هسته علمی ژنتیک بسیج دانشجویی

genetic students of shahrekord university

تثبيت كربن در گياهان CAM

تثبيت كربن در گياهان CAM
نوع ديگر از تثبيت كربن در گياهان تيره‌ي گل‌ناز و هم‌چنين در گياهان بياباني مانند كاكتوس وجود دارد.





در اين گياهان فرايندهاي بيوشيميايي تثبيت كربن شبيه فرايند‌هاي تثبيت كربن درگياهان C4 است با اين تفاوت كه اين فرايندها به جاي دو نوع سلول متفاوت در شب و روز انجام مي‌شوند.



اين فرايند تثبيت كربن متابوليسم اسيد كراسولاسه Crassulacean Acid) (Metabolism نام دارد. كه به اختصار CAM نيز گفته مي‌شود. روزنه‌هاي اين گياهان در شب باز مي‌شود و با ورود CO2 به درون گياه، اسيدهاي آلي تشكيل و در واكوئل ذخيره مي‌شوند. در روز كه روزنه‌ها بسته است، اسيدهاي آلي CO2 آزاد مي‌كنند. اين CO2 وارد كلروپلاست‌ها و نهايتا وارد چرخه‌ي كالوين مي‌شود
+ نوشته شده در  چهارشنبه 20 مرداد1389ساعت 11:16  توسط باران  | 

كراسينگ اور

كراسينگ اور
در ميوز I، هنگام جفت شدن كروموزوم‌هاي همتا و ايجاد تتراد، گاهي قطعه‌اي از يك كروموزوم با قطعه‌ي متناظر خود در كروموزوم همتا مبادله مي‌شود. اين پديده را كراسينگ اور مي‌گويند.


 



 

اگر قطعات مبادله شده حاوي الل‌هاي متفاوتي باشند، تركيب جديدي از الل‌ها به‌وجود مي‌آيد.


+ نوشته شده در  چهارشنبه 20 مرداد1389ساعت 11:14  توسط باران  | 


f3su4o

شروع ترم

2vuc754

یک هفته بعد از شروع ترم

2anww4

دو هفته بعد از شروع ترم

2q8rivq

قبل از میان ترم

143fjty

در طول امتحان میان ترم

20959mr

بعد از امتحان میان ترم

344cd5l

قبل از امتحان پایان ترم

ehesxt

اطلاع از برنامه پایان ترم

9r3q8i

7 روز قبل از پایان ترم

122osw6

6 روز قبل از پایان ترم

ogjree

5 روز قبل از پایان ترم
iy0hkz

4 روز قبل از پایان ترم

167429v

2 روز قبل از پایان ترم

2lj6nna

1 روز قبل از پایان ترم

xm1xe8

شب قبل از امتحان
iwrdwy

1 ساعت قبل از امتحان

69j7yx

در طول امتحان

4hqjar

هنگام خروج از سالن امتحان

20959mr

بعد از امتحان


+ نوشته شده در  چهارشنبه 29 اردیبهشت1389ساعت 9:29  توسط باران  | 

فاطمه جان !!
سلام بر تو ای یادگار تنهائی پدر و ای شاهد روزگار تنهائی علی
غم غریبی بر شانه های مدینه نشسته است
فاطمه جان !!
بی تو شب های علی بی فروغ است
شهادت انسیه حورا فاطمه زهرا تسلیت باد

 

ای مضمون آب وآینه ،

            ای نجابت سبز،

                     ای رایحه  صبح ،

خورشید رو به تو نماز می گذارد

          ومهتاب بر بوریای ساده تو به تمنا می نشیند.

                    ای بلندای قامت سپیده !

                           ای مفهوم سبز ولایت !

                                        ای زهره !

                                                     ای زهرا!

   ای صداقت محمد

                  ای زبان علی

                            ای اسطوره مهر

 

سلام بر صورت نیلی

               سلام بر پهلوی شکسته

                      وسلام بر خسوف غمگینانه تو !

 

+ نوشته شده در  سه شنبه 28 اردیبهشت1389ساعت 10:19  توسط باران  | 

مهندسي ژنتيک

مهندسي ژنتيک

کاربردهای مهندسی ژنتیک تقریبا نامحدود به نظر می‌رسد. این علم کاربردهای زیادی در علوم پایه و همچنین تولیدات صنعتی ، کشاورزی و علوم پزشکی دارد. در زمینه علوم پایه ، بررسیهایی مانند مکانیزمهای همانند سازی DNA و بیان ژنها در پروکاریوتها ، یوکاریوتها و ویروسها و همچنین چگونگی ساخته شدن و تغییرات پروتئینهای داخلی سلول و همچنین مکانیزم ایجاد سرطان از جمله کاربردهای مهندسی ژنتیک است. در زمینه کشاورزی که زمینه بسیاری از کاربردهای مهندسی ژنتیک بوده است، تولید گیاهان مقاوم به آفات گیاهی و خشکی ، تولید گیاهان پرمحصول و تولید گاوهای دارای شیر و گوشت بیشتر ، را می‌توان نام برد. در زمینه کاربردهای انسانی ، تشخیص بیماریهای ارثی ، تولید انسولین انسانی ، تولید هورمون رشد انسان و ... را می‌توان نام برد.

تاریخچه
اهمیت بعضی از اصول علمی ، در زمان کشف آنها مشخص نمی‌شود، بلکه پس از مدت زمانی که می‌گذرد ارزش آنها معلوم می‌شود. یکی از مثالهای روشن این مساله کشف ساختمان سه بعدی DNA بوسیله واتسون و کریک در سال 1953 بود. این ساختمان نسبتا ساده باعث شد تا دانشمندان سیستمهای مختلف ژنتیکی را بررسی کنند. اما مطلب به همین جا ، ختم نشد و دانشمندان مختلف سعی کردند که از این اطلاعات استفاده نمایند. هدف آنها نیز بیان ساده‌ای داشت. آنها خواستند تا یک DNA را از یک موجود بگیرند و در موجود دیگر وارد نمایند تا اثرات آن ژن در موجود ثانویه بروز کند.
این علم نوین که به تدریج جای خود را در بین علوم دیگر پیدا کرد، با عناوین چون زیست مولکولی ، مهندسی ژنتیک و نهایتا DNA نوترکیب (Recombinant DNA) نامیده می‌شود. مثالی معروف از کارهای مهندسی ژنتیک تولید یک نوع باکتری اشرشیاکلی (E.Coli) است که قادر است انسولین انسانی بسازد.

 مراحل مهندسی ژنتیک
۱-انتخاب ژن مورد نظر
۲-جداسازی ژن مورد نظر
۳-وارد کردن ژن مورد نظر در حامل
۴-تکثیر ژن در میزبان مناسب
۵-انتقال حامل ژن به سلول هدف
۶-تکثیر سلول هدف
۷-تولید انبوه محصول یا ایجاد صفت مورد نظر

تولید DNA نوترکیب با استفاده از آنزیمهای محدود‌الاثر(Restriction)
گروهی از آنزیم های محدود‌الاثر هنگام برش ، توالیهای مورد شناسایی‌شان را بطور نامتقارن می‌شکنند، در نتیجه در انتهای قطعات DNA حاصله رشته‌های تکی با حدود 4 نوکلئوتید بوجود می‌آید که به این انتهای تک رشته‌ای ، انتهای چسبنده (Sticky end) می‌گویند. یکی از آنزیمها ECORI نام دارد که باعث ایجاد قطعاتی می‌شود که در انتهای خود ، چسبنده می‌باشند.
حال فرض کنید که دو قطعه متفاوت DNA بوسیله یک آنزیم محدودالاثر یکسانی برش داده شده‌اند، اگر قطعات حاصل از این برش با هم مخلوط شوند و شرایط مناسب فراهم شود انتهاهای چسبناک که مکمل هم می‌باشند بهم متصل می‌شوند. سپس بوسیله آنزیم DNA لیگاز این رشته‌ها به صورت کووالانسی بهم متصل می‌شوند.
هدف اصلی برش DNA در مهندسی ژنتیک ، اتصال دو قطعه DNA به یکدیگر می‌باشد. ولی هنگام اتصال قطعات DNA ممکن است بجای اینکه قطعات DNA بهم متصل شوند، دو سر یک مولکول DNA بار دیگر بهم بچسبند و در نتیجه نوترکیب صورت نگیرد. برای جلوگیری از این کار از آنزیم فسفاتاز قلیایی استفاده می‌کنند. به این صورت که پس از برش دادن حامل بوسیله آنزیم محدودالاثر فسفاتاز را به محیط واکنش می‌افزایند و در نتیجه فسفات انتهای 5 مولکول DNA در هر دو طرف جدا می‌شود و امکان اتصال دو سر مولکول حامل ، بدون DNA تازه ، به یکدیگر از بین می‌رود.

