جمعیت.

بررسی کنترل ژنتیکی تکامل یا ژنتیک تکامل.

استفاده از ژنتیک برای تشخیص و مراقبت از بیمار یا ژنتیک بالینی.

مشاوره ژنتیکی که اطلاعاتی پیرامون خطر ابتلا به بیماری را ارائه می‌دهد و در عین حال ، حمایت روانی

و آموزشی فراهم می‌کند، به حرفه بهداشتی جدیدی تکامل پیدا کرده است که در آن تمام کادر مشاغل

پزشکی ، خود را وقف مراقبت از بیماران و خانواده‌های آنها می‌کنند.

علاوه بر تماس مستقیم با بیمار ، ژنتیک پزشکی ، از طریق فراهم سازی تشخیص آزمایشگاهی ، افراد

و از طریق برنامه‌های غربالگری (Screening) طراحی شده برای شناسایی اشخاص در معرض خطر ابتلا

یا انتقال یک اختلال ژنتیکی ، جمعیت را مراقبت می‌کند.

موضوعات اخلاقی در ژنتیک پزشکی

موفقیتهای ژنتیک پزشکی ، با رشد موازی سطح نگرانی و اضطراب در مورد استفاده از دانشمان در جهت

مفید (نه مضر) برای افراد ، خانواده‌هایشان و کل جامعه همراه بوده است. با شروع پروژه ژنوم انسانی در

ایالات متحده ، کنگره آمریکا ، معضلات اخلاقی آسیب پذیری جدی جامعه بر اثر استفاده نادرست از این

دانش بسیار توسعه یافته ژنتیک انسانی را شناسایی کرد.

کنگره کاربرد بخشی از بودجه پروژه ژنوم انسانی آمریکا برای حمایت از تحقیقات و آموزش در زمینه‌های

اخلاقی ، قانونی و اجتماعی (EISI) این پروژه را الزامی ساخت. برنامه‌های مشابهی در کشورهای دیگر

نیز وجود دارند. تلاش (EISI) در جهت مطالعه اثر دانش بدست آمده از پروژه ژنوم انسانی در بسیاری از

حوزه‌ها مانند کار طب و سایر حرفه‌های مراقبت بهداشتی ، وضع و ارائه سیاست عمومی ، قانون و

آموزش می‌باشد.

در هر بحثی از موضوعات اخلاقی در پزشکی ، سه اصل اساسی غالبا ذکر می‌شود: سودمندی ، احترام

به خودمختاری فرد ، عدالت. وقتی این سه اصل در تعارض با یکدیگر باشند، موضوعات اخلاقی پیچیده‌ای

بوجود می‌آید. نقش متخصصان اخلاقی پزشکی که در حد فاصل بین جامعه و ژنتیک پزشکی کار

می‌کنند، سنجیدن تقاضاهای متعارض است که هر کدام بر پایه یک یا بیش از یک اصل اساسی فوق

ادعای مشروعیت دارند.

آینده

در طی زندگی حرفه‌ای 40 ساله دانشجویان پزشکی و مشاوره ژنتیکی ، احتمالا تغییرات عمده‌ای در

درک و کار بر روی نقش ژنتیک در پزشکی صورت خواهد گرفت. هر دوره‌ای می‌تواند دربر گیرنده تغییراتی

بیشتر از تغییرات مشاهده شده ظرف بیش از 50 سال گذشته باشد. در طی این مدت ، حوزه ژنتیک از

شناسایی ماهیت DNA به عنوان عامل فعال توارث تا آشکارسازی ساختمان مولکولی DNA و کروموزوم‌ها

و تعیین رمز کامل ژنوم انسان تکامل پیدا کرده است. با قضاوت از روی سرعت زیاد اکتشافات فقط در دهه

گذشته عملا مشخص می‌شود که ما صرفا در آغاز انقلابی در وارد کردن دانش ژنتیک و ژنوم به حوزه

سلامت عمومی و کار پزشکی هستیم.

+ نوشته شده در  جمعه ششم اسفند ۱۳۸۹ساعت 11:40  توسط یاسمن فضلی  | 

DNA

 

DNA

کشف ماده‌ای که بعدها DNA نام گرفت در سال 1869 بوسیله فردیک میشر انجام شد. این دانشمند

هنگام مطالعه بر روی گویچه‌های سفید خون ، هسته سلولها را استخراج کرد و سپس بر روی آن محلول

قلیایی ریخت. حاصل این آزمایش ، رسوب لزجی بود که بررسیهای شیمیایی آن نشان داد، ترکیبی از

کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن و درصد بالایی از فسفر می‌باشد. میشر این ماده را نوکلئین نامید.

زمانی که ماهیت اسیدی این ماده مشخص گردید، نام آن به اسید دزاکسی ریبونوکلئیک تغییر یافت.

ساختمان رشته‌ای DNA

سرعت پیشرفت تعیین ساختمان DNA بسیار کند بوده است. در سال 1930 کاسل و لوین دریافتند که

نوکلئین در واقع اسید دزوکسی ریبونوکلئیک است. برسیهای شیمیایی آن مشخص کرد که زیر واحد تکرار

شونده اصلی DNA ، نوکلئوتید می‌باشد که از سه قسمت تشکل شده است. یک قند پنتوز - دزوکسی

D- ریبوز) ، یک گروه (2 5-فسفات و از یکی چهار باز آلی نیتروژن‌دار حلقوی آدنین (A) ، گوانین (G) ،

سیتوزین (C) و تیمین (T) تشکیل شده است.

از این چهار باز دو باز آدنین و گوانین از بازهای پورینی و دو باز سیتوزین و تیمین از بازهای پیریمیدینی

می‌باشند. به مجموعه قند و باز آلی نوکلئوزید گفته می‌شود. گروه فسفات می‌تواند به کربن3  متصل

شود. و یا5 به مجموع نوکلئوزید و گروه فسفات متصل به آن نوکلئوتید می‌گویند. و هم به کربن5 با توجه

به اینکه یون فسفات می‌تواند هم به کربن 3 متصل شود.

پس دو نوکلئوتید از طریق یک پیوند فسفودی استر بهم متصل می‌شوند. به این صورت که گروه

هیدروکسیل یک نوکلئوتید با گروه فسفات نوکلئوتید دیگر واکنش داده و پیوند فسفودی استر را بوجود

می‌آورد. از آنجایی که پیوند فسفودی استر ،  فسفودی -3 دو قند مجاور را بهم متصل می‌کند، این پیوند

را پیوند5 و5 کربنهای3 -دزوکسی استر نیز می‌نامند. یک زنجیره در اثر اتصال پشت سر هم تعدادی2

ریبونوکلئوتید بوسیله پیوندهای دزوکسی ریبونوکلئوتید تشکیل می‌شود.

تمامی نوکلئوتیدها در یک زنجیره پلی نوکلئوتیدی دارای جهت یکسان می‌باشند. به این صورت که  آزاد و

نوکلئوتید انتهایی در نوکلئوتید انتهایی در یک سمت زنجیره دارای یک گروه5  آزاد می‌باشد. بنابراین

زنجیره پلی نوکلئوتیدی سمت دیگر زنجیره دارای یک گروه3 --- دارای جهت بوده و این جهت را به صورت5

> نشان می‌دهند. بنابراین اگر در 3  در زیر آن باشد، در تمامی در بالای حلقه پنتوز و کربن3 نوکلئوتید ا

بتدایی کربن5 نوکلئوتیدهای بعدی زنجیره کربن 5 در بالای حلقه پنتوز جای خواهد داشت.

