مکانیک مولکولی چیست؟

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

/0 دیدگاه /توسط

کروم سنسینگ چیست؟

 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 

/0 دیدگاه /توسط

سیتوژنتیک چیست؟

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

/0 دیدگاه /توسط

باکتری E.coli و کاربردهای آن     

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

/0 دیدگاه /توسط

سندرم مارفان چیست؟

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

/0 دیدگاه /توسط

کم خونی آپلاستیک اکتسابی چیست؟

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح بیماری ژنتیکی کم خونی آپلاستیک اکتسابی پرداخته است.

کم خونی آپلاستیک اکتسابی (Acquired Aplastic Anemia)

 

از انواع بیماری های ژنتیکی می توان به کم خونی (آنمی) آپلاستیک اشاره کرد که این بیماری یک ناهنجاری ارثی است  و در اغلب موارد همراه نوزاد (مادرزادی) می باشد. از اسامی دیگر این بیماری کم خونی فانکونی نیز می باشد. نارسایی های این سندروم عبارت اند از:

نارسایی پیش رونده مغز استخوان، ناهنجاری های همراه نوزاد(مادرزادی)

این ناهنجاری افرادی را که گرفتار می کند در اغلب موارد بر مغز استخوان اثر می گذارد و در ابتدا منجر به کاهش در تعداد پلاکت‌ها سپس در گرانولوسیت‌ها و در نهایت منجر به آنمی ماکروسیتبک می شود. 

نام های دیگر

کم خونی فانکونی و ایدیوپاتیک

شیوع و همه گیری شناسی

این بیماری در 60 کشور جهان مشاهده شده است؛ رنگ پوست، قوم، نژاد و ملیت برای این بیماری فرقی ندارد.

آمار میزان شیوع ۱ در هر ۳۵۰،۰۰۰ تولد می باشد.

علت بیماری

در ایدیوپاتیک نقص های ژنتیکی وجود دارد که پروتین های موثر در بازسازی DNA را دچار نقص و اختلال می کند.

علایم و نشانه های ناشی از بیماری

ناهنجاری های اسکلتی، پیگمانتاسیون پوستی، کوتاهی قد، کوچک بودن سر، اختلالات کلیوی و دستگاه تناسلی، باریک شدن انگشت شست، چشمان کوچک، لکه های شیری قهوه ای متعدد از علایم این بیماری است.

اما این امکان هم هست که گروهی نیز دارای ظاهری طبیعی باشند.

روش تشخیص

تشخیص این بیماری با آزمایش  شکسته شدن کروموزوم ها  (Chromosomal breakage test) پس از تماس سلول با عواملی که به DNA صدمه وارد می کنند، است و این کار سبب بوجود آمدن بدخیمی ها در این بیماری می شود.

_آزمایش هایی نیز وجود دارند که کم خونی فرد را تایید می کنند و عبارتند از:

نمونه برداری مغز استخوان، شمارش کامل سلول های CBC و تست های تکاملی (اضافه کردن دارو به یک نمونه خون).

درمان

در حال حاضر درمان هایی که کشف شده است به شرح زیر است:

  1. فاکتورهای رشد (مانند اریتروپویتین، G-CSF و GM-CSF)

این دارو ها میتواند شمارش گلبول های خون را برای مدتی کوتاه بهبود دهند.

  1. پیوند مغز استخوان

این پیوند می تواند کمبود سلول های خون را تا حدی معالجه نماید، (بهترین شخص برای پیوند، بردار و خواهر خونی) که فاکتور های خونی یکسانی دارند.

  1. هورمون درمانی همراه با دوز پایین استروئید ها (هیدروکورتیزون یا پردنیزون)

این دارو ها برای افرادی استفاده می شود که پیوند مغز استخوان نشده اند؛ همیشه بیماران به نوع درمان پاسخ مثبت می دهند. اما تا زمانی این دارو مصرف شود هر وقت که مصرف نشود به سرعت این بیماری بدتر میشود.

  1. آنتی بیوتیک ها (به صورت وریدی)

برای عفونت و تعداد پایین سلول های خونی بکار میرود.

  1. تزریق خون

برای افرادی که شمارش گلبول های خونی پایین دارند.

مراقبت های لازم

یکی از مراقبت های ضروری و لازم برای این بیماری، رفتن همه ی اعضای خانواده به مطب دکتر برای کنترل فاکتور های دخیل در این بیماری می باشد. واکسیناسیون علیه پنوموکوک هپاتیت و عفونت واریسلایی در جهت کاهش مشکلات فردی مفید ارزیابی می شود.

بیماران مبتلا به تغییرات سلولی خونی خفیف تا شدید که نیازی به ترانسفوزیون ندارند ممکن است تنها به کنترل های منظم، بررسی شمارش خونی رایج و آزمایش سالانه مغز استخوان نیاز داشته باشند. مراقب بهداشتی با هدف ارزیابی فرد از نظر بروز سرطان و معمولاً سرطان خون یا لنفوم مفید خواهد بود. افراد مبتلا به این وضعیت بطور منظم به متخصص اختلالات خون (هماتولوژیست)، پزشکی که بیماری های مرتبط با غدد را درمان می کند (اندوکرینولوژیست) و یک متخصص چشم (چشم پزشک) مراجعه می کنند.

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

گردآورنده: جناب آقای محمد صادق سلمانیان نژاد

/0 دیدگاه /توسط

بیماری آدیسون چیست؟

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح  بیماری آدیسون پزداخته است.

بیماری آدیسون (Addison’s Disease)

بیماری ادیسون به نارسایی غده فوق کلیوی معروف است. این بیماری نادر و مزمن است، بر اثر نابودی آرام و جلو برنده تخریب  می شود. دو نوع از این بیماری کشف شده : نوع اول: از غده فوق کلیه به خوبی هورمون تولید نکند به آن نارسایی اولیه می گویند. نوع دوم: اگر این غده به دلیل مشکلات بدن  هورمون تولید نکند به آن نارسایی ثانویه گفته می شود.

