سایت ویستاژن در این مقاله به معرفی بیماری آکرومگالی (Acromegaly) پرداخته است.

معرفی بیماری آکرومگالی 

در علم پزشکی به بزرگی اندام هایی مثل بینی، آرواره،انگشتان دست و پا و بخش های پایین بدن را آگرومگالی می گویند. آگرومگالی به بیماری غده هیپوفیز معروف است. اگر غده هیپوفیز رو بخواهم به صورت خلاصه توضیح دهم غده ای بسیار کوچک اما بسیار پرفایده و جایگاه این غده در پشت پل بینی قرار گرفته است. خوشبختانه این تومور فقط در این غده رشد می کنند و به جاهای دیگر بدن نمی رود و نسبت به سرطان خطر کم تری دارد.

نام های دیگر

بیماری Marie

علت بیماری

دلیل به وجود آمدن این بیماری رشد غده هیپوفیز است، رشد بیش از حد این غده سبب تولید هورمون رشد شده و اگر در سنین رشد متوقف نشود باعث غول آسایی یا (ژیگانتیسم) و رشد غیر معمول استخوان پا و بازوها می شود.

علایم ناشی از بیماری

علایم این بیماری در همه افراد یکسان نیست و خوشبختانه قابل درمان است. که این علایم عبارت اند از: احساس خستگی، خواب آلودگی، افزایش هورمون رشد، ساختار چهره، برجستگی غیر معمول(چانه،فک و افزایش فاصله دندانها)، عرق بسیار زیاد بیشتر در زنان، پوست چرب، فشار و درد در دست ها و اغلب   افراد دچار دیابت می شوند؛ علایم این بیماری است.

بزرگ شدن این غده باعث درد در سر، فشار عصبی و مشکلاتی در میدان دید می گردد. همچنین این بیماری عملکرد تخمدان ها، بیضه ها، غده تیروید و غده آدرنال مختل می کند.

روش تشخیص

لازم به ذکر است که بیمار و خانواده وی می تواند پیشگیری کنند. اولین راه تشخیص تست قند خون، دوم تست هورمون های بدن اگر به این ناهنجاری دچار شوید این تست ها از حد طبیعی خود بیشتر می شوند. در صورت کمبود بعضی از هورمون ها دارو تجویز می شود تا به حالت نرمال برگردد. سومین راه برای تشخیص این بیماری انجام CT اسکن یا MRI است که اندازه غده هیپوفیز مورد بررسی قرار می گیرد.

درمان

هدف درمان برای این بیماری، اندازه غده هیپوفیز است. به وسیله پراش پرتو X، دارو درمانی در آخر ترکیبی از همه این موارد. امروزه با پیشرفت علم پزشکی، جراحی اول از همه صورت می گیرد. لازم به ذکر که بسته به وضعیت بیمار جراحی صورت می گیرد.

مراقبت های لازم

بیماران مبتلا به آکرومگالی حتی پس از درمان نیز باید به طور مرتب و مداوم و دوره ای مورد آزمایش و ارزیابی پزشکان قرار بگیرند تا از فعالیت طبیعی غده هیپوفیز انها، اطمینان حاصل شود.

پیش اگهی

آکرومگالی با عوارض جدی و مرگ زودرس در ارتباط است. قبل از سالهای اخیر و اجرای روش درمانی مؤثرتر، میزان مرگ و میر برای آکرومگالی 2 یا 3 برابر مورد انتظار در سطح جهانی بوده است. گرچه امروزه پیش آگهی با توجه به استراتژی های مدرن جراحی و درمان دارویی بهبود یافته، اما مطالعات نشان داده که ریسک بالای مرگ و میر کلی برای این گونه بیماران همچنان باقی مانده است. 

منبع:راهنمای بیماری های نادر_تالیف دکتر کوروش ساکی و دکتر علی حمزه زاده

گردآورنده: محمد صادق سلمانیان نژاد

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح بیوکنزی و سابلیمینال پرداخته است.

تعریف ضمیر ناخودآگاه 

در ابتدا به توضیح و بررسی مفهوم ضمیر نا خودآگاه می پردازیم . ضمیر نا خودآگاه یا ذهن ناهوشیار در بردارنده خاطرات ، تمایلات ، آرزو و باور هایی است  که بر افکار و رفتار انسان تاثیر قابل توجهی می گذارد . ذهن انسان را می توان به کوه یخ تشبیه کرد و این گونه گفت که قسمت بالا و قابل مشاهده کوه یخ مانند ضمیر خودآگاه و ذهن هوشیار انسان است و شامل اطلاعات آگاهانه ماست و قسمت عظیم و پایین کوه یخ که قابل رویت نیست مثل ضمیر نا خودآگاه می باشد که تنها با بررسی و کاوش می توان به آن پی برد و درباره اش اطلاعات کسب کرد . حال از این جهت به آن ضمیر نا خودآگاه گویند که مدیریتش بدون آگاهی انسان است مانند واکنش هنگام ترس ، ضربان قلب ، ریتم  تنفس و… .

ضمیر ناخودآگاه به عادات ، اعمال و افکار ما شکل داده و بر آن ها تاثیر می گذارد ، این ضمیر در بردارنده خلاقیت های درونی بدون محدودیت ، اطلاعات و دیتا های قدرتمند و توانایی های به کار گرفته نشده دیگری می باشد که می تواند  از قدرت ذهن برای کارها و اعمال زیادی بهره بگیرد .

در مورد ارتباط ضمیر نا خودآگاه با قانون جذب می توان اینگونه گفت که هر چیزی که در ذهن ناهوشیار ماست از راه ارتعاشات به کائنات منتقل می گردد و در نهایت پاسخش هم از کائنات دریافت می کنیم ، بنابراین هر چه در ضمیر نا خودآگاهمان خوبی و افکار مثبت باشد ، همان را دریافت می کنیم هر چه بدی باشد ، بدی دریافت می کنیم و با رعایت چند نکته ساده می توان از ارتباط قانون جذب و این ضمیر استفاده کرد و زندگی خود را متحول ساخت .

ضمیر نا خودآگاه به زنده ماندن و بقای انسان کمک می کند ، در واقع موظف است انسان را در وضعیت کنونی اش نگه داشته و از خطرات حفظ کند . در نتیجه مانعی است برای دگرگونی های مثبت و منفی اما  یکی از خصوصیاتش منعطف بودنش است که هر شخصی با برنامه ریزی می تواند آن را دچار تحول کرده و زندگی خود را تغییر دهد علاوه بر این اخیرا روش هایی به نام بیوکنزی و سابلیمینال مطرح گشته که می توان ضمیر نا خودآگاه را با آن ها تا حد زیادی کنترل کرد .با استفاده از جمله های تاکیدی که به صورت پیام های پنهان در سابلیمینال ها وجود دارند می توان تاثیر ضمیر نا خودآگاه در جسم و روان را تغییر داد .

بیوکنزی و سابلیمینال 

سابلیمینال ها فایل های صوتی می باشند و با وجود اینکه از سطح درک ذهن هوشیار ما پایین تر هستند اما می توانند از ضمیر خودآگاه بگذرند و به صورت مستقیم بر ضمیر ناخود آگاه اثر کنند و به کنترل امواج و ارتعاشات مغزی بپردازند و به این وسیله افکار و باور هایمان را تغییر داده و موجب بالا رفتن سلامت روحی و جسمی ، افزایش زیبایی ، بهتر شدن ارتباطات دوستانه و کاری ، پیشرفت های اخلاقی و انسانی و معنوی و … شوند .

استفاده از سابلیمینال نخستین بار در سال 1897 رخ داد و سپس در صنعت تبلیغ در سال 1957 بیشتر مطرح گردید .

در همین سال بود که در تبلیغات از سابلیمینال های تصویری استفاده شد . در این گونه سابلیمینال ها ، پیام ها به صورت فیلم و تصاویری با سرعت زیاد نشان داده می شوند و بدون اینکه بیننده متوجه شود کلمات کلیدی و تاکیدی وارد ضمیر نا خودآگاه او میگردند . به عنوان مثال می توان به استفاده از سابلیمینال های تصویری برای تبلیغ پاپ کرن و نوشابه در فیلم های سینمایی اشاره کرد که تبلیغ کننده ها مدعی بودند افرادی از همین طریق به خرید پاپ کرن و نوشابه تبلیغ شده در سینما پرداختند ، البته این موضوع بعد ها از نظر علمی مورد اثبات و تایید قرار نگرفت .

