سایت ویستاژن در این مطلب به معرفی رشته اپیدمیولوژی پرداخته است.

اپیدمیولوژی

علم اپیدمیولوژی، مطالعه نحوه انتشار بیماری ها و عوامل بیماری زا، توزیع بیماری ها در زمان ها و مکان ها، نژادها یا فرهنگ های خاص یا هر عاملی که به سلامت مربوط باشد، است.

این اصطلاح ابتدا به مفهوم (علم بررسی همه گیری بیماری های عفونی) بکار برده شده است اما امروزه با پیشرفت تمامی علوم و از جمله علم پزشکی و کنترل، بسیاری از همه گیری ها و تحولات اپیدمیولوژیک علل بیماری ها دامنه آن وسعت بیشتری پیدا کرده است.

اپیدمیولوژی اساس بسیاری از تحقیقات و یافته های پزشکی می باشد. در این روش که مطالعات اپیدمیولوژیک نامیده می شود، بروز و شیوع یک بیماری با عوامل خطر یا اصطلاحاً (ریسک فاکتورها) مرتبط می شود و با تلاش برای کاهش عوامل خطری که ارتباط آن ها اثبات شده است، بار بیماری ها کنترل می شود. همچنین در فرایند تشخیص با تمرکز بر میزان شیوع بیماری ها در مناطق مختلف، احتمال خطاهای تشخیص را کاهش می دهد. رشته اپیدمیولوژی قدمت به اندازه رشته پزشکی در ایران دارد، زیرا تحلیل داد های تولد و مرگ ، جمعیت در معرض خطر ، فصول شیوع و اوج بیماری ها و بسیاری مفاهیم دیگر حوضه پزشکی همگی در حوضه اپیدمیولوژی بررسی می شوند.

در کشور ایران، اپیدمیولوژی به عنوان حرفه ای مستقل در سال 1951 میلادی شناخته شد و اولین سازمان اپیدمیولوژی مسئول بررسی و کنترل همه گیری ها در آن سال تاسیس شد. دانش اموختگان رشته اپیدمیولوژی تفکر اپیدمیولوژیک را در جامعه و میان بخش های مختلف سیستم اداره جامعه گسترش می دهند و از این رو می توان گفت متخصصان این رشته در هر بخشی که مربوط به حوضه پزشکی و سلامت باشد، جایگاه ویژه خود را دارند.

دکتری اپیدمیولوژی در ایران در وزارت بهداشت و درمان تدریس می شود . متخصصان آن بعد از فارغ التحصیلی در مراکز آموزشی و پژوهشی و بیمارستانی و بهداشتی مشغول فعالیت می شوند. در مراکزی مثل انسیتو پاستور که کل مجموعه بر بیماری های عفونی بنا نهاده شده، دکتری اپیدمیولوژی جایگاه ویژه ای دارد و از این رو محققان شاغل در آن ها برای انتشار اطلاعات و داده های بیماری های به دست آمده در جامعه در این مراکز فعالیت می کنند.

اپیدمیولوژی

  • اهداف رشته اپیدمیولوژی

هدف از رشته اپیدمیولوژی این است که دانشجویان بعد از فارغ تحصیلی بتوانند در زمینه پژوهشی،

آموزشی و مدیریت و سلامت به شرح زیر فعالیت کنند

آموزشی

دانش آموختگان این دوره باید مبانی اپیدمیولوژی، مفاهیم اپیدمیولوژی نوین و آمار حیاتی در حد

توکسونومی های سه (تجزیه و تحلیل) آشنا شده باشد و یکی از شاخه های اپیدمیولوژی نوین و مدل های

آماری در حد کامل و متناسب با آخرین دستاوردهای علمی روز تخصص یابد.

علاوه بر آن باید مهارت های لازم برای تدریس را فرا گرفته و حداقل با 2 نرم افزار تخصصی مرتبط نیز آشنایی داشته باشد.

پژوهشی

دانش آموختگان این دوره باید بتوانند که با مشاهده دقیق نظام سلامت جامعه، مشکلات را شناسایی،

عناویین تحقیقاتی را تولید، پروژه های تحقیقاتی موثر را طراحی و هدایت نموده و بتوانند نتایج

بدست آمده را به دقت تحلیل و بر اساس مستندات بهترین راه حلها را ارایه نمایند. در این مسیر دانش

آموختگان باید بتوانند مدیریت پروژه تحقیقاتی و کار گروهی را به شکلی موثر طرح و هدایت کنند.

مدیریت سلامت

دانش آموختگان این دوره باید با مبانی مدیریت سلامت کشور در حد توکسونوم دو (درک و تفسیر) آشنا

باشند.

همچنین نقشه جغرافیایی بیماری های شایع کشور را در حد توکسونومی دو بداند و با دستورالعمل های

اصلی جاری در سیستم آشنا باشند و به صورت تخصصی و عمیق حداقل در یکی از حیطه های سلامت

جامعه و یا بیماری های شایع کشور در حد توکسونومی سه توانمند شده باشند.

  • جدول دروس امتحانی و ضرایب دروس دکتری اپیدمیولوژی

 

دروس امتحانی و ضرایب دروس دکتری اپیدمیولوژی به شرح زیر می باشد

نام درس تعداد سوالات ضریب
اصول و روش های اپیدمیولوژی و اپیدمیولوژی بیماری های شایع در کشور 80 5
روش های آمار زیستی 20 3
استعداد تحصیلی 30 1
  • جدول منابع دکتری اپیدمیولوژی

نام درس منابع
درس اصول و روش های اپیدمیولوژی و اپیدمیولوژی بیماری های شایع در کشور

 

– کتاب اپیدمیولوژی تالیف لئون گوردیس، مترجم دکتر حسین صباغیان و دکتر کوروش هلاکویی

نائینی، انتشارات گپ

 

– کتاب اپیدمیولوژی تالیف مازنر، مترجمان دکتر ناصری و دکتر ملک افضلی ، انتشرات مرکز نشر

دانشگاهی

درس روش های آمار زیستی – کتاب آماری و شاخص های بهداشتی تالیف کاظم محمد و وارتکش نهاپتیان، مترجم حسن ملک افضلی ، اتشارات سلمان

– کتاب آمار زیستی، تالیف رمضاتعلی خاوری نژاد ، انتشارات دانشگاه تربیت معلم

درس استعداد تحصیلی کتاب استعداد تحصیلی هادی مسیح خواه، آرش قوی پنجه و محمد وکیلی انتشارات خانه فرهنگ
  • رشته های مجاز برای ورود به دکتری اپیدمیولوژی

بر اساس قوانین حاکم بر آزمون های وزارت بهداشت و درمان، تنها رشته های مشخصی می توانند وارد

دکتری اپیدمیولوژی شوند. اسامی این رشته ها به شرح زیر می باشند:

دکتری عمومی پزشکی، داروسازی، دندان پزشکی، دامپزشکی، کارشناسی ارشد در یکی از رشته های

مصوب وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، کارشناسی ارشد جمعیت شناسی، جغرافیای پزشکی، آمار ریاضی.

 

درآمد و بازار کار اپیدمیولوژی

کسی که دکتری اپیدمیولوژی دارد می تواند به عنوان استاد دانشگاه و یا پژوهشگر در مراکز دانشگاهی و پژوهشی مرتبط مشغول به فعالیت شود.

علاوه بر این با دکتری رشته اپیدمیولوژی می توان که در مراکز درمانی و بیمارستانی در حوضه تصمیم

گیری های بهداشتی به عنوان مشاور مشغول به فعالیت شد.

اپیدمیولوژی

  • شرایط ادامه تحصیل رشته اپیدمیولوژی در خارج از کشور

برای ورود به مقطع کارشناسی ارشد اپیدمیولوژی و دکترای اپیدمیولوژی  فرصتها و موقعیتهای بسیاری در کشورهای مختلف جهان فراهم هست که علاقمندان این رشته را به خود جذب می کند. بسیاری از این فرصتها، بورسیه های بسیار چشمگیری به دانشجویان و فارغ التحصیلان اعطا می کنند که علاوه بر تامین بیشتر هزینه ها، دانشجویان می توانند مقداری از درآمد خود را هم پس انداز نمایند. همچنین فرصتهای کاری مناسبی برای فارغ التحصیلان این رشته وجود دارد که در صورت مناسب بودن شرایط و تخصص درخواست کننده کان، این فارغ التحصیلان می توانند در این فرصتهای کاری که شامل دانشگاهها، مراکز پژوهشی، سازمانها و شرکتهای بزرگ جذب شوند.

  • سخن آخر اینکه رشته اپیدمیولوژی از جمله رشته های علوم پزشکی می باشد که بسیاری از افرادی که علاقه به شناخت امراض و بیماری ها و روش های درمانی آنها دارند می توانند در این رشته مشغول به تحصیل شوند و همچنین شما باید بدانید که اگر در این رشته به خوبی مطالعات پزشکی انجام دهید، می توانید به موفقیت بسیار زیادی دست پیدا کنید و همچنین درآمد شما هم روز به روز افزایش پیدا می کند و بر همین اساس وقتی که این رشته را برای ادامه تحصیل خود انتخاب کردید باید تلاش خود را برای مطالعه و بررسی بیماری ها بیشتر و بیشتر کنید…

 

 

گردآورنده: جناب آقای حسن مسرور

سایت ویستاژن در این مطلب به معرفی رشته بیوفیزیک پرداخته است.

بیوفیزیک

رشته بیوفیزیک در اواسط قرن بیستم از سایر علوم پایه جدا شد و به عنوان یک زیرشاخه جدید مورد توجه قرار گرفت . این رشته منجر به کشف  DNA، تولید واکسن ، تصویربرداری ، روش های درمانی مانند دیالیز و پرتو درمانی در طول زمان شد و امروزه جایگزین کردن سوخت زیستی از میکروارگانسیم ها به جای بنزین از آخرین تحقیقات بیوفیزیکدان ها است . رشته ی بیوفیزیک ، یک رشته ی میانی بین فیزیک و زیست است که با استفاده از قوانین ، نظریه ها و فرمول های موجود در فیزیک می توانیم به بررسی و پژوهش در موجودات زنده بپردایم . در واقع بیوفیزیک می خواهد به بررسی فرآیند های زیستی بپردازد و علت واکنش ها و جا به جایی ها را با استفاده از قوانین فیزیک حل نماید که منجر به ساخت ابزارهایی قبیل هوش مصنوعی ، تولید الکتیریسیته از یک موجود زنده ، الگو برداری از DNA برای ایجاد یک حافظه ی کامپیوتری ، ساخت زیردریایی، رادارهای صوتی، بررسی آثار امواج ماکرویو و امواج الکترومغناطیسی بی‌سیم‌ بر مغز، … می شود. از این رو دانشجویان این رشته باید بر دروسی مانند ریاضی ، فیزیک، کامپیوتر و زیست شناسی و ابزارهای بیوانفورماتیکی تسلط لازم را داشته باشند.