نام های دیگر

هیپوکورتیزولیسم و هیپوآدنالیسم.

شیوع و همه گیری شناسی

برای این بیماری جنسیت فرق نمی کند و امکان دیده شدن در هر سنی را دارد، تقریبا در زن و مرد برابر است، اما معمولا در بزرگسالان 30 تا 50 بیشتر دیده شده است. میزان فراوانی این بیماری در جمعیت انسانی برابر است با، بعضی ار کتب علمی و سایت های معتبر این تخمین را این طور  (125000- 16600) بیان کرده اند.

علت بیماری

علت این بیماری کمبود هورمون های غده فوق کلیه است که با مصرف دارو کمبود این غدد جبران می گردد.

هورمون هایی که از غده فوق کلیه آزاد می شود کورتیکیواستروئیدها می گویند. این همورمون به دو دسته شایع تقسیم بندی مشود که عبارت است از: 1- مینرالوکورتیکوئیدها (آلدوسترون) 2- گلوکوکورتیکوئیدها (کورتیزون).

1-    مینرالوکورتیکیوئیدها: این هورمون در تنظیم آب و الکترولیت ها در بدن نقش دارند مانند آلدوسترون.

2-    گلوکوکورتیکوئید ها: این هورمون وظایف زیادی بر دوش خود دارد به طور مثال: کاهش التهاب، تخفیف واکنش های ایمنی، تاثیر بر متابولیسم و افزایش قند خون، سوخت و ساز قند و پروتیین، خفظ فشار خون و پاسخ به استرس جسمانی.

باید به این نکته توجه داشت که علایم این بیماری به طور آهسته و در طی چند ماه یا چند سال پدیدار می شود. هنوز دانشمندان علت نارسایی غده فوق کلیه را متوججه نشده  و به آن نرسیده اند، برخی از دانشمندان معتقدند که این بیماری خود ایمنی است.

برخی از پزشکان و دانشمندان معتقدند که علت نارسایی غده فوق کلیه این عوامل است: 1. سل 2. سرطان 3. بیماری های غده هیپوفیز و ایدز 4 استفاده از داروهای کورتیزونی خوراکی برای سایر بیماری ها.

در این حالت وقتی ناکارایی غده فوق کلیه وقتی بهبود پیدا می کند که این داروها مصرف نشود، اما ممکن اسن به حالت طبیعی خود بر نگردد.

علایم ناشی از بیماری

از نشانه های این بیماری می توان به: احساس ضعف و خستگی، دل درد و حالت تهوع و اسهال، کاهش اشتها و وزن، اسهال، سردرد، تعریق، احساس سردی بدن در تمام ساعات، تغییر رفتار و خلق و خوی)افسردگی، پرخاشگری( کاهش فشار خون تا وضعیت از حال رفتگی، تیرگی رنگ پوست،پدیدارشدن لکه های سفید روی پوست، ریزش مو و … اشاره کرد.

روش تشخیص

علاوه بر کنکاش  و بررسی نشانه نامبرده شده برای این بیماری می توان از: آزمایشات شامل آزمایش خون برای اندازه گیری مقدار آنتی بادی ها، سدیم، پتاسیم، کورتیزول و همچنین اندازه گیری سطح هورمون آدرنال و هورمون تحریک کننده آدرنال(ACTH) ، رنین و … نیز کمک گرفت.

درمان

برای درمان این بیماری باید هورمون های غده فوق کلیه مصرف شود که اکثرا به صورت خوراکی نیز موجود می باشند. نام های این قرص ها به شرح زیر می باشد:

کمبود گلوکوکورتیکیوییدها با مصرف قرص خوراکی هیدروکورتیزون یا پردنیزولون و کمبود آلدوسترون از فلودروکورتیزون(Fludrocortisone). شایان ذکر است که این بیماری تا لحظه مرگ با فرد باقی می ماند اما با مصرف این داروها سطح زندگی بیمار به نسبت قابل توجهی می تواند بهتر شود.

مراقبت های لازم

در نارسایی شدید فوق کلیه در بیمار بحرانی رخ می دهد که این امکان هست ناشی از بیماری های شناخته نشده قبلی از قبیل خونریزی غده فوق کلیه و یا بیماری های عود کننده نظیر عفونت ها و ضربه باشد که نیاز به مداخلات اورژانسی پزشکی دارد.

 اگر شما یا یکی از اعضای خانواده تان علایم بیماری آدیسون را دارا می باشید، مخصوصا علایم «بحران غده فوق کلیوی» در این صورت فوراً به پزشک مراجعه نمایید که شامل موارد زیر می باشد:

دردهای ناگهانی در پاها و گاهی در پشت و شکم، استفراغ شدید و اسهال که منجر به کاهش آب بدن می شود، کاهش فشار خون، کاهش هوشیاری و … .

پیشگیری

به هر پزشکی که مراجعه می کنید وی را از بیماری خود مطلع کنید و اگر در جایی زندگی می کنید یا به جایی قصد مسافرت دارید که خدمات پزشکی چندان مناسب ندارد، باید دستورالعمل های مربوط به تزریق کورتیزون را در شرایط اورژانس آموزش ببینید.

همچنین همیشه یک دست بند یا گردن آویز مخصوص به همراه خود داشته باشید که روی آن مشخص شده باشد که شما دارای بیماری ژنتیکی آدیسون می باشید و علاوه بر ان دارو و دوز مصرفی نیز روی آن قید شده باشد.

پیش اگهی

این بیماری برا ی تمام عمر گریبان گیر فرد می باشد اما هیچ محدودیتی برای فعالیت  وجود ندارد.

اگر مبتلا به این بیماری هستید، سعی کنید تا اصول مراقبت از خود را فرا بگیرید، علاوه بر نکات گفته شده حتما بابد توجه دقیق به زمانبندی مصرف داروها داشت که این مورد بسیار حیاتی میباشد

منبع:

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

 

گردآورنده: جناب آقای محمد صادق سلمانیان نژاد

/0 دیدگاه /توسط

پلارجیاریسم و چگونگی بررسی کپی بودن مقالات

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح پلارجیاریسم و چگونگی بررسی کپی بودن مقالات پرداخته است.

