با کلیک بر روی هر مقاله میتوانید آن را دانلود کنید (فایلهای مقالات به صورت pdfمیباشد)
.
اصول طراحي پرومتر تركيبي توسط نرمافزارهاي بيوانفورماتيكي به منظور بالابردن سرعت رونويسي در كلونينگ
1-بابک باباعباسی ، 2- رضا نصیری الموتی
استاد راهنما:آقای زهیر حشمتی پور3
1و2-دانشجوی سلولی و مولکولی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن3-عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن
چكيده:
آر ان اي پليمراز به DNA متصل شده و رونويسي را از جايگاههايي بنام پروموتر شروع مينمايد. اين جايگاهها عموماً در نزديكي محل شروع سنتز RNA بر روي قالب DNA قرار دارد. تنظيم شروع رونويسي اغلب به واسطه تغييراتي در نحوه واكنشي متقابل RNA پليمراز با پروموترها به انجام ميرسد. تواليهاي نوكلئوتيدي پروموترها تفاوت قابل توجهي با يكديگر داشته و بر روي تمايل اتصال RNA پليمراز و بنابراين فراواني شروع رونويسي اثر ميگذارند. بعضي از ژنهاي E.Coli يكبار در هر ثانيه رونويسي شده و بقيه كمتر از يك بار در هر نسل رونويسي ميشوند. بيشتر اين تفاوتها بخاطر تفاوت در توالي پروموتري ميباشد.
در غياب پروتئينهاي تنظيمي، تفاوت موجود در تواليهاي دو پروموتر ممكن است تا 1000 برابر يا بيشتر بر روي فراواني شروع رونويسي اثر بگذارد. توالي پروموترهاي يوكاريوتي متغيرتر از انواع موجود در پروكاريوتها ميباشد.
با نقش مهمي كه پروموترها در سرعت شروع رونويسي دارند و از آنجايي كه سرعت سنتز پروتئين توسط باكتريهاي نوتركيب براي مصارف مهندسي ژنتيك و كلونينگ داراي سود بالاي اقتصادي ميباشد از اين رو ايجاد يك پروموتر تركيبي كه بتواند سرعت رونويسي را تا چند برابر افزايشي دهد، بسيار مفيد و از لحاظ اقتصادي ميباشد از اين رو ايجاد يك پروموتر تركيبي كه بتواند سرعت رونويسي را تا چند برابر افزايشي دهد، بسيار مفيد و از لحاظ اقتصادي بسيار سودآور خواهد بود. همانطور كه مشخص شده سرعت رونويسي در باكتريوفاژها بسيار بالا بوده و بخصوص سرعت رونويسي در باكتريوفاژ T7 5 برابر نسبت به سايرين بيشتر ميباشد و هماكنون بيان قوي بسياري از پروتئينها در e.coli با استفاده از سيستم راهانداز (پروموتر) T7 انجام ميشود. و از اين موضوع ميتوان براي طراحي يك پروموتر تركيبي بسيار قوي الهام گرفت.و از آنجایی که رونویسی در باکتریو فاژها بسیار بالا میباشد پس ما کار خود را روی باکتریو فاژها ادامه دادیم و توسط Data base و نرمافزارهاي بيوانفورماتيكي كه براي مقاصد پروتئوميك و ژنوميك طرحريزي شدهاند چندين ژن را كه داراي رونويسي بالا هستند [ higlevel Tyahscription gehes ] را مورد تجزيه و تحليل قرار داديم و توسط نرمافزار Clustalw كه در سايت EBi قرار دارد. به روش Multiple sequehce alighment نقاط كانزرو شده و Phylogram Tree اين پروموترها را به دست آورديم با آناليز دادهها به طور دقيق و به وسيله نقاط كانزرو شده ميتوانيم به طراحي يك پروموتر تركيبي، با سرعت رونويسي بالا دست يابيم.
كليد واژگان:
1- پروموتر. 2- كلونينگ. 3- سايت EBI .4- نرمافزار Clustalw 5- Sequenca ligment.