نتایج حاصل تا سال 1950

1.       - دزوکسی اسید ریبونوکلئیک می‌باشد که DNA یک پلیمر رشته‌ای متشکل از واحدهای2  به هم متصل شده‌اند. -3 بوسیله پیوندهای فسفودی استر5

2.       DNA حاوی چهار زیر واحد dc و dG و dT و dA می‌باشد.

3.       مقادیر متوالی dT و dA با یکدیگر و dc و dG نیز با یکدیگر مساوی می‌باشند.

 

مارپیچ دو رشته‌ای DNA

در سال 1953 در ساختمان سه بعدی DNA ، بوسیله واتسون و کریک کشف شد. واتسون و کریک با

استفاده از مطالعات تفرق اشعه ایکس ، رشته‌های DNA که بوسیله فرانکلین و ویلکینز تهیه شده بود و

همچنین ساختن مدلها و استنباطهای مشخصی ، مدل فضایی خود را ارائه دادند و در سال 1962

واتسون و کریک و ویلکینز به خاطر اهمیت کشف ساختمان DNA به صورت مشترک جایزه نوبل دریافت کردند.

مدل پیشنهادی آنان چنین بود. DNA یک مارپیچ دو رشته‌ای است که رشته‌های آن به دور یک محور

مرکزی ، معمولا به صورت راست گرد پیچ می‌خورند. طبق مدل واتسون و کریک ، ستونهای قند - فسفات

همانند نرده‌های پلکان به دو قسمت خارجی بازهای آلی پیچیده و به این ترتیب در معرض محیط آبکی

داخل سلول هستند و بازهای آلی که خاصیت آبگریزی دارند، در داخل مارپیچ قرار می‌گیرند. هنگام

تشکیل مارپیچ رشته‌ها به صورت موازی متقابل قرار می‌گیرند.

یعنی اگر جهت یک رشته3< باشد، رشته دیگر 5 --5<--3 خواهد بود.
پیوندهای هیدروژنی بین آدنین از

یک رشته با باز تیمین رشته مقابل و باز گوانین یک رشته با سیتوزین رشته مقابل بوجود می‌آیند. گر چه

از نظر اندازه هر باز پورینی می‌تواند در مقابل یک باز پیریمیدین قرار بگیرد. ولی به دلیل وجود گروههای

شیمیایی روی بازهای G و C و T و A پیوندهای هیدروژنی مناسب فقط بین C - G و T - A برقرار می‌شود

و ایجاد پیوند بین T - G و C- A ممکن نیست.

واکنشهای توتومریزاسیون

اتم هیدروژن در بازهای آلی می‌تواند روی اتمهای نیتروژن و یا اکسیژن حلقه جابجا شود. این تغییر

موقعیت هیدروژن روی حلقه باز را توتومریزاسیون می‌گویند. توتومریزاسیون در بازهای آدنین سیتوزین

باعث تبدیل فرم آمینی به فرم ایمنی و در مورد بازهای تیمین و گوانین باعث تبدیل فرم کتونی به فرم

انولی می‌شود.

در شرایط فیزیولوژیکی ثابت تعادل واکنش توتومریزاسیون بیشتر به سمت اشکال آمینی و کتونی

می‌باشد. این حالت پایدار پروتونی ، الگوی تشکل پیوندهای هیدروژنی بین بازها را تعیین می‌نماید،

بطوری که بازهای T و A با تشکیل دو پیوند هیدروژنی و بازهای G و C با سه پیوند هیدروژنی با هم جفت

می‌شوند. C و A و همچنین T و G نمی‌توانند با هم جفت شوند.

زیرا در این بازها اتمهای هیدروژن هر دو در یک موقعیت قرار دارند و امکان ایجاد
پیوند هیدروژنی وجود

ندارد. به دلیل اینکه در رشته‌های DNA همواره باز A مقابل T و باز G مقابل C قرار دارد، این دو رشته را

مکمل می‌نامند. بنابراین توالی موجود در یک رشته DNA ، توالی رشته مقابل را تعیین می‌کند. مکمل

بودن دو رشته DNA ، اساس عمل همانند سازی DNA است.

+ نوشته شده در  جمعه ششم اسفند ۱۳۸۹ساعت 11:36  توسط یاسمن فضلی  | 

تازه ها

خون مصنوعی

دانشمندان خون مصنوعی تولید کرده اند که می توان ازآن برای نجات سربازان در میادین جنگ

استفاده کرد. گفته می شود عملکرد این گلبول ها دقیقا مانند سلول های خونی طبیعی است و

میتواند برای همیشه مشکل کمبود خون اهدایی را در مناطق جنگی ومشکلات انتقال خون به

مناطق دور افتاده وغیرقابل دسترس حل کند. این خون از سلولهای بنیادی خون ساز که از بندناف

انسانی گرفته می شود ساخته شده است. محققان با استفاده از شیوه ای موسوم به blood

pharming که عملکردی مشابه مغز استخوان دارد, خون بند ناف را  به گلبولهای قرمز خون

تبدیل کرده اند.

Pharming شیوه ای است که در ان از گیاهان وحیوانات دست ورزی شده برای تولید مواد

مفید پزشکی در مقیاس گسترده استفاده می شود . با استفاده از این فرآیند سلولهای بند ناف می

توانند 20 واحد خون تولید کنندکه برای سه انتقال خون به سربازان درمیادین جنگ کافی است.

شرکت تولید کننده در حال حاضر نمونه های خونی گروه (o)منفی را برای ارزیابی وآزمایش

های ایمنی به اداره ی غذا وداروی آمریکا ارسال کرده است. این شرکت در سال 2008 مبلغ 95

/1 میلیون دلار برای ابداع شیوه ای برای تولید مقادیر زیاد خون مصنوعی دریافت کرد. به گفته

محققان شیوه ابداعی موثر است اما برای تهیه خون کافی میزان تولید باید افزایش یابد. افزایش

تولید موجب کاهش قیمت هر واحد خون از 5 هزاردلار به هزار دلارمی شود. آزمایش های

انسانی این خون مصنوعی در سال  2013 آغاز میشود. این خون مصنوعی از نوع (o) منفی

است. به همین خاطر قابل استفاده برای تمام بیماران ازتمام گروه های خونی است.

                                                                         منبع: ایرنا

+ نوشته شده در  چهارشنبه چهارم اسفند ۱۳۸۹ساعت 22:2  توسط یاسمن فضلی  | 

همایش دانش آموزی زیست فناوری صدرا

 
اولین همایش دانش آموزی زیست فناوری

 

«اولین همایش دانش آموزی زیست فناوری صدرا»

 

پژوهش سرا  به منظور معرفی دستاوردهای توسعه برنامه های آموزشی حاصله

 

 از اجرای موفقیت آمیز سه دوره کارگاه آموزشی در پژوهش سرای

 

 دانش آموزی در طی یکسال گذشته، همراه با اجرای همزمان

 

 «جشنواره دانش آموزی ساخت مدل  DNA   و نمایشگاه تخصصی جانبی »،

 

 در اردیبهشت ماه 1390 برگزارمی نماید.