پلاجیاریسم چیست؟

پلاجیاریسم که با نام های دیگر هم معرفی می شود که مانند سرقت ادبی، مشابهت علمی که به معنای این میباشد که عین جملات یا به صورت کپی برداری یا الهام گرفته از مقالاتی که در حال حاضر به چاپ رسیده اند را استفاده کنیم.

قطعا برای اثبات کردن هر مقاله یا هر نوشته یا تحقیقی نیاز داریم از مقالاتی استفاده کنیم که در مورد موضوع بحث قبلا بحث شده و تحقیقات و مقاله هایی در خصوص موضوعات به کاربرد شده باشد که به نتایجی دست پیدا کرده اند ولی این نکته قابل ذکر است که استفاده از نتایج مقالات دیگر باید درحد معقول و قبل قبولی باشد.

اسم های دیگری که به پلاجیاریسم نسبت می دهد عبارتند از: پلاجیاریزم، پلاجریزم و به عبارتی دیگر که بالاتر گفته شد سرقت ادبی.

پلاجیاریسم انواع گوناگونی دارد که از جمله آنها کپی پیست بودن مستقیم و بدون ذکر منبع می باشد و یا یک نمونه دیگر کپی برداری از متنی دیگر بدون بازنویسی و پارافریز آنها می باشد.

سایت های رایگان وجود دارند برای بررسی پلاجیاریسم که معایب و محدودیت هایی را برای تشخیص پلاجیاریسم مشخص می کند، یعنی چند محدودیت جدی که محققین را با تردید روبه رو می کند که شامل موارد زیر می باشد:

1.ناتوانی در جستجوکردن متن در مقالات تمام ناشران به خصوص انتشارات مهم و برجسته

2.محدود بودن جستجوها به متون و نوشته های آنلاین رایگان

3.محدودیت هایی از قبیل استفاده کمتر از لغات

4.تخصصی نبودن جستجوها با توجه به محتوای متون و نوشته ها

5.وجود صفحاتی که در بسیاری از سایت ها تبلیغ می کنند.

در ادامه مطلب می توان گفت: یکی از مهم ترین و معتبرترین و کارآمد ترین ابزار برای تشخیص سرقت ادبی یا دستبرد علمی سایت یا ابزار «آیثنتیکیت» می باشد، که تمام ناشران و کتابخانه های آنلاین معتبر مانند وایلی و ساینس دایرکت از این نرم افزار مهم و کاربردی استفاده می نمایند. این نرم افزار بصورت آنلاین و به صورت مرورگر اینترنتی می باشد و نیاز نیست این اپلیکیشن را برروی کامپیوترهای شخصی خود نصب نمود.

 

پلاجیاریسم

 سایت های رایگان برای چک کردن آنلاین مقاله ها یا فایلهای 

www.checktext.org

www.duplichecker.com

www.smallseotools.com

www.plagtracker.com

www.dustball.com

www.plagiarsisma.net

 معرفی ابزارها و نحوه استفاده از آنها اشاره می کنیم

درمورد بررسی کردن پلاجیاریسم می خواهیم 4 ابزاری را به شما معرفی کنیم که مشابهت را تشخیص دهد البته این ابزارها برای سهولت دسترسی رایگان می باشد ولی نمیتوان گفت کیفیت بالایی دارد اما وضعیت کلی مقاله یا تحقیق مناسب و قابل تامل می باشد.

4ابزاری آنلاین و رایگان که کپی بودن مقاله را بررسی می کند:

Searchenginereports.net.1

این برنامه بسیار کارآمد برای بررسی کپی بودن مقاله ادبی می باشد زیرا سادگی در این برنامه و رابط کاربری آسان که دارد، می توان از آن استفاده نمود.

وقتی وارد این برنامه یا سایت می شویم باید به بخش «پلاجیاریسم چکلر» می توانید با کپی کردن متن خود داخل کادر و یا آپلود نمودن فایل در فرمت تکست یا فایل ورد و زدن دکمه «چک برای پلاجیاریسم» به بررسی فایل خود از نظر کپی بودن یا مشابهت داشتن با مقاله ی دیگری از نظر پلاجیاریسم بررسی و مشخص کرد. در قسمت گزارش آنلاینی که این سایت برای بررسی ارائه می دهد می توان، مشاهده نمود که چه میزان از فایل بررسی شده، دچار پلارجیاریسم شده است و چه میزانی از فایل کپی می باشد و یا به عبارتی دچار پلارجیایسم شده است. در توضیحاتی که قسمت گزارش به ما می دهد می توان به صورت جزئی جمله هایی که مشابهتی با مقاله دارند یا کپی می باشند را تشخیص داده و مشاهده کرد که در پایان گزارشی مبتنی بر یک فایل که به صورت  پی دی اف می باشد، را به صورت یک فایل به ما تحویل داده و مشاهده نمود.

باید به این نکته توجه نمود که این ابزار یا سایت آنلاین نوشته یا تحقیق مارا صرفا با محتواهای آنلاین منتشر می کند و درسطح وب بررسی و مشخص میکند تا به منابع علمی شناخته شده ای دست پیدا نکنیم و در نتیجه گزارش آن را که دارای کم و کاستی هایی می باشد را برای ما مشخص نماید.

یک مزیت خوبی که این سایت دارد، این است که هیچ فایلی را در دیتابیس خود ذخیره نمیکند و تمامی فایل هایی را که بررسی کردید را بعد از گزارش گیری پاک می کند.