سابلیمینال های تصویری نسبت به صوتی تاثیر گذاری بسیار کمی دارند و به خاطر همین قدرت کم باید بار ها تکرار شوند در نتیجه دیدن تصاویر زیاد به شکل مکرر موجب خستگی و ضعیفی چشم می شود .

دکتر بروس لیپتون ( دارای مدرک دکتری در رشته زیست شناسی ) طی پژوهشی اعلام داشت که ادراک انسان مطابق عقاید و باور هایش ایجاد می گردد و توانایی تاثیر گذاری بر ساختمان شیمیایی خون را دارد و می تواند سلول های بدن را بر اساس این موضوع دستخوش تغییراتی کند . علاوه بر این بیان داشت که ذهن می تواند DNA را نیز تغییر داده و بیشتر از 30000 تغییر در فرآورده های ژن به وجود آورد ، بنابراین به دنبال دگرگونی ساختمان DNA  و ژن ها  شخص تغییرات روحی ، ذهنی و جسمی را در خود مشاهده کرده که حدود 95 درصدشان همیشگی و ماندگار هستند .

ما می توانیم ژن های خود را تغییر داده و به این وسیله در بیماری ها ، افکار و باور ها و ویژگی های ظاهری و ارثی خود تحولاتی پدید آوریم و به آنچه در ذهن داریم مبدل شویم ، در نتیجه ژن ها تعیین کننده نوع زندگی انسان نبوده بلکه افکار و محیط معین می کنند که ساختمان DNA  چگونه باشد و ژن ها چطور رفتار کنند .  

بیوکنزی از روش هایی است که با آن می توان سلول های زنده را تغییر داد همچنین قابلیت دستکاری ساختار DNA و اطلاعات ژنتیکی را  به وسیله ارتعاشات ذهنی و باور نیز دارد . البته برای دست یافتن به چنین توانایی ماه ها و حتی سال ها تمرین لازم است . DNA هر فرد شامل اطلاعاتی چون مشخصات فیزیکی و ظاهری ، خلق و خو و… است بنابراین بیوکنزی برای تغییر در شکل و ظاهر مانند رنگ چشم ، طول مو ، رنگ مو ، افزایش یا کاهش وزن ، رنگ پوست ، مدل مو و … استفاده می گردد. همچنین در درمان و یا بهبود بیماری ها نیز موثر است زیرا با دستکاری سلول ها این امکان را ایجاد می کند که سلول ها به حالت ابتدایی خود بازگردند . افرادی که به سطوح بالایی از این توانایی می رسند می توانند عمرشان را افزایش داده و با عدم تکثیر سلول ها مقابله کنند . به طور کلی بیوکنزی های مطلوب با ایجاد تغییرات در شکل و آرایش اطلاعات در سطح سلولی باعث تغییراتی بزرگ و عظیم می شوند . به جز بیوکنزی راه و روش های موثر دیگری نیز وجود دارند اما تاثیر گذاری همگی به مقدار باور افراد بستگی دارد . بنابراین در تمامی روش ها این قدرت درون و ذهن انسان است که سبب تغییرات عمیق تر در وجود انسان می گردد طوری که اگر ذهن باور کند ، بدن هم چاره ای جز باور و پذیرش ندارد .

فیزیک کوانتوم ثابت کرده که کائنات از یک انرژی بی پایان تشکیل شده و در اشکال مختلفی تجلی یافته است . امروزه با بررسی ها و مطالعات انجام شده ، محققان و دانشمندان پی بردند که افکار گوناگون ارتعاشات خاصی دارند و فرکانس مرتبط با هر فکر بر فرکانس شبیه خود اثر می کند در نتیجه در این روش نیاز  است فرکانس هایی منطبق بر افکاری که موجب ایجاد تغییرات می گردند ، فرستاده شوند .

دقیقا مثل سابلیمینال که در آن از پیغام هایی پنهان با ارتعاش ویژه استفاده می شود در بیوکنزی هم باید ارتعاشی شبیه به ارتعاش افکار و باور در زمینه ای خاص پدید آید تا تاثیر گذار باشد .

برای افزایش تاثیر بیوکنزی می توان از ورزش هایی مانند یوگا و مدیتیشن استفاده نمود .

شباهت و تفاوت سابلیمینال و بیوکنزی 

به طور کلی اساس هر دو ، قدرت تلقین پذیری ذهن می باشد و همچنین تاثیراتی که بر بدن می گذارد . ذهن به هر گونه اطلاعاتی که وارد آن می شود عکس العمل نشان می دهد برای مثال اگر چند بار و به طور جدی بگویید سرم درد می کند ، طولی نمی کشد که دچار سر درد شوید و حتی اگر دچار سر درد باشید و به خود تلقین کنید که حالتان خوب است ، کم کم مشکلتان بر طرف می شود بنابراین برای ذهن مهم نیست تلقین شما منفی باشد یا مثبت ، در واقع چیزی را که شما باور دارید انجام میدهد .

علاوه بر این سابلیمینال و بیوکنزی به برنامه ریزی دوباره ضمیر نا خود آگاه می پردازند .

تفاوت این دو در این است که تغییرات ایجاد شده از طریق بیوکنزی به وسیله امواج بیوکنزی انجام می شود .

سابلیمینال ها عوارضی ندارند زیرا در برگیرنده جملاتی مثبت هستند اما در بیوکنزی بحث امواج مغزی مطرح است  بنابراین سلامت و معتبر بودن بیوکنزی که از آن استفاده می شود ، الزامی و مهم است . استفاده از بیوکنزی های جعلی و غیر استاندارد ممکن است عوارضی همچون ضعف شنوایی و … را پدید بیاورد .

شاید این سوال در ذهنتان مطرح شود که بیوکنزی و سابلیمینال همان هیپنوتیزم است ؟

این یک باور نادرست در رابطه با بیوکنزی و سابلیمینال است با وجود اینکه هیپنوتیزم هم به وسیله تلقین انجام می شود اما یکی از شاخه های علم روانشناسی محسوب گشته و علاوه بر این از هیپنوتیزم در علم پزشکی هم برای کاهش استرس مربوط به جراحی ها ، مدیریت درد ، کاهش تهوع ایجاد شده از شیمی درمانی و … استفاده می شود . در هیپنوتیزم ، هیپنوتیزور می تواند چیز هایی که مد نظر دارد را به فرد هیپنوتیزم شده تلقین کند و ضمیر ناخود آگاه او را تحت کنترل قرار دهد ، البته هر آنچه در ذهن دارد را نمی تواند القا کند .

گردآورنده : سرکار خانم راضیه محمدی

سایت ویستاژن امروز به توضیح مکانیک مولکولی پرداخته است.

مکانیک مولکولی(MD) چیست؟

شبیه سازی دینامیک مولکولی علمی می باشد که به مطالعه و ترکیب علوم زیستی، شیمی و روش ها و الگوریتم های متنوع رایانه ای ـ ریاضیاتی می پردازد و این روش جهت طراحی پیشرفته دارو، واکسن، آنتی بادی، پروتئین و پپتید و یا سایر ماکرو و میکرومولکول های اجرام عفونی و غیر عفونی و مواد استفاده می شود.

به تعریف ساده تر می توان گفت: مکانیک مولکولی یک تکنیک شبیه سازی کامپیوتری می باشد که بر روی تحرکات و فعالیت های فیزیکی اتم ها و مولکول ها مطالعه می کند. در این روش به اتم ها و مولکول ها مجازند که برای یک دوره زمانی ثابت و معین باهم ارتباط یا میانکنش داشته باشند تا یک دیدگاه کلی درباره ی تکامل دینامیک سیستم ارائه بدهد.

بیشترین و رایج ترین نسخه موجود در این روش، مسیر حرکت اتم ها و مولکول ها از طریق حل عددی معادلات حرکت نیوتن می باشد و برای یک سیستمی که دارای ذراتی هستند که با هم میانکنش می کنند و در این سیستم نیروهای بین ذرات و انرژی های بالقوه آنها اغلب بااستفاده از پتانسیل های اتمی یا میدان های نیروی مکانیک مولکولی ارزیابی یا محاسبه می شود.