سیستمهای کلون کردن ژن
کلون کردن یک ژن خاص مهمترین مرحله مهندسی ژنتیک است. هدف از کلون کردن ژن به دست آوردن مقادیر زیادی از ژنهای خاص به صورت خالص می‌باشد. هدف اصلی کلون کردن ژن ، انتقال ژن مورد نظر از داخل یک ژنوم بزرگ و پیچیده به داخل یک حامل ساده و کوچک تکثیر آن است.
مراحل کلون کردن ژن
جداسازی و قطعه قطعه کردن منبع DNA: منبع DNA می‌تواند، ژنوم کامل یک موجود باشد که در این صورت، باید آن را بوسیله آنزیم محدودالاثر برش داد و قطعات حاصله را برای کلون کردن بکار برد.

اتصال به یک حامل کلون (Cloning Vector): حاملهای کلون ، قطعات ژنتیکی کوچکی هستند که بطور مستقل توانایی تکثیر دارند و دارای محل برش بوسیله آنزیمهای محدودالاثر می‌باشند، ولی این برش نباید در محل همانند سازی این حاملها باشد.
ورود به داخل میزبان:DNA نوترکیب حاصل به روشهای مختلف وارد باکتری یا میزبان مورد نظر می‌شود.
شناسایی و جداسازی کلون حاوی ژن مورد نظر: این مرحله شامل جداسازی میزبانهایی است که ژن مورد نظر بوسیله حامل وارد آنها شده و به نحو موثر بیان می‌شود.
تولید تعداد زیاد سلولها و یا باکتریهای حاوی ژن: این کار به منظور جداسازی و بررسی ژن مورد نظر ، انجام می‌گیرد.


حاملهای کلون (Cloning Vector)
پلاسمیدها
قطعات DNA حلقوی هستند. که در داخل سیتوپلاسم باکتریها و جدا از کروموزوم آنها قرار دارند و بطور مستقل تکثیر می‌شوند. پلاسمیدها ، خصوصیات مفیدی برای استفاده به عنوان حامل دارند مانند: اندازه کوچک ، DNA حلقوی ، همانند سازی مستقل ، تکثیر زیاد و شاخصهای مفید دیگر مانند دارا بودن ژنهای مقاومت به آنتی بیوتیک که جداسازی کلنی‌های حاوی پلاسمید را راحتتر می‌کند.


 

باکتریوفاژها (ویروس باکتری)
ویروسها به خاطر داشتن پروتئینهای خاص ، نفوذ بسیار موثر و اختصاصی را به داخل سلولهای میزبان انجام می‌دهند.
بعضی ویروسها در قسمتی از چرخه تکثیر خود ، نفوذ پایداری به داخل ژنوم میزبان دارند که این باعث پایداری بیان ژن در داخل سلول میزبان می‌شود.
ویروسها دارای پروموتورهای خاصی هستند که بوسیله سلولهای میزبانی شناخته می‌شوند و این باعث بیان مناسب ژنهای کلون شده می‌شود.

کازمیدها (Cosmids)
کازمیدها در حقیقت قطعات حاصل از دو انتهای ژنوم از دو انتهای ژنوم باکتریوفاژها لامبدا قرار بگیرند و در نتیجه وارد سلول Ecoli (باکتری اشرشیاکلی)شوند. در داخل سلول E.Coli این DNA به صورت حلقوی در آمده و مانند یک پلاسمید عمل می کند.
فاسمیدها
یکی دیگر از حامل‌های DNA نوترکیب هستند که ترکیبی از ژنوم باکتریوفاژ و پلاسمیدها هستند.

انتخاب میزبان مناسب
میزبان مورد نظر باید خصوصیاتی از قبیل پایداری ژنتیکی ، ژنوم کاملا شناخته شده مشخصات فیزیولوژیک معلوم ، توانایی پذیرش DNA خارجی ، داشتن یک شاخص خاص برای شناسایی در مواقع لزوم و ... را داشته باشد. یکی از شناخته شده ترین میزبانهای مورد استفاده باکتری E.Coli است. هنگام انجام کارهای ژنتیکی باید با مطالعاتی کافی یک سیستم حامل میزبان مناسب را انتخاب کرد و بکار برد. باسیلوس سوبتلیس (B.Subtilis) در مواردی که هدف از کلون کردن تولید یک پروتئین خالص می‌باشد، بر E.Coli ترجیح دارد. زیرا خصوصیات تخمیری این باکتری برای تولیدات صنعتی مناسب تر است.

روشهای وارد کردن حاملها به داخل میزبان
ویروسها و باکتریوفاژها
برای ویروسها و باکتریوفاژها و همچنین DNA نوترکیب که در داخل کپسید ویروس ها قرار گرفته‌اند (کاسمیدها) روش ورود واضح است و همانند ورود معمولی ویروس ها در سلول های میزبان است.
ترانسفورماسیون: برای این کار DNA نوترکیب را با باکتری مجاور می‌کنند. این روش یکی از متداولترین روشهای انتقال است.

الکتروپوریشن: در این روش قطعات DNA را در یک محیط دارای بار الکتریکی در مجاورت سلولها قرار می‌دهند. بار الکتریکی باعث ایجاد منافذ ریز در غشای سیتوپلاسمی می‌شود که این خود باعث تسهیل ورود قطعات DNA به داخل سلول می‌گردد.

تفنگ ذره‌ای یا تفنگ اسید نوکلئیک: در این روش دقیقا تنگی در مقیاس میکروسکوپی وجود دارد که گلوله آن قطعات DNA می‌باشد و DNA را به داخل سلول ، شلیک می‌کند.


انتخاب کلونهای تغییر یافته
پس از اینکه DNA نوترکیب ساخته شد و در داخل باکتری میزبان ، انتقال داده شد. حال نوبت به انتخاب کلونهای باکتریایی می‌رسد که DNA نوترکیب مورد نظر به داخل آن انتقال یافته و به نحو موثری در داخل آن بیان شود. 3 خصوصیت در بین حاملین مشترک است. قدرت تکثیر در میزبان ، محل ورود ژن خارجی و یک شاخص انتخابی.

شاخصهای انتخابی موجود بر روی حاملها
مقاومت به آنتی بیوتیکها

مقاومت به آنتی بیوتیکها معمولا یا بوسیله آنزیم هایی ایجاد می‌شود که باعث غیر فعال شدن آنتی بیوتیکها می‌شوند و یا با سنتز پروتئینهایی است که به روشهای مختلف باعث ممانعت از اثر آنتی بیوتیکها می‌شوند. هر دو نوع مکانیزم مقاومت فوق بوسیله قطعات ژنتیکی ، کنترل می‌شوند. این قطعات ژنتیکی را می‌توان در حاملها وارد کرد و از آنها به عنوان شاخصهای انتقال موثر استفاده کرد.
نیازهای متابولیزمی
نیازهای متابولیزمی طیف وسیعی از مواد مختلف را شامل می‌شود. برای این کار از گونه‌های خاص از میزبان استفاده می‌شود که تونایی ساختن یک ماده متابولیزمی ضروری از دست داده‌اند، در نتیجه این باکتریها بر روی محیطهای بدون این ماده متابولیزمی رشد ، نخواهد کرد. برای مثال اگر یک باکتری توانایی تولید اسید امینه لوسین را نداشته باشد. بر روی محیط فاقد لوسین رشد نخواهد کرد.
حال اگر ما از حاملی استفاده کنیم که حاوی ژن سنتز لوسین باشد، باکتریهای میزبان حاوی این حاملها بر روی محیط فاقد لوسین رشد خواهند کرد. پس از اینکه کلنی‌های حاوی ژن نوترکیب انتخاب و جدا شدند، این کلنی‌ها را به میزان دلخواه تکثیر می‌دهند و سپس ژن تکثیر شده را برای بررسیهای بعدی استخراج کرده قرار می‌دهند.