رشته  بیوفیزیک 6 گرایش دارد 

 

۱ بیوفیزیک مولکولی:

بررسی ساختارهای فیزیکی، تنظیمات بیومولکول‌های سلولی و پدیده‌های مولکولی

۲- بیوفیزیک سلولی :

تمرکز بر اصول فیزیکی عملکرد سلول

۳- بیوفیزیک جمعیت‌های سلولی :

بررسی تقسیم و رشد سلول‌ها و مطالعه سلول‌های سرطانی

۴ بیوفیزیک فیزیولوژیک :

بررسی مکانیسم‌ها و عملکردهای اندام‌های مختلف بدن مانند قلب

۵- بیوفیزیک پرتوها و گرما :

بررسی اثرات ناشی از پرتوها بر سیستم‌های زنده

۶ –بیوفیزیک نظری :

مطالعه و بررسی مدل‌سازی سامانه‌های زیستی

دانشجویان این رشته توانایی هایی مانند تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از روشهای اندازه گیری و سنجش های کمی و ساختار ، مدل‌سازی رایانه ، علوم اعصاب ، مهندسی زیستی، فناوری نانو، بیومتریال ، تصویربرداری، برنامه‌های پزشکی را دارا می باشند و می توانند  در مراکز تحقیقاتی مثل انستیتو پاستور ، مرکز تحقیقات پلیمر و … ، هیئت علمی دانشگاه ها ، همکاری با موسسات و دانشگاه ها در امور پژوهشی ، تحقیق بر روی اندام های بدن مانند قلب ، به عنوان مدرس مدارس و دانشگاه ها مشغول به کار شوند .

افرادی که در مقطع کارشناسی به تحصیل در رشته زیست شناسی سلولی مولکولی بپردازند می توانند در مقطع کارشناسی ارشد گرایش بیوفیزیک را انتخاب کنند همچنین این امکان وجود دارد که دانشجویان کارشناسی بیوفیزیک در مقطع کارشناسی ارشد وزارت بهداشت در رشته های  رادیوبیولوژی و حفاظت پرتویی و فیزیک پزشکی ادامه تحصیل دهند . دانشجویان توجه داشته باشند که تمامی فارغ التحصیلان کارشناسی ارشد مجاز به شرکت در آزمون دکتری بیوفیزیک هستند .

دروس مقطع ارشد رشته بیوفیزیک 

بیوفیزیک غشا : مطالعه ساختار و عملکرد غشاهای سلولی، از جمله کانال‌های یونی، پروتئین‌ها

بیوفیزیک محاسباتی : استفاده از مدل سازی ریاضی برای مطالعه سیستم‌‌های بیولوژیکی و ساختار‌های بیومولکولی در سطح اتمی

مهندسی پروتئین: ایجاد و اصلاح پروتئین‌‌هابرای توسعه زیست شناسی مصنوعی ودرمان‌‌های جدید بیماری ها ساختار‌‌های مولکولی:  بررسی ساختمان مولکول‌‌های بیولوژیکی شامل پروتئین‌‌ها، اسید‌‌های نوکلئیک و لیپید‌‌ها

مکانیسم‌‌ها: استفاده از مکانیسم‌‌های فیزیکی برای توضیح وقایع فرآیند‌‌های بیولوژیکی مانند انتقال انرژی در غشا‌‌ها، حرکت سلولی و رفتار‌های الکتریکی سلول‌‌ها

تعداد کل واحدها  30:  واحد
دروس الزامی 14  :  واحد
دروس انتخابی 8: واحد
پایان نامه 8: واحد

 

دروس تخصصی الزامی کارشناسی ارشد

ردیف نام درس تعداد واحد
1 بیوشیمی فیزیک 2
2 بیوفیزیک پرتوی 2
3 بیوفیزیک غشا 2
4 بیوفیزیک مولکولی 2
5 روشهای بیوفیزیک 2
6 بیوفیزیک سلولی 2

دروس اختیاری کارشناسی ارشد

ردیف نام درس تعداد واحد
1 مدلسازی سیستم های زیستی 2
2 بیوانفورماتیک ساختاری 2
3 زیست حسگرها 2
4 سینتیک آنزیمی 2
5 بیوفیزیک و علوم دارویی 2
6 طراحی محاسباتی دارو 2

سمینار 1 و 2:  2 واحد

دروس مقطع دکتری بیوفیزیک :

تعداد کل واحدها  :36  واحد
دروس الزامی 14  :  واحد
رساله : 22 واحد

 

دروس جبرانی دکتری بیوفیزیک

عنوان درس تعداد واحد
بیوفیزیک سلولی 2
روش های بیوفیزیک 2
بیوفیزیک غشا 2
بیوفیزیک پرتو 2
بیوفیزیک مولکولی 2
بیوشیمی فیزیک 2

دروس تخصصی دکتری بیوفیزیک
عنوان درس تعداد واحد
سینتیک آنزیمی 2
زیست حسگر ها 2
بیوترمودینامیک 2
بیوالکترومغناطیس 2
بیوفیزیک کانال های یونی 2
بیوفیزیک و مهندسی بافت 2
پروتئومیکس 2
بیوفیزیک محیط زیست 2

توجه داشته باشید در این بخش تنها چند درس از دروس دو جدول موجود برای انتخاب واحد های دروس تخصصی دکتری بیوفیزیک آورده شده است.

پایان نامه:  8 واحد

معرفی دروس امتحانی
بیوفیزیک : ضریب  4 ، مجموعه زیست شناسی : ضریب 3 ، سلولی و مولکولی : ضریب 3 ،
مجموعه میکروبیولوژی : ضریب 1 ، بیوشیمی : ضریب 2 ، زبان عمومی و تخصصی : ضریب 2

 

منابع کنکور کارشناسی ارشد بیوفیزیک 
عناوین دروس امتحانی منابع
   
زبان عمومی و تخصصی ( انگلیسی ) ۱- کتاب گرامر کاربردی زبان انگلیسی، شهاب اناری و همکاران، انتشارات مبتکران.  2 – کتاب ۵۰۴ واژه ضروری تافل، انتشارات جنگل. 3 – کتاب انگلیسی برای دانشجویان رشته زیست شناسی سلولی مولکولی (English for the students of cell an molecular biology)، تالیف سعید آیریان، انتشارات سمت.  4 – کتاب انگلیسی برای دانشجویان رشته زیست شناسی (English for the students of biology)، تالیف حیدر آقابابا، انتشارات سمت.
مجموعه زیست شناسی 1 – بیولوژی کمپل، ترجمه آقای میرحبیبی و پویان
ژنتیک 1 – مبانی ژنتیک تألیف، دکتر محمد تقی آساد 2 – مبانی و مسائل ژنتیک ویلیام استانس فیلد، مترجم رضا محمدی
بیوشیمی 1 – بیوشیمی عمومی (جلد 1و 2) تألیف، دکتر پرویز شهبازی، دکتر ناصر ملک نیا 2 – مبانی بیوشیمی لنین جر، ترجمه دکتر رضا محمدی
سلولی و مولکولی Molecular cell biology (Harvey Lodish) — Essential cell biology (Alberts) Molecular biology of the cell- (Alberts) ـ زیست‌شناسی سلولی و مولکولی (احمد مجد ـ محمدعلی شریعت زاده) ـ بیولوژی سلولی و بیولوژی مولکولی (غلامرضا نورزاد) ـ مبانی زیست‌شناسی سلولی و مولکولی (دورو برتیس ـ ترجمه سیدعلی حسینی تهرانی و محمود عرفانیان احمدپور) ـ مبانی زیست مولکولی و مهندسی ژنتیک (گیتی امتیازی ـ محسن کریمی)
میکروبیولوژی 1 – میکروبیولوژی عمومی، دکتر فریدون ملک زاده 2 – بیوتکنولوژی میکروبی، دکتر فریدون ملک زاده 3 – میکروبیولوژی جاوتز 4 – میکروبیولوژی واکر 5 – میکروب شناسی پزشکی، دکتر پرویز ادیب فر 6 – ایمونولوژی ایوان رویت 7 – ایمونولوژی استیتنر 8 – ویروس شناسی فیلدز 9 – ویروس شناسی فنز 10 –  تک یاخته شناسی، دکتر محمدی 11 –  میکروبیولوژی محیطی، آب، پساب و خاک، دکتر اشرف السادات نوحی 12 –  میکروبیولوژی، آقای دکتر آموزگار
مجموعه ویروس شناسی ، قارچ شناسی و ایمنی شناسی 1 – ایمنی شناسی، ابوالعباس ترجمه خانم گیتی محمدی 2 – ویروس شناسی پزشکی فنر، ترجمه دکتر خزعلی 3 – میکروبیولوژی جاوتز (بخش ویروس شناسی)، دکتر خزعلی 4 – قارچ شناسی جاوتز (بخش قارچ شناسی)، دکتر خزعلی
بیوفیزیک 1ـ مصطفی رضایی طاویرانی، بیژن رنجبر، علیرضا زالی، کورش سایه میری، سیدحسن مقدم نیا، مهرناز مصطفوی، سعید حسامی تکلو، سمیه مهدوی، امیر رستمی، مینو شاهانی ـ بیوفیزیک ـ انتشارات اندیشه ظهور2ـ محمدرضا حسین دخت و جمشید خان چمنی ـ مبانی بیوفیزیک ـ دانشگاه فردوسی مشهد3ـ علی اکبر موسوی موحدی، علی اکبر صبوری و جمشید خان چمنی ـ روش‌های بیوشیمی و بیوفیزیک ـ انتشارات دانشگاه تهران 4ـ مصطفی رضایی طاویرانی، بیژن رنجبر ـ رضا یوسفی ـ حسین نادری منش ـ بیوفیزیک ـ انتشارات سنجش 5ـ علی اکبر صبوری، علی اکبر موسوی موحدی ـ ترمودینامیک شیمیایی ـ دانشگاه تهران 6ـ دکتر بیژن فرزامی ـ مبانی بیوشیمی فیزیک ـ انتشارات دانشگاه تربیت مدرس 7ـ دکتر محمد مسعود شوشتریان ـ بیوفیزیک ـ انتشارات دانشگاه پیام نور 8ـ ونهولد، کنسال، جانسون، کورتیس، مبانی بیوشیمی بیوفیزیک ـ ترجمه محمدرضا لایی ـ انتشارات دانشگاه مشهد

گردآورنده: سرکار خانم آیدا مظفرزاده

سایت ویستاژن در این مقاله به معرفی رشته پزشکی مولکولی در مقطع دکترا وزارت بهداشت پرداخته است.

معرفی رشته پزشکی مولکولی

رشته پزشکی مولکولی در مقطع دکترا تخصصی ترکیبی از خلاقیت و پژوهش های پایه و بالینی می باشد که تاکید بر یادگیری فعال و تحقیق به روز در عرضه علم پزشکی مولکولی می باشد.

این رشته تاکنون در ایران وجود نداشته است و برای اولین بار است که راه اندازی آن پیشنهاد می شود، اما این رشته در کشورهای مختلف اروپایی در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی به تربیت دانشجویان این مقطع پرداخته است.

ضرورت و علت وجود این رشته در سطح بین المللی تربیت نیروی انسانی در سطح دکترای تخصصی می باشد، که دانشجو بتواند تحقیقات یا پژوهش های خود را که مربوط به رشته پزشکی و در سطح سلولی، مولکولی و آزمایشگاهی طراحی و هدایت کنند که در راستای فراهم ساختن عرصه آموزشی و پژوهشی در حوزه بررسی بیماری ها و عوامل ایجاد کننده در سطوح مولکولی باشد.

مراکز تحقیقاتی در سالهای اخیر در رشد چشمگیری در این زمینه داشته اند و درگسترش علم این رشته نقش بسزایی ایجاد شده است.