این روش در اواخر دهه 1950 در زمینه فیزیک نظری ایجاد گردید و پیشرفت و توسعه چشمگیری بوجود آورد، اما امروزه در زمینه فیزیک شیمیایی، علوم مواد و مدل سازی مولکول های زیستی کاربرد وسیعی دارد. یک شبیه سازی دینامیک مولکولی نیاز به تعیین یک تابع قوی، یا روابطی که از طریق آن ذرات موجود در شبیه سازی باهم ارتباط داشته باشند، تعریف می شود. در دروس شیمی و زیست شناسی این امر معمولا به عنوان یک میدان نیرو و در درس فیزیک مواد به عنوان پتانسیل میان اتمی شناخته و به حساب می آید. پتانسیل ها میتواندد در بسیاری از سطوح دقت فیزیکی معین کنند، مانند آنهایی که بیشتر در شیمی کاربرد دارند که  براساس مکانیک مولکولی بوده و رفتار مکانیک کلاسیک میانکنش ذره را انجام می دهند که میتواند تغییرات ساختاری و کنفورماسیونی را باز تولید یا از خود نشان دهند، اما اغلب نمیتواند واکنش های شیمیایی را باز تولید کند و به همین دلیل در برخی موارد این روش آسیب زننده می باشد.

روش انجام

بطور کلی سیستم های مولکولی به صورت عمومی شامل تعداد زیادی از ذرات اتم ها و مولکولها می باشند که امکان مقرر کردن ویژگی سیستم های پیچیده به طور تحلیلی را امکان پذیر نمیکند. مسئله شبیه سازی دینامیک مولکولی با به کار بردن روش محاسباتی انجام می گردد. به این صورت که دینامیک مولکولی روابط بین ساختار مولکولها، حرکت مولکولها، توابع مولکولی را با یک روش منظم چندگانه بررسی و مطالعه میکند. با در نظر داشتن تعداد مشخصی ذره و حل عددی معادله حرکت برای آنها، محاسبه مسیرهای حرکت در گام های مختلف زمانی و همچنین محاسبه کردن سرعت و مکان ذره در هر گام، میتوان خواص ماکروسکوپی و ضریب نفوذ، گرانروی، ضریب هدایتی حرارتی هر سیستمی را مشخص کرد؛ زیرا خواص میکروسکوپی برای مواد غیر قابل رویت می باشد و با چشم نمیتوان دید،پس می توان گفت: دینامیک مولکولی با میسر کردن مطالعه بر روی مواردی که انجام آنها در آزمایشگاه مشکل یا غیر ممکن است را نیز فراهم می آورد. به عبارت دیگر شبیه سازی رایانه ای این امکان را به ما میدهد که به عنوان یک روش مفید در جهت پیشگویی رفتار خاص ماکرومولکولها در شرایط مختلف استفاده شود و به طوری که یک سیستم با امکان برهمکنش های بین مولکولی می تواند خواص توده مورد مورد نظر را بطور دقیق پیش بینی کند.

روش تجربی مهم آشکارسازی ساختارهای مولکولی ماکرومولکولها، تاباندن اشعه X به پروتئین های کریستال شده می باشد. این روش باعث تحولی بزرگ در رشته بیولوژی ساختاری شده است، اما در بهترین حالت، کریستالوگرافی اشعه ایکس تنها یک عکس فوری و ثابت از یک حالت عملکردی کامل را به ما نشان می دهد که در بعضی مواقع آنچنان درست به نظر نمیرسد.

مراحل انجام کار

در نتیجه چهارمورد اولیه و اساسی در مورد مدلهایی که باید برای دینامیک مولکولی شبیه سازی استفاده شود و کاربرد دارد شامل موارد زیر می باشد:

1) رزولوشن مدل 2) تشریح میانکنش بین اتم ها 3) ساخت کانفیگوریشن ها 4) تعیین شرایط مرزی.

در ارتباط با شبیه سازی کلاسیک دینامیک مولکولی، عملکرد پتانسیل انرژی معمولا مسلط بر میدان نیرو می باشد و به صورت میانکنش بین اتم ها تعیین می شود و در این صورت می باشد که حالت پیوندی بین اتم ها به وسیله اتصال کووالان یعنی پیوند، زوایا، پیچش و حالت های غیر متصل را می باشد. مقدارهای میدان نیرو به طور معمول برای تولید داده ها از محاسبات سطح بالا و آزمایشات مناسب استفاده می شود. اغلب برای بیشتر مولکولهای زیستی مانند پروتئین، DNA ، لیپیدها و قندها، تعداد اندکی از واحدهای ساختمانی می تواند مورد کاربرد قرار بگیرد  و تنها فقط یک بار تنظیم و محاسبه در مورد آنها کافی و میسر می باشد.

کاربرد های مکانیک مولکولی

دینامیک مولکولی در طراحی واکسن، آنتی بادی و پروتئین ها، لیپیدهای ایمونولوژنیک

طراحی و مهندسی پیشرفته واکسن، کیتهای تشخیصی، آنتی بادی و بررسی پروتئین های اجرام بیماری زا جهت ایمن سازی و یا از نظر آلرژنیستی با استفاده از علم ایمونوانفورماتیک و ایمنولوژی محاسبه ای می باشد که در یکی از حوزه هایی است که هم اکنون در قلمرو علم ایمنولوژی را متحول ساخته و راهکارها و چشم اندازهای جدید و قوی به محققین این زمینه که به بررسی پدیده های سلولی و مولکولی حین پاسخ ایمنی عرضه داشته است، داده است. تائید و اعتبار سنجی در مورد میانکنش های بین مولکولی پیش از داکینگ آنها یعنی به عبارتی می توان داکینگ را به صورت پروتئین ـ پروتئین برای نمونه گیرنده شبه تول با فلاژل باکتری یا بصورت پپتید ـ پروتئین که در اصطلاح به اپی توپ با آنتی بادی، MHC یا گیرنده سلول B و T در حالت متصل و غیر متصل می باشد، نام برد که این موارد مهم کاربردهای دینامیک مولکولی در علم ایمونوانفورماتیک می باشد و بدین ترتیب سطح واکنش گر مولکولی، بسیار متغیر و آمینواسیدهای کلیدی در تماس با آن می باشند و به طرق دیگر اپی توپ های متصل شونده و انرژی ترمودینامیک را می توان بعداز مدلسازی در انسان و حیوانات دقیق تر و با جزئیات بیشتری مطالعه و پژوهش کرد. ساختار شیار متصل شونده آنتی بادی و MHC، انعطاف پذیری فضایی بسیار زیادی دارد و ازاین جهت که به پپتیدهای متنوعی می تواند اتصال پیدا کنند و همچنان نحوه حرکت دامنه های پذیرنده در هنگام شناخت و تنظیم ایمنی، بررسی دقیق ساختار و حرکت فضایی پپتیدهای اپی توپیک یا ایمونوژنیک، ارزیابی پروتئین های ایمونوژنیک مورد نظر از اجسام پاتوژن و بهینه سازی ساختارهای مدل سازی شده آنتی بادی معمولی و ساده و نوترکیب همچنین مطالعه بر روی نحوه عملکرد وحرکت لوپ ها در هنگام شناسایی و مشخص کردن  و نوع اتصال آنتی ژن ها و بررسی کامل ساختار نهایی و جدید سازه های پلی توپی بعد از طراحی واکسن و سازه های ایمونولوژیک انجام می گردد کخ با کمک بررسی تاثیر دما بر پایداری پروتئین و حلالیت آن، تاثیر جهش ها بر عملکرد پروتئین و افزایش یا کاهش ایمنوژنیستی و میانکنش آنهارا بر عهده دارد که این موارد گفته شده را میتوان برای استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی در حوزه های مرتبط با واکسن، کیت و آنتی بادی استفاده نمود.