 

 از کلیه دانش آموزان و همکاران علاقه مند جهت مشارکت و حضور فعال

 

دعوت به عمل می آید.

 

اهداف همایش :

  •   افزايش آگاهي دانش آموزان نسبت به زيست فناوري بر پايه ی

  دانسته ها و آموخته هاي آنها

 

  •   تشويق دانش آموزان به مطالعه و پژوهش در زمينه هاي مختلف

زيست فناوري

 

  •   درک دانش زیست شناسی در سطح مولکولی با ساخت مدل DNA

 

محورهای همایش :

  • DNA، مولکول زندگی

 

  • زیست فناوری دریچه ای رو به آینده

 

  • کاربردهای زیست فناوری در پزشکی ، داروسازی ، کشاورزی ،

محیط زیست و...

 

  • نقش دانش ژنتیک در جرم شناسی و تشخیص هویت

 

  • آخرین دستاوردهای زیست فناوری در ایران

 

قالب آثار:

مقاله ، خبرنامه ، نشریه ، پوستر ، وبلاگ ، کاریکاتور

 

توضیحات:

مقالات حول محورهای همایش و حداکثر در ده صفحه    A4  تدوین گردد.

 

موضوعات پیشنهادی :

- تاریخچه زیست فناوری

 

- کاربردهای زیست فناوری و مهندسی ژنتیک در پزشکی ، داروسازی

 

- اهمیت زیست فناوری در کشاورزی

 

- نقش میکروارگانیسم ها ( باکتری ها ، قارچ ها و ...) در زیست فناوری

 

- نقش توسعه زیست فناوری در پیشرفت کشور

 

- چگونگی استفاده از دانش ژنتیک و انگشت نگاری ژنتیکی در شناسایی

 مجرمان

 

خبرنامه و نشریه :

آثاری که به شکل گروهی و دارای خلاقیت و نوآوری باشد امتیاز بیشتری

خواهند داشت.               

 

ساخت مدل   DNA                                                                                                                                                                                                                       

بدن انسان از میلیارد ها سلول بسیار کوچک ساخته شده است . درون هر سلول هسته ای وجود دارد که همه ی فعالیت های سلول را تنظیم می کند. درون هسته ی سلول هم ذره های بسیار ریزی وجود دارند که دستورهای لازم را برای تعیین ویژگی های ظاهری شما و چگونگی کار اندام های بدن در خود دارند . این ذره ها مولکول های DNA هستند که به عنوان حامل اطلاعات ارثی در تمام سلول های بدن وجود دارد. DNA همچون نردبان طنابی ظریفی ، در فاصله های منظم به دور خود می پیچد . حاشیه ی نردبان شامل مولکول های قند و گروه فسفات DNA است و پله های نردبان  باز های آلی هستند که شامل چهار نوع  باز آدنین ، گوانین، سیتوزین ، تیمین می باشند و همیشه باز آدنین در مقابل تیمین و باز سیتوزین در مقابل گوانین قرار می گیرد .

 شما دانش آموزان عزیز هم می توانید با خلاقیت و ابتکار خود مدل DNA بسازید و در جشنواره ساخت مدل DNAشرکت کنید.

مهلت ارسال آثار تا 10 اسفند ماه می باشد و محل تحویل آثارپژوهش سرای صدرا می باشد.

آدرس پژوهشسرای صدرا : نارمک - چهارراه سرسبز - میدان 46 - بن بست هاجر

تلفن : 77890119

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و ششم بهمن ۱۳۸۹ساعت 16:43  توسط یاسمن فضلی  | 

تازه ها

بزاق دهان شفا بخش:

پژوهشگران هلندی ماده ای موسوم به هیستاتین در

 

بزاق دهان انسان کشف کردند که به درمان والتیام زخم

 

کمک میکندوآن را سریعتر بهبود میبخشد. هیستاتین یک

 

پروتئینی ست که تاکنون صرفا به عنوان یک ماده موثر

 

ضدباکتری محسوب می شد. دانشمندان هنگام پرورش

 

سلولهای دهان انسان درظروف دارای بزاق وبدون بزاق

 

به هیستاتین برخورد کردند. دراین آزمایشات پس از وارد

 

کردن زخم وآسیب به نمونه هایی ازسلول های دهان

 

سلولهای داخل ظرف بزاق دهان پس از 16 ساعت تقریبا

 

به طورکامل مجددا درمان شده والتیام یافتند. برای

 

شناسایی ماده ی التیام بخش زخم دردهان پژوهشگران

 

اجزائ بزاق دهان را به صورت تفکیک شده بررسی کردند

 

وقدرت التیام زخم هرجزء بزاق را سنجیدند. نتایج این

 

آزمایشات نشان داد که پروتئین هیستاتین قادراست زخم

 

را التیام بخشد. پژوهشگران امیدوارند که باکمک این

 

اطلاعات جدید بتوانند یک داروی جدید برای درمان و التیام

 

آسیب های سوختگی یا زخم های مزمن تولید کنند که

 

اغلب دربیماران قند دیده می شود.

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و ششم بهمن ۱۳۸۹ساعت 16:17  توسط یاسمن فضلی  | 

معرفی باکتری E.coli

اشرشیا کلای:

 

باکتری اشرشیا کلای از گلوکز تغذیه می‌کند و در غیاب گلوکز از لاکتوز هم

 

به عنوان منبع انرژی استفاده می‌کند. این باکتری در دستگاه گوارش ما

 

زندگی می‌کند. وقتی یک محصول لبنی می‌خوریم دی ساکارید لاکتوز در

 

دسترس باکتری اکلای قرار می‌گیرد. در این هنگام با ساختن آنزیم‌های لازم

 

که برای جذب و تجزیه لاکتوز هستند از این قند به عنوان منبع انرژی

 

استفاده می‌شود.

 

ویژگی‌های مهم این باکتری

 

بزرگترین عامل عفونت‌های ادراری است.(حدود ۸۵٪)

 

دومین باکتری از لحاظ فراوانی در روده است.(بعد از باکتروئیدس)

 

شاخص آلودگی آب شهری به فاضلاب است.

 

بیماریزایی

 

اغلب تیپهای این باکتری در روده بیماریزا نیستند ولی برخی از تیپهای آن

 

مانند تیپهای (Enterotoxigenic E. coli (ETEC با تولید سم و تیپهای (Enteropathogenic E. coli (EPEC

 

با آسیب مستقیم و تیپهای (Enteroinvasive E. coli (EIEC) با تهاجم بافتی

 

می‌توانند ایجاد اسهال بنمایند . اسهال اغلب خفیف است ولی در تیپهای

 

مهاجم تر مانند (EHEC) می‌تواند خونی باشد. مهمترین عامل اسهال

 

مسافران اشرشیاکلی (به خصوص تیپهای (ETEC) می‌باشد . البته

 

باکتریهایی مانند شیگلا و کامپیلو باکتر نیز می‌توانند عامل اسهال مسافران

 

باشند . درکودکان زیردوسال ایزوله کردن آن ازمدفوع ارزش تشخیصی دارد.

 

اسهال مسافران اغلب نیازی به درمان آنتی بیوتیکی ندارد و فقط باید اتلاف

 

آب و الکترولیت را جبران نمود وکمتر از یک هفته بهبود می‌یابد. ولی در موارد

 

شدید از کینولونها مانند سیپروفلوکساسین و نالیدیکسیک اسید می‌توان

 

استفاده کرد. گونه‌های اشریشیا کلی در خارج از روده مثلا در مجاری ادراری

 

، ملتحمه و ... نیز می‌توانند بیماری‌زا باشند.