[Top]
.
استراتژيهاي مساعد جستجو در ( BLAST software )
رضا نصیری1 ، بابک باباعباسی2
1و2- دانشجوی سلولی و مولکولی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن
چکیده:
BLAST (ابزار جستجوی پایه و اساسی محلی منظم )يكي از پر مصرف ترين ابزار است كه در تجزيه و تحليل توالي مورد استفاده قرار ميگيرد و در مكانهاي عمومي در دسترس است. در حال حاضر حق انتخاب وسيعي از الگوریتم های BLAST وجود دارد كه ميتوانند در جستجوی توالیهای database بسیار متفاوت ،توسط صفحات وب BLAST مورد استفاده قرار بگيرند. تمام تركيبات الگوریتم- database ميتوانند توسط پارامترهاي نامرئي و يا با موقيعتهاي عادي اجرا شوند و نتايج بدست آمده ميتوانند به روشهاي متنوعي ملاحظه شوند. يك منبع جدي ارتباطي بنام راهنماي انتخاب برنامه BLAST ايجاد شده است تا در تعريف استراتژيهاي جستجو شرکت کند. در اين مقاله استراتژيهاي مساعد جستجو مورد بحث و بررسي قرار ميگيرند و چندين حالت BLAST كه ميتوانند جستجوهاي شما را قدرتمندتر بنمايند شرح داده ميشوند.
کلید واژگان:
1- BLAST 2- software 3-استراتژی جستجو
[Top]
.
استفاده از بيوانفورماتيك براي تشخيص آلودگي ميگو
استفاده از بيوانفورماتيك براي تشخيص آلودگي ميگو به ويروس لكه سفيد
ويروس سندرم لكه سفيد يك عامل مهم مرگ ومير ميگو پرورشي در سراسر كشورهاي جهان به شمار ميرود.اين ويروس ميگو و ساير سخت پوستان را آلوده مي كند .
به نوشته شماره جديد مجله علمي شيلات ايران،ويريونهاي غشاء دار اين ويروس ذرات متقارن بيضوي تا ميلهاي شكل با قطري بين ۱۲۰ تا ۱۵۰ نانومتر و طولي درحدود ۲۷۰ تا ۲۹۰ نانومتر هستند .
اين ويروس داراي حداقل پنج پروتئين ويريون اصلي است كه سه تا از آنها در نوكلئوكپسيد ميلهاي شكل و دو تاي ديگر در غشا ويروس وجود دارد .
هيچكدام از پنج پروتئين اصلي ساختماني اين ويروس گليكوزيله نيستند كه اين يك خصوصيت غير معمول در بين ويروسهاي جانوري غشاء دار است .
توالي ويروس لكه سفيد با همه ويروسها متفاوت است.مطالعات فيلوژنيك نيز نشان ميدهند ،پروتئينهاي اين ويروس در ايزولههاي مختلف آن بسيار نزديك به هم هستند .
درخت فيلوژنيك اين پروتئينها را از اين نظر حمايت ميكند كه ويروس سندرم لكه سفيد يك ويروس متمايز از ساير خانوادههاي ويروس ميباشد و به هيچكدام از خانوادههاي شناخته شده فعلي تعلق ندارد .
مطالعات نشان داده است كه پروتئين غشايي اصلي يعني وي پي ۲۸ يك نقش كليدي در آلودگي سيستماتيك ميگو به وسيله اين ويروس دارد .
هدف از اين تحقيق اين بود كه با به كارگيري علم بيوانفورماتيك كه به معني علم كاربرد رايانه در بيولوژي است روي اين پروتئين مهم ويروسي يك آناليز دقيق ساختماني انجام شود و با استفاده از آن قسمتهاي آنتي ژن (اپي توپها)مشخص شوند .
اپي توپهاي يك پروتئين اغلب بخشهاي آب دوستي هستند كه در سطح پروتئين قرار گرفتهاند كه قابليت انعطاف زيادي دارند .