حاملهای بیان ژن (Expression Vector)
یک حامل بیان ژن حاصل است که نه تنها می‌توان از آن به عنوان حامل کلون استفاده کرد. بلکه این حامل دارای کی توالی تنظیمی می‌باشد که باعث می‌شود که بیان ژن مورد نظر تحت کنترل مهندسی ژنتیک قرار گیرد. یک حامل بیان ژن خوب باید دارای مشخصات زیرا باشد. هر چه قدر تعداد نسخه‌های یک ژن بیشتر باشد، میزان بیان آنها بیشتر خواهد بود. پلاسمیدها از این نظر مناسب هستند. قدرت آغازگری آن خوب باشد. الگوی خواندن آن مناسب باشد. بطور کلی وظیفه مهندسی ژنتیک ایجاد یک حامل مناسب است که بتوانند بطور موثری به داخل میزبان وارد شود به تعداد همانند سازی کند بطور موثر نسخه برداری شود - بطور موثر ترجمه شود.

+ نوشته شده در  چهارشنبه 18 فروردین1389ساعت 8:43  توسط باران  | 

گلیکولیز

گلیکولیز

اکسایش تنفسی که منجر به تجزیه و اکسیداسیون مولکول آلی (گلوکز) و تبدیل آن به مولکولهای کوچکتر و سرانجام تولید آب ، دی‌اکسید کربن و انرژی به شکل ATP است، در طی سه مرحله انجام می‌گیرد. در مرحله اول که گلیکولیز خوانده می‌شود، گلوکز 6 کربنی به دو مولکول سه کربنی تجزیه شده و مقدار کمی انرژی بوجود می‌آید. در مرحله دوم مولکولهای سه کربنی حاصل به نوبه خود در طی یک سری واکنشهای زیست شیمیایی دورانی موسوم به چرخه کربس یا اسید سیتریک به تدریج کربن خود را به صورت دی‌اکسید کربن از دست داده و هیدروژن آزاد می‌کنند.
بالاخره در مرحله سوم یا مرحله نهایی تنفس الکترون به توسط یک سری مواد ناقل الکترون که بر حسب پتانسیل رودکس زنجیره‌وار به دنبال هم قرار دارند، گرفته شده و سرانجام به اکسیژن منتقل می‌شوند و آب را تولید می‌کنند. در ضمن احیا و اکسید شدن مواد ناقل به دنبال هم انتقال الکترونها ، مقداری انرژی الکترونها رها می‌شود که برای فعال کردن تلمبه‌های یونی (پروتونی) غشای درونی میتوکندری و در نهات تولید ATP به مصرف می‌رسد.
       

      مراحل واکنشهای گلیکولیز


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه 18 فروردین1389ساعت 8:39  توسط باران  | 

ميتوكندري

ميتوكندري

نام میتوکُندری ترکیبی است از دو واژه یونانی Mito به معنای رشته و chondrion به معنی دانه. چون این اندامک اغلب رشته‌ای یا به صورت دانه‌های کوچک در سیتوپلاسم همه سلولهای یوکاریوتی وجود دارد.میتوکندری‌ها در تمام یاخته‌های دارای تنفس هوازی به جز در باکتری‌ها که آنزیم‌های تنفسی آنها در غشای سیتوپلاسمی جایگزین شده‌اند وجود دارند. این اندامک‌ها، نوعی دستگاه انتقال انرژی هستند که موجب می‌شوند انرژی شیمیایی موجود در مواد غذایی با عمل فسفوریلاسیون اکسیداتیو، به صورت پیوندهای پرانرژی فسفاتATP) ذخیره شود. 

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه 18 فروردین1389ساعت 8:38  توسط باران  | 

تلومر

کارکرد و ویژگی های تلومر

انتهای مولکول خطی که بطور معمول چسبنده می‌باشد با حضور تلومر و ساختمان آن این چسبندگی را از دست می‌دهد. از این رو تلومر مانند سپری کروموزم را از ایجاد پیوستگی‌های نابجا و غیر صحیح و تخریب به‌وسیله آنزیمهای اگزونوکلئاز سلول محافظت می‌نماید. همچنین، مشخص شده است که تلومر درمکان یابی و جایگیری کروموزم در هسته و خاموشی انتخابی ژن‌های مجاور خود، ایفای نقش می‌کند علاوه برا ین، تلومر نقش اساسی دیگری در ابتدای سنتز خود ایفا می‌کند که در ارتباط با رونویسی می‌باشد. در واقع در انتهای یک DNA خطی کار آنزیم های همانند ساز در رشته پیرو به مشکل برخورد می‌کند چرا که این آنزیم‌ها برای برداشتن آخرین پرایمر و قراردادن آخرین بازها، پایانه 'OH۳- را در اختیار ندارند. آنزیم تلومراز        (Telomerase) این مشکل را با ستنز تلومر حل می‌کند.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه 18 فروردین1389ساعت 8:27  توسط باران  | 

پیوندهیدروژنی

هرگاه هیدروژن به اتمی با الکترونگاتیوی زیاد مثل فلوئور ، اکسیژن یا نیتروژن متصل گردد، شرایطی برای بوجود آمدن نوع بسیاری مهمی جاذبه بین مولکولی مثبت ـ منفی که آن را پیوند هیدروژنی می‌گویند حاصل می‌شود. به عبارت دیگر ، اتم هیدروژن یک مولکول و زوج الکترون غیر مشترک مولکول دیگر متقابلا همدیگر را جذب می‌کنند و پیوندی تشکیل می‌شود که به پیوند هیدروژنی ، Hydrogen Bond مرسوم است.


img/daneshnameh_up/c/c8/h-bond.jpg

اطلاعات اولیه

جاذبه بین مولکولی دربرخی از ترکیبات هیدروژن‌دار بطور غیرعادی قوی است. این جاذبه در ترکیباتی مشاهده می‌شود که درآنها بین هیدروژن و عناصری که اندازه کوچک و الکترونگاتیویته زیاد دارند، پیوند هیدروژنی وجود دارد. پیوند هیدروژنی نه تنها بین مولکولهای یک نوع ماده ، بلکه بین مولکولهای دو ماده متفاوت که توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی را دارند نیز برقرار می‌شود.

نحوه تشکیل پیوند هیدروژنی

پیوند هیدروژنی بر اثر جاذبه اتم هیدروژن اندک مثبت موجود در یک مولکول و اتم بسیار الکترونگاتیو موجود در مولکول دیگر (یا در محل دیگر همان مولکول اگر مولکول به قدر کافی بزرگ باشد که بتواند روی خود خم شود) تولید می‌گردد. جا به جا شدن یک جفت الکترون به سمت عنصر بسیار الکترونگاتیو نیتروژن ، اکسیژن یا فلوئور موجب می‌شود که این اتمها دارای بار منفی جزئی شوند.