تنها مشکل اصلی در مرکز تحقیقاتی بالینی فارغ التحصیلان با مدرک دکترای تخصصی این رشته آشنایی کامل به مفاهیم پزشکی در سطح سلولی و مولکولی بتوانند سبب گسترش تحقیقات علوم پایه در سطح گسترده تر و با کیفیت تر ایجاد شود. با توجه به تربیت دانشجویان در این رشته سبب می شود ارتقای کمی و کیفی تحقیقات در عرصه پزشکی میشود و مانع از هدر رفتن منابع انسانی و مالی خواهد شد و از آنجا که تحقیقات علوم پایه به ویژه ایمونولوژیک و ژنتیک در بسیاری از بیماری ها قابل تشخیص و درمان می باشد، ارزش و فایده این رشته را در زمان حال بیشتر خواهدکرد.

خلاقیت و نوآوری و بررسی آموخته ها و یافته ها و طراحهای تحقیقاتی در رشته پزشکی مولکولی که سبب رفع مشکلات موجود در زمینه بهداشتی و درمانی و درحیطه علم پزشکی شده است، کمک فراوانی به عصرحاضر بکند، که ارزش های بیشتری روی این رشته حاکم می شود.

اهداف کلی این رشته تربیت نیروی انسانی متخصص کارآمد و صاحب نظر در امور آموزشی و پژوهشی رشته پزشکی مولکولی مطابق با نیازهای زمان و جامعه می باشد.

دانش آموختگان این رشته باید؛

ـ توان آموزشی و پژوهشی را درمورد پزشکی مولکولی دارا باشد.

ـ تسلط کامل به روش های پیشرفته تحقیقات در پزشکی مولکولی و انتقال، توسعه و نیز خلاقیت در ابداع آنها

ـ توانمند به جدیدترین فنون و روش های آموزشی و پژوهشی پایه در پزشکی مولکولی باشند.

وظایف حرفه ای این دانشجویان شامل فعالیت های زیر می باشد

الف) وظایف آموزشی 

آموزش علم پزشکی مولکولی به دانشجویان در مقاطع مختلف جمع آوری و تهیه در سامانه آموزشی می شود که سبب می شود مقاطع تحصیلی مختلف تدوین درسنامه ها برای دروس پزشکی مولکولی بین آموزش پزشکی مولکولی و بیمار اولویت های بومی ایجاد شود.

ب) وظایف پژوهشی 

در خصوص این حیطه از وظایف که شامل؛ راهبری تیم تحقیقاتی، ارایه و نقد فرضیه های تحقیقاتی در زمینه پزشکی مولکولی، ارایه و انجام پروژه های تحقیقاتی در حوزه ژنتیک مولکولی و تجزیه و تحلیل نتایج تحقیق ها، ارایه مقاله ها و یافته های تحقیقاتی در کنگره های داخلی و خارجی، خلق روش های آزمایشگاهی و تشخیص در زمینه پزشکی مولکولی می باشد.

ج) وظایف خدماتی 

در این خصوص افراد توانمند دراین رشته می توانند در آزمایشگاه ها خدمت کرده که شامل توانایی های زیر می باشند

مسلط به اداره کردن پروژه های تحقیقاتی موسسات مختلف و ارایه خدمات در آزمایشگاه های تحقیقاتی صنایع مانند داروسازی، بیوتکنولوژی و ……… باشند.

شرایط و نحوه پذیرش در این رشته به شرح زیر می باشد

مقررات و ضوابط پذیرش و شرکت در آزمون ورودی این رشته مانند سایر رشته های مقطع دکترای تخصصی براساس دستورالعمل دبیرخانه شورای آموزش علوم پایه پزشکی، بهداشت و تخصصی می باشد. آزمون ورودی در دومرحله به صورت امتحان کتبی و مصاحبه حضور برقرار می شود.

دانش آموختگان مقاطع دکتری عمومی پزشکی، دندانپزشکی، داروسازی، دامپزشکی و مقاطع تخصصی و فوق تخصصی پزشکی و یا کارشناسی ارشد رشته های فیزیولوژی، ژنتیک انسانی، بیوتکنولوژی پزشکی، خون شناسی آزمایشگاهی و بانک خون، ویروس شناسی، میکروبیولوژی، زیست شناسی با گرایش غیرگیاهی، ایمونولوژِی، بیوشیمی و تغذیه اجازه شرکت در امتحان این رشته را دارند.

موارد امتحانی آزمون ورودی و ضرایب هرکدام

نام درسضریب
اپیدمیولوژی و آمار حیاتی2
فیزیولوژِی پزشکی1
بیوشیمی و ژنتیک3
ایمونولوژی و میکروب شناسی2
شرایطی که برای راه اندازی این رشته نیاز است عبارتند از

راه اندازی این رشته مطابق مصوبات شورای گسترش و ارزیابی دانشگاههای علوم پزشکی می باشد که فقط در دانشگاههای قابل برگزاری می باشد که مراکز تحقیقاتی آنها از نظر اجرای برنامه ها به تایید معاونت تحقیقات و فناوری برسد و پایان نامه دانشجویان دوره فوق در این مراکز صورت گیرد و با توجه به شرایط فوق رشته های مشابه مثل رشته پزشکی مولکولی در داخل کشور ایران موجود نیست ولی بررسی ها نشان می دهد تعداد قابل توجهی از دانشگاههای در سطح دنیا در این مقطع و این رشته دانشجو می پذیرد و تعداد این دانشگاهها در حال افزایش می باشد.

 

دروس اختصاصی اجباری (core) برنامه آموزشی دوره دکتری تخصصی (PhD) رشته پزشکی مولکولی

کد درسعنوان درستعداد واحد درسیتعداد ساعت درسیپیش نیاز
جمعنظریعملیجمعنظریعملی
16بیوشیمی پروتئین ها، ایمنی ژنتیک مولکولی223434
17ژنتیک مولکولی پزشکی223434
18پیام رسانی سلولی و بیولوژی سیستم223434
19بیوانفورماتیک20.51.595160
20مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی4223468102ژنتیک مولکولی پزشکی (17)
21اصول هدف درمانی مولکولی223434مهندسی ژنتیک و بیو لوژی مولکولی(20)
22اساس مولکولی بیماریها446868
23روشهای مولکولی تشخیص بیماریها4223468102ژنتیک مولکولی و پزشکی(17)، مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی(20)
24اپیدمیولوژی مولکولی223434روشهای مولکولی تشخیص بیماریها 23
25پایان نامه20      
  44
 

دروس اختصاصی اختیاری(noncore) برنامه آموزشی دوره دکتری تخصصی (PhD) رشته پزشکی مولکولی

کد درسعنوان درستعداد واحد درسیتعداد ساعت درسیپیش نیاز
جمعنظریعملینظریعملیجمع
26اخلاق و ایمنی زیستی223434
27پزشکی شخصی223434روش های مولکولی تشخیص بیماریها(23)
28مکانیسم های ترمیم ارگانها و فرآورده های بافت ساخته223434
29تازه های پزشکی مولکولی223434ژنتیک مولکولی پزشکی(17) ،مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی(20)، اساس مولکولی بیماریها(22)و اصول هدف درمانی مولکولی(21)
30مهندسی پروتئین223434
31نانوتکنولوژی223434
32پدافند غیرعامل223434
 جمع14

گردآورنده: سرکار خانم پریناز زارع

 

واکسن چیست؟

واکسن  در واقع یک فرآورده بیولوژی می باشد که در مقابله  با یک بیماری میکروبی مشخص، سبب ایمنی فعال اکتسابی می شود. در بسیاری موارد واکسن سوسپانسیونی است که از میکروارگانیسمهای کشته و یا ضعیف شده ویروس یا باکتری یا پروتئین های آنتی ژنتیک حاصل شده و از واکسن برای پیشگیری و بهبود و یا درمان بیماری های عفونی تجویز می گردد.

اغلب واکسن ها از طریق عضلانی یا زیر جلدی و داخل جلدی تزریق می شوند(تزریقی) و برخی دیگر از واکسن ها خوراکی هستند مانند فلج اطفال.

برای ایمنی کامل و دائم دربرابر بیماری ها نیاز است چند بار یک واکسن تزریق شود ولی گاه برخی واکسن ها را می توان همراه هم تزریق نمود مانند واکسن سه گانه، دوگانه و MMR.

بنظر شما واکسن ها چطور تولید و طراحی می شوند؟

در این مقاله قرار است سایت ویستاژن به تعدادی از سوالات شما که در مورد طراحی و تولید واکسن پاسخ دهد.

یکی از مهم ترین اهداف ایمنی شناسی پزشکی توسعه واکسن می باشد که اولین بار 200 سال پیش آغاز شد و همچنان سالهای سال است که با استفاده از روش های سنتی در تولید واکسن به کار برده می شود، اما اکنون با پیشرفت های چشگمیری که در زمینه علوم پایه در سطح جهانی شده است مانند پیشرفت در ژنتیک و بیوانفورماتیک که می توان فرصتی برای توسعه و طراحی واکسن های جدید و بهبود یافته فراهم آورد.

طراحی واکسن معکوس اولین بار در تهیه واکسن علیه نایسریا مننژیتیدیس استفاده شد.

در یکی از این روش ها طراحی، ژنوم کامل یک پاتوژن به کمک آنالیزهای کامپیوتری بررسی می شوند تا آنتی ژن هایی که بیشترین احتمال ایمنی زایی را دارند، شناسایی شوند. با استفاده ازاین روش وقتی ژنوم باکتری نایسریا مننژیتیدیس مورد بررسی قرار گرفته می شود، 600 پروتئین سطحی یا ترشحی شناسایی شده و دراین میان 350 پروتئین بیان و خالص سازی می شوند. درواقع وقتی هفت پروتئین شناسایی شده اند قادرند در برابر طیف گستردگی از سویه ها ایجاد ایمنی و مقاومت کنند. از توسعه تکنیک های کامپیوتری که با ویژگی های پیچیده همراه است و دانشمندان به آن مسلط هستند و می توان به عنوان حرکت به سمت زیست فناوری که مبتنی بر کامپیوتر استفاده نمود.

در بسیاری از موارد دانشمندان تکنیک هایی را برای طراحی واکسن های پروتئینی ارائه و آموزش دادند که عبارتند از:

این طراحی که از آموزش ها و مراحل ضروری تولید واکسن های پروتئینی زیر واحدی مولتی اپی توپی می باشد. همچنین این نوع واکسن ها حتما باید از جنس پروتئین باشند و برای کارکرد با این مولکول نکاتی در مورد بیوشیمی اسید آمینه ها و پروتئین ها ارائه می شود تا در نهایت بعد از مباحث تئوری، اقدام به طراحی عملی واکسن در کامپیوتر تا قبل از مراحل آزمایشگاهی باشد.

در برخی دیگر از موادی که از آنها واکسن تولید می کنند مانند جنس مختلف انتروباکترویاسه که نقش مهمی در ایجاد بیماری های گوارشی، از جمله اسهال دارند و همچنین اشریشیا کلی انتروتوکسیژنیک، اشریشیا کلی انتروهموراژیک و شیگلا سه باکتری مهمی هستند که از طریق آب و غذا منتقل می شوند و واکسیناسیون یکی از راهکارهای مناسب در مقابل این باکتری ها و ویروس هاست که دانشمندان با توجه به طراحی واکسن با استفاده و طراحی یک کاندید واکسن نوترکیب که حاوی این سه باکتری باشند را در باکتری E.coli  و ایمنی هومورال بررسی و پدید آوردند.