نتيجه آناليز رايانهاي پيشگويي قسمتهاي آنتي ژنتيك پروتئين را نشان داد،پنج قسمت را به عنوان بخشهاي آنتي ژن پيشگويي كردند .
علاوه بر اين چهار اپي توپ پيش بيني شده طول ۶ اسيد آمينه و توالي ديگر به طول ۸ اسيد آمينه بود .
در هر پروتئين قسمتهايي به نام اپي توپ وجود دارند كه نشاندهنده خصوصيات آنتي ژنيك آن پروتئين هستند.با انجام تستهاي دقيق ميتوان اين اپي توپ را مشخص نمود و از آنها براي شناسايي يك ويروس در ميزبان استفاده كرد .
راه ديگري كه براي شناسايي اين قسمتها وجود دارد استفاده از برنامه كامپيوتري است .توسط اين برنامهها كه خصوصيات گوناگون پروتئينها را مورد آناليز قرار ميدهند ميتوان اين اپي توپها را پيشگويي كرد .
تواليهاي پروتئين وي پي ۲۸ در چند ايزوله ويروس سندرم لكه سفيد ميگو از بانكهاي اطلاعاتي استخراج و پس از مرتب كردن آنها ،توالي مورد توافق آنها تعيين شد .
پروتئين وي پي ۲۸ در سطح ويروس قرار دارد و داراي بخشي درانتهاي آمينو است كه ميتواند يك قسمت ميان غشايي باشد .
اين پروتئين يك نقش بسيار مهم را در آغاز آلودگي سيستماتيك در ميگو به وسيله ويروس لكه سفيد ايفا ميكند زيرا اساسا گيرندههاي سلولي توسط اين پروتئين تشخيص داده ميشوند .
اين مقاله نوشته "حسن محبت كار" از دانشكده علوم دانشگاه شيراز است كه در شماره جديد مجله علمي شيلات ايران به چاپ رسيده است .
[Top]
بیوانفورماتیک کشف دارو
داروها: داروها اصولا با ملکولی که مورد هدف قرار ميدهند واکنش انجام ميدهند. اين ملکول
ميتواند يک پروتئين باشد و اين واکنش يک پاسخ فيزيلوژيکی به وجود مياورد . هدف شرکتهای داروئی کشف کردن داروهائی هست که بتواند برای درمان بيماريهای مختلف مفيد باشد
بيو انفورماتيک و تأثيرش بر رشد داروها
ژنوميک و پروتئوميک تأثير خيلی بزرگی در کشف و توليد دارو در صنعت دارو دارد. نقش
بيو انفورماتيک در اين زمينه توليد، ذخيره و فراهم کردن روشهائ برای تجزيه و تحليل داده هائ
کامپيوتری است
از يکی از اين روشها ميتوان به مدل سازی پروتئين و واکنش آن با ملکولهای کوچکتر اشاره کرد
که به طراحی کردن داروهای مناسب کمک ميکند
: روشهای توسعه و گسترش داروها
. توسعه و گسترش يک داروی جديد يک فرايند طولانی،پيچيده و پر هزينه ميباشد
. قيمت و هزينه توليد يک دارو در حال حاضر در حدود 800 ميليون دلار تخمين زده شده است اين شامل مراحل مختلفی از جمله آزمايش و خطا و تستهای مختلف بر روی داروهای گوناگون و
. آزمايشهای مجاز از طرف شرکت ثبت داروها و خيلی مراحل ديگری است
با توجه به تمامی اين هزينه ها و عميق بودن هزينه ها و آزمايشها هر شرکت توليد دارو بايد
حداقل 1 يا 2 نوع داروی جديد سالانه به بازار عرضه دارد، در صورتيکه رقم واقعی 0.8- 0.4
برای هر کمپانی است
تمامی اين هزينه ها ميتواند گواه و دليل محکمی برای به هم پيوستن شرکتهای داروئ مختلف باشد
که اين امر هم هزينها رو پايين خواهد آورد و هم شرکتها ميتوانند از تکنولوژی و پيشرفت يکديگر
. بهره مند شوند
در طی 10 سال گذشته پيشرفت در زمينه های زيست شناسی و شيمی تأثير خيلی چشمگيری بر
. روی توسعه و گسترش داروهای مختلف گذاشته است
يکی ديگر از رشته هائ که پيشرفت خيلی چشمگيری در اين زمينه داشته و بسيار مورد توجه
. دانشمندان قرار گرفته رشتهء شيمی اينفورماتيک است
اين رشته ترکيبی از زيست شناسی ، شيمی ، رياضی و علوم کامپيوتر و برنامه نويسی است .