در این صورت پیوند هیدروژنی پلی است میان دو اتم شدیدا الکترونگاتیو با یک اتم هیدروژن که از طرفی بطور کووالانسی با یکی از اتمهای الکترونگاتیو و از طرف دیگر بطور الکترواستاتیکی (جاذبه مثبت به منفی) با اتم الکترونگاتیو دیگر پیوند یافته است. استحکام پیوند هیدروژنی یک‌دهم تا یک‌پنجاهم قدرت یک پیوند کوالانسی متوسط است.

img/daneshnameh_up/6/61/cdfessss.jpg

شرایط تشکیل پیوند هیدروژنی

  • بالا بودن الکترونگاتیوی اتمهای متصل به هیدروژن: برهمین اساس است که فلوئور (الکترونگاتیوترین عنصر) ، قویترین پیوند هیدروژنی و اکسیژن (الکترونگاتیوتر از نیتروژن) ، پیوند هیدروژنی قویتری درمقایسه با نیتروژن تشکیل می‌دهد. همچنین بار مثبت زیاد بر روی اتم هیدروژن ، زوج الکترون مولکول دیگر را بشدت جذب می‌کند و کوچک بودن اندازه اتم هیدروژن سبب می‌شود که ملکول دوم بتواند به آن نزدیک شود.

  • کوچک بودن اتمهای متصل به هیدروژن : پیوند هیدروژنی واقعا مؤثر فقط در ترکیبات فلوئور ، اکسیژن و نیتروژن تشکیل می‌شود. با وجود اینکه دو اتم نیتروژن و کلر ، الکترونگاتیوی برابر دارند، چون اتم کلر از اتم نیتروژن بزرگتر است بر خلاف نیتروژن ، کلر پیوند هیدروژنی ضعیفی تشکیل می‌دهد.

توجیه خواص غیرعادی برخی از مواد

وجود خواص غیرعادی برخی از مواد در حالت جامد یا مایع از جمله بالا بودن دماهای ذوب و جوش ، نشان می‌دهد که نیروهای جاذبه بین مولکولی در آنها به اندازه‌ای زیاد است که نمی‌توان آن را به تأثیرهای متقابل ضعیف بین مولکولی نسبت داد. آشناترین این نوع مواد ، فلوئورید هیدروژن ، آب و آمونیاک است که بسیاری از خواص آنها از جمله دماهای جوش و ذوب آنها از دماهای جوش و ذوب ترکیبهای مشابه خود ، برای مثال بطور غیرمنتظره‌ای بالاتر است.

شاید تصور شود که علت این وضعیت غیر عادی ، قطبیت به نسبت زیاد این مولکولهاست. البته تا اندازه‌ای همین طور است. اما بررسی دقیق این پدیده غیر عادی نشان می‌دهد که باید نیروی جاذبه قویتر از نیروهای جاذبه دوقطبی _ دوقطبی بین مولکولهای آنها برقرار باشد.

اگر به ساختار الکترونی مولکولهای توجه شود، می‌توان به موردهای مشترک بین آنها پی برد. این وجه اشتراک ، وجود دست کم یک پیوند کوالانسی با اتم هیدروژن و یک اوربیتال هیبریدی ناپیوندی دو الکترونی اتم مرکزی بسیار الکترونگاتیو در هر یک از آنهاست.

اتمهای الکترونگاتیوی بالایی دارند با هیدروژن پیوند کوالانسی بشدت قطبی بوجود می‌آورند، بطوری که هیدروژن به میزان قابل توجهی خصلت یک پروتون را پیدا می‌کند. جفت الکترون ناپیوندی و قابل واگذاری روی اتم الکترونگاتیو H ، این امکان را پدید می‌آورد که اتم هیدروژن در نقش پل ، اتم‌های الکترونگاتیو دو مولکول را به یکدیگر متصل کند و نیروی جاذبه‌ بین مولکولی بوجود می‌آید که به پیوند هیدروژنی مرسوم است.

خواص ترکیبات دارای پیوند کووالانسی

ترکیباتی که مولکولهای آنها از طریق پیوند هیدروژنی به همدیگر پیوسته‌اند، علاوه بر دارا بودن نقاط جوش بالا ، بطور غیرعادی در دمای بالا ذوب می‌شوند و آنتالپی تبخیر ، آنتالپی ذوب و گرانروی آنها زیاد است.

علت شناور بودن یخ

یخ روی آب شناور می‌ماند، زیرا به هنگام انجماد ، منبسط می‌شود. سبب این انبساط پیوند هیدروژنی میان مولکول‌های خمیده آب است ساختار خمیده یا زاویه‌ای مولکول آب ناشی از آرایش چهار وجهی چهار جفت الکترون در لایه ظرفیت یک اتم است. ساختار زاویه‌ای مولکول آب و پیوند هیدروژنی میان مولکولهای آب به آن معنی است که هر مولکول آب می‌تواند حداکثر با چهار مولکول آب دیگر پیوند هیدروژنی داشته باشد.

پس آب مایع را می‌توان به صورت خوشه‌هایی از مولکولهای آب تصورکرد، خوشه‌هایی که با پیوند هیدروژنی از مولکولهای آب ساخته شده‌اند و دائم در حال حرکتند. شمار مولکولها در هر خوشه و سرعت حرکت خوشه‌ها به دما بستگی دارد. با سرد شدن آب ، مجموعه‌هایی از مولکولهای آب که بسرعت در حرکت‌اند، کند می‌شوند و در نقطه انجماد به یکدیگر قلاب شده ساختمان سه بعدی منبسط شده‌ای را بوجود می‌آورند. این ساختمان گسترده‌تر موجب می‌شود که تراکم یخ کمتر از آب باشد.

ذوب شدن یخ در حدود 15% انرژی پیوند‌های هیدروژنی را می‌شکند و این امر سبب فرو ریختن ساختار می‌شود. در نتیجه مایعی متراکم حاصل می گردد.

img/daneshnameh_up/3/3e/gggggggggy.gif

چرا نقطه جوش آب بالا است؟

خاصیت عجیب دیگر آب ، نقطه جوش نسبتا زیاد آن است. تقریبا تمام ترکیبات هیدروژن‌دار مجاور اکسیژن و اعضای خانواده آن یعنی در دمای اتاق به حالت گازی هستند. اما آب مایع است. برای آنکه یک مولکول به حالت بخار در آید، باید انرژی جذب کند تا بتواند خود را از قید مولکولهای دیگر آزاد کند. چون آب مایع با پیوند هیدروژنی به صورت خوشه‌هایی از مولکول‌ها در می‌آید، برای شکسته شدن پیوند‌های هیدروژنی آن ، انرژی زیادی لازم است.

اما همه پیوندهای هیدروژنی شکسته نمی‌شوند و خوشه‌هایی از مولکولهای آب حتی در نزدیکی 1000 درجه سانتیگراد هنوز وجود دارند. وقتی آب گرم می‌شود، آشفتگی گرمایی پیوند هیدروژنی را می‌گسلد تا آنکه در بخار آب ، فقط جزء کوچکی از شمار پیوندهای هیدروژنی موجود در آب مایع یا جامد باقی می‌ماند. اگر پیوند محکم میان مولکولی از قبیل پیوند هیدروژنی وجود نداشته باشد، مواد معمولا بنا به جرم مولکولی خود به جوش می‌آیند.

جرم‌های مولکولی بزرگتر برای جوش آمدن به دمای زیادتری نیازمندند. عمدتا به این دلیل که ابرهای الکترونی بزرگتر آسانتر و پیچیده می‌شوند و این امر ، منجر به نیروهای لاندن بین مولکولی قویتر می‌شود.

کاربردهای پیوند هیدروژنی

پیوندهای هیدروژنی در بسیاری از مواد یافت می‌شوند. پدیده‌هایی از قبیل چسبناک شدن آب‌نبات سفت ، دیرتر خشک شدن الیاف پنبه‌ای از الیاف نایلونی‌ ، نرم شدن پوست با نایلون ، ناهنجارهای ظاهری در ماهیت آب ، همگی ناشی از همین پیوندهای هیدروژنی است.