 

 کاربرد در ژنتیک

 

اشریشیاکلای نخستین جانداری که باروش‌های مهندسی ژنتیک مورد

 

دست ورزی ژن قرار گرفت، در DNA حلقوی این باکتری باز گوانین (G)

 

بیشتر از سایر بازها حضور داردتعداد باکتری‌های اشریشیا کلی حاوی

 

پلاسمید مورد آزمایش در اثر تکثیر باکتریایی زیاد می‌شود و در نتیجه تعداد

 

پلاسمیدهای کپی‌شده در باکتری‌ها نیز افزایش می‌یابد به این دلیل در

 

ژنتیک مولکولی از این نوع باکتری بسیار استفاده می‌شود. برای این منظور

 

با استفاده از روش همتاسازی مولکولی, سکانس موردنظر را وارد پلاسمید

 

می‌کنند و سپس پلاسمید مورد نظر را با روش شوک گرمایی وارد

 

باکتری‌های اشریشیا کلی می‌کنند. پس از تکثیر این باکتری‌ها روی پلاک

 

حاوی آنتی‌بیوتیک و ال.ب. (L-Broth) و قرار دادن پلاک حاوی باکتری در ۳۷

 

درجه سانتیگراد (معمولا حداقل به مدت ۱۲ ساعت) با استفاده از روش‌های

miniprep, midiprep, maxiprep

 (بستگی به مقدار دی‌ان‌ای مورد نیاز برای

آزمایش دارد) دی‌ان‌ای موجود در باکتری اشریشیا کلی را از آن خارج

 

می‌کنند و سپس از آن در انتقال به داخل سلول‌ها (transfection) و ...

 

استفاده می‌شود

+ نوشته شده در  جمعه بیست و چهارم دی ۱۳۸۹ساعت 18:35  توسط یاسمن فضلی  | 

تازه ها

تازه ها:

شارژ تلفن همراه با ضربان قلب:

دانشمندان گونه های جدید وقابل انعطاف نانوژنراتوررا ایجاد کرده

اند. آن هااز لایه نازک پیزوالکتریک سرامیکی مواد نانو که به راحتی

خم می شود استفاده کردند که می تواند کوچک ترین حرکات بدن

انسان ازجمله ضربان قلب رابه انرژی برق تبدیل کند. فن آوری

نانوژنراتورکه یک سیستم تولید انرژی بدون سیم یا باتری است,فن

آوری نانو را با پیزوالکتریک ترکیب می کند که نه تنهادرمدارهای

الکترونیک تلفن های همراه بلکه در سنسورهای زیست کاشت می

تواندمورداستفاده قرارگیرد. منابع انرژی درطبیعت (باد ارتعاش

وصدا) ونیروهای بیومکانیکی تولیدشده توسط بدن انسان(ضربان

قلب وجریان خون,انقباض وآرامش عضلات) می توانند انرژی

غیرآلاینده ی نامحدودی تولیدکنند.

رازهای عصریخبندان فاش می شود

 

با اعلام خبرگزاری مهر کشفی اتفاقی توسط یک راننده

بلدوزرمنجربه حادثه ای شدکه می تواند بزرگترین اکتشاف قرن نام

بگیرد. کشف گورستانی متعلق به عصریخبندان که می تواندرقیبی

برای منطقه مشهور لابرو به شماررود. پس ازدوهفته حفاری

درمخزن فسیلی زیگلر درنزدیکی روستای اسنومس واقع درکلرادور

دانشمندان موزه علوم طبیعی دنور گنجینه ای بزرگ ازفسیل های

متعدد,حشرات وگیاهان راباخودبه خانه بردند. گنجینه ای که به

گفته آنها میتواند دیدگاهی واقع بینانه ازجانداران غول پیکری که

دردوران باستان برروی زمین پرسه می زدند دراختیارآنها قراردهد.

اززمانی که دانشمندان استخراج فسیل هاراآغازکردند درحدود 600

استخوان از20گونه جانداری متعلق به دوران پلیستوسن یا همان

عصریخبندان رااززیرخاک بیرون کشیدند. بقایای پنج پستاندارفیل نما

به نام مستودون,سه گاومیش,یک تنبلک, یک گوزن, یک سمندرببری

ودو ماموت کلمبیایی ازجمله فسیل های ارزشمندی هستند که در

این گورستان دسته جمعی ماقبل تاریخ کشف شده اند.

+ نوشته شده در  جمعه بیست و چهارم دی ۱۳۸۹ساعت 18:28  توسط یاسمن فضلی  | 

پدیده های علمی

موشی که نور را بو می کشد

دانشمندان آمریکایی موش تراریخته ای (تغییرژنتیکی

داده شده)راایجادکردند که می تواند نوررابو بکشد. آنها

دراین راه از تکنیک جدیدی به نام اپتو-ژنتیک بهره گرفتند.

دراین روش پروتیین هایی را درهم ادغام می کنند که این

پروتیین ها میتوانند درسیستم هایی با نورواکنش دهند

که دراین سیستم ها ورودی نوربا ورودی سایر حواس

متفاوت است. بدین ترتیب موش های تراریخته

ای ایجادکردند که درآن ها راه های بویایی نه تنها توسط

بوها بلکه ازطریق نورنیز فعال می شوند.

 

این مطلب جدید حاکی ازآن است که دنیای حواس

آنچنان پیچیده است که ماازدرک آن ناتوانیم. درنگاه اول

این بهترین لذت دنیاست که ما چشم داریم و می توانیم

با آن دنیارا ببینیم,با گوش ها صدای عزیزانمان رابشنویم,

توسط بینی گل های خوشبوی طبیعت راببوییم ,با

پوستمان دستان گرم خانواده رالمس کنیم وبا زبانمان

مزه لذیذترین غذاهارا بچشیم. اما آیا دنیا فقط چیزهایی

ست که ما می بینیم,آیا صداهای دیگری به جزصداهایی

که میشنویم وجودندارد؟ مزه های دیگری,بوهای دیگر

چطور؟ این موضوع کمی ترسناک است. اما باید بپذیریم

که مافقط قادربه دیدن,شنیدن,بوییدن,لمس کردن

وچشیدن چیزهایی هستیم که به اصطلاح زیست

شناسی گیرنده های حسی آن را دربدن داریم. پس دنیا

محدود به حواس ما نیست. باید قبول کنیم که

مانمیتوانیم پرتوفرابنفش خورشید راببینیم ولی

زنبورمیتواند. ماقادر نیستیم درتاریکی مطلق راه خودرا

پیداکنیم اما حیواناتی مانند گربه وخفاش به راحتی می

تواننداین کارا انجام دهندوووو.... مثال های بسیاردیگری

که ثابت میکند ما انسان ها نیزمانند موجودات دیگردر

مقابل این عالم بسیارمحدودیم وپدیده های بسیاردیگری

نیزوجود دارد که گیرنده حسی آنها دربدن ما وجود ندارد.

این مطالب در زیست شناسی است که مراروز به روز

بیشتر شیفته این علم میکند. لطفا هرنظری موافق یا

مخالف دارید برایم بفرستید خوشحال میشوم.