 

Plagramme .com.2

دومین سایت یا ابزاری که می توان پلاجیاریسم را درآن بررسی نمود، این ابزار است که دارای دوقسمت پولی و رایگان قابل استفاده است که دقت بالایی در تشخیص و بررسی پلاجیاریسم دارد و طی بررسی های انجام شده از طرف تیم همین سایت میتوان متوجه شد که تا حد قابل قبولی به درصد نرم افزارهای تخصصی و غیررایگان نزدیک می باشد، نکته قابل توجه در این سایت این است که وقتی می خواهد میزان درصد پلاجیاریسم برای هر مقاله را رایگان به ما ارائه می دهد ولی برای دریافت گزارش کامل و جزئیات آن باید به سایت هزینه ای حدود 7 دلار پرداخت کرد.(که می توان گفت این یکی از معایب این سایت می باشد)

و نکته دیگری که در رابطه باااین سایت می باشد این است که نیاز به ثبت نام اولیه داخل سایت دارد و پس از تایید ایمیلی که از طرف سایت به ارسال می شود می توان به مدت نامحدود از فایلهای خود گزارش گیری کرد و نکته قابل ذکر دیگر این است که باید فایل خود را در پنل کاربری که خود سایت به شما ارائه می دهد ، بارگذاری کرد.

کار با این سایت بسیار ساده می باشد و پس از آپلود کردن فایل خود می توان منوی«پیپرز» را به کلیک کرد و به راحتی و سهولت به قسمت رایگان آن که گزارش گیری است، پرداخت.

Essay writing service.3

یکی از دیگر این سایت ها، سایت ایزی می باشد که بسیار کارآمدتر از دو سایت قبلی می باشد و این سایت سرویس های آنلاین بهتری نسبت به بقیه سرویس های آنلاین در اختیار ما می گذارد و این سایت تخصصی تر به بررسی مقالات و کپی بودن یا همان پلاجیاریسم می پردازد. این سرویس در آمریکا قرار دارد و خدمات بسیار متنوع و گسترده در حوزه مشاوره مقالات، نگارش و بررسی متن سخنرانی ها و بررسی مقالات از جنبه گرامری و پارافریز و بازنویسی مقاله و تحقیق و خدماتی که مربوط به پلاجیاریسم را به ما ارائه می دهد.

در قسمت یا بخش پلاجیاریسم می توانیم با قرار دادن فایل متنی یا فایل تحقیق خود را در کادر مربوط و یا بارگذاری فایل در فرمت هایی که در سایت ذکر شده به بررسی آنها از نظر کپی بودن می پردازد و همچنین از امکانات بسیار خوبی که برای بررسی دقیق تر محتوا قرار داده شده است و باید این نکته را توجه داشت که برای اینکه گزارشی به صورت آنلاین در اختیار ما بگذارد، باید باتوجه به گرینه هایی مانند مقاله و محتوای وبسایت و یا رزومه را انتخاب کرد و بعد از وارد کردن عنوان برای فایل یا محتوا روی گزینه «چک مای ایزی» کلیک نمود تا گزارش را تحویل ما دهد و در گزارش تحویلی که برای ما ارسال می کند میزان یکی بودن مقاله و قسمت هایی که دچار پلاجیاریسم شده است را با منبع اصلی برای بررسی به ما نمایش می دهد.

Quetext.4

چهارمین ابزار یا سایتی که قرار است معرفی کنیم این سایت می باشد که بصورت آنلاین است و در شهر تگزاس و ایالات میزوری آمریکا واقع شده است. این سایت دارای دوتا قسمت اشتراک ماهیانه می باشد که یک قسمت آن رایگان و قسمت دیگری آن با پرداخت حق اشتراک (9 دلار) می باشد.

این سایت آنلاین محتوا یا فایل شمارا با بیلیون ها وبسایت آنلاین، میلیون ها کتاب آنلاین و یک میلیون مقاله علمی و تخصصی مقایسه و تطبیق می دهد و یک گزارش کلی در اختیار ما قرار می دهد که میتوانیم در قسمت رایگان متن مقاله خود را در صفحه اصلی و در کادر مشخص شده کپی نمود تا بررسی و درخواست پلاجیاریسم خود را به ما تحویل دهد. این سایت به دلیل سرعت خوبی که دارد محتوا یا فای شما را در چندین دقیقه بررسی کرده و درصد پلاجیاریسم مقاله یا متن را به همراه منابعی که آنها استفاده شده را در اختیار ما قرار میدهد.

تفاوتی که قسمت اشتراکی مقاله با قسمت رایگان دارد این است که محدودیت در تعداد کلمات و بارگذاری فایل است و در بخش رایگان شما نیازی به عضویت و ثبت نام در سایت را ندارید ولی نکته مهم این است که شما کمتر از 500 کلمه برای هربار بررسی را دارید و همچنین قادر نیستید فایل خود را آپلود کنید که البته این معایب برای قسمت اشتراکی نخواهد بود و به راحتی و سهولت می توان گزارش خود را تحویل گرفت.

در این مقاله به 4 ابزار رایگان و آنلاین که بررسی پلاجیاریسم مربوط می شد و دارای محبوبیت بیشتری برای کاربران بود، پرداختیم و به شما دوستان معرفی شد و برای تاکید بیشتر این نکته را توجه داشته باشید اگر برای امور تخصصی مانند ارسال مقاله به مجلات معتبر باید از ابزارهای پیشرفته تری بنام های «آتینیکیت» و یا «ترنتین» که دسترسی به دیتابیس های بزرگی به انتشارات علمی عظیمی دارد، بهره برد ولی بطور کلی این ابزارها بیشتر به بررسی کلی محتوا های شما مانند مقاله یا تحقیق یا پست های وبسایت مناسب و کاربرد فراوان دارد.

گردآورنده: سرکار خانم پریناز زارع

/0 دیدگاه /توسط

ژن درمانی

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح ژن درمانی  پرداخته است

ژن درمانی

ژن های موجود در سلولهای بدن نقش مهمی در سلامتی ما دارند.در حقیقت ، یک ژن معیوب می تواند ما را بیمار کند. گاهی اوقات همه یا بخشی از یک ژن معیوب و یا از بدو تولد مفقود است ، یا یک ژن می تواند در طول زندگی بزرگسالان تغییر یا جهش یابد.  هر یک از این تغییرات می تواند نحوه تولید پروتئین را مختل کند و این می تواند به مشکلات سلامتی یا بیماری کمک کند.