پیوند هیدروژنی در تعیین ساختار و خواص مولکولهای سیستم‌های زنده نقش اساسی دارد. اجزای مارپیچ آلفا در ساختار پروتئین‌ها و اجزای مارپیچ دوگانه در ساختار DNA توسط پیوند هیدروژنی بهم می‌پیوندند. تشکیل و گسسته شدن پیوندهای هیدروژنی در تقسیم یافتن و سنتز پروتئین‌ها توسط آن دارای اهمیت اساسی است.
+ نوشته شده در  چهارشنبه 9 دی1388ساعت 11:0  توسط باران  | 

شهادت سرور وسالار شهیدان امام حسین (ع) را به همه ی شیعه های حسینی تسلیت عرض مینمایم

+ نوشته شده در  دوشنبه 7 دی1388ساعت 11:21  توسط باران  | 

مقدمه

جمعیت از نظر ژنتیکی عبارت است از گروهی از موجودات یک گونه که با یکدیگر آمیزش پیدا می‌کنند. گروهی محدود از جمعیت که با هم ، آمیزش دارند، ژنتیک مندلی هم گفته می‌شوند. ژنتیک جمعیت ، شاخه‌ای از علم ژنتیک است که رفتار ، خصوصیات ، فراوانی و عمل متقابل ژنها را در یک جمعیت مندلی که دارای ذخایر ژنی مشترک هستند، بطور ریاضی بر اساس قانون تعادل هاردی _ وینبرگ ، مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد.



 

سیر تحولی

اختلاف نظر بین صاحبنظران در مورد نقش ژنتیک در تکامل موجودات با پیدایش علم سنتتیک جدیدی به نام ژنتیک جمعیت (Population genetics) در دهه 1920 از بین رفت و متعاقبا دانشمندان مختلف از جمله هاردی ، ریاضیدان انگلیسی و وینبرگ در سال 1908 مطالعه نحوه رفتار ژنها و تغییرات فراوانی آنها در جمعیت و نقش آنها در تکامل موجودات زنده را دنبال و مهمترین قانون مرتبط با ژنتیک جمعیت را زیر عنوان قانون هاردی _ وینبرگ در اوایل این قرن پیشنهاد کردند. بطوری که به کمک این قانون می‌توان بسیاری از جنبه‌های مختلف ژنتیک جمعیت را مورد بحث قرار دارد.

ژن و سرنوشت آن

سرنوشت یک جفت ژن در یک جمعیت به چه صورت است؟ قدرت تولید مثل یک موجود که دارای ژن بخصوصی است، بستگی به فراوانی آن ژن در جمعیت ، و عواملی دیگری از جمله رابطه بین آن جمعیت و محیط دارد. بنابراین هر چند افراد حامل ژن می‌باشند، ولی سرنوشت این افراد و ژنی را که حمل می‌کنند، بستگی به جمعیت و عوامل موثر در آن دارد. جمعیت چه هاپلوئید و چه دیپلوئید و ... باشد، دارای دو صفت ویژه است: فراوانی ژنی و حوضچه ژنتیکی.


  • فراوانی ژنی عبارت است از نسبت آلل‌های مختلف یک ژن در جمعیت. جهت بدست آوردن فراوانی ژنی ، تعداد افرادی را که دارای ژنوتیپ‌های مختلف هستند، بدست آورده و نسبت فراوانی نسبی هر کدام از آلل‌ها را تخمین می‌زنیم. فراوانی یک ژن از فراوانی ژنوتیپ هموزیگوس نسبت به آن ژن به اضافه نصف فراوانی هتروزیگوس‌ها هم محاسبه می‌شود.

  • حوضچه ژنتیکی عبارت است از مجموع ژنهای موجود در گامتهای تولید شده توسط یک جمعیت. بنابراین رابطه ژنتیکی بین یک نسل با نسل دیگر شبیه رابطه ژنتیکی بین والد و نوزاد است.



تصویر

جمله بینومی و ژنتیک جمعیت

در این جمله حروف a نماینده احتمال حدوث یک اتفاق ، b نماینده احتمال حدوث اتفاق دیگر و n نماینده تعداد اتفاقات است. جمله را می‌توان برای بیان نسبت ژنوتیپی 1:2:1 حاصل از تلاقی‌های مونوهیبریدی بکار برد. به جای a از حروف p و به جای b از حروف q استفاده می‌شود. از آنجایی که در یک مکان ژنی معمولا دو تا آلل وجود دارد، فراوانی آنها را در جمعیت مجموعا برابر واحد یک در نظر می‌گیرند. با توجه به اطلاعات فوق می‌توان ژنوتیپ‌های موجود در یک مونوهیبرید () را به صورت معادله ، بیان نمود.

محاسبه فراوانی الل‌ها

هم بارزی یا غالبیت ناقص

در جمعیتهای انسانی دو تا الل اتوزومی M () و N () وجود دارند که می‌توانند آنتی ژن خون و نوع آن را تحت تاثیر قرار دارند. در جهت تعیین فراوانی الل‌های و مطالعه‌ای در مورد مهاجرین قفقازی کشور ایالات متحده به صورت زیر گزارش شده است:
ژنوتیپ
فنوتیپ
1303 3039 1787 تعداد



برای محاسبه فراوانی الل‌های و می‌توان به صورت زیر عمل کرد:






غالبیت کامل

غالب و مغلوب بودن الل‌ها ، فراوانی آنها را مستقیما تحت تاثیر قرار نمی‌دهد. فراوانی آنها مشابه الل‌های هم بارز یا الل‌های با غالبیت ناقص است. الل غالب در مقایسه با الل مغلوب ، فنوتیپ مربوطه را در توده بیشتر ظاهر می‌سازد، چرا که الل غالب اثر الل مغلوب را در حالت هتروزیگوسی نیز نهفته نگه می‌دارد. قدرت چشایی و عدم قدرت چشایی نسبت به نمک فنیل تیو کاربامید (PTC) مثال مناسبی برای مطالعه فراوانی الل‌ها در حالت غالبیت کامل است. کسانی که دارای قدرت چشایی نسبت به این نمک هستند، مزه آن را تلخ احساس می‌کنند و این صفت تحت کنترل یک ژن غالب T قرار دارد.


چند اللی

در صورتی که یک ژن بیش از دو آلل داشته باشد، با استفاده از بسط دو جمله‌ای می‌توان فراوانی‌های ژنوتیپی هر کدام از ژنوتیپ‌ها را بدست آورد. برای مثال اگر ژنی دارای سه آلل ، ، با فراوانی‌های به ترتیب p ، q و r باشد، بطوری که ، فراوانی ژنوتیپی را در حالت تعادل می‌توان از بسط سه جمله‌ای زیر بدست آورد که فراوانی‌های ژنوتیپی در گروههای خونی ABO را در انسان می‌توان با این روش نشان داد.


OO BB BO AB AA AO ژنوتیپ
O B AB A فنوتیپ
فراوانی



وابستگی به جنس

در مورد ژنهای وابسته به جنس ، تعداد ژنوتیپ‌های ممکنه افزایش می‌یابد. علت این افزایش تفاوت کروموزومهای جنسی در جنسهای نر و ماده است. اگر ماده‌ها XX و نرها XY باشند، از نظر یک جفت ژن a و A پنج ژنوتیپ امکان‌پذیر است، سه عدد از این ژنوتیپ‌ها (AA , Aa , aa) در ماده‌ها و دو عدد در نرها (A , a) وجود خواهد داشت. اگر آمیزش به صورت تصادفی باشد، می‌توان ثابت کرد که این تعادل نسل به نسل ، باقی خواهد ماند. این تعادل بر مبنای برابر بودن فراوانی آلل‌ها در نر و ماده است. اگر تفاوتی بین فراوانی الل‌ها در دو جنس مخالف وجود داشته باشد، جمعیت در حالت تعادل نمی‌باشد.

برای مذکرها


برای مونث‌ها




تصویر

آمیزش‌های خویشاوندی

از انواع آمیزش‌های غیر تصادفی ، آمیزش‌های خویشاوندی یا همخونی است. در این نوع آمیزش ، افرادی که دارای قرابت و خویشاوندی هستند، با هم آمیزش پیدا می‌کنند. همخونی دارای درجات مختلفی است. نزدیکترین نوع آن خودلقاحی است که در گیاهان صورت می‌گیرد. گیاهانی که نسبت به یک جفت ژن هتروزیگوس هستند، در اثر خودلقاحی تولید نوزادانی می‌کنند که 50% آنها هموزیگوت و مابقی هتروزیگوت هستند. میزان افزایش هموزیگوسیتی در اثر ازدواجهای فامیلی را ضریب همخونی Coefficient inbreeding گویند و آن را با f نشان می‌دهند.