پرایمرهای اختصاصی برای ترکیب این آنتی ژن ها طراحی گردیده است و خصوصیات آنتی ژن کایمر، که از جمله خواص فیزیکی و شیمیایی، ساختار دوم و سوم و اپی توپ های سلول B و T  و از طریق تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی مشخص می گردد و پس از ترکیب این ژن هاف وکتورهای نوترکیب که حاصل شدند به سلولهای مستعد منتقل خواهند شد. در نهایت  پروتئین کایمر در باکتری بیان می شود و پروتئین تولید شده تلخیص می گردد و پس از این مرحله که طراحی گذشته شده و به مرحله انجام و عمل به حیوانات رسیده شده است، حیوانات با باکتری زنده E.coli مورد بررسی قرار می گیرند.

تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی طراحی واکسن به صورتی بررسی می شود که آنتی ژن کایمر دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مناسبی باشد تا بتواند به خوبی در میزبان های مختلف بیان شود ودر نهایت بتواند این آنتی ژن در اختیار سلولهای اپی توپ قرار بگیرند.

مثالی دیگری که می توان زد برای طراحی واکسن در خصوص بافت توموری می باشد که بدون فرآیند آنژیوژنز نمی تواند بیش از 2 میلی متر مکعب در بدن رشد کند که با استفاده از طراحی بیوانفورماتیک تولید واکسن پپتیدی انسانی و ارزیابی آنتی بادی پلی کلونال این امکان فراهم شده است که می تواند نقش حیاتی در فرآیند طراحی واکسن و همچنین یکی از راهبردهای ایمنی درمانی در برابر سرطان به کار برده می شود.

برای طراحی این واکسن که با استفاده از توالی پپتیدی ایزوفرم ها از پایگاه های داده ی پروتئینی، انتخاب و با نرم افزارهای رایج هم راستاسازی می کنند. اپی توپ های تحریک کننده ی پاسخ ایمنی شناسایی و از نظر عدم همپوشانی با بقیه پروتئین های بدن مورد بررسی قرار می گیرند. توالی پپتیدی 41 اسید آمینه ای انتخابی از نظر بیوانفورماتیک هیچ گونه هم پوشانی با سایر پروتئین ها ندارد و از لحاظ نظری، آنتی ژنتسیته ی کافی و توانایی تحریک پاسخ ایمنولوژیک که ضد توموری را خواهد داشت. برای طراحی واکسن که می توان از روش ELISIA  هم استفاه کرد که از کاربرد الکتروفورز پپتید کونژوگه با BSA  ، را نشان می دهد که کونژگاسیون به طور موثرتری انجام می شود و مراحل بهینه سازی آزمون  ELISIA را اثبات می کند که درصورت پوشاندن پلیت های ELISIA با کونژوگه که از قبل هم گفته شد، نتایج حاصل تکرار پذیره بهتری نسبت به پوشاندن پلیت با پپتید خالص به دست می آید و به همین منظور نتایج به کارآمدی پپتید کونژوگه از جهت ایمن سازی و تولید آنتی بادی پلی کلونال در این امر بسیار موثر است و به همین دلیل که تیتر آنتی بادی تولید شده بر ضد آنتی ژن بالا می باشد، این پپتید می تواند به عنوان تحریک کننده سیستم ایمنی در مدل حیوانی و در تولید و طراحی چنین واکسن هایی بوجود بیاید.

گردآورنده: سرکار خانم پریناز زارع

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح روش طراحی دارو پرداخته است

طراحی دارو

کشف دارو فرایندی است که از طریق آن داروهای بالقوه جدید با استفاده از ترکیبی از اعمال محاسباتی، آزمایشگاهی، ترجمه ای و مدل های بالینی شناسایی می شوند. علی رغم پیشرفت های بیوتکنولوژی و درک سیستم های بیولوژیکی، کشف دارو هنوز یک فرایند طولانی، پرهزینه و دشوار است. طراحی دارو فرایندی ابداعی برای یافتن داروهای جدید بر اساس شناخت یک هدف بیولوژیکی است. از ابتدایی ترین مفهوم ، طراحی دارو شامل طراحی مولکول هایی است که از نظر شکل و بارگیری با مولکول هدفی که با آنها تعامل و پیوند دارند، مکمل هستند. در واقع برخلاف روشهای سنتی کشف دارو که به آزمایش و آزمون و خطا از مواد شیمیایی بر روی سلول های حیوانات و مطابقت اثرات ظاهری با درمان ها تکیه می کنند ، طراحی منطقی دارو (که به آن نیز داروسازی معکوس گفته می شود) با این فرضیه آغاز می شود که تعدیل هدف بیولوژیکی خاص ممکن است دارای ارزش درمانی باشد. برای اینکه یک ماکرومولکول به عنوان هدف دارویی انتخاب شود، دو مورد اطلاعات ضروری لازم است. اول این که شواهدی وجود داشته باشد که نشان دهد تعدیل هدف، سبب اصلاح بیماری خواهد شد. این دانش ممکن است بعنوان مثال، مطالعات روی بیماری باشد که ارتباط بین جهش در هدف بیولوژیکی و حالات خاص بیماری را نشان می دهد. دوم اینکه هدف ” داروپذیر” است. این بدان معنی است که قادر به اتصال به یک مولکول کوچک است و فعالیت آن توسط مولکول کوچک قابل تعدیل است.
یک هدف بیومولکولی (که معمولاً پروتئین یا اسید نوکلئیک است) یک مولکول کلیدی است که در یک مسیر خاص متابولیک یا سیگنالینگ قرار دارد که با یک بیماری خاص یا با نوعی عفونت یا بقای یک پاتوژن میکروبی مرتبط است. اهداف بالقوه داروهای لزوماً باعث ایجاد بیماری نمی شوند بلکه باید به طور کلی اصلاح بیماری شوند. در بعضی موارد ، مولکولهای کوچک برای تقویت یا مهار عملکرد هدف در مسیر اصلاح بیماری خاص طراحی خواهند شد که مکمل محل اتصال هدف هستند. مولکولهای کوچک (داروها) می توانند به گونه ای طراحی شوند که بر روی سایر مولکولهای مهم “خارج از هدف” (که اغلب به عنوان ضد هدف شناخته می شوند) تأثیر نگذارند ، زیرا فعل و انفعالات دارویی با مولکول های خارج از هدف ممکن است منجر به عوارض جانبی نامطلوب شود. با توجه به شباهت در سایت های اتصال ، اهداف نزدیک که مشخص می شوند از طریق همسانی توالی ، بیشترین احتمال واکنش متقاطع و از این رو بالاترین پتانسیل اثر جانبی را دارند.
پس از شناسایی یک هدف مناسب ، هدف معمولاً کلون شده و تولید و تصفیه می شود. پروتئین خالص شده سپس برای ایجاد یک روش غربالگری استفاده می شود. علاوه بر این ، ممکن است ساختار سه بعدی هدف مشخص شود.
جستجوی مولکول های کوچک که به هدف وصل می شوند با غربالگری کتابخانه های ترکیبات دارویی بالقوه آغاز می شود.
• غربالگری مجازی: در غربالگری مجازی کتابخانه های بسیار بزرگ از مولکول های کوچک توسط رایانه مورد بررسی قرار می گیرد تا ساختار هایی که قابلیت اتصال به ترکیب هدف مورد نظر ما را دارند شناسایی شوند. غربالگری مجازی به دو دسته تقسیم می شود: غربالگری مبتنی بر ساختار و غربالگری مبتنی بر لیگاند

• طراحی داروی مبتنی بر لیگاند

طراحی مبتنی بر لیگاند (یا طراحی داروی غیرمستقیم) به دانش سایر مولکولهای وابسته به هدف بیولوژیکی متکی است. این مولکولهای دیگر ممکن است برای استخراج یک مدل فارماکوفور که حداقل ویژگیهای ساختاری لازم را در یک مولکول برای اتصال به هدف تعیین می کند ، مورد استفاده قرار گیرند. به عبارت دیگر، ممکن است الگویی از هدف بیولوژیکی بر اساس دانش آنچه به آن پیوند می زند ساخته شود و این مدل به نوبه خود ممکن است برای طراحی موجودات مولکولی جدید که با هدف تعامل دارند ، ساخته شود.از طرف دیگر، یک رابطه ساختار-فعالیت کمی (QSAR) ، که در آن همبستگی بین خصوصیات محاسبه شده مولکولها و فعالیت بیولوژیکی تجربی آنها تعیین می شود ، ممکن است حاصل شود. این روابط QSAR به نوبه خود ممکن است برای پیش بینی فعالیت آنالوگ های جدید مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه به تشریح مفاهیم مدل‌سازی فارماکوفور و تکنیک QSAR پرداخته خواهد شد.

QSAR 

با ایجاد تغییرات کوچک روی گروه های عاملی ترکیب رهبر(lead) میتوان ویژگی‌های فارماکولوژیکی ترکیب را عوض کرد. بنابراین با استفاده از ترکیب پیش رو داروهای مختلف ساخته شده و پس از آزمون های تجربی بهترین ترکیب انتخاب میشود. این فرآیند به SAR یا رابطه فعالیت با ساختار مشهور است. Q اصول کمی و عددی SAR است و روشی برای درک ارتباط بین ساختار و عملکرد ترکیبات می باشد.

مدل سازی فارماکوفوری

 مدل‌سازی فارماکوفوری در طراحی و کشف ترکیبات رهبر بسیار کارآمد است. مدل فارماکوفور مجموعه‌ای از خصوصیات استریک و الکترواستاتیکی است که بر هم کنش های بهینه با یک هدف زیستی خاص را ایجاد می‌کند. در واقع یک فارماکوفور وجود خارجی نداشته و فقط مفهومی انتزاعی است که ویژگی های مورد نیاز برای برهم کنش موثر با هدف دارو را ارائه می‌دهد. مدل فارماکوفوری را می توان از طریق ساختار یعنی از طریق جستجوی نقاط برهمکنش ممکن بین لیگاند و ماکرومولکول ایجاد کرد. همچنین با مدلسازی لیگاند محور از طریق روی هم تراز کردن مولکول های فعال و مشخص نمودن ویژگی های مشترک بین آنها نیز انجام می گیرد. به طور کلی ،جستجوی مجازی از طریق فارماکوفور یک مدل را به عنوان الگو ارائه می دهد و در ادامه مولکولهایی که از لحاظ شیمیایی شبیه آنها باشند جست‌وجو می‌شوند.