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و پنجم آبان ۱۳۸۹ساعت 23:10  توسط یاسمن فضلی  | 

آنتی اکسیدان

آنتی اکسیدان ها:

آنتی اکسیدان ها گروهی از ویتامین ها، مواد معدنی، آنزیم ها، مواد گیاهی ومصنوعی هستند که بافت ها یا ترکیبات را در برابر رادیکال ها ی آزاد حفظ می کنند یا با کاهش سرعت اکسیداسیون، مشخصاً دوره ی اکسیداسیون کند را افزایش می دهند.

 فرایند آنتی اکسیدانی:

آنتی اکسیدان ها خنثی سازی رادیکال های آزاد فرآیند اکسیداسیون را متوقف یا کند می کنند. برای انجام این کار خود آنتی اکسیدان ها ممکن است اکسیده شوند. نحوه ی عملکرد آنتی اکسیدان ها به دو روش طبقه بندی می شود.

 شکستن زنجیره:

زمانی که یک رادیکال آزاد الکترونی را جذب کرده یا از دست می دهد، رادیکال دوم تشکیل می شود. سپس این مولکول همین کار را با مولکول سوم انجام می دهد، این روند ادامه می یابد که طی آن یا رادیکال بوسیله یک آنتی اکسیدان شکننده زنجیره مانند بتاکاروتن و  ویتامین های C وE  تثبیت می شود یا به راحتی به یک محصول   بی ضرر تبدیل می شود.

راه بازدارنده:

آنتی اکسیدان ها با کاهش میزان تشکیل زنجیره از اکسیداسیون جلوگیری می کنند. چنین آنتی اکسیدان هایی با یافتن رادیکال های آغازگر  و  دادن  یک اتم مانند هیدروژن زنجیره اکسیداسیون را برای همیشه متوقف می کنند. همچنین می توانند با تثبیت رادیکال های فلزی مانند مس وآهن از اکسیداسیون جلوگیری کنند.

 انواع آنتی اکسیدان ها:

آنتی اکسیدان هایی که مورد استفاده قرار می گیرند یا از منابع طبیعی مانند بدن جانداران و گیاهان یا به صورت سنتزی بوجود می آید. آنتی اکسیدان هایی که منشاء گیاهی یا جانوری داشته باشند آنتی اکسیدان های طبیعی و آنتی اکسیدان هایی که به روش های سنتزی بوجود آمده  باشند آنتی اکسیدان های مصنوعی نامیده می شوند.

 آنتی اکسیدان های طبیعی:

در سال های اخیر به دلایل مربوط به سلامتی توجه زیادی به سوی آنتی اکسیدان های طبیعی معطوف گردیده است و تحقیقات گسترده ای به منظور به کارگیری این ترکیبات در مواد غذایی به جای آنتی اکسیدان های غیر طبیعی در دست اجرا قرار گرفته است. نکته در خور توجه در مورد آنتی اکسیدان های طبیعی این است که نه تنها فاقد زیان های آنتی اکسیدان های مصنوعی هستند (مثلا ًمواردی از سرطانزایی در حیوانات آزمایشگاهی مشاهده شده است) بلکه مصرف آن ها می تواند به حفظ و تامین سلامت بیشتر برای انسان بینجامد. به طور مثال یکی از مهم ترین آنتی اکسیدان های طبیعی توکوفرول است که در حد وسیعی در مواد غذایی به خصوص روغن های گیاهی وجود دارد و در هنگام استخراج این روغن ها همراه با آن ها جدا می شوند.  چربی های حیوانی به دلیل کمبود توکوفرول نسبت به چربی های گیاهی سریع تر اکسید می شوند. از این نظر به آن ها باید آنتی اکسیدان اضافه شود. درخصوص توکوفرول در مباحث بعدی بیشتر توضیح می دهیم. فلاونوئیدها گروهی از مواد با ساختمان فنلی هستند که به طور وسیعی در گیاهان وجود دارند. پاره ای از ترکیبات متعلق به این گروه دارای خواص مشخص آنتی اکسیدانی می باشند. اثر برخی از ادویه ها در جلوگیری از اکسیداسیون روغن ها به دلیل وجود همین ترکیبات است. در برگ سبز چای نیز انواعی از ترکیبات پلی فنلی نظیر کوئرستین و کاتکین وجود دارند که از خاصیت آنتی اکسیدانی قابل توجهی برخوردارند. در میان ترکیبات دیگر لسیتین را می توان نام برد که علاوه بر خاصیت امولسیون کنندگی دارای خواص آنتی اکسیدانی قابل توجهی است. در مورد نحوه اثر لسیتین نظریه ای وجود عامل آمینی در آن را موثر می داند، در حالی که تئوری دیگری دلیل این خاصیت را مربوط به گروه اسید فسفریک آن عنوان می کند که باید به منزله یک تشدید کننده عمل آنتی اکسیدان ها از طریق مهار کردن فلزات عمل نماید. اسید اسکوربیک نیز البته در غلظت نسبتاً بالا اثر ضد اکسیداسیونی مشخصی در مواد غذایی از خود نشان می دهد و از این لحاظ مفید واقع می گردد که در مورد آن در مباحث بعد بیشتر توضیح می دهیم.

بتا کاروتن هم که یکی از پیش سازهای مهم ویتامین A است، اثر آنتی اکسیدانی مفیدی دارد که بیشتر در مباحث بعدی توضیح داده می شود.

  توکوفرول (ویتامین E):

ویتامین E، ویتامینی محلول در چربی است.اولین  بار از جوانه گندم جدا شد. توکوفرول به اشکال  الفا، بتا، گاما و دلتا وجود دارد که آلفا توکوفرول نسبت به سایر اشکال فعالیت بیولوژیکی بیشتری دارد. توکوفرول علاوه بر اثرات خاص ویتامینی دارای خواص مشخص آنتی اکسیدانی است. در واقع توجه به توکوفرول ها در مواد غذایی بیشتر مربوط به همین خاصیت آنتی اکسیدانی آن ها می باشد. از همین نظر است که همواره توصیه می شود در فرآیند تولید صنعتی روغن کمترین صدمه به توکوفرول وارد گردد. به طور کلی توکوفرول در برابر تابش ماوراء بنفش ناپایدار می باشد و در برابر اسید، قلیا، حرارت در غیاب اکسیژن پایدار است. در گذشته اعتقاد بر این بود که اگر مقدار توکوفرول در روغن (وقتی به عنوان آنتی اکسیدان اضافه شود) از حدی تجاوز نماید به منزله یک پراکسیدان یا تشدید کننده اکسیداسیون عمل خواهد کرد. اما نتایج بررسی هایی که اخیراً انجام گرفته است یک چنین نقش مخربی را برای این ماده نشان نمی دهد. باید توجه شود که یک رابطه معکوس میان خواص آنتی اکسیدانی و ویتامینی این 4 نوع توکوفرول وجود دارد. یعنی در حالی که خاصیت ویتامینی توکوفرول ها به صورت آلفا >بتا>گاما> دلتا می باشد خواص آنتی اکسیدانی آن ها درست به ترتیب عکس است و دلتا توکوفرول بیشترین و آلفا توکوفرول کمترین خاصیت آنتی اکسیدانی را دارد. توکوفرول ها را می توان از آووکادو، جوانه گندم، جگر، گردو، بادام زمینی، زیتون، سبزیجات دارای برگ سبز بدست آورد و در روغن های گیاهی بسیار فراوان است. توکوفرول در روغن سازی و کره های متفاوت بسیار کاربرد دارد و از تند شدن آن ها جلوگیری کرده و عمر ماندگاری را بسیار افزایش می دهد. همچنین توکوفرول باعث تثبیت رنگ گوشت می شود و با اثر آنتی اکسیدانی خود مانع از اکسیداسیون رنگدانه ی گوشت و در نتیجه اکسیداسیون لیپیدها می شود، زیرا محققان بر این نظرند که اکسیداسیون رنگدانه موجود درگوشت باعث  اکسیداسیون چربی نیز می شود. ویتامین E رادیکال های آزاد حاصل از اکسیداسیون لیپیدها را دفع و از این طریق اکسی میوگلوبین را در مقابل اکسیداسیون حفظ می کند. این نتایج به خصوص در گوشت گاو، که در زمره گوشت های قرمز است، مشاهده می شود، در صورتی که در گوشت های سفید به ندرت به چشم می خورد.