تفاوت بین دینامیک مولکولی و مکانیک کوانتومی

 

مکانیک کوانتومی با حل معادلات مکانیکی کوانتومی که موقعیت ها و انرژی الکترون های اطراف را توصیف می کند که عبارتند از خواص اتم ها، مولکول ها، خوشه ها، سطوح، مواد جامد بلوری و مواد جامد بی نظم را مورد بررسی قرار می دهد. مکانیک کوانتومی قادر است به محاسبه انرژی کل مولکول ها با مسافت های مختلف بین اتم ها می باشد. اما این نوع محاسبات هنوز حالت های لرزشی را برای بسیاری از مولکول ها بهمراه دارد و بسیار وقت گیر می باشد.

در مبحث شیمی، مکانیک مولکولی از ابزارهایی برای محاسبه اشکال و خصوصیات مولکولها است.(پیشتر درموردش گفته شده) هسته ها به عنوان تقریب جرم و پیوند به عنوان چشمه تقریب می شوند. چشمه ها می توانند خاصیت چرخشی داشته باشند، مکانیک مولکولی نیمه تجربی می باشد.

کاربرد دینامیک در طراحی دارو

دینامیک مولکولی و مکانیکی سیستم ها و در حوزه زیست شناختی کاربرد بسیار وسیعی در زمینه طراحی دارو دارد که در کشور ایران و سایر کشورها پیشرفت وسیعی دارد. امروزه طراحی دارو و بهینه سازی ساختار به طور گسترده ای بر علم کموانفورماتیک متمرکز می باشد. این حوزه از علم شامل مواردی می باشد که عبارتند از: استفاده از کامپیوتر و روش های محاسباتی جهت حل مسائل و محاسبات مرتبط با علم شیمی که در برگیرنده چندین شاخه مهم از جمله غربالگری مجازی، جستجوی فارماکوفور، کیوسار می باشد یا به صورت دیگر ارتباط کمی با عملکرد ـ ساختار، طراحی دنوو یا کشف قطعه ای ترکیب رهبری کننده و روش های ترکیبی دارد که در این زمینه پیشرفتهای زیادی قابل مشاهده می باشد. شبیه سازی دینامیک مولکولی یکی از ارکان اصلی در طراحی های نوین دارو می باشد که با این سیستم میتوان به این حوزه دسترسی فراوانی پیدا کرد وباعث توسعه فراوانی در این زمینه شد.

گردآورنده: سرکار خانم پریناز زارع

 سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح کروم سنسینگ پرداخته است.

معرفی کروم سنسینگ 

به طور کلی کروم سنسینگ مکانیسمی است که ارتباط بین سلولی ایجاد می کند و به دلیل ترشح مولکول های ارتباطی به محیط و متصل شدنشان به پروتیین های گیرنده روی رونویسی و ترجمه اثر می گذارد .

در حدود سه و نیم میلیارد سال پیش ابتدایی ترین آثار و نشانه های حیات در کره زمین پدیدار شد که مرتبط به پیدایش باکتری هاست . باکتری ها موجوداتی میکروسکوپی ، تک سلولی و متعلق به گروه پروکاریوت هستند . این موجودات بسیار متنوع اند و از مهم ترین میکرو ارگانیسم ها می باشند .

تا مدت زیادی باکتری ها به عنوان سلول هایی یکه و تنها شناخته می شدند و باور بر این بود که فقط به تکثیر و تغذیه پرداخته، توانایی محدودی برای ارتباط با یکدیگر دارند و بقای آنان وابسته به سازگاری با محیط، بدون برقراری ارتباط است، اما با شناخت کروم سنسینگ دیدگاه ها نسبت به باکتری ها و زندگیشان تغییر کرد . طی این فرآیند ارتباط سلول به سلول در باکتری ها از طریق مولکول هایی به نام سیگنال ، پیام رسانی سلولی و ارتباط آنان با سلول های دیگر از راه تبادل و اشتراک اطلاعات کشف شد .

باکتری ها برای حفظ بقا باید خود را با محیطی که در آن هستند، سازگار کنند و این کار به وسیله بیان ژن های گوناگون انجام می گیرد. به عنوان مثال تنظیم بیان ژن توسط اپران لک در باکتری اشرشیا کلای از ابتدایی ترین تنظیمات شکل گرفته در باکتری محسوب می شود .

ساز و کار مهم باکتری ها برای سازگاری با محیط کروم سنسینگ است و می توان آن را به گونه ای یک مکانیسم دو جزیی به شمار آورد . 

تفاوت این دو سیستم در این است که در کروم سنسینگ تنظیم بیان ژن و ارتباط سلولی به وسیله سیگنال هایی است که باکتری ها ایجاد می کنند اما در مکانیسم دو جزیی ، سیگنال ، شرایط محیطی می باشد .

در زیست شناسی به فرایندی کروم سنسینگ گفته می شود که یک باکتری توانایی درک پیام ها و سیگنال های ارسال شده به وسیله دیگر باکتری ها را داشته باشد . تراکم سلولی باکتری ها در محیط با غلظت سیگنال بیان می شود و حد آستانه بیانگر تکثیر ، رشد و افزایش تعداد سلول هاست ، زمانی که  تراکم و غلظت سلولی باکتری ها در محیط به حد آستانه ( کوئوروم )‌ برسد ، باکتری ها تراکم توده سلولی را درک کرده و در ایجاد پاسخ بعضی ژن ها را خاموش یا روشن می کنند . از این امر می توان نتیجه گرفت که کروم سنسینگ فرایندی تنظیمی می باشد که توسط باکتری ها برای درک و پاسخ به عوامل غیر ثابت با غلظت سلولی و به یاری بیان ژن های خاص صورت می گیرد .

مطالعات و تحقیقات در چند دهه اخیر باعث شده امروزه اهمیت برقراری ارتباط در ارگانیسم های تک سلولی همانند اهمیت انتشار در مواد خوراکی و غذایی ، ساکن شدن در محیط های جدید و مقابله با دفاع میزبان ، پوشیده نماند .

از این رو اندیشه و تفکری به منظور به کارگیری کروم سنسینگ با هدف پیدا کردن راه حلی برای بحران بروز مقاومت به آنتی بیوتیک ها و طراحی دارو ها جهت هدف گیری فاکتور های ویرولانس ، گسترش یافت . به این ترتیب می توان از  کروم سنسینگ به عنوان با اهمیت ترین موضوع زیست شناسی مولکولی در دهه گذشته نام برد .

سرگذشت کروم سنسینگ 

ابتدا دانشمندی به نیلسون که بر روی دو نوع باکتری دریایی تولید کننده نور ( لومینسانت ) ، با نام های ویبریو هارویی و ویبریو فیشری کار میکرد ، به وجود کروم سنسینگ و ارتباط و همزیستی ویبریو فیشری با نوعی ماهی پی برد .  بررسی ها نشان داد که باکتری ها در اندام درخشان ماهی یعنی قسمتی که تراکم و غلظت سلولی بالاست ساکن شده و رشد کرده سپس سیگنال هایی که به وسیله باکتری ها ایجاد شده به میزان کافی جمع گشته و از طریق تنظیم بیان ژن های لوسیفراز موجب فعال شدن لومینسانس میگردند . شرط لازم برای تولید نور ، تراکم سلولی بالاست و با وجود پایین بودن غلظت سیگنال ها ، بیو لومینسانسی پدیدار نمی شود .

در سال 1994 دانشمندی به نام گرینبرگ ، کروم سنسینگ را اینگونه تعریف کرد : بیان ژن ها به طور هماهنگ و وابسته به تراکم سلولی در کلونی و گروه هایی که سیگنال ها را احساس کرده و به صورت هماهنگ و همزمان به آن ها پاسخ می دهند .

از سال 1996 مطالعات و پژوهش درباره کروم سنسینگ گسترده شد  تا جایی که گروه های زیادی از علوم مختلفی همچون کامپیوتر ، زیست شناسی تکامل ، مهندسی و ریاضی گرد هم آمده تا به این علم سامان بخشند .