• طراحی دارویی مبتنی بر ساختار

طراحی دارویی مبتنی بر ساختار (یا طراحی داروی مستقیم) به دانش سه بعدی ساختار هدف بیولوژیکی بدست آمده از طریق روش هایی مانند کریستالوگرافی اشعه ایکس یا طیف سنجی NMR متکی است. اگر یک ساختار آزمایشی از یک هدف در دسترس نباشد ، ممکن است بر اساس ساختار تجربی یک پروتئین مرتبط ، مدل همسانی از هدف ایجاد شود. با استفاده از ساختار هدف بیولوژیکی ، داروهای کاندیدایی که پیش بینی می شوند با میل بالایی به هدف وصل شوند، طراحی شوند. روشهای مختلف محاسباتی خودکار دیگر ممکن است برای نشان دادن نامزدهای دارویی جدید مورد استفاده قرار گیرد.
طراحی دارویی مبتنی بر ساختار سعی دارد با استفاده از اصول شناخت مولکولی از ساختار پروتئین ها به عنوان پایه ای برای طراحی لیگاند های جدید استفاده کند. اتصال زیاد با هدف به طور کلی مطلوب است زیرا منجر به داروهای مؤثرتر با عوارض جانبی کمتری می شود. بنابراین ، یکی از مهمترین اصول برای طراحی یا بدست آوردن لیگاند های جدید بالقوه ، پیش بینی میل اتصال یک لیگاند خاص به هدف خود (و ضد هدف های شناخته شده) و استفاده از میل ترکیبی پیش بینی شده به عنوان معیاری برای انتخاب است.
یک تابع تجربی هدفمند اولیه برای توصیف انرژی اتصال لیگاندها به گیرنده ها شکل گرفته که به تعریف زیر میباشد:

ΔGbinding = ΔGdesolvation + ΔGmotion + ΔGconfiguration + ΔGinteraction

• طراحی دارو به کمک رایانه

اساسی ترین هدف در طراحی دارو ، پیش بینی این است که آیا یک مولکول مشخص به یک هدف وصل می شود و اگر چنین است ، چقدر قوی است. مکانیک مولکولی یا دینامیک مولکولی اغلب برای برآورد قدرت تعامل بین مولکولی بین مولکول کوچک و هدف بیولوژیکی آن استفاده می شود. این روشها همچنین برای پیش بینی ترکیب مولکول کوچک و مدل سازی تغییرات کنفورماسیونی در هدف مورد استفاده قرار می گیرد که ممکن است هنگام اتصال مولکول کوچک به آن اتفاق بیفتد.
داکینگ مولکولی از جمله روش هایی است که میزان برهمکنش بین مولکولها را مشخص می‌کند و به کمک آن می‌توان مناسب ترین جهت گیری ممکن را برای لیگاند انتخاب کرد در این تکنیک نتایج حاصله توسط تابع درجه بندی آماری تحلیل شده و مقادیر عددی با عنوان درجه داکینگ به انرژی اینتراکشن مولکولهای مورد نظر داده می‌شود و همچنین اشکال سه بعدی از حالت اتصال لیگاند و ماکرومولکول به دست می آید.

فارماکوکینتیک طراحی دارو

• داروها باید قطبی باشند؛ در شرایط آبی محلول درآیند تا بتوانند با اهداف مولکولی در تعامل باشند.
• داروها باید چرب باشند؛ برای عبور از غشاهای سلولی.

•اجتناب از دفع سریع
•داروها باید دارای خصوصیات آبگریز و لیپوفیلی باشند.

•بسیاری از داروها پایه های ضعیف با 6-8=pKa هستند.

روشهای طراحی دارو

رویکردهای مختلفی که در طراحی دارو استفاده می شود شامل موارد زیر است
1) غربالگری تصادفی ترکیبات مصنوعی یا مواد شیمیایی و محصولات طبیعی با روشهای ارزش سنجی.
2) آماده سازی ترکیبات جدید بر اساس ساختارهای شناخته شده از مواد بیولوژیکی فعال و طبیعی با منشاء گیاهی و جانوری ، یعنی اسکلت پیش‌رو یا رهبر (lead)
3) تهیه آنالوگ‌های ساختاری پیش‌رو با افزایش فعالیتهای بیولوژیکی
4) کاربرد اصل بیوواستروتیک.

داروها و روشهای محاسباتی برای بهبود این روشهای درمانی مبتنی بر پروتئین نیز پیشرفتهای چشمگیری داشته اند. توسعه و کشف دارو شامل تحقیقات بالینی درمورد مدلهای مبتنی بر سلول و حیوانات و آزمایشهای بالینی بر روی انسان است و درنهایت برای رسیدن به تصویب نظارتی به منظور بازاریابی دارو اقدام می‌شود. کشف داروهای مدرن شامل شناسایی بازدیدهای غربالگری ، شیمی دارویی و بهینه سازی آن بازدیدها برای افزایش میل انتخابی (برای کاهش پتانسیل عوارض جانبی) ، افزایش اثربخشی، قدرت و پایداری متابولیک (برای افزایش نیمه عمر) است. پس از مشخص شدن ترکیبی که تمام این الزامات را برآورده سازد ، روند تولید دارو قبل از آزمایشات بالینی آغاز می شود.

گردآورنده: سرکار خانم لیلا تنهایی

 

در حال حاضر تجزیه و تحلیل داده های بیولوژیکی چالشی بزرگ پیش پای محققان زیست شناسی قرار داده است که سبب شده تعداد زیادی از ابزارهای نرم افزاری و بانک های اطلاعاتی را تولید کرده و به سرعت آن ها را پیشرفت و توسعه دهند. در این مقاله سایت ویستاژن به معرفی برخی سایت ها و نرم افزارهایی که معمولا برای آنالیز داده های بیوانفورماتیکی بکار میروند پرداخته خواهد شد.

پایگاه های داده بیوانفرماتیکی

Broad Institute of Harvard and MIT

این انستیتو بسیاری از نرم افزارها را برای تجزیه و تحلیل مجموعه های بزرگ از داده های مرتبط با ژنوم بطور رایگان توسعه و در دسترس قرار داده است.

بانک اطلاعاتی DNA ژاپن (DDBJ)

 بانک اطلاعاتی داده های توالی نوکلئوتیدی با ابزار جستجو و تجزیه و تحلیل می باشد.

انستیتوی بیوانفورماتیک اروپا (EBI)

بخشی از آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی اروپا ، پایگاه داده ها و ابزارهایی را فراهم می کند که به کاربران امکان می دهد داده ها را پیدا کرده و به اشتراک بگذارند ، پرس و جوهای پیچیده ای را انجام دهند و نتایج را تجزیه و تحلیل کنند.  منابع شامل Ensembl ، UniProt و ArrayExpress هستند.

پورتال منابع بیوانفورماتیک EXPASy

 پورتالِ دیتابیس‌ها و ابزارهای نرم افزاری مربوط به ژنوم ، پروتئومیکس، رونویسی و… انستیتوی بیوانفورماتیک سوئیس (SIB) .

 مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (NCBI)

بانکهای اطلاعاتی متنوعی را برای یافتن و تجزیه و تحلیل بیولوژی مولکولی ، بیوشیمیایی و داده های ژنتیکی از جمله GenBank ، ژن ، بانک اطلاعاتی نوکلئوتیدها و بانک اطلاعات پروتئین ها حفظ می کند.

برخی نرم افزارهای مورد استفاده و پرکاربرد در حوزه بیوانفورماتیک موارد زیر هستند

Jmol: یک ابزار بیوانفورماتیکی جهت پی بردن به ساختار سه بعدی درشت مولکول ها از جمله DNAها، RNAها و پروتئین ها و اجزای آن‌هاست. این نرم‌افزار مبتنی بر وب است و بنابراین احتیاجی به نصب این نرم افزار روی دستگاه مورد استفاده نمی‌باشد. جهت به کارگیری این ابزار باید کد شناسایی مولکول مورد نظر وارد نرم افزار شود. کد چهار رقمی مولکول ها در پایگاه اطلاعاتی PDB موجود است. Jmol اطلاعات کامل مولکول ها  از جمله نوع و تعداد اتم ها، ساختار زنجیره ها و توالی های بکار رفته در مولکول، رزولوشن و غیره را به دست داده و پیوندهای مولکولی و فواصل و زاویه ها و اطلاعات مربوط به آنها را مشخص می کند. این نرم‌افزار مرتباً به روز رسانی شده و بنابراین اطلاعات جامع و به روزی را در بر می‌گیرد. همچنین می توان این نرم افزار را روی گوشی‌های هوشمند و آیپد ها به کار برد.

RNAstructure: نرم‌افزاری رایگان است که جهت تحقیقات بیوانفورماتیکی مورد استفاده قرار میگیرد . RNAstructure ساختار دوم DNA و RNA را نمایش می‌دهد و همچنین احتمال هیبریداسیون باز ها را محاسبه و میزان پایداری هر یک از این پیوندها را مشخص می کند. همچنین این ابزار، تمایل اتصال مولکول های زیستی به RNA موردنظر را نیز محاسبه می‌کند. نرم افزار مذکور  قابلیت نصب  و اجرا بر روی سیستم های مختلف را دارا می باشد.

Hex: یک نرم افزار  بیوانفورماتیکی رایگان و اختصاصی جهت داکینگ مولکولی(پروتئین_پروتئین)  است. این نرم افزار رایگان بوده و روی انواع سیستم عامل ها قابل اجراست.  با استفاده از این نرم‌افزار می‌توان انژی کل برهمکنش را محاسبه کرده و همچنین با توجه به شباهت شکل، انرژی و …،برهمکنش را شبیه‌سازی نمود.

Cn3D: از برنامه‌های کاربردی در این زمینه است که دارای حجم کمی بوده و  مختص نمایش درشت‌مولکول ها به ویژه پروتئین هاست. این نرم افزار امکان مشاهده ساختار های دوم پروتئینی و برخی اصلاحات ساختاری به روی آن ها را در دسترس خواهد گذاشت. 

Chromas: ابزار بسیار کاربردی بیوانفورماتیک در زمینه ژنومیکس و پروتئومیکس است. این نرم‌افزار توالی ژن ها را مشخص می‌کند و نتیجه‌ی تعیین توالی و همچنین نتیجه آنالیزها از قبیل سنگر را در قابل فایلی با پسوند abi ارائه می‌دهد . با استفاده از این نرم افزار میتوان آنالیز های فیلوژنی یا ویرایش اطلاعات موجود در فایل دریافتی را با تبدیل پسوند به fasta انجام داد.

Fast PCR: یک نرم افزار بیوانفورماتیکی ساده و کاربردی است. این نرم افزار محیط کاربری جذاب و امکان ویرایش و مشاهده انواع توالی ها، آمالیز پرایمر و پروب و همچنین ویرایش ژن ها را فراهم می‌آورد. با استفاده از این نرم افزار به آسانی میتوانی کلونینگ مجازی را انجام داد.

CLC: نرم افزاری جهت آنالیز تخصصی اطلاعات ژنومی و پروتئومی است. این نرم افزار بر روی سیستم عامل های مختلف از جمله ویندوز، لینوکس و مک قابل اجراست. CLC امکاناتی همچون بررسی توالی های ژنی و پروتئین ، نقشه‌ی جایگاه برش آنزیم های محدود کننده، کلون‌سازی مجازی، طراحی پرایمر و پروب و برچسب زنی ژن ها را دارا میباشد.

 OVITO: یک نرم افزار بیوانفورماتیکی گرافیکی ساخت کشور آلمان است که بیشتر در زمینه ی آنالیز و مشاهده ی ساختارهای اتمی شبیه سازی شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از آن بسیار ساده می باشد و شباهت بسیار زیادی به نرم افزار VMD دارد.

 ArgusLab: ابزاری برای مدل‌سازی مولکولی است که بیشتر در حوزه‌ی مدل‌سازی ساختار های اتمی پیچیده و پایدارسازی آن ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم افزار رایگان ساخت کشور آمریکا بوده و روی نسخه های مختلف سیستم عامل ویندوز قال بکار گیری است. از اصلی ترین امکانات این نرم افزار، انجام داکینگ پروتئین-لیگاند در آنالیزها و غربالگری های دارویی است.

برخی ابزارهای بیوانفورماتیکی در حوزه ژن ها

 

 ArrayExpress

 بایگانی ژنومیک عملکردی داده ها را از آزمایش های ژنتیک عملکردی با توان بالا ذخیره می کند و این داده ها را برای استفاده مجدد در جامعه تحقیق فراهم می کند.

BLAST

این ابزار مناطقی از شباهت را بین توالی های بیولوژیکی پیدا می کند.  این برنامه توالی نوکلئوتیدی یا پروتئینی را با پایگاه داده های توالی مقایسه می کند و اهمیت آماری را محاسبه می کند.