 اسکوربیک اسید (ویتامین C):

اسکوربیک اسید یا ویتامین C، محلول در آب است. در تمام بافت های زنده وجود دارد و بر واکنش های اکسیداسیون-احیا اثر می گذارد. بدن انسان قادر به سنتز آن نیست و باید از طریق غذا به آن دست یابد، درحالیکه سبزی ها و میوه ها دارای مقادیر زیادی از این ویتامین ها هستند. تنها منابع حیوانی آن جگر و شیر است که فقط مقدار کمی از این ویتامین را دارند. باید توجه شود که تنها شکل ایزومری L- اسید اسکوربیک دارای فعالیت  بیولوژیکی است و شکل D آن فاقد چنین خصوصیتی است. اسید اسکوربیک علاوه بر کمک به توکوفرول در غیر فعال کردن رادیکال های آزاد تشکیل شده در اثر اکسیداسیون، خود نیز می تواند مستقیماً چنین کاری را انجام دهد. ویتامینC  در برابر حرارت و اکسیژن ناپایدار است. به کارگیری اسکوربیک اسید در صنایع غذایی اساساً به خاطر خواص آنتی اکسیدانی آن است. هیچ محدودیتی نیز در استفاده از آن به دلیل آنکه یک جزء طبیعی غذایی می باشد، وجود ندارد. از اسکوربیک اسید در محصولات آردی برای بهبود کیفیت و همچنین در نوشیدنی های گازدار و انواع آب میوه ها استفاده می شود و در فرآیند عمل آوری گوشت، باعث تسریع در ایجاد رنگ می گردد. همچنین در فرآورده های حاوی نیترات و نیتریت باعث تثبیت رنگ می شود و از تشکیل ماده ی سرطانزای نیتروزآمین جلوگیری می کند. از استر اسیدهای چرب اسید اسکوربیک مثل استر اسید پالمتیک برای حفاظت روغن ها استفاده می شود. افزودن اسید اسکوربیک به مواد غذایی علاوه بر غنی سازی آن از نظر ویتامینی، از تغییر رنگ ماده غذایی در برخی فرآِیند ها یا هنگام نگهداری آن جلوگیری می کند.

کاروتنوئیدها (بتا کاروتن، لیکوپن):

یک اهمیت مشخص کاروتنوئیدها دراین است که به عنوان پیش ساز ویتامینA  عمل می کند. بتا کاروتن در اثر شکسته شدن از وسط، دو مولکول ویتامین A تولید می نماید. هم چنین محلول در چربی است، و در مقابل اکسیژن و نور حساس و ناپایدار است. به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی آن در مغز شکلات و مارگارین بسیار استفاده می شود و در طالبی، انبه، پاپایا، کدوتنبل، اسفناج بسیار موجود است. رنگدانه لیکوپن توانایی تولید ویتامینA  را ندارد و در گوجه فرنگی بسیار است. دارای خواص آنتی اکسیدانی است و در برخی موارد می تواند جایگزین نیترات شود.

 سزامول، سزامولین:

درمیان ترکیبات طبیعی دیگر با خصوصیت آنتی اکسیدانی خوب می توان سزامول و سزامولین را نام برد که هر دو در کنجد وجود دارند و باعث پایداری زیاد و مرغوبیت روغن آن می شود.

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و چهارم آبان ۱۳۸۹ساعت 17:14  توسط یاسمن فضلی  | 

بتاکاروتن

 

بتاکاروتن به‌عنوان ماده پيش‌ساز ويتامين A و محلول در چربي در بدن شناخته مي‌شود که در مواد غذايي گياهي وجود دارد. بتاکاروتن يکي از مواد آنتي‌اکسيداني قوي به‌شمار مي‌رود که از توليد راديکال‌هاي آزاد اکسيژن در بدن جلوگيري مي‌کند و از ‌اين رو در بدن عملکرد مستقل از ويتامين Aدارد.

راديکال‌هاي آزاد اکسيژن گونه‌اي از واکنش‌هاي سريع وپايدار هستند که طي روند متابوليک طبيعي بدن و به علت قرار گرفتن در معرض منابع خارجي مثل دود سيگار، مواد سمي‌ محيطي و نور ماوراي بنفش در بدن توليد مي‌شوند و مي‌توانند مخاطرات زيادي براي سلامت انسان ‌ايجاد کنند. راديکال‌هاي آزاد قادرند پروتئين و چربي‌هاي غشاي سلول‌ها را تخريب کنند. بيماري‌هايي مانند سرطان، بيماري‌هاي قلبي عروقي، سکته‌هاي مغري و قلبي، کاتاراکت (آب مرواريد)، بيماري پارکينسون، اختلال هماهنگي حسي وحرکتي در سيستم عصبي و روماتيسم مفصلي نمونه‌هايي از مشکلاتي است که در اثر راديکال‌هاي آزاد ‌ايجاد مي‌شود. بتاکاروتن در مقابل‌ اين مشکلات اثر حفاظتي دارد. در چند بررسي باليني نشان داده شده است که در بيش از 50 درصد بيماراني که لکه‌هاي سفيد روي مخاط دهان دارند مثل علايم قبل از سرطان، بتاکاروتن نقش برگرداننده دارد. در چند مطالعه ديگر روي بيماراني که زخم‌هاي پيش سرطاني در ناحيه شش‌ها داشته‌اند نيز برگشت مشابهي به عمل بتاکاروتن به اثبات رسيده است.

چون بدن قادر به ساختن بتاکاروتن نيست بنابراين به منابع خارجي آن نيازمند است. مقادير توصيه شده روزانه بتاکاروتن براي مردان 6 ميلي‌گرم و براي زنان 8/4 ميلي‌گرم است. در دوران بارداري وشيردهي ميزان نياز افرايش مي‌يابد. به‌طور متوسط 2/1 تا 3/1 ويتامين A رژيم غذايي از بتاکاروتن تامين مي‌شود. اگر به توصيه‌هاي انجمن ملي سرطان آمريکا عمل کنيم بايد نسبت بتاکاروتن به ويتامين A در رژيم غذايي حدود 9 به 1 باشد. منابع غذايي غني بتاکاروتن شامل سبزي‌هاي زرد ونارنجي و ميوه‌ها وسبزي‌هاي داراي برگ سبز تيره هستند. بتاکاروتن موجود در ميوه‌ها و سبزي‌ها بسته به گونه آنها، فصل، طول مدت نگهداري، موقعيت رشد و درجه رسيدگي به آنها متغير است. هويج، کدو حلوايي، فلفل دلمه‌اي زرد و قرمز، گوجه‌فرنگي، برگ‌هاي سبزتيره کاهو، چغندر، اسفناج، هلو، شليل، آلو، زردآلو، گرمک، طالبي، انبه، خرمالو و نارنگي از جمله منابع غذايي عمده بتاکاروتن هستند.