ضریب همخونی احتمال به ارث رسیدن دو آلل یک جایگاه ژنی در یک موجود است که منشا مشترک داشته باشند و یا به عبارت دیگر این آلل‌ها کپی یک ژن در یک والد مشترک باشد. این ضریب در مورد فرد بکار برده شده و درجه خویشاوندی بین والدین فرد را نشان می‌دهد. اگر دو والد به صورت تصادفی آمیزش پیدا کنند، ضریب همخونی نوزاد برابر این است که دو گامت به صورت تصادفی از والدین دارای ژنهای یکسان در یک جایگاه ژنی باشند.

اصل هاردی _ وینبرگ

این اصل بدین صورت بیان می‌گردد که در یک جمعیت بزرگ که آمیزش به صورت تصادفی است و مهاجرت ، جهش و انتخاب وجود ندارد، فراوانی ژنی و ژنوتیپی ، نسل به نسل ، ثابت باقی مانده و فراوانی ژنوتیپی را می‌توان به کمک فراوانی ژنی بدست آورد.

عواملی که فراوانی ژنها را تغییر می‌دهند.

  • موتاسیون: جهش موجب پیدایش الل‌های جدید و نهایتا تغییرات ژنتیکی می‌شود.

  • مهاجرت: حرکت افراد یا ژنها از یک جمعیت به جمعیت دیگر را در ژنتیک ، مهاجرت گویند.

  • رانش ژنتیکی: در جمعیت‌های کوچک ، فراوانی پاره‌ای از آلل‌ها ، ممکن است بطور تصادفی شدیدا تغییر یابد.

  • آمیزش‌های غیر تصادفی: خویش آمیزی باعث می‌شود که فراوانی پاره‌ای از ژنوتیپ‌ها از آنچه که قانون هاروی _ وینبرگ پیش بینی می‌کند، متفاوت باشد.

  • گزینش: گزینش با تغییر در فراوانی ژنها ، عامل مهم در تغییرات تکاملی در داخل یک جمعیت به شمار می‌رود و می‌تواند موجب جدا شدن یا تفکیک جمعیتها به نژادها و گونه‌های مختلف شود.
+ نوشته شده در  دوشنبه 7 دی1388ساعت 11:2  توسط باران  | 

انواع سلولهای خون

  انواع سلولهای خون

 

مقدمه

خون را باید بافتی به شمار آورد که زنده و فعال است و فعالیتهای حیاتی کلیه اندامهای بدن به نحوی با فعالیت و سلامت این بافت بستگی دارد. اگر مقدار خون از یک انسان بگیریم و درون لیوانی بریزیم و آنرا در یخچال نگهداری کنیم تا منعقد شود پس از مدتی بخشی از خون رسوب می‌کند و محتوای لیوان به دو بخش مشخص تقسیم می‌شود. بخش بالایی که مایعی شفاف و به رنگ زرد بسیار کم رنگ است پلاسما نام دارد و در زیر پلاسما ، توده قرمز رنگی دیده می‌شود که محتوی گلبولهای قرمز است بین پلاسما و توده گلبولهای قرمز یک لایه بی‌رنگ دیده می‌شود که از اجتماع گلبولهای سفید خون شکیل شده است.

انواع سلولهای خون: گلبولهای سفید ، گلبولهای قرمز و پلاکتها






 

گلبولهای سفید

این گلبولها در مغز استخوان ، تیموس ، گره‌های لنفاوی و طحال تولید می‌شوند گلبولهای سفید کلیه اجزای یک سلول جانوری را دارند و همه نوع فعالیتهای حیاتی را انجام می‌دهند. تعداد گلبولهای سفید در هر میلیمتر مکعب خون انسان در حدود هفت هزار است که در مقایسه با تعداد گلبولهای قرمز این مقدار بسیار کم است. گلبولهای سفید به دو گروه گرانولوسیت (دانه‌دار) و آگرانولوسیت (بدون دانه) تقسیم می‌کنند.

گرانولوسیتها

هسته چند قسمتی و سیتوپلاسم آنها دانه‌دار است و 70 درصد از گلبولهای سفید خون را تشکیل می‌دهند. این گلبولها خاصیت بیگانه خواری دارند و به هنگام گردش در خون ، باکتریها و سایر مواد خارجی را با ایجاد پاهای کاذب و عمل فاگوسیتوز به درون خود می‌کشند و آنها را هضم می‌کنند و از بین می‌برند. این گلبولها همچنین می‌توانند از میان سلولهای پوششی جدار مویرگها عبور کرده و وارد فضای بین سلولی شوند و این عمل سلولهای سفید را دیاپدز می‌گویند. گرانولوسیتها به سه گروه تقسیم می‌شوند.

  • نوتروفیلها

سلولهای کروی ، هسته دارای دو یا چهار لب پیوسته به هم توسط رشته‌های باریک است. 15 - 12 میکرومتر قطر دارند. و کار فاگوسیتوز (ریزه خواری) جانداران میکروسکوپی را انجام می‌دهند.

  • بازوفیلها

سلولهای کروی ، هسته با دو لب نامشخص و 12 - 10 میکرومتر قطر دارند. و هیستامین که باعث التهاب بافتها می‌شود و هپارین که جلوگیری از تشکیل لخته می‌کند را آزاد می‌سازند.

  • ائوزینوفیلها

سلولهای کروی ، هسته‌ها اغلب دو لب دارند، 12 - 10 میکرومتر قطر دارند و مواد شیمیایی که باعث کاهش التهاب می‌شود ترشح می‌کنند و به کرمهای انگلی معینی حمله می‌کنند.


 

آگرانولوسیتها

هسته نسبتا درشت و سیتوپلاسم یکنواخت دارند و شامل لنفوسیتها و مونوسیتها هستند.

  • لنفوسیتها

سلولهای کروی با هسته گرد ، سیتوپلاسم تشکیل حلقه باریک را در اطاف هسته می دهد 8 - 6 میکرومتر قطر دارند. لنفوسیتها در افراد بالغ حدود 25 درصد از گلبولهای سفید را تشکیل می‌دهند. و بیشتر در دستگاه لنفاوی یافت می‌شوند. لنفوسیتها دو نوعند : نوع B که در مغز استخوان تولید و بالغ می‌شوند. اما در گره‌های لنفاوی جای می‌گیرند و نوع T که پس از ساخته شدن در مغز استخوان در تیموس مراحل رشد و نمو خود را طی می‌کنند.

ظاهر لنفوسیتها T , B در زیر میکروسکوپ بهم شبیه است اما فاصله‌های آنها متفاوت است. سلولهای B آنتی کور (پادتن) ترشح می‌کنند. آنتی کورها ملکولهای پروتئینی و از نوع گلوبولین‌ها هستند. سلولهای T بر خلاف سلولهای B در سطح فرد گیرنده‌های آنتی کور مانندی دارد که به کمک آنها به آنتی ژن میکروبها می‌چسبند. بدین ترتیب سلولهای T متحرک هستند و خود به محل عفونت یافته می‌روند.

  • مونوسیتها

سلولهای کروی یا نامنظم می‌باشند. هسته‌ها گرد یا کلیدی شکل و یا نعل اسبی شکلند. نسبت به لنفوسیتها ، سیتوپلاسمبیشتری دارند. 15 - 10 میکرومتر دارند. در خون به عنوان سلولهای فاگوسیت کننده عمل می‌کنند دستگاه گردش خون را ترک کرده و تبدیل به ماکروفاژها می‌شوند که باکتریها ، سلولهای مرده ، اجزای سلولی و بقایای درون بافتی را فاگوسیتوز می‌کنند در بدن بخصوص در کبد ، طحال و گره‌های لنفاوی یافت می‌شود.