با شناخت این موضوع ، دانشمندان ده ها سال در تلاش بودند تا روش هایی را برای اصلاح ژن ها یا جایگزینی ژن های معیوب با ژن های سالم برای معالجه ، درمان یا جلوگیری از بیماری یا وضعیت پزشکی به کار گیرند.در ژن درمانی ، دانشمندان بسته به مشکلی که وجود دارد می توانند یکی از چندین کار را انجام دهند.  آنها می توانند ژن دیگری را که مشکل پزشکی ایجاد نمی کند جایگزین کنند، ژن هایی را برای کمک به بدن در معالجه بیماری یا بعنوان جایگزین برای ژن هایی که مشکل ایجاد می کنند ، اضافه کنند. به منظور قرار دادن ژن های جدید به طور مستقیم در سلول ها ، دانشمندان از وسیله ای به نام “وکتور” استفاده می کنند که از نظر ژنتیکی برای انتقال ژن استفاده می شود.

ژن درمانی می تواند برای اصلاح سلول ها، داخل یا خارج از بدن مورد استفاده قرار گیرد.  هنگامی که این کار در داخل بدن انجام شود ، پزشک، وکتور حامل ژن را مستقیماً در قسمتی از بدن که دارای سلول های معیوب است ، تزریق می کند. در نوعی از ژن درمانی که برای اصلاح سلولها در خارج از بدن مورد استفاده قرار می گیرد، می توان خون، مغز استخوان یا بافت دیگری را از بیمار گرفت و انواع خاصی از سلول ها را می توان در آزمایشگاه از هم جدا کرد.  وکتور حاوی ژن مورد نظر در این سلول ها وارد می شود؛  سلول ها در آزمایشگاه تکثیر می شوند و دوباره به بیمار تزریق می شوند، که در آنجا به تکثیر خود ادامه می دهند و در نهایت اگر درمان موفیت آمیز باشد،ژن‌های جدیدی که توسط وکتور وارد شده‌اند می‌توانند سبب تولید پروتئین‌های عملکردی شوند و اثر مورد نظر را ایجاد کنند.

 

وکتورهای ویروسی

بسیاری از وکتورهای انتقال ژن،از ویروس‌ها استخراج شده اند.این ویروس‌ها اصلاح شده‌اند و بنابراین اگر در موارد انسانی به‌ کار برده شوند ایجاد بیماری نمی‌کنند.توانایی انتقال و تحویل ژن‌های درمانی باعث شده که این ویروس‌ها مناسب طراحی برای سیستم‌های وکتوری شوند.اخیرا دامنه‌ی میزبان و ساختارهای ژنومیک وکتورهای ویروسی در کاربردهای آزمایشگاهی و کلینیکی  بسیار گشترش یافته است. ویروس‌های خاص به دلیل گنجایششان در دریافت ژن‌های خارجی و توانایی آن‌ها برای انتقال موثر و در نتیجه بیان ژن‌های کارآمد،بعنوان وسیله برای انتقال ژن‌ها انتخاب می‌شوند.این‌ها دلایل اصلی این است که وکتورها از ویروس‌ها استخراج می‌شوند و در بیش از 70% ژن‌درمانی‌های کلینیکی در سراسر جهان بکار می‌روند.از این جایی که این وکتورها  دارای مزایا و محدودیت‌های منحصر به فردی هستند،هریک از آن‌ها دارای کاربردهایی هستند که مناسب ویژگی آن‌هاست. کاربردهای وکتورهای ویروسی در سالهای اخیر پیشرفت‌های دلگرم کننده در ژن درمانی پیدا کرده اند.  پیشرفت های چشمگیر در مهندسی وکتور ، انتقال و ایمنی ، درمان مبتنی بر وکتور ویروسی را در خط مقدم پزشکی مدرن قرار داده است.  بردارهای ویروسی برای معالجه بیماریهای مختلفی از جمله متابولیک ، قلب و عروق ، عضله ،ماهیچه‌های قلبی، خون شناسی ، چشم پزشکی و عفونت ها و انواع مختلف سرطان استفاده شده اند.  پیشرفت های اخیر در زمینه ایمونوتراپی ، هر دو روش پیشگیری و درمانی را ارائه داده است.تعدادی از مطالعات بالینی اثربخشی درمانی و پیشگیری کننده در مدلهای جانوری و علاوه بر این در آزمایشات بالینی را نشان داده اند.  چندین داروی وکتور ویروسی نیز در سطح جهان مورد تأیید قرار گرفته است.

امروزه، هر دو ناقل ویروسی و غیر ویروسی مورد استفاده قرار می‌گیرند و درحال توسعه و تغییر و پیشرفت هستند اما  از آنجا که این بررسی بر روی ناقلین ویروسی متمرکز است، رویکردهای ژن درمانی غیر ویروسی در ادامه بحث نخواهد شد.  در عوض، مروری بر بردارهای مختلف ویروسی مبتنی بر آدنوویروس‌ها ، ویروس‌های مرتبط با آدنو (AAV) ،  رتروویروس‌ها ، ویروس‌های هرپس سیمپلکس (HSV) ،لنتی ویروس‌ها بحث خواهد شد.