 

اتفاقاتی که طی کروم سنسینگ باکتری ها رخ می دهند 

·         ایجاد سیگنال و پیام به وسیله باکتری ها

·         سیگنال ها از راه انتشار یا انتقال فعال به محیط پیرامون باکتری ها ترشح شده و این سیگنال ها جمع گشته تا وقتی که به حد آستانه برسند

·         در این مرحله غلظت سیگنال ها به حد آستانه رسیده و از طریق رسپتور های اختصاصی که در غشای سلولی یا سیتوپلاسم وجود دارند ، شناسایی می شوند

این امر علاوه بر اینکه باعث تولید دوباره سیگنال ها می گردد ، منجر به بیان ژن هایی برای کار گروهی می شوند .

·         ایجاد تغییر در تنظیم بیان ژن ها در مواقع خاص که باکتری با آن مواجه می شود . بخش قابل توجهی از ژنوم باکتریایی و پروتئوم از مکانیسم کروم سنسینگ تاثیر می پذیرد و این به این معنی است که باکتری های پاتوژن از این طریق می توانند کنترل تولید عوامل ویرولانسشان را به دست گیرند ، همچنین توانایی سازگار کردن خود با نیاز های متابولیکی محیطی که در آن قرار دارند را پیدا می کنند  .

مکانسیم های فیزیولوژیکی که از کروم سنسینگ تاثیر می پذیرند عبارت اند از : تولید آنتی بیوتیک ، تولید متابولیت های ثانویه ، سوارمینگ ، بیولومینسانس ، ایجاد بیو فیلم ،  اسپورولاسیون ، محافظت از سیستم دفاعی میزبان ، تولید عوامل ویرولانس ، صلاحیت دار شدن و …

سیستم و مکانسیم های کروم سنسینگ 

·         مدل  LuxI/R بیشتر به وسیله باکتری های گرم منفی استفاده شده و جنس مولکول سیگنال در آن از اسیل هوموسرین لاکتون ( AHL ) می باشد . این تیپ نخستین بار در ویبریو فیشری مشاهده شده و بعد از آن همین مدل با اسامی متفاوتی که وابسته به نوع باکتری است ، در دیگر باکتری های گرم منفی استفاده شد .

این مکانیسم برای ارتباطات درون گونه ای به کار می رود .

·         سیگنالیگ یا پیام رسانی پپتیدی که اکثرا به وسیله باکتری های گرم مثبت استفاده می گردد . از آنجایی که فرایند تنظیم بیان ژن در باکتری های گرم مثبت مشابه نحوه تنظیم بیان در سیستم دو جزیی است ، از این رو به فرایند کروم سنسینگ در این باکتری ها کروم سنسینگ دو جزیی گویند .

·         پیام رسانی AI-2/LuxS جهت ارتباط بین گونه ای می باشد .

·         پیام رسانی اپی نفرین نور اپی نفرین با یاری سیگنال AI-3 جهت ارتباط میان گونه ها و قلمرو ها استفاده می شود .

سیگنال های مورد استفاده در کروم سنسینگ 

فرومون یا خود القاگر ، سیگنال های شبه هورمون اند که در این فرایند به کار گرفته می شوند . به تعبیری کلمات شیمیایی در گفتگوی باکتری ها هستند . خود القاگر ها یا فرومون ها حین رشد باکتری تولید شده و رسیدنشان به  حد آستانه سبب فعال شدن مکانیسم کروم سنسینگ می گردد .

تعدادی از فرومون ها عبارت اند از : اسیل هوموسرین لاکتون ها (  AHL) ،  فورانوزیل بورات دی استر ( DPD ) ، الیگو پپتید های پردازش شده که اکثر باکتری های گرم مثبت برای ارتباط از آن استفاده می کنند و …

به طور کلی وجود چهار شرط برای بکارگیری یک مولکول به عنوان سیگنال در این فرایند ضروری است :

·         مولکول خود القاگر باشد و بتواند خود را تنظیم کند .

·         در یک مرحله خاص و حین رشد که وابسته به گونه باکتری و تراکم و غلظت سلولی است ، ایجاد شده باشد .

·         در صورتی که به یک موتانت که در ایجاد سیگنال دچار جهش شده اضافه شود و محرک ایجاد سیگنال در آن گردد .

·         توانایی ایجاد پاسخ فیزیولوژیکی مرتبط با متابولیزه یا دتوکسیفیه کردن مولکول را داشته باشد .

در این مورد می توان این گونه بیان کرد که سیگنال های کروم سنسینگ کارایی های دیگری هم دارند مانند : باکتریوسین ها که پپتیدهای ضد میکروبی کوچکی می باشند که به وسیله باکتری های گرم مثبتی مثل لاکتوکوکوس لاکتیس ایجاد گشته اند . دانشمندان به تازگی دریافته اند که  در نمونه های زیادی باکتریوسین ها به عنوان مولکول های سیگنال عمل کرده و اثر تنظیمی بر سنتز خود دارند مانند مولکول های القاگر ، از این رو یافتند که تعداد زیادی از آنتی بیوتیک های شناخته شده هم به عنوان سیگنال کار کرده و در غلظت های کمتر از غلظت مهاریشان تاثیر به سزایی بر تنظیم بیان ژن های باکتری ها دارند . به عنوان مثال، کارباپنم ها که دسته ای از آنتی بیوتیک های بتالاکتامی می باشند.

کروم کوئنچینگ یا آنتی کروم سنسینگ تراپی ( مهار کروم سنسینگ ) 

باکتری هایی که با هم در یک محیط قرار دارند بر سر منابع محدود رقابت کرده و آن هایی که بتوانند کروم سنسینگ باکتری های وابسته به این مکانیسم را تخریب و نابود کنند ، نسبت به دیگر باکتری ها مزیت یافته همچنین میزبان یوکاریوتی از طریق دخالت در ارتباط سلول به سلول آنان  از تجمع باکتری های پاتوژن که برای ایجاد عوامل ویرولانس به کروم سنسینگ  متکی هستند ، جلوگیری می کند . به اینگونه فرایند های مداخله کننده در ارتباط بین سلولی باکتری ها ، مهار کروم سنسینگ گویند .

امروزه یکی از مهم ترین مسائل پزشکی یافتن دارو های جدید و روش های درمانی نوین است چرا که با افزایش مقاومت به درمان سنتی با آنتی بیوتیک ها مواجه هستیم بنابراین می توان از این مکانیسم آنتی کروم  سنسینگ تراپی با هدف تولید مواد سنتتیک و درمان استفاده کرد .

 

گردآورنده : سرکار خانم راضیه محمدی 

سایت ویستاژن در این مطلب به توضیح علم سیتوژنتیک پرداخته است.

معرفی سیتوژنتیک

سیتوژنتیک در اصل شاخه ای از ژنتیک است، اما همچنین بخشی از زیست شناسی سلولی / سیتولوژی (زیر مجموعه ای از آناتومی انسان) است، که مربوط به چگونگی ارتباط کروموزوم ها با رفتار سلولی، به ویژه رفتار آنها در هنگام میتوز و میوز است. کروموزوم ها ساختارهای میکروسکوپی موجود در سلول ها هستند و ناهنجاری های مرتبط با آنها منجر به بیماری های ژنتیکی بی‌شماری می شود.  تجزیه و تحلیل کروموزومی از لحاظ دقت و وضوح بهبود یافته اند و این منجر به پیشرفت در تشخیص بیماری های مختلف ژنتیکی در همه زمینه های پزشکی شده است. تکنیک های مورد استفاده در سیتوژنتیک شامل کاریوتایپینگ، تجزیه و تحلیل کروموزوم ها توسط G باندینگ، سایر تکنیک های باندینگ سیتوژنتیک و همچنین سیتوژنتیک مولکولی مانند هیبریداسیون فلورسنت درجا (FISH) و هیبریداسیون ژنومی مقایسه ای (CGH) است.

در دهه 1980 پیشرفت هایی در سیتوژنتیک مولکولی حاصل شد.  در حالی که پروب هایی که با رادیوایزوتوپ نشاندار شده بودند از سال 1969 با DNA هیبرید شده بودند، اکنون استفاده از پروب های دارای برچسب فلورسنت صورت گرفت.  هیبرید کردن آنها به ترکیبات کروموزومی با استفاده از تکنیک های موجود به عنوان فلورسانس در هیبریداسیون درجا (FISH) شناخته شد.  این تغییر به طور قابل توجهی استفاده از تکنیک های کاوشگر را افزایش داد زیرا پروب های دارای برچسب فلورسنت ایمن تر هستند.  پیشرفت های بیشتر در بررسی کروموزوم ها منجر به تکنیک‌هایی  شد که به موجب آن‌ها می توان انحرافات در ساختار کروموزومی را با کلون سازی و مطالعه در جزئیات بیشتر مورد بررسی قرار داد.