GenePattern

 این سیستم گردش کار علمی قدرتمند که دسترسی به صدها ابزار تجزیه و تحلیل ژنومی را فراهم می کند،  طراحی شده است تا محققان را قادر به توسعه ، ضبط و تکثیر روشهای تحلیل ژنومی کند.

Genome

 این منبع اطلاعات مربوط به ژنوم ها شامل توالی ها ، نقشه ها ، کروموزوم ها و … را ترتیب می دهد.

 IHEC

 کنسرسیوم بین المللی اپی ژنوم انسانی (IHEC) مجموعه ای کامل از اپی ژنوم های مرجع مربوط به سلامتی و بیماری را در دسترس قرار می دهد.

Nucleotide

بانک اطلاعاتی Nucleotide مجموعه ای از سکانس های مختلف از منابع مختلف از جمله GenBank ، RefSeq ، TPA و PDB است که داده های توالی ژنوم ، ژن و رونوشت پایه و اساس تحقیقات و کشف پزشکی را فراهم می کند.

 مرورگر ژنوم UCSC

 ابزاری که به شما امکان می دهد داده های ژنومی موجودات مختلف مدل را به صورت تعاملی مشاهده کنید.

Vista

 مجموعه ای کامل از برنامه ها و پایگاه های داده برای تجزیه و تحلیل مقایسه ای توالی های ژنومی است.

 (Gene (NCBI

 این پنل اطلاعات مربوط به طیف گسترده ای از گونه ها را ادغام می کند که شامل نامگذاری ، توالی های مرجع (RefSeqs) ، نقشه ها ، مسیرها ، تغییرات ، فنوتیپ ها و پیوندهای مربوط به ژنوم ، فنوتیپ و منابع خاص در سراسر جهان باشد.

برخی ابزارهای بیوانفورماتیکی در حوزه پروتئین ها

 

UniProt

 مأموریت UniProt فراهم کردن یک منبع جامع ، با کیفیت بالا و رایگان و در دسترس از توالی پروتئین و اطلاعات کاربردی است.

Protein Data Bank

 بایگانی بانک داده پروتئین (PDB) به عنوان مخزن واحد اطلاعات در مورد ساختارهای سه بعدی پروتئین ها ، اسیدهای نوکلئیک و ساختارهای پیچیده خدمت کرده است.

Protein

 بانک اطلاعاتی پروتئین مجموعه ای از سکانس ها از منابع مختلف ، از جمله ترجمه از مناطق کدگذاری در GenBank ، RefSeq و TPA و همچنین سوابق SwissProt ، PIR ، PRF و PDB.  توالی پروتئین تعیین کننده‌ی اساسی ساختار و عملکرد بیولوژیکی است.

 

گردآورنده: سرکار خانم لیلا تنهایی

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح اصول  وپایه زیست سلولی به زبان ساده پرداخته است.

سلول چیست؟

سلول‌ها کوچکترین واحد ساختاری حیات هستند که بسته به نوع و کاربردشان دارای شکل‌های مختلفی هستند؛ در حقیقت طی بیش از میلیاردها سال، با طیف گسترده ای از محیط‌ها و نقش‌های عملکردی سازگار شده اند.بعنوان مثال سلول‌های عصبی دارای شکل دراز و باریک هستند تا بتواتند با سرعت بیشتری سیگنال‌های عصبی را به مقصد هدایت کنند. با وجود این تفاوت‌ها بین سلول ها، همه آنها به راهکارهای اساسی مشابهی اتکا می کنند تا مواد مورد نیاز را در خود ایجاد کنند،به مواد لازم اجازه‌ی ورود دهند، سلامتی خود را حفظ کرده و همانند سازی کنند.

همه‌ی سلول‌ها توسط ساختاری به نام غشای سلولی یا غشای پلاسمایی احاطه شده‌اند که بعنوان مرزی بین محیط داخل و خارج سلول عمل می‌کند.پایه‌ی غشای سلولی فسفولیپیدها بوده و همچنین انواعی از پروتئین‌ها نیز در غشا حضور دارند.برخی از این پروتئین‌ها در ساختار منافذ و کانال های موجد در غشای سلولی،در کمک به خاصیت نفوذپذیری انتخابی غشا کمک کننده هستند. انواع دیگری از پروتئین‌ها به عنوان نشانگر عمل کرده و در شناسایی سلول بکار می‌روند.

فضای داخلی سلول نیز از مایعی به نام سیتوپلاسم پر شده است که در برگیرنده‌ی اندامک‌ها و ساختارهای سلولیست.

سلول‌ها بطور کلی به دو دسته‌ی پروکاریوتی و یوکاریوتی تبدیل می‌شوند.سلول‌های یوکاریوتی سلول‌هایی هستند که ماده‌ی ژنتیکی آنها در ناحیه‌ای به نام هسته توسط غشای هسته‌ای احاطه شده است.در عوض ماده‌ی ژنتیکی سلول های پروکاریوتی توسط غشا احاطه نمی‌شود.همچنین سلول‌های پروکاریوتی و یوکاریوتی در نوع اندامک‌ها نیز تا حدودی با هم متفاوتند.

ساختار DNA  و RNA

مولکول DNA از واحدهایی به نام نوکلئوتید ساخته شده است.هر نوکلئوتید شامل یک گروه فسفات،یک گروه قند و یک باز آلی نیتروژنی است.چهار نوع باز آلی به نام های آدنین (A)، تیمین(T)، سیتوزین (C) و گوانین(G) وجود دارد.DNA انسان ها از حدود 3 بیلیون نوکلئوتید تشکیل شده و بیش از 99 درصد این ژنوم در بین تمام انسان‌ها یکسان است. همچنان که قرارگیری حروف الفبا در کنار یکدیگر سبب ایجاد کلمات می‌شود،از کنار هم قرار گرفتن بازهای نیتروژنی نیز ژن ها ایجاد می‌شوند که تعیین می‌کنند سلول چه نوع پروتئین‌هایی را تولید کند.نوکلئوتیدها توسط پیوند فسفودی‌استر به یکدیگر متصل شده و زنجیره‌ی DNA را شکل می‌دهند. یک مولکول DNA، یک مارپیچ دورشته‌ای است که رشته های آن توسط پیوند هیدروژنی به یکدیگر متصل شده اند. بازهای T و A با یکدیگر مکمل بوده و توسط دو پیوند هیدروژنی به هم متصل می‌شوند؛ بازهای C و G نیز مقابل یکدیگر قرار گرفته و سه پیوند هیدروژنی بین آنها شکل می‌گیرد. مولکول DNA به قدری طولانیست که در حالت عادی درون سلول جا نمی‌گیرد، بنابراین با ایجاد پیچ و تاب های فراوان فضای کمتری را اشغال کرده و داخل سلول قرار می‌گیرد.

مولکول DNA در واقع جهت ذخیره و انتقال اطلاعات ژنتیکی بین نسل‌ها بکار گرفته می‌‌شود؛در حالیکه RNA  فقط نوعی رابط پیغام‌بر بین DNA و ریبوزوم برای تولید پروتئین است. RNA بر خلاف DNA، مولکولی تک رشته‌ای بوده و در نوع بازهای نیتروژنی با DNA متفاوت است؛بدین صورت که بجای باز آلی T،باز یوراسیل(U)  را داراست. به علاوه،نوع قند بکار رفته در نوکلئوتیدهای RNA از نوع قند ریبوز و قند موجود در نوکلئوتیدهای DNA از نوع دئوکسی ریبوز است.

همانندسازی DNA

مولکول DNA از یک مارپیچ دو رشته‌ای تشکیل شده است.طی همانندسازی، این رشته‌ها از هم جدا می‌شوند و هر یک از دو رشته‌ی اصلی DNA اولیه، به عنوان الگویی برای سنتز رشته‌ی جدید DNA عمل می‌کند.

در ابتدا با عمل آنزیم هایی همچون متیلازها،استیلازها و فسفریلازها، پروتئین های متصل به مولکول DNA از آن جدا می شوند. سپس با کمک آنزیم هلیکاز و در نتیجه‌ی شکست پیوند فسفودی‌استر بین جفت بازها،دو رشته‌ی DNA از هم جدا می‌شوند. در این حالت چنگال همانند سازی در دو طرف ناحیه ‌ی باز ایجاد شده است. سپس توپوایزومرازها وارد عمل شده و با از بین بردن سوپرکویل‌های مثبت و منفی، DNA را به حالت استراحت در می آورند تا امکان اثر آنزیم ها و عوامل همانندسازی فراهم شود. در این حالت پس از ساخت DNA کوتاه اولیه به نام پرایمر توسط پریماز، آنزیم DNA Polymerase وارد عمل شده و سنتز رشته‌ی جدید را ادامه می‌دهد. پس از پایان، آنزیم DNA پلیمراز نوکلئوتیدهای پرایمر را که از جنس RNA هستند، با نوکلئوتیدهای DNAی جایگزین می‌کند.

درنتیجه‌ی این عمل،مولکول جدید DNA، از یک رشته از مولکول اولیه و یک رشته از DNA تازه سنتز شده تشکیل می‌شود.

بیان ژن ها

بیان ژن که در واقع به ساخت پروتئین از روی DNA  گفته می شود شامل دو مرحله ی رونویسی و ترجمه می باشد.چگونگی هریک از این مراحل به اختصار به شرح زیر است:

رونویسی DNA

رونویسی،اولین مرحله‌ی بیان ژن است که طی آن،از روی یک توالی ژنومی از جنس DNA،توالی مکملی از جنس RNA ساخته می‌شود.

برای انجام رونویسی،ابتدا باید آنزیم ویژه‌ی رونویسی موسوم به RNA polymerase و سایر عوامل رونویسی از جمله پروتئین‌های مربوطه،محل شروع رونویسی را شناسایی کرده و به آن متصل شوند.پس از آن،آنزیم پلیمراز شروع به ساخت زنجیره‌ی جدید می‌کند؛ به این صورت که پس از جدا شدن دو رشته‌ی DNA از یکدیگر و قرار گرفتن DNA در حالت استراحت،پلیمراز بر روی رشته‌ی الگو در جهت ‘5 به ‘3 حرکت کرده و نوکلئوتیدهای مکمل را در برابر هر نوکلئوتید DNAی قرار می‌دهد. پس از رسیدن آنزیم به نقاط پایان رونویسی موسوم به خاتمه دهنده، RNA پلیمراز و سایر عوامل رونویسی از RNA جدا شده و رشته‌ی ساخته شده رها می‌شود.

در سلول های پروکاریوتی RNA‌ی ساخته شده می‌تواند مستقیما ترجمه شده و پروتئین مربوطه را تولید کند.اما در سلول های یوکاریوتی پیش از شروع ترجمه،ابتدا باید RNA تولید شده پردازش شود.پردازش فرایندی است که طی آن قطعاتی از RNA به نام اینترون حذف شده و قطعات باقیمانده که اگزون نام دارند به هم متصل می‌شوند.