 

گلبولهای قرمز

گلبولهای قرمز (اریتروسیتها) به شکل دیسکهای مقعرالطرفین ، بدون هسته و 8 - 7 میکرومتر قطر را دارند در انتقال اکسیژن و دی‌اکسید کربن دارند و به تعداد تقریبی 5 میلیون در هر میلیمتر مکعب خون یافت می‌شوند گلبولهای قرمز زنده‌اند و مواد غذایی را از راه تخمیر بدست می‌آورند، زیرا میتوکندری ندارند و همچنین هسته متوسط گلبولهای قرمز 120 روز است برای اینکه میزان گلبولهای قرمز در خون ثابت بماند باید در هر ثانیه حدود یک میلیون گلبول قرمز در مغز استخوان ساخته شود. گلبولهای قرمز در دوره جنینی در کبد به طحال و گره‌های لنفاوی ساخته می‌شود اما در ماههای آخر دوره جنینی و پس از تولد تنها در مغز قرمز استخوان بوجود می‌آید.

در مغز استخوان بافت زاینده‌ای وجود دارد که با چند تقسیم سلولی گلبولهای قرمز را می‌سازد. سلولهای زاینده در ضمن این تغییرات هسته خود را از دست می‌دهند و مقداری زیادی هموگلوبین در ستوپلاسم خود می‌سازند. فعالیت ماهیچه‌ای ، صعود به ارتفاعات و گرم شدن هوا تولید گلبولهای قرمز را افزایش می‌دهد سلولهای مولد گلبولهای قرمز در مغز استخوان نسبت به اشعه ایکس بسیار حساسند و کمبود ویتامین B12 ، آهن ، مس در غذا نیز موجب کاهش تولید گلبولهای قرمز می‌شوند.

پلاکتها

این سلولها بسیار ریزند و شامل قطعات سلولی که بوسیله غشای سلولی است احاطه شده است و حاوی دانه‌هایی می‌باشند 5 - 2 میکرومتر قطر دارند. و در عمل انعقاد خون نقش دارند و مواد شیمیایی لازم را برای لخته خون آزاد می‌کنند .

مطالعه سلولهای خونی در زیر میکروسکوپ

برای مطالعه سلولهای خونی ابتدا قطره‌ای از خون را روی لام شیشه‌ای گذاشته و با استفاده از لام دیگری آن را پخش می‌کنیم (تهیه گسترش خونی یا blood smear). پس از خشک شدن گسترش خونی ، آن را با الکل متیلیک فیکسه کرده و سپس رنگ آمیزی می‌کنیم. برای رنگ آمیزی می‌توان از گیمسا ، رایت و یا می‌گرون والد استفاده کرد. بعد از شستشوی رنگهای اضافی و خشک کردن لام آن را در زیر میکروسکوپ مطالعه کرده و انواع سلولهای خونی را تشخیص می‌دهیم.

منبع:سایت رشد

+ نوشته شده در  یکشنبه 3 آبان1388ساعت 17:19  توسط باران  | 

تنظيم بيان ژن

تنظيم بيان ژن (Regulation of gene Expression)

با توجه به عمل متفاوت ژن‌هاي مختلف،‌ همه آنها در همه شرايط روشن نيستند. به عبارت ديگر در هر شرايط، تنها گروهي از آنها روشن هستند و بقيه خاموش مي‌شوند. مكانيسم‌هاي مختلفي براي تنظيم روشن يا خاموش كردن ژن‌ها در پروكاريوت‌ها و يوكاريوت‌ها به كار گرفته مي‌شود.

1- تنظيم بيان ژن در پروكاريوت‌ها

تحقيقات اوليه انجام‌شده بر روي آنزيم‌هاي مؤثر در متابوليسم لاكتوز نشان داد كه به طور كلي ژن‌هاي موجود در باكتري‌ها را مي‌توان به دو دسته تقسيم كرد: ژن‌هاي دائمي‌ و ژن‌هاي قابل كنترل.  

1-1  ژن‌هاي دائمي‌: به ژن‌هايي گفته مي‌شود كه تنظيم بيان آنها مستقل از غلظت سوبستراي محيطي است. بيان اين ژنها نسبتاً ثابت است. به عبارت ديگر فعاليت اين ژن‌ها با سرعت ثابت به طور دائمي صورت مي‌گيرد.  

1-2- ژن‌هاي قابل كنترل: به ژن‌هايي گفته مي‌شود كه ميزان بيان آنها ثابت نيست و برحسب شرايط محيطي تغيير مي‌كند. ژن‌هاي قابل كنترل به دو دسته القايي و سركوب‌شونده تقسيم مي‌شوند.

الف: ژن‌هاي القاء شونده (Inducible genes)

محصول اين ژن‌ها در حضور يك مولكول اختصاصي افزايش مي‌يابد. براي مثال توليد بتاگالاكتوزيداز (لاكتاز) با حضور سوبستراي آن (لاكتوز) در محيط كشت افزايش مي‌يابد.

ب: ژن‌هاي سركوب‌شونده (Suppressible gene)

محصول اين ژن‌ها در حضور يك ماده به خصوص كاهش مي يابد.

 در هر صورت، تنظيم ژن‌هاي باكتريايي عمدتاً از طريق كنترل همزمان چند ژن (اپرون) صورت مي‌گيرد.

 تعريف اپرون

طبق تعريف "اپرون" به گروهي از چند ژن متوالي اطلاق مي‌شود كه تنها داراي يك پروموتر واحد هستند و هماهنگ با هم تنظيم مي‌شوند. در واقع به هر يك از توالي‌هاي سازنده يك پلي‌پپتيد در يك اپرون سيسترون گفته مي‌شود. عمل محصولات مربوط به سيسترون‌هاي مختلف يك اپرون،‌ به طريقي مرتبط با هم است. به عبارت ديگر يك اپرون مثلا مي تواند ساخت هماهنگ چند آنزيم مربوط به يك مسير متابوليكي خاص را بر عهده داشته باشد. اولين اپرون شناخته شده اپرون لاكتوز است كه توسط «ژاكوب و مونود» معرفي شد. به طور كلي هر اپرون شامل قسمت‌هاي زير است:

1-     ژن‌هاي ساختماني (Structural genes)

محصولات اين ژن‌ها ممكن است آنزيم، انواع پروتئين‌هاي ديگر، tRNA يا rRNA باشند. محصولات ژن‌هاي ساختماني براي بقاي سلول ضروري هستند.

2-    توالي‌هاي تنظيمي (Regulatory Sequence)

اين توالي‌ها شامل پروموتر،‌ اپراتور، توالي‌هاي تضعيف‌كننده و ساير توالي‌هاي تنظيمي مانند جايگاه اتصال به CAP مي‌باشند. اين توالي‌ها در واقع نوعي عنصر پاسخ‌دهنده سيس[1] هستند.

تنظيم اپرون ها

عمل يك اپرون توسط ژن‌هاي اختصاصي صورت مي‌گيرد كه با وجودي كه محل آنها ممكن است نسبت به اپرون دور يا نزديك باشد، ولي محصول آنها با اتصال به توالي‌هاي تنظيمي، عمل خود را انجام مي‌دهد. به طور كلي ژن‌هاي تنظيم كننده را جزء ساختمان اپرون در نظر نمي‌گيرند و محصول آنها در واقع نوعي فاكتور پاسخ‌دهنده ترانس[2] هستند.

طبقه‌بندي اپرون‌ها

براساس نوعي طبقه‌بندي اپرون‌ها را به انواع كاتابوليسمي و آنابوليسمي و غيره طبقه‌بندي مي‌كنند. در اينجا از نوع كاتابوليسمي،‌ اپرون لاكتوز و از نوع آنابوليسمي، اپرون تريپتوفان توضيح داده مي‌شوند.