 

انواع وکتورهای ویروسی

وکتورهای رتروویروسی با ژنوم سلول آلوده ادغام می شوند. آدنوویروس dsDNA بدون پوشش دارای ظرفیت بسته بندی 7.5 کیلوبایت از DNA خارجی است که بیان اپیزومی کوتاه مدت ژن موردنظر در طیف نسبتاً وسیعی از سلولهای میزبان را فراهم می کند.وکتورهای آدنوویروسی می‌توانند به طور موثری ژن‌ها را به انواع گسترده ای از سلولهای تقسیم شونده و غیر تقسیم شونده وارد کنند اما حذف ایمن سلول های آلوده معمولاً بیان ژن ها را در بدن محدود می‌کند. ویروس های هرپس سیمپلکس می‌توانند مقادیر زیادی از DNA های خارج ژنومی را منتقل کنند اما با این حال، سمیت و محافظت از بیان ژن به عنوان چالش باقی مانده است. ‏AAV نیز بسیاری از سلول های تقسیم شونده و غیر تقسیم شوند را آلوده میکند اما DNA آن ظرفیت محدودی دارد. وکتورهای AAV ژنوم ssRNA کوچکی را حمل می کنند ، که امکان انتقال درج های 4 کیلوبایتی را فراهم می آورد.  به طور کلی ، AAV بیان طولانی مدت ژن را از طریق ادغام کروموزومی فراهم می کند.  یک محدودیت در استفاده از AAV مربوط به پاسخ ایمنی ناشی از تجویز مکرر است.  با استفاده از یک سروتیپ AAV متفاوت برای هر بار استفاده مجدد ، این مشکل حل شده است.  موضوع دیگر مربوط به ظرفیت بسته بندی محدود DNA خارجی در ذرات AAV نوترکیب است.  این کمبود توسط طراحی وکتورهای دوگانه AAV برطرف شده است.

رتروویروس‌ها دارای ژنوم ssRNA با ساختار پوششی هستند.این ویروس‌ها از جمله وکتورهایی هستند که ماده ژنتیکی خود را که شامل ژن جدید نیز می‌باشد،با کروموزوم سلول انسانی ادغام می‌کنند در حالیکه سایر ویروس‌ها همچون آدنوویروس‌ها،DNA خود را وارد هسته‌ی سلول می‌کنند اما این DNA با کروموزومی ادغام نمی‌شود.رتروویروسها می توانند حداکثر 8 کیلوبایت درج خارجی را در خود جای دهند و وکتورهای هدف استاندارد را برای برنامه های کاربردی ژن درمانی طولانی مدت نشان دهند.  یکی از اشکالات رتروویروسها عدم توانایی آنها در آلوده کردن سلولهای تقسیم‌نشده است که سبب می‌شود  استفاده از وکتورهای لنتی ویروسی برای ژن درمانی گسترش یابد.  اگرچه لنتی ویروس ها متعلق به خانواده رتروویروس‌ها هستند، اما این قابلیت را دارند که سلول های تقسیم شونده و غیر تقسیم شونده را با ایجاد کمترین سمیت سلولی،تحت تاثیر قرار دهند.

خطرات و چالش ها

مفهوم ژن درمانی ساده به نظر می رسد ، اما کاملاً پیچیده است و مشکلات و خطرات بیشماری وجود دارد که از ژن درمانی با استفاده از وکتورهای ویروسی جلوگیری می کند. ویروس ها معمولاً می توانند بیش از یک نوع سلول را آلوده کنند.  بنابراین، هنگامی که از ناقل ویروسی برای انتقال ژن به بدن استفاده می شود ، ممکن است سلول های سالم و همچنین سلول های سرطانی را آلوده کند.

خطر دیگر این است که ممکن است ژن جدید در جای اشتباهی در DNA قرار بگیرد، احتمالاً باعث جهش مضر برای DNA یا حتی سرطان می شود.  این در کارآزمایی های بالینی برای بیماران نقص ایمنی ترکیبی شدید وابسته به X (X-SCID) اتفاق افتاده است، که در آن سلولهای بنیادی خونساز با استفاده از یک رتروویروس با تراریختگی اصلاحی ترشح شده و این منجر به ایجاد لوسمی سلول T در 4 بیمار از 20 بیمار شد.

علاوه بر این، هنگامی که از ویروس ها برای انتقال DNA به سلول های بدن استفاده می شود، احتمال کمی وجود دارد که این DNA به طور ناخواسته وارد سلول های تولید مثلی بیمار شود.  اگر این اتفاق بیفتد، ممکن است تغییراتی ایجاد کند که اگر بیمار پس از معالجه صاحب فرزند شود، ممکن است به او منتقل شود.

نگرانی های دیگر شامل این احتمال است که ژنهای منتقل شده بیش از حد بیان شوند و پروتئین از دست رفته ای را تولید کنند که مضر باشد. همچنین این که وکتور ویروسی می تواند یک واکنش ایمنی ایجاد کند و یا ویروس می تواند از بیمار به افراد دیگر یا محیط منتقل شود.

با این حال، پزشکان و دانشمندان در تلاش هستند تا مشکلات احتمالی موجود را برطرف کنند.  آنها قبل از انجام آزمایشات بالینی در انسان از آزمایش حیوانات و سایر اقدامات احتیاطی برای شناسایی و جلوگیری از این خطرات استفاده می کنند.قبل از اینکه یک شرکت بتواند یک محصول ژن درمانی را برای استفاده در انسان به بازار عرضه کند و ژن درمانی عملا برای درمان یک بیمار مورد استفاده قرار بگیرد،دانشمندان باید از پس چالش‌های بسیاری بربیایند، از جمله این که باید آزمایش ژن درمانی از نظر ایمنی و اثربخشی انجام شود تا دانشمندان FDA بتوانند در نظر بگیرند که آیا خطرات درمانی با توجه به مزایای آن قابل قبول است یا خیر.همچنین باید بهترین راه‌ها را برای وارد کردن ژن‌ها و هدف قرار دادن سلول‌های خاص پیدا کنندو نیز اطمینان حاصل کنند که ژن‌ها کاملا توسط بدن کنترل می‌شوند.

ژن درمانی این نوید را برای تبدیل دارو و ایجاد گزینه هایی برای بیمارانی که با بیماری های دشوار و حتی غیر قابل تحمل زندگی می کنند ، داشته است.  از آنجا که دانشمندان به پیشرفتهای چشمگیری در این روش درمانی ادامه می دهند ، FDA متعهد است با بررسی سریع درمان های پیشگویی کننده که امکان نجات جان انسان ها را دارند ، به سرعت بخشیدن به پیشرفت کمک کند.

 

گردآورنده: سرکار خانم لیلا تنهایی

/0 دیدگاه /توسط

آپوپتوز و نکروز

سایت ویستاژن در این مقاله به بین تفاوت نکروز  و آپوپتوز پرداخته است.