بتاکاروتن به علت عمل آنزيم ودر معرض نور و اکسيژن قرار گرفتن، برخي از فعاليت‌هايش را در موادغذايي در طي نگهداري آنها از دست مي‌دهد. ازدست دادن آب سبزي‌ها و ميوه‌ها به‌طور عمده فعاليت بيولوژيکي بتاکاروتن را کاهش مي‌دهد. اما منجمد کردن مواد غذايي پايداري بتاکاروتن را کاهش نمي‌دهد. از نظر جذب، عوامل زيادي در رژيم غذايي از جمله چربي‌ها و پروتئين جذب بتاکاروتن را تحت تاثير قرار مي‌دهند. تقريبا 10 تا 50 درصد از کل بتاکاروتن مصرفي در مجراي گوارشي جذب مي‌شود. در ديواره روده کوچک بتاکاروتن به‌وسيله آنزيم دي اکسيژناز به ويتامين A (رتينول) تبديل مي‌شود. وقتي دريافت بتاکاروتن از رژيم غذايي زياد مي‌شود، ميزان جذب آن کاهش مي‌يابد. اگر فردي ويتامين A کافي داشته باشد، تبديل بتاکاروتن کاهش مي‌يابد. بنابراين، بتاکاروتن يک منبع خوب ويتامين A براي بدن به‌شمار مي‌رود. برخي از افراد بيشتر در معرض خطر کمبود بتاکاروتن قرار دارند. براي مثال پايين بودن سطح بتاکاروتن خون در افراد سيگاري و کساني که داروهاي کاهش دهنده فشار خون و يا قرص‌هاي ضدبارداري مصرف مي‌کنند، گزارش شده است. بتاکاروتن اضافي به‌طور عمده در بافت‌هاي چربي بدن ذخيره مي‌شود و به‌طور مستمر تبديل به ويتامين A مي‌شود. اما مصرف زيادتر از معمول آن مي‌تواند موجب هايپرکاروتنوئيد بشودکه طي آن رنگ پوست به‌خصوص در کف دست و پاها زرد رنگ مي‌شود، اما‌ اين رنگ زرد پوست در زماني که مصرف آن کاهش يافته و يا قطع مي‌شود، برطرف مي‌شود.
مطالعاتي که در انسان براي ارزيابي‌ايمني بتاکاروتن انجام شده است نشان داده است در افرادي که روزانه 50 تا80 ميلي گرم بتاکاروتن مصرف مي‌کردند، آثار مضر مشاهده نمي‌شود و نتيجه گرفته شده که بتاکاروتن براي انسان يک ماده غير سمي‌است. خواص آنتي‌‌اکسيداني بتاکاروتن به اثبات رسيده است و مطالعات اپيدميولوژيکي متعددي ارتباط کاهش خطر سرطان را با دريافت بالاي بتاکاروتن نشان داده است. در صنايع غذايي بتاکاروتن به عنوان رنگ خوراکي و منبع ويتامين A، به محصولات غذايي از جمله روغن‌هاي خوراکي، غلات و نوشيدني‌ها اضافه مي‌شود. کره، مارگارين و آب ميوه‌هاي صنعتي اغلب با بتاکاروتن غني مي‌شوند. مراجع علمي ‌و متخصصان تغذيه و همچنين انستيتو ملي سرطان آمريکا گنجانيدن انواع سبزي‌ها و ميوه‌ها را در برنامه غذايي روزانه براي تامين ويتامين‌ها و املاح به‌ويژه ويتامين‌هاي آنتي‌ اکسيدان مانند بتاکاروتن قويا توصيه مي‌کنند.

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و چهارم آبان ۱۳۸۹ساعت 17:9  توسط یاسمن فضلی  | 

چشم ساختمانی است کروی که برای تنظیم نمودن نوربرروی گیرنده های به خصوصی که به روشنایی پاسخ میدهند طراحی شده است وازسه لایه به نامهای صلبیه,مشیمیه وشبکیه تشکیل میشود که دراطراف حفره چشمی قراردارند.                            

صلبیه:                                                                                                                                                                             

 صلبیه بافت همبند متراکمی است که رنگی کدر دارد وکارآن حفظ شکل کرویت چشم است. ضخیم ترین قسمت صلبیه در نزدیکی عصب اوپتیک است.سطح خارجی آن سفیدرنگ وصاف است وتوسط کپسولی به نام تنونس پوشیده شده است. بخش قدامی آن به وسیله ملتحمه روکش شده که با آن میتوان صلبیه را به صورت سفیدی چشم میتوان دید. صلبیه فاقد رگ می باشد ولی بافت بین ملتحمه وصلبیه واجدرگ است قرنیه:                                                                                                                                                                               درادامه صلبیه است وبسیارشفاف است. قرنیه ازعنبیه به وسیله فضایی به نام اطاق قدامی چشم جدا میباشد. قرنیه به وسیله عصب افتالمیک وعصب مژگانی عصب دهی میشود.

مشیمیه:                                                                                                                                                             شامل یک لایه نازک رنگدانه دارخارجی که قسمت خلفی صلبیه را ازشبکیه جدا میکند ویک لایه عروقی داخلی می باشد. محل ختم مشیمیه ناحیه ای است به نام حاشیه دندانه دارکه جسم مژگانی ازآنجا منشا میگیرد.                                                        

 جسم مژگانی:                                                                                                                                     در بخش قدامی مشیمیه واقع است ویک ساختمان حلقوی است که درپشت محل اتصال قرنیه به صلبیه قرارگرفته وشامل دوبخش زوائد مژگانی وعضله مژگانی است. زوائد مژگانی به رباطهای آویزان کننده عدسی متصل است وعضله مژگانی باعث تنظیم عدسی برای دید نزدیک به کارمیرود یعنی باعث شل شدن رشته های آویزان کننده عدسی میشوند .بنابراین عدسی برآمده ترمیشود.هردوقسمت عضله مژگانی به وسیله پاراسمپاتیک وعصب زوج سوم عصب میگیرد.                                                                                                                                                               