ترجمه mRNA

فرایندی که طی آن رونویس های DNA منجر به تولید پروتئین می‌شوند ترجمه نام دارد.ترجمه‌ی mRNAها توسط ریبوزوم صورت میگیرد.پس از شناسایی اولین کدون،موسوم به کدون آغازین،ریبوزوم به mRNA متصل شده و ترجمه را آغاز می‌کند. ریبوزوم کدون به کدون در طول RNA حرکت می‌کند. هر سه نوکلئوتید روی mRNA یک کدون نام داشته و به یک آمینو اسید خاص ترجمه می‌شود. اضافه کردن آمینواسیدهای مربوط به هر کدون،توسط آنزیمی به نام Transfer RNA یا به اختصار tRNA انجام می‌گیرد.هر آمینواسید،tRNA مخصوص خود را داراست که به آن متصل می‌شود. همچنین هر tRNA داری یک آنتی کدون است که با کدون موجود در mRNA رابطه‌ی مکملی برقرار کرده و بدینوسیله آمینواسید مربوطه را به جایگاه مناسب فرا می‌خواند. پس از ایجاد پیوند فسفودی‌استر بین آخرین آمینواسید و زنجیره‌ی پلی پپتیدی،اتصال بین آمینو اسید و tRNA شکسته شده و tRNA رها می‌شود تا مجددا با اتصال به آمینواسید دیگری شارژ شود.اتصال tRNA به آمینواسید، توسط آنزیم آمینواسیل‌سنتتاز انجام می‌گیرد. اگر ریبوزوم در طول حرکتش روی mRNA به یکی از کدون های پایان (UGA,UAG,UAA) برسد، فاکتورهای آزاد کننده به جای tRNA به جایگاه آورده شده و در نتیجه ریبوزوم از mRNA جدا شده و ترجمه پایان می‌پذیرد.

بخش یا بخش‌هایی از mRNA که رمزدهی پروتئین را برعهده دارند ORF نامیده می‌شود. هر ORF با یک کدون آغاز شروع و با یک کدون خاتمه پایان می‌یابد. mRNA های پروکاریوتی دارای چند ORF و RNAهای یوکاریوتی دارای چند ORF هستند.

 

گردآورنده: سرکار خانم لیلا تنهائی 

 

سایت ویستاژن در این مطلب به توضیح روش کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا HPLC پرداخته است.

کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا HPLC

(High Performance Liquid chromatography) این روش از کروماتوگرافی مهم ترین و‌ متداول ترین روش می باشد که برای مواد غیر فرار در زمینه های مختلف در علوم مورد استفاده قرار می گیرد.که برای جداسازی و شناسایی و اندازه گیری مقادیر کم از مواد استفاده می گردد.
اولین بار توسط دانشمندی به نام تسوت (گیاه شناس روسی )که بر روی جداسازی رنگدانه های برگ سبز تحقیق می نمود،شناخته شد.
به نتایجی که از دستگاه HPLC بدست آورده می شود، کروماتوگرام می گویند.

اصطلاحات رایج  که در روش کروماتوگرافی مایع استفاده می شود

فازمتحرک (mobile phase): مواد مایع یا گازی که در دستگاه درجریان می باشد و سبب حرکت و‌ جابجایی نمونه درطول ستون می باشد.

فازساکن (stationary phase)

مواد جامد یا مایعی که در کروماتوگرافی است که باعث مواد روی آن عمل جداسازی و یا اکثرا جذب را انجام دهد.

زمان بازداری (Retention time)

مدت زمانی که نمونه خود را به آشکار ساز می رساند.

نمونه (sample)

 مخلوطی می باشد که معمولا مایع است که برای بررسی و آنالیز و اندازه گیری به دستگاه وارد می شود.

اساس جداسازی در روش های کروماتوگرافی به این صورت است که نمونه یا محلولی علاقه بیشتری به فاز ساکن دارد زیرا با سرعت کمتری درطول ستون میتواند عبور کند یا نمونه ای تمایل شدیدتری دارد که در فاز متحرک باشد زیرا با سرعت بیشتری ازستون گذر میکند.

اجزای کلی دستگاه HPLC عبارتنداز

 

۱.پمپ

از اصلی ترین قسمت های دستگاه HPLC می باشد که پمپ ها دارای انواع مختلفی می باشد که در HPLC بیشتر از نوع پیستونی مورد استفاده قرار می شود. دو مورد از مهم ترین ویژگی های پمپ ها از یکنواخت بودن و بدون پالس بودن آنها را نام برد.
ممکن است در ستون دستگاه افت فشار ظاهر شود به همین دلیل کم بودن قطر ذرات می تواند نشاندهنده از این امر باشد. پس می توان نتیجه گرفت که از این جهت پمپ استفاده می شود که نمونه بافشار(حدود ۴۰۰مگا پاسکال) وارد سیستم شود.
یک نکته مهم درمورد پمپ ها میتوان اشاره کرد که ازقطعات ضدخوردگی استفاده می شود زیرا که باعث تزریق مایعات و حلال های خورنده به سیستم می شود.

Degasser.۲

یا گاززدا: قبل ازورود حلال به سیستم باید مطئن شد که هیچ گونه هوا یا گازهای دیگری وجود نداشته باشد که باعث به وجود آمدن پیک های اضافی و برهم زدن یا تداخل با پیک هایِ به وجود آمده ازنمونه می شود.
و به زبان ساده تر می توان گفت: گاززدا وظیفه حذف هوا و‌یا گازهای اضافی را انجام می دهد و از‌وارد شدن آنها به دستگاه جلوگیری به عمل می آورند.

۳.سیستم تزریق

به دلیل وجود پمپ ها، فشار در سیستم بالا می باشد و امکان تزریق مستقیم به سیستم وجود ندارد.
سیستم تزریق شامل:یک لوپ(حلقه نمونه بردار) و بارگیری(Load) و تزریق است. درموقع تزریق،انژکتور برروی لود قرار گرفته و هنگامی که برروی تزریق گذاشته میشود تا نمونه تزریقب به سمت ستون سوق پیدا کند.
میزان تزریق در HPLC باید کمتراز کروماتوگرافی گازی(GC) باشد که حدودا ۵تا ۵۰۰ ماکرو لیتر می باشد.

۴.ستون

از مهم ترین بخش های سیستم HPLC است به دلیل اینکه جداسازی نمونه درمواقع عبور در داخل ستون انجام میپذیرد.

۵.آشکار ساز

وقتی می خواهیم یک آشکارساز مناسب انتخاب کنیم باید منجر به بهترشدن انتخاب پذیری و حساسیت فاز ساکن شود.
آشکارسازها انواع مختلفی دارد و بسته به شرایطشون در کروماتوگرافی مایع HPLC مورد استفاده قرار می گیرند که شامل

آشکار ساز یا دکتور طیف سنجی جرمی

براساس وزن مولکولی می باشد و اغلب برای ترکیبات پایدار حرارتی قطبی که وزن مولکولی بالا دارد مورد استفاده قرار می گیرد.

آشکار ساز هدایت الکتریکی

این آشکارساز یا دکتور درکروماتوگرافی یونی کاربرد دارد.و‌برای محلول های حاوی مواد یونی یا محلول های یونی استفاده می شود.

آشکار ساز چرخش نوری

این دکتور برای اندازه گیری یا مقیاس ترکیباتی که دارای ایزومر نوری هستند کاربرد دارد و توانایی جداسازی ایزومرهای نوری R و L را انجام میدهند.

آشکارساز رزونانس مغناطیس هسته

این روش حساسیت پایینی دارد به همین دلیل مزیت های فراوانی رادر خود جای داده است که متصل شدن روش های جداسازی کروماتوگرافی با NMR باعث شده که روشی قدرتمند و سریع برای جداسازی و درست کردن ساختار ترکیبات مجهول و محلول ها باشد.

گردآورنده: سرکار خانم پریناز زارع

سایت ویستاژن در این مطلب به معرفی رشته ژنتیک انسانی پرداخته است.

معرفی رشته ژنتیک انسانی 

رشته ی ژنتیک انسانی یک رشته ی بسیار جذاب در حوزه ی  ژنتیک محسوب می شود . ژنتیک انسانی به عنوان شاخه ای از علوم که به درمان مشکلات و اختلالات ژنتیکی مانند بیماری های مادرزادی ، عقب ماندگی ذهنی ، سرطان و رفع مشکلات ژنتیکی قبل تولد ، شناخت ناقلین بیماری ها، مشاوره ژنتیکی، نقش‌ ژنتیک‌ در رفتارهای‌ فردی‌ و اجتماعی ‌، شناخت‌ ژنتیک جمعیت ، ژن‌ درمانی‌ و مهندسی ژنتیک، تکنیک‌های‌ کاربردی در ژنتیک‌، روش‌های‌ اصلاح‌ نژاد و ژنتیک‌ مولکولی‌ ، پزشکی‌ قانونی‌ می پردازد . ژنتیک پزشکی به عنوان زیرمجموعه ای از ژنتیک انسانی است و به طور اختصاصی به بررسی بیماری های انسانی می پردازد . ژنتیک انسانی وزارت بهداشت بیشتر جنبه ی تحقیقاتی دارد و دانشجویان این رشته مقالات بسیار ارزشمندی را می توانند ارائه دهند در صورتی که ژنتیک پزشکی یک رشته ی بالینی است و بیمارانی با مشکلات ارثی را تحت درمان قرار می دهد .

شاخه‌های ژنتیک پزشکی عبارت‌اند از: ژنتیک بالینی، ژنتیک بیوشیمی، مشاوره ژنتیک، سیتوژنتیک، ژنتیک مولکولی و ژنتیک بیماری‌های شایع.

ژنتیک بالینی : بخشی از ژنتیک پزشکی و سلامت و بیماری افراد و خانواده‌ها را بررسی می کند .

مشاوره ژنتیک : بررسی احتمال بروز بیماری‌های ژنتیک در افراد.

سیتوژنتیک : علم مطالعه ساختمان کروموزوم  و علم تحلیل و بررسی کروموزوم‌ها با استفاده از تکنیک‌های باندینگ یا نوارگذاری یا شیوه‌های سیتوژنتیک مولکولی .

ژنتیک مولکولی  : گرایش زیست‌شناسی و ژنتیک است که به بررسی ساختار و کارکرد ژن‌ها در سطح مولکولی می‌پردازد .

بازارکار ژنتیک انسانی 

در مقطع کارشناسی ارشد فارغ التحصیلان وزارت بهداشت ژنتیک انسانی در مراکز تحقیقاتی اعم از انستیتو پاستور ، وزارت علوم ، تکنولوژی زیستی ، همکاری در طرح‌های پژوهشی و آنالیز ژنتیکی سلول های انسانی به نواقص و بیماریهای ژنی و کروموزومی بیماران و … به تحقیق و پژوهش می پردازند . دانشجویان این مقطع با ارائه ی مقالات خود می توانند برای مهاجرت و تحصیل در خارج از کشور موقعیت بهتری  داشته باشند . ولی در رشته ی ژنتیک پزشکی در مقطع دکتری وزارت بهداشت دانشجویان می توانند با ارائه ی شماره نظام پزشکی در مطب به عنوان مشاوره ژنتیکی فعالیت کنند و همچنین عضو هیئت علمی دانشگاه شوند .