آپوپتوز (Apoptosis) چیست؟

آپوپتوز چندین مسیر پیام رسانی سلولی را تلفیق می کند یعنی تصمیم گیری برای مرگ یا ادامه زندگی یک سلول. سلول هایی که آلوده شده اند و یا آسیب دیده اند یا به پایان عمر عملکردی خود رسیده اند وارد یک برنامه خودکشی سلولی کنترل شده به نام آپوپتوز می شوند. مرگ سلولی برنامه ریزی شده نقش مهمی را در طیف گسترده ای از فرآیندهای فیزیولوژیکی هنگام رشد جنین و در بافت های بالغ ایفا می کند. در بیشتر موارد ، مرگ سلولی فیزیولوژیکی با آپوپتوز برخلاف نکروز رخ می دهد. نقص در تنظیم مرگ سلولی آپوپتوز به بسیاری از بیماری ها ، از جمله اختلالات در هنگام تجمع سلول ها (سرطان) یا از بین رفتن سلول (سکته مغزی ، نارسایی قلبی) منجر می شود.

آپوپتوز یک پدیده مورفولوژیکی است. همانطور که با کمک میکروسکوپ نوری (یا ترجیحاً الکترونی ) مشاهده می شود، این فرآیند شامل تراکم کروماتین و قطعه قطعه شدن هسته ای (پیکنوز) و سایر اندامک ها ، خونریزی غشای پلاسما و کوچک و چروکیده شدن سلول است. سرانجام، سلول ها به قطعات کوچک احاطه شده توسط غشاها (اجسام آپوپتوز) شکسته می شوند، که تکه های سلول درون وزیکول هایی بسته بندی شده و با فاگوسیتوز بدون ایجاد پاسخ التهابی پاک می شوند. سلول های مجاور از تخریب درامانند، زیرا اگر آنزیم های هضم کننده سلول در حال آپوپتوز به بیرون نشت کند می تواند موجب صدمه به آنها می شود. رها شدن اجسام آپوپتوز همان چیزی است که الهام گرفته از اصطلاح “آپوپتوز” از یونانی ها، به معنی “خاموش شدن” و یا برگ های در حال سقوط در پاییز از درختان برگریز است.

آپوپتوز در جریان تکوین رویانی به طور گسترده مشاهده می شود و نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. جزییات مولکولی مربوط به آپوپتوز با بررسی مراحل جنینی یک کرم از خانواده نماتود ها به نام سینورا بدیتیس الگانس توسط محققان آشکار شد. از آنجایی که کرم بالغ تنها در حدود هزار سلول دارد محققان توانستند دودمان تک تک سلول ها را بررسی کنند. خودکشی دوره ای سلول ها 131 بار طی نمو کرم و دقیقا در نقاط مشخصی از دودمان سلولی هر کرم اتفاق می افتد . در کرم ها و سایر گونه ها، آپوپتوز توسط پیام هایی آغاز می گردد که سیر زیادی از پروتئین های مسئول خودکشی را در سلول های محکوم به مرگ فعال می کند . بررسی های ژنتیکی بر روی این کرم دو ژن کلیدی برای این فرآیند را مشخص کرده است که  Ced-3و Ced-4  هستند. این پروتئین ها و بسیاری از پروتئین های دیگری که در روند آپوپتوز فعالیت دارند به طور پیوسته در سلول وجود دارند ، اما به شکل غیرفعال هستند. بنابراین فرآیند فعال شدن پروتئینی در تنظیم این فرآیند تاثیر دارد، نه سنتز پروتئین .

آپوپتوز توسط کاسپازها ایجاد می شود

چه عواملی باعث ایجاد این تغییرات مورفولوژیکی می شود که ما آن را آپوپتوز می دانیم و تغییرات بیوشیمیایی که اغلب با این پدیده همراه است؟ پاسخ پروتئازها است.

در این کرم ، پروتئین Ced-9 موجود در غشای خارجی میتوکندری نقش اصلی را در تنظیم فرآیند آپوپتوز بر عهده دارد و در غیاب پیام فعال کننده آپوپتوز ، به عنوان عامل بازدارنده در این فرآیند قرار می گیرد . هنگامی که پیام مرگ سلولی صادر شود این سد شکسته شده و مسیر آپوپتوز موجب فعال شدن پروتئاز ها ، نوکلئاز ها و آنزیم هایی که موجب شکسته شدن پروتئین ها و DNA ها می شود ، می گردد . پروتئاز های اصلی در آپوپتوز ، کاسپازها هستند و در نماتود ها اصلی ترین کاسپاز Ced-3 می باشد .

مسیر های آپوپتوزی و پیام های فعال کننده آنها 

در انسان و سایر پستانداران ، مسیرهای بسیاری ، مشتمل بر 15 نوع مختلف از کاسپازها در فرآیند آپوپتوز دخیل هستند مسیری که مورد استفاده قرار می گیرد بسته به نوع سلول و پیامی است که برای فعال کردن آپوپتوز صادر شده است . یکی از مسیر های اصلی از طریق پروتئین های  میتوکندری است . پروتئین های آپوپتوزی موجب ایجاد سوراخ های بسیار ریزی در غشای خارجی میتوکندری می شوند و این خود باعث نشت پروتئین هایی از میتوکندری به بیرون می شوند که فرآیند آپوپتوز را پیش می برد . نکته ی جالب اینجاست که یکی از آنها سیتوکروم C است ، پروتئینی که در سلول های سالم برای زنجیره انتقال الکترون در میتوکندری ها مورد نیاز است . اما هنگامی که از میتوکندری آزاد می شود به عنوان عامل مرگ فعالیت می کند . فرآیند آپوپتوز میتوکندریایی در پستانداران از پروتئین های مشابهی استفاده می کند که در نماتود ها وجود دارد مانند Ced-3 وCed-4 وCed-9 .