 عنبیه:                                                                                                                                                                             قسمت رنگی وقدامی چشم است که در بخش مرکزی خود سوراخی به نام مردمک دارد. با تنظیم اندازه مردمک مقدار نور ورودی به چشم کنترل می شود. رنگ عنبیه مربوط به وجود بافت همبند آن است که حاوی سلولهای رنگدانه است. اگرسلولهای رنگ دانه کم باشد یا موجود نباشد رنگ عنبیه آبی خواهد بود. عنبیه دارای دو دسته عضله صاف حلقوی وشعاعی  است که به ترتیب عمل تنگ کننده وگشادکننده اسفنکترمردمک را عهده دار می باشد.                                                             شبکیه:                                                                                                                                                                                            شبکیه یا پوشش عصبی, لایه ظریف ونازک داخلی کره چشم است که در عقب با عصب اوپتیک یکی می شود. درمرکز خلفی شبکیه ناحیه بیضی شکل زرد رنگی به نام لکه زرد وجود دارد که دروسط آن فرورفتگی مرکزی موجود است که برای دید دقیق تراختصاص یافته است.حدود سه میلیمترداخلتراز لکه زرد منطقه ای به نام صفحه یا دیسک بینایی وجود دارددراین محل عصب بینایی شبکیه راترک میکنداین صفحه چون فاقد سلولهای استوانه ای ومخروطی است به آن نقطه کورمیگویند ونسبت به نورحساس نیست.                                                                                                                                                                    

محتویات کره چشم:                                                                                                                                                         

1-مایع زلالیه:در فضای بین قرنیه درجلو وعدسی در عقب وجود دارد.زلالیه به وسیله مویرگهای زوائد مژگانی به داخل اطاقک خلفی ترشح شده وازآنجا وارد اطاقک قدامی گشته وازطریق وریدهای مژگانی قدامی گشته وازطریق وریدهای مژگانی قدامی وکانال شبکیه اشلم تخلیه می گردند. اشکال در تخلیه زلالیه باعث بالا رفتن فشارمایع زلالیه شده وحالتی به نام آب سیاه را ایجاد میکند.                                                                                                                                                             2-مایع زجاجیه:                                                                                                                                                       ماده ژله مانند بیرنگ است که بخش خلفی کره چشم راپرمیکند ودر عقب به صفحه بینایی ودرجلو به حاشیه دندانه دار چسبیده است ودروسط آزاد ودرتماس با شبکیه است.فشاردرون مایع مذکور به حفظ شکل کره چشم ونگهداری شبکیه دربرابرمشیمیه کمک میکند.                                                                                                                                                3-عدسی:                                                                                                                                                                        ساختمانی است محدب الطرفین وشفاف که دربین بخشهای قدامی وخلفی چشم قراردارد. ساختمان عدسی شامل کپسول الاستیک,اپی تلیوم مکعبی والیاف عدسی می باشد.

عضلات چشم:                                                                                                                                                                 درکاسه چشم هفت عضله وجود دارد:                                                                                                                                        

 1.عضله بالابرنده پلک فوقانی(پلک فوقانی را بلندکرده وبالا می برد)                                                                                               

  2.عضله راست فوقانی(چشم رابه طرف بالا وداخل می کشد)                                                                                                     

   3.عضله راست تحتانی(چشم رابه طرف پائین وداخل می کشد)                                                                                                    

 4.عضله راست داخلی(چشم رابه طرف داخل میکشد)                                                                                                                  

5.عضله راست خارجی(چشم رابه طرف خارج می کشد)                                                                                                               

 6.عضله مایل فوقانی(چشم را به طرف پائین وخارج می چرخاند)                                                                                                    

7.عضله مایل تحتانی(چشم رابه طرف بالا وخارج می چرخاند)                                                                                                     

 عصب زوج چهاربه عضله مایل فوقانی عصب داده ودرنتیجه برای سهولت دریادگیری آن را به اختصارSO4می نامیم وعصب زوج ششم به عضله مستقیم خارجی وبقیه عضلات چشم ازعصب زوج سوم عصب دریافت میکنند.                                                

غده اشکی وپلک ها:                                                                                                                                                                                       این غده دربخش فوقانی خارجی کاسه چشم ودرفرورفتگی ازاستخوان حدقه قراردارد وترشحات آن ازطریق مجاری متعددی به ملتحمه وازآن جا به کیسه اشکی واقع درگوشه داخلی چشم منتقل وسپس کیسه اشکی نیزتوسط مجرای اشکی بینی به مئاتوس تحتانی بینی منتهی می شود. بخش پاراسمپاتیک عصب زوج هفت محرک ترشح اشک می باشد.  پلک هانیزدوچین پوستی هستندکه ازاطراف باجدارکاسه چشم مرتبط بوده ودرجلوازیکدیگر فاصله داشته وشکاف پلکی راایجاد میکنند.درساختمان پلک ازسطح به عمق,پوست,عضلات حلقوی چشم وصفحه تارسی وجود دارند.                                                                                                                                                                                                                      

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه نوزدهم آبان ۱۳۸۹ساعت 22:58  توسط یاسمن فضلی  | 

 

درابتدا دوست دارم اطلاعاتی درباره سلولها بنویسم:

 

تئوری سلول: سلول واحد زنده ایست که ازیک توده به اسم پروتوپلاسم تشکیل شده است.که آن شامل هسته وغشای اطراف خود(غشای سلولی) تشکیل شده است. سلولهای موجوددریک جاندار چندسلولی ازنظر ساختمان وشکل متفاوت میباشد.

 

اندازه سلول:

اندازه سلول ها ازیک گونه به گونه ی دیگرویا دریک موجودازیک بافت به بافت دیگر متغیراست.مثلا حشرات راست بال سلولهای حجیم تری نسبت به پستانداران دارند.حالت غول پیکری درسلولها نیزگاهی طبیعی(غددبزاقی بعضی ازحشرات وسلول تخم)وغیرطبیعی(فولیکهای سلی درریه)میباشد.

 

شکل سلولها:

سلولها دارای اشکال متغیری هستند. سلولهای مکعبی,استطاله شکل,دوکی شکل,ستاره ای و... دیده میشود.

 

تعداد سلولها:

بعضی ازجانداران تک سلولی هستند مثل آمیب وبعضی ها چندسلول دارند مثل روتیفرا برخی ازآنها چندهزارسلول دارند مثل کرمها ودر موجودات عالی میلیونها سلول وجوددارد که این میزان برای سلولهای انسان 26 تریلیون حدس زده میشود.

 

حرکت سلولی:

دارای چهارنوع حرکت اند:

1-حرکت یا جریان سیتوپلاسمی یا سیکلوزمثل حرکتی که واکوئولهای گوارشی پارامسی دارند وبه سمت واکوئلهای دفعی میروند.

2-حرکت آمیبی شگل که درآن شکل سلول تغییرمیکند مانندحرکت آمیب.

3-حرکت بامژه که درتک سلولیهای مژه دار مثل اوپارینا انجام میشود.

4-حرکات تارچه ها:که دراثرانقباض سیتوپلاسم تارچه های  موجودات عالی صورت میگیرد.

 

 

 

 

عمرسلول ها:

سلولهای چندروزه: سلولهای قاعده مو

سلولهای چندهفته ای:سلولهای پوست وناخن

سلولهای برابربا عمرصاحب سلول: سلولهای عصبی وعضلانی

 

 

ساختمان کلی سلولها:

سیتوپلاسم سطحی یا اکتوپلاسم- سیتوپلاسم داخلی یا آندوپلاسم که به دوقسمت زبرونرم تقسیم میشود.- مواد رنگی حاصل از متابولیسم سلولها که به آن دوتوپلاسم یا پاراپلاسم میگویند- غشای پایه- سانتریول-کروموزوم-هسته-جسم گلژی-لیزوزوم-میتوکندری-ریبوزوم و... تشکیل شده است.

 

 

+ نوشته شده در  دوشنبه هفدهم آبان ۱۳۸۹ساعت 19:7  توسط یاسمن فضلی  |