کاریوتایپینگ: تجزیه و تحلیل معمول کروموزوم (Karyotyping) به تجزیه و تحلیل کروموزوم های متافاز که با استفاده از تریپسین باند شده اند و به دنبال آن به گیمسا ، لیشمانز یا مخلوطی از این دو متصل شده اند، اشاره دارد.  این فرایند الگوهای باندینگ منحصر به فردی روی کروموزوم ها ایجاد می کند. مکانیسم مولکولی و دلیل این الگوها ناشناخته است، اگرچه احتمالاً مربوط به زمان تکثیر و بسته بندی کروماتین است.

انواع روش های باندینگ کروموزوم ها

چندین آزمایش باندینگ کروموزوم در آزمایشگاههای سیتوژنتیک استفاده می شود. باندینگ کویناکرین ( Qباندینگ) اولین روش رنگ آمیزی بود که برای تولید الگوهای باندینگ خاص مورد استفاده قرار گرفت. این روش به میکروسکوپ فلورسانس احتیاج دارد و برای بررسی هترومورفیسم ها کاربردی است اما دیگر به اندازه باندهای گیمسا ( Gباندینگ) مورد استفاده قرار نمی گیرد. در باندینگ G و Q، نواحی غنی از بازهای آلی G و C که درواقع ژن‌های قابل بیان شدن هستند،فشرده تر بوده و بنابراین رنگ کمتری به خود جذب می‌کنند و به صورت روشن دیده می‌شوند در حالی‌ که نواحی غنی از A و T که هتروکروماتینی هستند رنگ بیشتری به خود جذب می‌کنند. باندینگ معکوس یا باندینگ R نیاز به عملیات حرارتی دارد و الگوی معمول سیاه و سفید معمول را که در باندهای G و Q دیده می شود معکوس می کند.(یعنی نواحی فشرده کروموزوم‌ها تیره و نواحی دیگر روشن‌تر دیده می‌شوند).  این روش به ویژه برای رنگ آمیزی انتهای دیستال کروموزومها مفید است. نوع خاصی از رنگ‌آمیزیR ، Tباندینگ نام دارد که برای رنگ آمیزی تلومرها از آن استفاده می‌شود. سایر تکنیک های رنگ آمیزی شامل C-banding و رنگ آمیزی NOR است. این روشهای اخیر بطور خاص بخشهای خاصی از کروموزوم را لکه دار می کنند.  باندینگ C ، هتروکروماتین سازنده ، که معمولاً در نزدیکی سانترومر قرار دارد و غنی از A و T است را لکه دار می کند و رنگ آمیزی NOR ، ماهواره ها و ساقه کروموزوم های آکروسانتریک را مشخص می کند.  باندینگ با وضوح بالا شامل رنگ آمیزی کروموزوم ها در طی پروفاز یا متافاز اولیه،قبل از رسیدن به حداکثر تراکم است.  از آنجا که کروموزومهای پروفاز و پرومتافاز از کروموزوم های متافاز گسترده تر هستند ، تعداد باند های قابل مشاهده برای همه کروموزوم ها از حدود 300 به 450 به 800 می رسد.

آماده‌سازی اسلاید

سلول های مغز استخوان ، خون ، مایع آمنیوتیک ، خون بند ناف ، تومور و بافت ها (از جمله پوست ، بند ناف ، ویلی کوریونی ، کبد و بسیاری از اندام های دیگر) می توانند با استفاده از تکنیک های استاندارد کشت سلول به منظور افزایش تعداد آنها کشت داده شوند. سپس یک مهارکننده میتوزی (کلشی سین) به این محیط کشت اضافه می شود که تقسیم سلولی را در میتوز متوقف می کند و باعث افزایش عملکرد سلول های میتوزی می شود.  سلولها سپس سانتریفیوژ می شوند و مهار کننده میتوزی برداشته می شود و با یک محلول هیپوتونیک جایگزین می شود.  این باعث می شود گلبول های سفید یا فیبروبلاست ها متورم شوند به طوری که کروموزوم ها در هنگام افزودن به اسلایدها گسترش می یابند و همچنین گلبول های قرمز را لیز می کند.  بعد از اینکه سلولها در محلول هیپوتونیک قرار داده شدند ، فیکساتور اضافه می شود.  این ماده سلول ها را می کشد و هسته سلولهای سفید خون باقی مانده را سخت می کند.  به طور کلی سلولها به طور مکرر فیکس می شوند تا سلولهای قرمز خون باقی مانده را از بین بروند.  سوسپانسیون سلولی سپس روی اسلایدهای نمونه ریخته می‌شود. پس از این که به اسلایدها چند روز فرصت داده شد و یا این که در یک محیط گرم قرار گرفتند ، برای باندینگ و تجزیه و تحلیل آماده هستند.

آنالیز

تجزیه و تحلیل کروموزوم های باند شده به وسیله ی میکروسکوپ توسط یک متخصص سیتوژنتیک در آزمایشگاه بالینی (CLSp (CG)) انجام می شود.  به طور کلی 20 سلول مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند که برای رد کردن موزاییسم در حد قابل قبولی کافی است.  نتایج خلاصه می شود و برای بررسی ، به یک سیتوژنتیکیست معتبر در هیئت مدیره داده می شود ، و با در نظر گرفتن تاریخچه قبلی بیمار و سایر یافته های بالینی ، یک تفسیر نوشته و سپس نتایج گزارش می‌شوند.

تکنیکFISH (fluorscense in situ hybridization)

هیبریداسیون فلورسنت درجا (FISH) به استفاده از پروب نشاندار شده با فلورسانس برای هیبریداسیون با نمونه موردنظر اشاره دارد.این تکنیک از تکنیک‌های سیتوژنتیک مولکولی است و در بررسی ریزحذف‌های کروموزومی کاربرد دارد.

روش انجام تکنیک FISH

برای این کار می توان از پروب‌های تلومری،پروب‌های سانترومری و پروب‌های کل توالی کروموزوم استفاده کرد.؛پس از فیکس شدن کروموزوم‌ها روی لام،آن‌ها را دناتوره میکنند و سپس پروب‌های نشاندار را به لام اضافه می‌کنند.در این حالت پروب‌ها به ناحیه مکمل خاصی در کروموزوم که برای آن طراحی شده‌اند می‌چسبند‌ و بنابراین برای بررسی این نقاط خاص بکار می‌روند.(برای مثال از پروب‌های سانترومری برای بررسی آنیوپلوئیدی می‌توان استفاده کرد).

کاربردهای FISH

FISH را می توان در موارد زیر نیز انجام داد:

اسمیر مغز استخوان

اسمیر خون

آماده سازی بافت تعبیه شده با پارافین

آنزیم‌های جدا شده ازنمونه های بافتی

مغز استخوان کشت داده نشده

آمنیوسیتهای کشت‌ داده نشده

آماده سازی سیتوسپین

آماده سازی اسلاید

 آنالیز

تجزیه و تحلیل نمونه های FISH توسط میکروسکوپ فلورسانس توسط متخصص آزمایشگاه بالینی سیتوژنتیک انجام می شود.  به طور کلی برای انکولوژی تعداد زیادی سلول اینترفازی (به طور کلی بین 200 تا 1000 سلول) شمارش شده و نمره می گیرند.  برای مشکلات مادرزادی معمولاً 20 سلول متافاز نمره داده می شود.

تکنیک CGH

تکنیکی برای شناسایی حذف و اضافه شدگی های ژنتیکی ست و کاریوتایپ مولکولی نامیده می‌شود. این تکنیک بر اساس هیبریداسیون ژنوم است و به خصوص در بررسی ناهنجاری های مادرزادی به کار میرود. همچنین در شناسایی مشکلات رفتاری و ذهنی که علت‌های ناشناخته دارند و مشکلاتی همچون تشنج و صرع به کار می‌رود. CGH نیازی به انجام کشت سلولی و مقدمات لازم برای سایر تکنیک ها ندارد و همچنین نسبت به تکنیک هایی همچون FISH جامع تر است؛ به این دلیل که از تکنیک FISH زمانی استفاده میشود که علائم بالینی یک بیماری بروز پیدا کند و در نتیجه قسمت خاصی از ژنوم که مربوط به آن بیماری است بررسی می شود، اما در CGH طیف وسیعی از ژن ها به طور همزمان قابل بررسی هستند.