در فرآیند آپوپتوز ، پروتئین ها پیام های مربوط به مسیر های مختلف آپوپتوز را در یک زمان تلفیق کرده و منجر به آپوپتوز سلول می شوند . اکثر اوقات منشا پیام از خارج سلول است مثلا از سلول همسایه ترشح شده است . هنگامی که مولکول حاوی پیام آپوپتوز به گیرنده خود در غشای سلول متصل می شود موجب فعال شدن کاسپازها و سایر آنزیم های آپوپتوزی می گردد بدون اینکه مسیر میتوکندریایی دخیل باشد . دو نوع دیگر از این پیام ها از داخل سلول منشا می گیرند؛یکی از داخل هسته هنگامی که DNA به طور غیرقابل جبرانی تخریب شده باشد و دیگری از شبکه آندوپلاسمی هنگامی که شکل فضایی بسیاری از پروتئین های درونی آن تغییر یابد . در سلول های پستانداران تصمیم به زنده ماندن بستگی به مجموع پیام های حیات یا مرگی دارد که دریافت می کند .

خودکشی سلول ها یک مکانیسم ضروری برای نمو و بقای جانداران است . تشابه بین پروتئین های آپوپتوزی در پستانداران و نماتود ها همچنین وجود آپوپتوز در قارچ های پرسلولی و حتی یک مخمر تک سلولی حاکی از آن است که این فرآیند خیلی زود در تکامل جانداران ایجاد شده است . در مهره داران آپوپتوز فرآیندی ضروری برای نمو سیستم عصبی و عملکرد صحیح سیستم ایمنی است و در انسان ها برای شکل گیری صحیح دست ها و پاها الزامی می باشد . شدت پایین تر آپوپتوز برای ایجاد پاهای پرده دار در ماکیان آبزی مثل مرغابی ها به کار می رود و به عکس ، حالت کامل آن در پاهای بدون پرده سایر مرغان قابل مشاهده است . همچنین در انسان ها عدم وقوع آپوپتوز به طور کامل ممکن است منجر به ایجاد انگشتان دست و پای پرده دار شود . شواهد محکمی دال بر اختلال در آپوپتوز در بیماری های تحلیل دهنده سیستم عصبی مثل پارکینسون و آلزایمر وجود دارد . همچنین سرطان می تواند از نقص در خودکشی سلولی ایجاد شود : برای مثال بین ملانوما ( تومور با منشا سلول های ملانین دار ) و اختلال در پروتئین مشابه Ced-4 در انسان رابطه ی محکمی کشف شده است . بنابراین این گونه به اهمیت ویژه ی مسیر های پیام رسانی مرگ سلولی پی می بریم .

نکروز (Necrosis)و تفاوت آن با آپوپتوز 

نکروز تعریفی از نوعی مرگ سلولی بوده است که فاقد ویژگی آپوپتوز ویا اتوفاژی است و معمولا کنترل نشده در نظر گرفته می شود . تحقیقات اخیر حاکی از آن است که با این حال وقوع و دوره ممکن است تنظیم شده باشد. بعد از ایجاد سیگنال و یا تخریب نکروز شامل علائم کنترل شده فرآیند هایی مانند اختلال عملکرد میتوکندری ، تخلیه ATP ، پارگی زودرس غشای پلاسما و … می باشد . علاوه بر این مهار پروتئین های خاص درگیر در تنظیم آپوپتوز یا اتوفاژی می تواند نوع مرگ سلولی را به نکروز تغییر کند . به همین دلیل است که در نکروز ، تروما و احتمالا برخی از انواع سلول های عصبی ، درک بیشتر ساختار بیوشیمیایی و تعریف مولکولی این فرآیند می تواند پیامد های بالینی مهمی داشته باشد .

مرگ سلولی می تواند از دست دادن غیرقابل برگشت از یکپارچگی غشای پلاسما باشد . از لحاظ معیارهای مورفولوژیکی سه نوع مرگ سلولی در سلول های پستانداران مشخص شده است . نوع اول آپوپتوز ، نوع دوم انباشت زیادی اتوفاژی دوغشایی که بوسیله  ایجاد خلا در سیتوپلاسم مشخص می شود . نوع سوم معروف به نکروز ، نوعی که ویژگی های فرآیند های نوع یک و دو را ندارد .

تعریف پایه ای نکروز در معیار های مورفولوژیکی پارگی اولیه غشا و اتساع ارگان های سیتوپلاسمی بخصوص در میتوکندری است .

تشخیص نوع مرگ سلولی بخصوص در نکروز بسیار مهم است که اغلب با ریزش سلول و آسیب شناسی های انسانی مرتبط است و می تواند منجر به التهاب موضعی شود . علاوه بر این به نظر می رسد که پاکسازی سلول های آپوپتوز متفاوت از سلول های نکروز عمل می کنند به طوری که سلول های آپوپتوز توسط فاگوسیت ها کاملا درگیر می شوند ، سلول های نکروز توسط یک مکانیسم درونی می شوند به این معنی که فقط قسمت هایی از سلول توسط فاگوسیتوز ها گرفته می شوند .

نکروز را به صورت زیر طبقه بندی می کنند :

  • نکروز فیبرینی
  • نکروز آبکی
  • نکروز پنیری
  • نکروز انعقادی
  • نکروز چربی

هر یک از این موارد می تواند نتیجه ی یک نوع بیماری مانند انفارکتوس ، بیماری ایمونولوژیک ، مسمومیت ، آبسه ، سینه پهلو و … در انسان باشد .

به طور کلی می توان گفت در نکروز برخلاف آپوپتوز سلول متورم می شود . در نکروز اجزای درون سلولی تخریب می شود مانند DNA ، ولی در آپوپتوز قطعه قطعه شدن آن را مشاهده می کنید . در واقع آپوپتوز مرگ برنامه ریزی شده ی سلول است و با مصرف انرژی همراه می باشد . توجه کنید که در آپوپتوز پاسخ التهابی برخلاف نکروز وجود ندارد و آسیبی به سلول های دیگر وارد نمی کند درحالی که در نکروز سلول های مجاور نیز نابود می شوند.

گردآورنده: سرکار خانم آیدا مظفرزاده 

/0 دیدگاه /توسط