اين رشته مخصوصاً برای کنترل ديتا بيس های شرکتهای دارويی مورد استفاده قرار ميگيرد
[Top]
بيوانفورماتيك براي درمان بيماريها
حدود 3 سال پیش بود که بیماری جنون گاوی با آلوده شدن حجم زیادی از گوشتهای گاو تولیدی از انگلستان آغاز و به بحران بزرگی در دنیا بدل شد، بحثها درباره شیوع این بیماری میان حیوانات ناقل و از حیوان به انسان در شرایطی مطرح شد که عامل بیماری یا پرایون (PRION) هنوز شناخته شده نبود
اين ابهام بخصوص از آن رو که عامل اين بيمارى از نوع ويروس ، باکترى با عوامل شناخته شده معمول ذکر نمى شد، مطالعه و بررسى گسترده ترى را طلب مى کرد . جالب آن که پروتئين پرايون که عامل بيمارى کشنده مغزى در سيستم عصبى مرکزى انسان ها و حيوانات شناخته شده است در محيط آزمايشگاهى بسادگى قابل بررسى نيست پس مطالعه ساختار آن در محيطهاى مجازى ، مورد نظر بسيارى از متخصصان دنيا قرار گرفت و در اين ميان 5 دانش آموز خلاق مقطع پيش دانشگاهى دبيرستان فرزانگان تهران عزمشان را جزم کردند و پس از مطالعه و تحقيق روى پروتئين پرايون موفق شدند شکل فضايى اين پروتئين و توالى اسيد آمينه هاى آن را به شکل رايانه اى ترسيم کنند. اين نوجوانان با حضور در سمينار بين المللى بيوانفورماتيك ISMB/ECCB2004 دانشگاه گلاسکو انگلستان نه تنها تحسين شرکت کنندگان از سراسر دنيا را برانگيخته ، بلکه لوح تقدير 10 طرح برگزيده اين سمينار و جايزه بهترين پوستر را نيز به خود اختصاص دادند.
اعضاى تيم 5 نفره دبيرستان فرزانگان تهران عبارتند از :
فاطمه السادات ثابت ، طلوع مهدوى ، شيوا فتح الهى راد، ماندانا پوريان و عطيه تقي .
پرايون ها، پاتوژن هاى قابل سرايتى هستند که باعث بيمارى کشنده مغزى در سيستم عصبى مرکزى انسان ها و حيوانات مى شوند. پرايون پروتئين عجيبى است که بدون وجود اسيد نوکلئيک مى تواند بيمارى هاى مختلفى چون جنون گاوى ، (FCJD جنون گاوى نوع انساني ) ، (FFI بى خوابى کشنده ارثي) و... را ايجاد کند .
سال 1380، 5 دانش آموز ايرانى تصميم به بررسى ساختار فضايى پرايون گرفتند . يعنى زمانى که اين پروتئين عجيب و جالب تازه شناخته شده بود. اين محققان نوجوان به خاطر نبود اطلاعات کافى ابتداى کار تنها توانستند مطالبى را از طريق اينترنت و سايتهاى مربوط به علم بيوانفورماتيک جمع آورى کنند، بدون آن که بتوانند از وجود يک استاد راهنما در اين زمينه بهره ببرند. پس از آن بود که دکتر عرفانى از استادان دانشگاه تربيت مدرس ، آنها را با خانم دکتر مينوچهر عضو هيات علمى دانشگاه تهران آشنا کرد و بدين ترتيب مطالعات انجام شده شکل جدى ترى به خود گرفت. در ادامه و به دنبال حمايت هاى رياست شوراى فرهنگى آموزشى سفارت بريتانيا در تهران ، دکتر شهيدى و نيز سازمان ملى پرورش استعدادهاى درخشان امکان حضور 2 تن از اعضاى گروه تحقيق در سمينار بين المللى TSMB/ECCB2003 گلاسکوى انگليس با موضوع بيوانفورماتيک فراهم شد ...