روش انجام CGH

اساس این تکنیک مقایسه نمونه ژنوم مورد نظر با یک ژنوم کنترل است؛ در این روش نمونه DNA مورد نظر با DNA کنترل هر دو با رنگ های متفاوت نشان دار می شوند و پس از هیبریداسیون آنها سیگنال های رنگی بدست آمده با یکدیگر مقایسه می‌شوند و تفاوت های بین نمونه ها به شکل پیک های رنگی قابل مشاهده است. برای مثال برای بررسی فعالیت یک سلول سرطانی از CGH استفاده می‌شود و نواحی‌ای از ژنوم که فعالیت بیشتری در سلول سرطانی دارند شناسایی خواهند شد.

خلاصه: سیتوژنتیک در اصل شاخه ای از ژنتیک است که مربوط به چگونگی ارتباط کروموزوم ها با رفتار سلولی است. ناهنجاری های مرتبط با کروموزوم ها منجر به بیماری های ژنتیکی بی‌شماری می شود و در نتیجه تجزیه و تحلیل کروموزومی منجر به پیشرفت در تشخیص بیماری های مختلف ژنتیکی در همه زمینه های پزشکی شده است. تکنیک های مورد استفاده در سیتوژنتیک شامل کاریوتایپینگ ، تجزیه و تحلیل کروموزوم ها توسط تکنیک های باندینگ سیتوژنتیک و همچنین سیتوژنتیک مولکولی مانند هیبریداسیون فلورسنت درجا (FISH) و هیبریداسیون ژنومی مقایسه ای (CGH) است.

تفاوت روش های مختلف باندینگ کروموزومی در چیست؟

تکنیک FISH  چگونه انجام می گیرد و آنالیز آن به چه صورت است؟

منبع:  Geneme.gov , Wikipedia , Britannica

لیلا تنهایی

سایت ویستاژن در این مطلب به توضیح باکتری E.coli و کاربردهای آن پرداخته است.

معرفی باکتری E.coli

در این پژوهش قرار است، درمورد یکی از انواع باکتری ها بنام باکتری اشریشیا کلی که در عرصه و حوزه آنتی بیوتیک و علم زیست شناسی کاربرد فراوان دارد، صحبت کنیم:

اول از همه بپردازیم به شناخت باکتری اشریشیاکلای که به عبارتی به اسم E.coli هم معروف می باشد. بنام باکتری اشریشیاکلی از خانواده انتروباکتریاسه که جز بزرگترین و نامتجانس ترین مجموعه که نوعی باسیل گرم منفی است و به صورت شایع در روده جانوران خونگرم وجود دارد. اغلب سویه های باکتری اشریشیاکلای، بی آزار می باشند اما برخی از آنها باعث مسمویت غذایی و اسهال می شود مانند: O157: H7

اغلب این سویه های بی آزار، قسمتی از فلور روده را می سازند که در تولید ویتامین K2 نقش به سزایی دارد و همچنین مانع استقرار باکتری های بیماری زا در روده می شود که به عبارتی از لحاظ بالینی اهمیت ویژه ای دارد.

از مثالهایی که میتوان گفت درمورد این باکتری این است که باعث بوجود آمدن بیماری و عفونت مجاری ادراری می شود که پس از این بیماری عفونت ریوی هم در این خصوص شایع می باشد. علت آن هم باکتری های گرم منفی که در گروه باکتری اشریشیاکلای است، می باشد. عوامل زیادی در بیماری زایی این باکتری نقش ایفا می کنند.

بطور کلی صفات انتروباکتریاسه ها عبارتند از: باسیل گرم منفی، هوازی ـ بیهوازی اختیاری، تخمیر گلوکز به اکسید، کاتالاز مثبت، اکسیداز منفی و در آخر شامل انواع متحرک فلاژل پریش می باشند.

انواع گونه های اشریشیاکلی

باکتری اشریشیاکلی جز فراوان ترین موجود بی هوازی اختیاری می باشد که در کلون و مدفوع نیز وجود دارد و دارای 5 گونه می باشد که جز پر اهمیت ترین گونه ها هستند و سویه هایی از این باکتری که سبب گاستروانتریت می شوند به 6 گروه تقسیم می شوند که عبارتند از :

Entro toxigenic Ecoli(ETEC)

Entro phatogenic Ecoli(EPEC)

Entro invisive Ecoli(EIEC)

Entro hemoragic Ecoli (EHEC)

Entro aggregative Ecoli(EAEC)

Diffuserly adherent Ecoli(EDEC)

لازم بذکر است باکتری اشریشیا کلی انتروهموراژیک عامل اسهال های ناشی از مواد غذایی در کشورهای پیشرفته شده است که تولید کننده شیگاتوکسین است و همچنین باعث بوجود آمدن کولیت هموراژیک و سندرم همولیتیک اورمیک در انسان می شود.

همانطور که پیشتر صحبت کردیم درمورد؛O157: H7 که مهم ترین سروتایپ شایع می باشد که سبب اپیدمی و همچنان باعث مرگ و میر می شود. 

این نوع اشریشیاکلی سبب اسهال خونی که همراه با درد شکمی و به ندرت با تب گزارش شده است. این بیماری بیشتر در کودکان زیر 5 سال مشاهده شده است. راههای انتقالی که این بیماری را ایجاد می کند شامل؛ مصرف گوشت قرمز یا محصولات گوشتی با پخت ناکافی، شیر، میوه ها، تماس فرد به فرد، سبزیجات پخته نشده، آب آلوده و شناکردن در آب آلوده می باشد.

این نوع اشریشیاکلی یک پاتوژن مهم انسان و حیوان می باشد که بعد از اتصال به سلولهای میزبان اولین گام در ثابت کردن باکتری راب به وسیله سیستم ترشحی و از طریق ارتباطهای بین پروتئین های ترشحی انجام می گردد.

تست های تشخیصی که برای اشریشیاکلی

در روز اول: کشت نمونه مدفوع برروی محیط مک کانکی قرار میگیرد که روی این محیط کلنی های بیرنگ ایجاد می کنند و در روز دوم: کشت روی محیط های افتراقی (لاکتوز مثبت، ایندول مثبت، سیترات منفی) قرار گرفته می شود.

و هم چنین قابل ذکر است،تست های بیوشیمیایی هم وجود دارد، برای بررسی آزمایشگاهی اشریشیاکلی که عبارتند از:

سیترات حرکت تولید گاز از گلوگز ایندول تخمیر لاکتوز باکتری
ـ + + + + E.coli
ـ ـ ـ ـ ـ E.coli inactive

برخی دیگر از مواد و روشی که در ارتباط با باکتری اشریشیاکلی است شامل موارد زیر می باشد:

1.نمونه برداری و آزمون های بیوشیمیایی و میکروبی که درموردش مقداری صحبت شد، که به منظور جدا نمودن باکتری اشریشیاکلی از سایر باسیل های گرم منفی و انتروباکتریاسه از محیطهای بیوشیمیایی و افتراقی می شود. 2. استخراج دی ان ای و تعیین کیفیت و کمیت آن که دراین مرحله اصولا محیط کشت سانتریفیوژ می شود و بعد از دوبار شستشو با آب مقطر استریل و ورتکس می شود که باز مجدد درون سانتریفیوژ گذاشته می شود و همچنان در مرحله اخر ژل الکتروفورژ با استفاده از دستگاه پی سی آر که بعد از استخراج دی ان ای این کار صورت می گیرد و با ژل الکتروفورژ رنگ آمیزی آن آشکار شده است.