برای آزمون ارشد وزارت بهداشت سه مجموعه علوم آزمایشگاهی وجود دارد که علوم آزمایشگاهی (1) شامل رشته های بیوشیمی بالینی ، بیوتکنولوژی پزشکی و ژنتیک انسانی است . به دلیل متقاضی زیاد ، این رشته ها جزو رشته ها بسیار پررقابت هستند و داوطلبان سعی دارند در رشته ی پرطرفداری مانند ژنتیک انسانی پذیرش شوند

رشته های کارشناسی که می توانند در آزمون ارشد ژنتیک انسانی شرکت کنند :

کارشناسی زیست شناسی (همه گرایشها)، بیوتکنولوی گرایش صنعتی، ویروس شناسی، انگل شناسی پزشکی، ژنتیک، بیوشیمی، ایمنی شناسی، میکروب شناسی، تغذیه، علوم آزمایشگاهی، مامایی، دکترای عمومی گروه پزشکی، دکترای حرفه ای دامپزشکی و علوم آزمایشگاهی

واحد های رشته ژنتیک انسانی در مقطع کارشناسی ارشد 

تعداد کل واحدها 32: واحد
دروس اختصاصی اجباری18: واحد
دروس اختصاصی اختیاری 6: واحد
پایان نامه 8: واحد

ضرایب دروس امتحانی :

ژنتیک: ضریب 5
زیست شناسی سلولی و مولکولی : ضریب 2
بیوشیمی : ضریب 1
زبان : ضریب

دروس اختصاصی کارشناسی ارشد ژنتیک انسانی

 

تعداد واحد

ساعت

نام درس

نظری

عملی

جمع

2

34

34

ژنتیک انسانی

2

34

34

سیتوژنتیک

2

34

34

مهندسی ژنتیک

2

34

34

ژنتیک ایمنی

2

34

34

ژنتیک جمعیت

2

34

34

ژنتیک مولکولی

2

34

34

ژنتیک سرطان

2

34

34

تازه های ژنتیک انسانی

2

سمینار 1و2 (در دو نیمسال تحصیلی)

8

پایان نامه

 

دروس اختیاری کارشناسی ارشد رشته ژنتیک انسانی

 

تعداد واحد

ساعت

نام درس

نظری

عملی

جمع

2

34

34

ژنتیک میکروارگانیسم‌ها

2

34

34

ژنتیک رفتاری

2

34

34

ژنتیک بیوشیمیایی انسان

2

34

34

بیوشیمی کروماتین

2

17

34

51

کشت سلول و بافت

2

34

34

ژنتیک سوماتیکی و سیتوپلاسمی

2

34

34

اخلاق و ایمنی زیستی

1

34

34

روشهای عملی سیتوژنتیک

1

34

34

روشهای عملی ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک

2

34

34

زبان انگلیسی تخصصی

1

17

17

پزشکی مولکولی

 

 

منابع کنکور ارشد ژنتیک انسانی

منبع

عنوان

1-Text book of Biochemistry- Devlin
2-Biochemistry- Stryer
3-Principles of Biochemistry
منابع توصیه شده صفر تا صد بیوشیمی – دکتر مرادی و همکاران
گنجینه جامع سوالات بیوشیمی دکتر وطن نژاد

 بیوشیمی

1. H. Lodish & et al. Molecular cell biology. Last Edition

 زیست شناسی
سلولی و مولکولی

موریسون بوید (کتاب کامل)- شیمی آلی- مترجم دکتر یاوری

 شیمی آلی و عمومی

1. Emery’s Elements of Medical Genetics. Last Edition
2. Thompson & Thompson. Genetics in Medicine. Last Edition
3. H. Lodish & et al. Molecular cell biology. Last Edition
تاس ژنتیک انسانی- دکتر ذکری
درسنامه ژنتیک انسانی دکتر علی ذکری
گنجینه جامع سوالات ژنتیک انسانی با پاسخ تشریحی

 ژنتیک

1. Walker & et al. Microbiology
2. Jawetz & et al. Microbiology
3. Jokike & et al. Zinsser Microbiology
4. Finegulld (Baily & scoit). Diagnostic Microbiology
5. Murray. Microbiology
منبع توصیه شده صفر تاصد باکتری شناسی دکتر شکری مقدم

 میکروب شناسی

منابع اعلام شده توسط وزارت بهداشت – کتاب زبان انگلیسی 90 پلاسمنبع توصیه شده صفر تا صد زبان انگلیسی – جعبه ی سیاه زبان ارشد علوم پزشکی

 زبان عمومی

 

 

فارغ التحصیلان کارشناسی ارشد رشته ژنتیک می توانند در مقطع دکتری در رشته های زیر ادامه تحصیل دهند

وزارت بهداشت: دکترای رشته های ژنتیک انسانی، بیولوژی تولید مثل، پزشکی مولکولی، علوم اعصاب، مهندسی بافت، نانو فناوری پزشکی، ایمنی شناسی پزشکی، زیست فناوری پزشکی، علوم سلولی کاربردی، خون شناسی آزمایشگاهی و علوم انتقال خون، نانوفناوری دارویی، انفورماتیک پزشکی (مجاز برای تمامی رشته های ارشد علوم پزشکی)، سلامت در بلایا و فوریتها (مجاز برای تمامی رشته های ارشد علوم پزشکی)، سلامت و رفاه اجتماعی (مجاز برای تمامی رشته های ارشد علوم پزشکی)، اپیدمیولوژی (مجاز برای تمامی رشته های ارشد علوم پزشکی)، مددکاری اجتماعی (مجاز برای تمامی رشته های ارشد علوم پزشکی به شرط داشتن کارشناسی مددکاری)، گفتار درمانی

گردآورنده: سرکار خانم آیدا مظفرزاده

سایت ویستاژن در این مطلب به توضیح روش FPLC پرداخته است.

کروماتوگرافی یا سَوانِگاری چیست؟

کروماتوگرافی تکنیکی ساده است برای جداسازی و خالص سازی ترکیبات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.کروماتوگرافی براصل پخش فاز بنیان نهاده شده است.بطورکلی میتوان بیان‌داشت که کروماتوگرافی دارای دوفاز ساکن و متحرک است. و براساس فازمتحرک نامگذاری می شود،میتوان گفت هنگامی که‌ فاز ثابت بخش دو یا چند جز دراین دوفاز متفاوت باشد.
اجزای مربوطه قابلیت در فاز متحرک را دارا می باشند،هرچه فاز ساکن،یک‌جز محکمتر نگه دارد.درصد مولکول های جزئی بی حرکت نگه داشته شده بیشتر می شود، بنابراین بطور متوسط مولکول های جزئی که باشدت کمتر نگه داشته می شوند،نسبت به مولکول های دیگر با سرعت بیشتری ازروی فاز ساکن عبور می کنند،همانطور که قبلاً گفته شد: کروماتوگرافی دارای۲ فازساکن و متحرک می باشد که براساس فازمتحرک به دودسته تقسیم بندی میشود که عبارتند از

۱.کروماتوگرافی مایع

کاربرد این نوع کروماتوگرافی بیشتر دربخش های آموزشی، پژوهشی و درصنایع داروسازی و غذایی می باشد.

۲.کروماتوگرافی گازی

این کروماتوگرافی بیشتر در صنعت و بخش پژوهشی مورد استفاده می باشد.

برحسب کاربرد، چهار نوع کروماتوگرافی درآزمایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد

۱.کروماتوگرافی مایع_گاز

این دسته جزکروماتوگرافی گازی میباشد و اساس روش آن GLC است که کاربرد وسیعی دارد و بین فاز متحرک گازی و‌یک فاز مایع ثبت میشود که برروی یک سطح ماده جامد بی اثرمی باشد.

۲.کروماتوگرافی ستونی

فرآیندی بسیار آرام می باشد که به مقدار بسیارزیادی ازنمونه یا محلول لازم است و بین فازهای مایع و جامد انجام می پذیرد.

۳.کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)

این روش کروماتوگرافی بسیارآسان است و به سرعت انجام می شود و‌برای تفکیک اجزا یک مخلوط بسیار مفید است‌.این نوع کروماتوگرافی نوعی کروماتوگرافی جذبی جامد-مایع است و اصول و اساس آن مانند کروماتوگرافی ستونی می باشد ولی دراین مورد جسم جامد بصورت یک لایه نازک برروی یک قطعه شیشه یا یک تکه پلاستیک مقاوم پخش میشود.یک قطره ازمحلول نمونه یا مجهول را درنزدیکی لبه صفحه گذاشته می شود و صفحه راهمراه میزان کافی ازحلال استخراج کننده درظرفی قرار داده می شود.
میزان حلال باید بصورتی باشد که فقط درسطح زیر لکه قرار بگیرد.حلال باید به سمت بالای صفحه رفته و اجزا مخلوط رابا سرعتهای متفاوت همراه خود می کند. درواقع ممکن است؛ بسیاری از لکه ها روی صفحه پدیدار می شوند. و یکی از مزیت های این روش احتیاج به میزان بسیارکمی از محلول مورداستفاده قرارمی گیرد.

۴.کروماتوگرافی کاغذی

این نوع کروماتوگرافی برروی یک کاغذ ممکن است ۲ساعت زمان ببرد. این نوع کروماتوگرافی درزیرمجموعه کروماتوگرافی مایع می باشد،زیرا دراین روش فازمتحرک حلالی می باشد که درشرایط مایع است.ساختار این نوع کاغذ از فیبرهای سلولزی می باشد.که عموماً بطور غیرمنظم درکنار یکدیگرند و باعث اختلال درکاغذ میشود.این امر خاصیت موئینگی رابر روی کاغذ افزایش می یابد که باعث میشود حلال های قطبی بویژه آب و الکل به راحتی برروی سطح کاغذ نفوذ می یابد.

:RF
مشخصه ای می باشد که میتوان به نسبت مسافت طی شده توسط نمونه به نسبت طی شده توسط حلال می باشد، که تشخیصی بربیان نوع ماده است.
Rf=b/a=
مسافت طی شده توسط نمونه/ مسافت طی شده توسط حلال.

کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا HPLC

کروماتوگرافی مایع FPLC

(Fast Protein Liquid chromatography) یا کروماتوگرافی مایع سریع پروتئین که زیرمجموعه کروماتوگرافی مایع می باشد و درموارد آنالیز و یا خالص سازی مخلوط پروتئین ها مورد استفاده قرار می گیرد.این روش قادر است نمونه هایی با ابعاد چند میلی گرم (باستون هایی با حجم ۵لیتریا کمتر) تا نمونه های صنعتی باابعاد کیلوگرمی (باستون هایی باحجم چندین لیتر) رابه آسانی تجزیه و تحلیل می کنند. روش FPLC علاوه بر پروتئین ها برای تخلیص سایر مولکول های زیستی مانند لیپوپروتئین ها RNA و DNA مورد استفاده قرار می گیرد.این دستگاه مانند دیگر سیستم های کروماتوگرافی، جداسازی را برطبق برهم کنش متفاوت اجزای محلول با دوفاز ساکن و متحرک انجام می دهد. در FPLC فاز متحرک یک محلول آبی یا(بافر) می باشد. شدت جریان بافر با استفاده از یک پمپ کنترل بطور معمول ثابت نگه داشته میشود، درحالی که ترکیب بافر میتواند با ترکیب مایعات در روشFPLC ، جداسازی پروتئین را درزمان بسیارکوتاه تری نسبت به سایر روش ها انجام داد که بحث زمان دراین روش مهم ترین عامل و پراهمین است زیرا درصنعت برای تخلیص پروتئین در مقیاسی بزرگتر کاربرد دارد و به شکل بسیار وسیعی استفاده می شود.
ویژگی دیگری که این روش داراست واین روش را دارای تمایز کرده است فازساکن آن است که از دانه های باقطر کم تشکیل شده و درون یک ستون استوانه شیشه ای یا پلاستیکی با حجم بالا قرار دارد.دردستگاه FPLC طیف وسیعی از بافرهای آبی(متحرک) و فازهای ساکن بکاربرده می شود.

 

گردآورنده: سرکار خانم پریناز زارع