کشف اسيدآمينه هاى تازه
از آنجا که توالى آمينواسيدى يک پروتئين ، بيشترين تاثير را روى ساختار سوم پروتئين پرايون دارد (تغيير در ساختار سوم اين پروتئين منجر به وجود آمدن بيمارى جنون گاوى مى شود) بنابراين کار روى توالى آن را به عنوان پيش زمينه انتخاب و توالى پروتئين پرايون را با توالى ديگر پروتئين هاى موجود در بانک اطلاعاتى سوئيس پرات مقايسه کرديم. فاطمه السادات ثابت که به عنوان نماينده و يکى از اعضاى تيم تحقيق در سمينار بين المللى بيوانفورماتيک در گلاسکو شرکت کرده است با بيان مطالب بالا مى افزايد :
آنچه طرح ما را که به صورت پوستر ارائه شده بود مورد توجه صاحب نظران و از جمله داوران سمينار بيوانفورماتيک قرار داد اين بود که بررسى اين پروتئين تاکنون به شکل منطقه اى صورت پذيرفته بود و ما آن را از زاويه اى ديگر بررسى کرديم که منجر به پيدا شدن چند اسيدآمينه شد و بدين وسيله يک سرى اسيدآمينه هاى مهم را که
احتمالا در تغيير شکل فضايى پرايون نقش دارند پيدا کرديم. در واقع همين تغيير شکل فضايى ، عامل اصلى به وجود آمدن اين بيمارى است و البته اميدواريم پس از شناخت کامل اين پديده و اشراف بر تمام جزييات و فرمول آن به روش درمان اين بيمارى دست پيدا کنيم .
کنفرانسى با2000 شرکت کننده در مقطع دکترى
در سمينار بين المللى بيوانفورماتيک در گلاسکو بيش از 2000 شرکت کننده از کشورهاى مختلف دنيا حضور داشتند که پايين ترين حد تحصيلى به دانشجويان مقطع دکترى اختصاص داشت .
طلوع مهدوى ، يکى ديگر از نمايندگان ، در اين سمينار مى گويد: بيش از 500 پوستر حرفه اى مربوط به سمينار ارائه شده بود. بيشتر شرکت کنندگان را ژاپنى ها و کره اى ها تشکيل مى دادند و البته کنار آنها حضور دانشمندان امريکايى و انگليسى نيز چشمگير بود .
استقبال از طرح ما که جوان ترين اعضاى شرکت کننده محسوب مى شديم بسيار زياد بود، بخصوص آن که مراجعان تصور نمى کردند در ايران امکانات رايانه اى و فناورى مربوط به آن وجود داشته باشد .
در خاتمه نيز طرح ما به عنوان 10طرح برگزيده سمينار اعلام شد و جايزه بهترين پوستر را نيز به خود اختصاص داد .