کشفی جدید درمورد اشریشیاکلی

درسال 2019 محققان ترکیبی از بین برند باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک کشف کردند به این زیر شرح زیر گزارش شده است:

محققان دانشگاه شیفلد ترکیبی جدید کشف کردند که باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک را از بین می برد. این تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور جیم توماس در حال تست یک ماده جدید برروی باکتری های گرم منفی مقاوم به آنتی بیوتیک از جمله باکتری اشریشیاکلی بیماری زا می باشد.

باکتری های گرم منفی مانند اشریشیاکلی می توانند سبب عفونت های مجاری ادراری و عفونت های خونی شوند. درمان این بیماری ها به این دلیل است که دیواره سلولی باکتری مانع از ورود دارو به داخل میکروب می شود، که بسیار سخت می باشد.

مقاومت ضدمیکروبی هم اکنون مسئول مرگ سالانه 25000 نفر در اتحادیه اروپا است؛ اگر این تهدید به سرعت بررسی نشود، ممکن است تا سال 2050 بیش از 10 میلیون نفر سالانه به علت عفونت های مقاوم به آنتی بیوتیک جان خود را از دست می دهند. پزشکان در طی 50 سال اخیر درمان جدیدی برای باکتریهای اشریشیاکلی یا همان باکتری های گرم منفی پیدا نکرده بودند و لازم به ذکر است که هیچ داروی بالقوه ای تا سال 2010 وارد آزمایش های بالینی نشده بود اما درچند دهه اخیر تحقیقات نشان داده اند که به نظر می رسد این ترکیب چندین روش عمل داشته که سبب بروز مقاومت آنتی بیوتیکی در برابر باکتریها می باشد و آنهارا کاهش می دهند. دانشمندان دانشگاه شیفلد معتقدند: این پیشرفت میتواند باعث درمان های حیاتی نوینی برای باکتری ها خطر ساز و نیز باعث کاهش خطر درحال رشد مقاومت ضدمیکروبی باشد.

کشف درمان های جدید برای این نوع باکتری ها در اولویت می باشد، زیرا این باکتری ها همچنام که میدانیم و گفته شد سبب ایجاد عفونت با میزان مرگ و میر بالا می شوند و به سرعت در حال مقاوم شدم می باشند و درمان هایی موجود است که اغلب از بیمارستانها شیوع پیدا کرده است.

باکتری اشریشیا کلی هرسال مسئول میلیون ها عفونت ضدآنتی بیوتیکی درجهان میباشد که به سبب این ترکیب از نابود می شود.

 

گردآورنده: سرکار خانم پریناز زارع

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح بیماری های ژنتیکی سندرم مارفان پرداخته است.

سندرم مارفان (Marfan Syndrome)

سندرم مارفان یک ناهنجاری یا اختلال ژنتیکی می باشد وعلت بروز این ناهنجاری جهش در کروموزوم 15 و ژن FBN 1 می باشد. این ژن مسئول ساخت فیبریلین می باشد. این بیماری ارثی است و بافت همبند بدن را دچار آسیب می کند. شکل ظاهری افراد در این بیماری به این صورت است: استخوان های بلندتر از حد معمول، عضلات شل تر از حد معمول، در چشم ها و دستگاه قلب و عروق آشفتگی یا اختلالات زیاد است.

شیوع و همه گیری شناسی

در هر 100000 نفر فقط یک نفر ممکن است به این بیماری دچار شود، ولی به گفته دانشمندان ممکن است از هر 5000-3000 هم وجود داشته باشد. در کشور آمریکا  هم اکنون حدود دویست هزارنفر این ناهنجاری را دارند. جنسیت و سن در این بیماری مطرح نیست همه ی افراد در هر ملتی را درگیر می کند.

این ناهنجاری در بدو تولد همراه  نوزاد است اما ممکن است این علایم تا دوران نوجوانی یا جوانی هم  ظاهر ننشود. 

علت بیماری

همان طور که گفته شد علت این بیماری جهش در کروموزوم 15 می باشد، FBN1 قسمتی از کروموزوم 15 است. این پروتئین نقش مهمی در ساختار بافتهای پیوندی دارد. همان  طور که می دانید بافت های پیوندی در سرتاسر بدن وجود دارد ، بنابراین اگر به این بیماری دچار شوید بسیاری از ارگانها را  دخیل می کند، مانند دستگاه اسکلتی، چشم، قلب، آئورت، عروق خونی، سیستم عصبی، پوست و ریه

علایم ناشی از بیماری سندرم مارفان

علایم استخوانی عضلانی: قامت بلند و بدن لاغر و کشیده طول اندام ها نسبت به تنه نامتناسب است.

انگشتان باریک و بلند (انگشتا ن عنکبوتی)

شکل غیرطبیعی قفسه سینه بلندی قوس کام

مفصل دوگانه؛ ضعف یا نرمی مفصل

علایم قلبی عروقی : نارسایی دریچه آئورت ؛ شکافت آئورت پرولاپس یا نارسایی دریچه میترال

جابجایی عدسی چشم ، معمولاً به سمت بالا نزدیک بینی

جداشدگی شب یکه (ناشایع)

گلوکوم (آب سیاه) و یا کاتاراکت (آب مروارید)

سایر علایم: کبود شدن آسان پوست (ناشایع)

خونریزی بیش از حد معمول (ناشایع)

روش تشخیص

متاسفانه هنوز آزمایشی برای تشخیص این بیماری وجود ندارد. تنها راه برای تشخیص ارزیابی بالینی است که عبارت اند از: ارزیابی سیستم اسکلتی، نسبت اندازه بازو و پا به قد و آزمایشات چشمی. تستهای قلبی از قبیل اکوگاردیوگرام برای سنجش قلب و آئورت.

درمان

این بیماری مانند سایر بیماری های ژنتیکی درمان ندارد و فقط با دارو شرایط را ثابت نگه می دارد. اما عوارض  این دارو ها خطرناک است برخی دارو ها برای این بیماری: بتابلوکرها فرآیند دیلاتاسیون را به تاخیر می اندازد. آنتی کوآگولانت از قبیل وارفارین پس از جایگزینی دریچه قلب مصنوعی ضرورت می یابد. آنتی بیوتکی تراپی داخل وریدی در طی روش های قلبی برای جلوگیری از آندوکاردیت باکتریال ضروری است.

جراحی های قلبی عروقی امکان بقا بیشتر بیمار را فراهم می آورد. در برخی موارد اسکلیوز شدید نیز نیاز به مداخله شدید جراحی دارد. استفاده از لیزر نیز برای درمان کندگی شبکیه مفید است.

مراقبت های لازم

در حا ل حاضر هیچ روش تشخیصی قبل از تولد در مورد این بیماری وجود ندارد.

در صورت مبتلا شدن یکی از والدین ، احتمال بیمار شدن هریک از فرزندان 50 % خواهد بود. البته با توجه به متغیر بودن شدت علایم این بیماری در بیماران مختلف، شدت علایم در فرزندان مبتلا ممکن است بیشتر یا کمتر از والدین باشد. در صورتی که دچار این بیماری بوده یا سابقه خانوادگی آن را دارید قبل از ازدواج؛ مشاوره ژنتیک را حتماً مدنظر داشته باشید. تا آنجا که علایم بیماری به شما اجازه می دهد فعال باشید.

افراد دچار این اختلال به علت احتما ل خطر بروز مرگ ناگهانی باید از شرکت در ورزش های هوازی خودداری کنند.

رژیم غذایی: رژیم خاصی نیاز نیست.

پیش اگهی

حملات قلبی در  این بیماری می تواند نگران کننده باشد و در اغلب باعث مرگ در فرد بشود. قبل وقوع جراحی در علم پزشکی همه افراد دچار به این بیماری در سن 35 سالگی از بین می رفتند اما امرزوه با پیدایش علم جراحی این بیماران عمر طبیعی دارند، معمولا بیماران 60 سال عمر می کنند.

این ناهنجاری تا آخر عمر همراه بیمار است، بهترین کمک به بیماران تشخیص زود هنگام این بیماری همراه به دارو های مورد نظر برای ثابت نگه داشتن وضعیت جسمانی بدن فرد بیمار.

منبع: راهنمای بیماری های نادر_تالیف دکتر کوروش ساکی و دکتر علی حمزه زاده

 

گردآورنده: جناب آقای محمد صادق سلمانیان نژاد