گاوهاى مجنون ،انسان هاى بيمار
شايد زمانى که در انگليس از مغز گاوهاى بيمار به عنوان نوعى کمک غذايى در زنجيره غذايى گوسفندان استفاده شد و سپس هورمون رشد گرفته شده از همان گوسفندان بيمار به گاوها تزريق شد، کسى تصور نمى کرد که چه فاجعه بزرگى در شرف وقوع است، پس از آن اواسط دهه 80 اين بيمارى عجيب (جنون گاوي) از گاوها با خوردن گوشت آلوده به انسان منتقل شد. پروتئين عامل بيمارى منجر به رشد سلول هاى عصبى در مغز و نخاع انسان مى شود و حالتى اسفنجى به سلول هاى دستگاه عصبى مرکزى مى بخشد. متاسفانه جنون گاوى با هيچ آزمايشى قابل تشخيص نيست. دوره نهفتگى اين بيمارى 10 تا 15 سال به طور مى انجامد و پس از بروز مرحله حاد بيمارى در عرض 8 هفته به مرگ انسان منتهى مى شود . درواقع عوارض بيمارى طى 6 ماه از زمان مشاهده تا مرگ بيمار ادامه مى يابد که شامل از ميان رفتن سلول هاى مغزى ، بينايى و مشکلات بلع مى شود اين بيمارى از طريق خوردن گوشت آلوده از حيوان به انسان منتقل مى شود و از انسان به انسان نيز با تزريق خون آلوده و حتى از طريق وسايل جراحى آلوده انتقال مى يابد .
خطرناک بودن آزمايش روى پرايون
علاوه بر نياز به تجهيزات عظيم آزمايشگاهى به دليل خطرناک بودن اين پديده ناشناخته کار آزمايشگاهى روى پروتئين پرايون امکانات ايمنى با ضريب بالايى را مى طلبد. (کما اين که نوع عفونى پرايون غيرقابل انحلال است و کار روى آن در محيط محلول انجام نمى شود.) همين عامل و نبود امکانات موجود سبب شد تيم تحقيقاتى دبيرستان فرزانگان تصميم بگيرند تا به شکل رايانه اى روى ساختار سوم يعنى شکل فضايى پروتئين پرايون کار کنند. شيوا فتح الهى ، يکى ديگر از اعضاى اين تيم مى گويد: آنچه در اين طرح بدان دست يافتيم آن بود که اسيد آمينه ها تريپتوفان و گلاسين در پرايون زياد هستند و اين که احتمالا اين اسيد آمينه ها در تبديل نوع سالم پروتئين پرايون به نوععفونى آن (PRPSTC) نقش دارند. در واقع ما روى ساختار سه بعدى پرايون و توالى اين اسيد آمينه ها کار کرديم و موفق به شناخت اين اسيد آمينه ها و تاثيرشان در تغيير ساختار پرايون شديم. با به دست آوردن اين ساختار مى توان روى درمان بيمارى جنون گاوى کار کرد. گفتنى است پرايون سالم به طور طبيعى در بدن انسان وجود دارد و پرايون هاى عفونى با ورودشان به بدن ، آنها را آلوده مى کنند .
پژوهشگران جوان را حمايت کنيد
بارها گفته ايم و باز هم مى گوييم که نبود حمايت هاى مالى و فکرى از سوى نهادهاى مسوول از محققان ، پژوهشگران و نخبگان در کشور بزرگترين ظلمى است که مى تواند در حق جامعه علمى پژوهشى ما روا شود. نخبگان جوان کشورمان مى توانند حتى با کمترين امکانات و تجهيزات تحقيقاتى روز دنيا، منشائ ابتکارات بزرگ باشند. نگذاريم لذت تحسين و بهره مندى اين نوآورى ها تنها ديگرانى غير از خود ما را شامل بشود .
[Top]
.
نگاهی به بیوانفورماتیک، عرصه نوین فناوری اطلاعات
بيوانفورماتيك به عنوان نقطه پیوند علوم رایانهای، رياضيات و علوم زيستي و همچنین يكي از جديدترين زمينههاي علمي آغاز گر شگفتی های عصر جدید تمدن بشری گردیده است. برای بیو انفورماتیک تعاریف گوناگونی ارایه شده است که یکی از روانترین این تعاریف عبارت است از "طراحي سيستمهاي رایانه ای و مدلهاي رياضي براي نگهداري، مديريت و تحليل مجموعه عظيمي از دادههاي زیستی و همچنين ارائه دانش زيستي".
رشد سريع مقدار دادههاي زيستي، مشكلاتي براي دانشمندان علوم زيستي و زيست فناوري (بيوتكنولوژي) جهت جمعآوري، ذخيرهسازي و نگهداري اطلاعات ايجاد نموده، بهگونهاي كه شايد ديگر نتوان بدون بهره جستن از فناوريهاي نوين با اين مسائل روبرو شد. پيشرفتهاي شگرف فناوريهاي اطلاعاتي و ارتباطي بهويژه اينترنت، راهكاري مؤثر پيشروي دانشمندان و محققان قرار داده است. بيوانفورماتيك با سازماندهي دادههاي زيستي به محقق اجازه ميدهد به اطلاعات موجود دسترسي آسان و سريع داشته، بهراحتي اطلاعات و يافتههاي جديد را به اين مجموعه بيافزايد، همچنين ابزارهاي مناسبي براي تجزيه و تحليل دادهها بهمنظور استخراج الگوهاي مفيد در اختيار وي قرار ميدهد. علاوه بر موارد مذكور، بيوانفورماتيك ابزار و سيستمهاي چند رسانهاي جهت مدلسازي و شبيهسازي ساختارهاي پيچيده مولكولي و سيستمهاي زيستي را به محققين ارائه خواهد داد.
تمركز امروزي بر بيوانفورماتيك، بيانگر آغاز يك انتقال و تغيير اساسي و مهم در مطالعه سيستمهاي بيولوژيكي است كه نتايج پايهاي و كاربردي در برخواهد داشت. اين دانش در تمام زمينههايي كه در سامانه های زیستی نقش ايفا مينمايند مانند سلامتي بشر، كشاورزي، محيطزيست، صنايع سبز و فرآيندهاي زيستي ( Bioprocessing ) تأثير گذاشته كه در نهايت منجر به توسعه رويكردهاي ژنتيكي بهمنظور طراحي داروهاي جديد و مهندسي متابوليك ارگانيسمها براي توليد منابع تجديدپذير و همچنين توليد مواد و كالاهاي شيميايي با ويژگيهاي خاص حتي در عرصه فناوری اطلاعات خواهد شد.
[Top]
.
تعيين توالي يكي از ژنهاي انگل ليشمانيا در ايران
تشخيص بيماري ليشمانيوز (سالك)، يكي از حوزههاي پژوهشي در زمينه انگلشناسي پزشكي است كه در سالهاي اخير توجه جهاني گستردهاي را به خود جلب كرده است. در اين ميان محققان ايراني نيز تلاشهايي را براي ابداع روشهاي پيشرفتهتر انجام دادهاند كه با توجه به گسترش اين بيماري در برخي از مناطق كشور، حائز اهميت ميباشد. دكتر بهرام كاظمي، رييس بخش بيوتكنولوژي مركز تحقيقات بيولوژي سلولي و مولكولي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي، در گفتگو با گروه بيوتكنولوژي شبكه تحليلگران تكنولوژي ايران (ايتان) به بيان يكي از اين طرحها پرداخته است :
وضعيت فعلي ليشمانيوز در ايران
مهمترين مسألهاي كه امروزه درمورد ليشمانيوز (سالك) مطرح بوده و براي درمان و كنترل اين بيماري اهميت دارد، شناسايي دقيق سويههاي عامل بيماري و مشخص نمودن الگوي اپيدميولوژيك آن است. در حدود بيست و سه گونه مختلف از انگل ليشمانيا در دنيا شناسايي شده است؛ البته در ايران فقط سه گونه وجود دارد كه از نظر الگوي بيماريزايي (Pattern) ، كاملاً متفاوت ميباشند. بهعبارت ديگر در سالهاي اخير، بهخصوص پس از جنگ، به علت نقل و انتقالات، مهاجرت و انجام ليشمانيزاسيون در بين رزمندگان، انگل پراكنده شده و الگوي باليني ليشمانيا نيز دگرگون شده است. براي مثال، بيماري "ليشمانيوز جلدي" معمولاً توسط ليشمانيا ماژور ( Leishmania major) ايجاد ميشود، در صورتي كه هماكنون از موارد ليشمانيوز جلدي در اصفهان، انگل ليشمانيا اينفانتوم (L. infantom ) جدا ميشود. در حاليكه اصولاً ليشمانيا اينفانتوم گرمادوست است، و بايد از موارد ليشمانيوز احشايي جدا شود. بنابراين تغيير الگوي باليني، كنترل و درمان اين بيماري را با مشكل مواجه ساخته است .
توالييابي ژن ميتوكندريايي انگل ليشمانيا
بر همين اساس پروژهاي طراحي شد تا مشخص شود چه سويههايي در ايران، عامل اصلي بيماري ليشمانيوز ميباشند. براي اين منظور، بخشي از ژن " ميتوكندريايي" موجود در گونههاي ايراني انگل ليشمانيا توالييابي (Sequence) شد. اين روش، يك شيوه اختصاصي براي شناسايي گونههاي ليشمانيا در جهان است. اما تاكنون ژنهاي سويههاي ايراني توالييابي نشده بود .
در اين پروژه ژنهاي ميتوكندريايي انگل ليشمانيا ماژور كه عامل بيماري سالك روستايي در ايران است با همكاري محققان انستيتو پاستور ايران توالييابي شد. يكي از اين تواليها، منتشر شده و در بانك ژني آمريكا (NCBI) به ثبت رسيده است. توالي بعدي نيز انشاا... بهزودي انتشار خواهد يافت. لازم به ذكر است كه با توجه به اندميك بودن سالك در منطقة اصفهان (سالك روستايي ) ، انگل مورد مطالعه از اين منطقه جداسازي شده بود .
پس از تعيين توالي ژنهاي ميتوكندريايي اين انگل، مشخص شد كه الگوي ژنتيكي سويههاي ايراني و خارجي كاملاً با هم متفاوت هستند .
طراحي پرايمر براي شناسايي سويههاي انگل ليشمانيا
با شناسايي توالي ژنهاي ميتوكندريايي انگل ليشمانيا، ميتوان پرايمرهاي (Primer) مناسب آن را طراحي كرده و براي شناسايي سريع انگل در نمونههاي باليني، از روش PCR استفاده كرد. از جنبة عملي، پرايمرهاي ويژه اين ژنها طراحي شده و حتي بخشي از آزمايشها هم صورت گرفته است. با اين وجود، چون هنوز مراحل كار بطور كامل بهينه نشده، نميتوان ادعا كرد اين پرايمرها براي استفاده در PCR كاملاً آماده هستند. البته اختصاصي بودن اين تواليها در آزمايش هيبريداسيون (Hybridization) تأييد شده است، ولي براي ارائه آن به مراكز تحقيقاتي، نيازمند مطالعات و بررسيهاي بيشتري هستيم .
روشهاي قبلي تشخيص انگل ليشمانيا
قبل از طراحي روشهاي مولكولي، آنتيباديهاي منوكلونال و بررسي ايزوآنزيمهاي سويههاي مختلف، از جمله روشهاي شناسايي سويههاي انگل ليشمانيا بهشمار ميرفت. اما با توجه به اينكه روشهاي مذكور وقتگير و پرهزينه هستند، لذا نميتوان از آنها بهعنوان يك روش تشخيصي متداول نام برد. اين تستها غالباً در آزمايشگاههاي تحقيقاتي مورد استفاده قرار ميگيرند. روش تشخيصي ديگر كه عمدتاً براي مطالعات باليني و اپيدميولوژيك مورد استفاده قرار ميگيرد، تعيين منطقه جغرافيايي آلودگي (از نظر اپيدميك يا اندميك بودن ناحيه)، تعيين ناقل (Vector) انگل و مشخص كردن خصوصيات زخم ليشمانيوز است .
با توجه به نواقص روشهاي قبلي، امروزه براي شناسايي دقيق و سريع انگل ليشمانيا اغلب از روشهاي مولكولي استفاده ميشود.
[Top]