1- - Cis acting elements  به توالي‌هايي گفته مي‌شود كه در نزديكي ژن‌ مورد نظر قرار دارند و مي‌توانند در شرايط خاص (وجود فاكتورهاي پاسخ‌دهنده‌ترانس) باعث روشن يا خاموش شدن (يا به طور كلي تنظيم) ژن‌ مورد نظر شوند.

2- Trans acting factors - به پروتئين‌هايي گفته مي‌شود كه توسط ژن‌هاي ديگري (خواه دور و يا نزديك) ساخته مي‌شوند و با اثر بر روي عناصر پاسخ‌ دهنده سيس مربوطه، باعث تنظيم ژن مورد نظر مي‌شوند.

 

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 21 مهر1388ساعت 12:9  توسط باران  | 

کروموزوم پلی‌تن

کروموزوم پلی‌تن

    کروموزوم پلی‌تن، کروموزوم غول پیکری است که در غدد بزاقی مگس سرکه وجود دارد و به دانشمندان کمک می‌کند تا تغییرات ژنتیکی را بررسی کنند و از تقسیمات سلولی ایجاد می‌شود که طی آن DNA همانندسازی می‌کند ولی تقسیم هسته و سلول صورت نمی‌گیرد. با قرار گرفتن DNAها در کنار هم اجتماع غول پیکری از 1000 مولکول DNA حاصل می‌شود که با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است.

    در حالت عادی کروموزوم‌ها در سلول جدا هستند ولی در سلول‌های دارای پلی‌تن کروموزوم‌ها از ناحیه سانترومر به هم متصل می‌شوند و یک رشته بزرگ و ضخیم را تشکیل می‌دهند و به محل اتصال سانترومرها که حجیم شده است،کروموسنتر می‌گویند.

    کروموزوم موجود در غدد بزاقی مگس سرکه دارای چندین بازوست. در سلول به ازای هر کروموزوم، یک کروموزوم همتا (همولوگ) وجود دارد. در کروموزوم پلی‌تن کروموزوم‌های همتا از هم جدا نیستند بلکه این کروموزوم متصل و در جوار کروموزوم اصلی است (کروموزوم‌های همولوگ در کنار هم هستند).

    در رنگ‌آمیزی پلی‌تن باندهای تیره و روشن دیده می‌شود که هر کدام الگوی خاصی دارند و در مگس‌های مختلف یکسان است (الگوی یکسانی دارند). هر گونه تغییر روی این ژن‌ها سبب تغییر در ساختار بازوها می‌شود که به خوبی قابل تشخیص است و می‌توان از روی آن ناهنجاری کروموزومی را تشخیص داد.

    سلول‌های حاوی کروموزوم پلی‌تن مانند سلول‌های دیگر متابولیسم‌های شیمیایی را انجام می‌دهند، برای سنتز RNA مولکول‌های DNA موجود در یک قسمت باز می‌شوند، به این نواحی puff می‌گویند.

    مگس سرکه در حالت لاروی بررسی می‌شود چون راحت‌تر است در مطالعات کلاسیک از نوع خاصی استفاده می‌شود. لارو مگس باید در محیط سرد (حدود 18 درجه سانتیگراد) رشد کند تا جثه‌اش بزرگ‌تر شود.

    بیشتر حشرات دارای کروموزوم پلی‌تن هستند.

 

1- چرا در کروموزوم پلی تن، کروموزوم 4 و X بازو ندارند؟

در مگس سرکه کروموزوم‌های بزرگ شماره 2 و 3، متاسانتریک هستند (سانترومر در مرکز قرار دارند) در نتیجه هر یک دارای دو بازو راست و چپ هستند. کروموزوم‌های 4 و X بازویی ندارند چون سانترومر آن‌ها در انتهای کروموزوم قرار دارند و تلوسانتریک هستند.

2- اگر ساختار کروموزوم پلی‌تن در مگس نر و ماده وجود دارد چرا در مگس نر کروموزوم Y وجود ندارد؟

کروموزوم Y به صورت هتروکروماتینی است و در منطقه کروموسانترومر قرار دارد در نتیجه دیده نمی‌شود.

3- در بازوی R2 در قسمتی کروموزوم‌های همولوگ از هم جدا هستند، آیا در کروموزوم‌های دیگر هم این ناحیه وجود دارد؟

با بررسی بیشتر تصاویر در منابع مختلف این فاصله در کروموزوم‌های دیگر مانند L3 نیز وجود دارد.

4- بهترین مگس سرکه‌ای که برای مطالعه غدد بزاقی به‌کار می‌رود، کدام است؟

Drosophila virilis گونه مناسبی از مگس سرکه است که می‌توان از آن برای مشاهده غدد بزاقی استفاده کرد چون نسبت بهD. melanogaster   بزرگتر است و غدد بزاقی به راحتی پیدا می‌شوند.

5- چرا قبل از رنگ‌آمیری اسید کلریدریک به کار می‌بریم؟

اسیدکلریدریک باعث هیدرولیز DNA  کروموزوم‌های پلی‌تن شده و رنگ‌پذیری آن‌ها را افزایش می‌دهد

+ نوشته شده در  چهارشنبه 15 مهر1388ساعت 12:13  توسط باران  | 

واژگان ژنتیک


تصویر
معادل فارسی
تعریف
واژه لاتین
تصویر
کروموزوم آسانتریک کروموزوم ناقصی که فاقد سانترومر است. Acentric chromosome
آکروسانتریک اصطلاحی جهت کروموزوم یا کروموزوم یا کروماتیدهایی که سانترومر آنها در انتهاست. Acrocentric
تصویر
آدنین یکی از بازهای پورین موجود در DNA و RNA Adenine
تصویر
آلل فرمهای مختلف یک ژن که در مکان مشخی از یک کروموزوم قرار گرفته‌اند. Allel
آلوپلی پلوئید پلی پلوئیدی که مجموعه‌های کروموزومی خود را از گونه‌های مختلف بدست آورده باشد. Allopolyploid
تصویر
آنتی کدن 3 باز موجود در مولکول tRNA که با 3 باز موجود در یک کدن مخصوص مولکول mRNA مکمل می‌باشد. Anticodon
توزیع تصادفی ترکیبات مختلف کروموزومهای والدین در گامتها Assortment
تصویر
اتوگامی فرایند خودباروری در یک سلول تقسیم ناپذیر که نهایتا باعث هموزیگوسیتی می‌شود. Autogamy
تصویر
اتوپلی پلوئید یک موجود پلی پلوئید است که دارای مجموعه کروموزومی چندگانه و مشابه است. Autopoly ploid
تصویر
آتوزوم کروموزومهای غیر جنسی Autosome
تصویر
جسم بار کروماتین جنسی که در سلولهای سوماتیک ماده‌ها یافت می‌شود. Barr body


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه 15 مهر1388ساعت 12:6  توسط باران  | 

فشار خون

: فشار خون بالا چیست؟

 


فشار خون بالا به فشار خون  سیستولی 140 میلی‌متر جیوه یا بالاتر و فشار خون دیاستولی 90 میلی‌متر جیوه يا بالاتر اطلاق می‌شود.

فشار خون نیرویی است که خون بر روی دیواره رگ‌های شما اعمال می‌کند. هر بار که قلب شما می‌تپد، خون را به درون شریان‌ها تلمبه می‌کند. در این هنگام فشار خون شما در بالاترین حد خود است و فشار سیستولی یا ماکزیموم خوانده می‌شود.

هنگامی که قلب شما - در فاصله بین دو ضربان - در حال استراحت قرار می‌گیرد، فشار خون شما پایین می‌آید که به آن فشار دیاستولی یا  مینیمم می‌گویند.

هنگامی فشار خون شما طبیعی است که  فشار ماکزیمم شما 120 میلی‌متر جیوه یا پایین‌تر و فشار مینیمم شما 80 میلی‌متر جیوه با پایین‌تر باشد.

اگر فشار خون ماکزیمم  140 میلی متر جیوه یا بالاتر  و فشار خون مینیمم شما 90 میلی متر جیوه یا بالتر باشد، فشار خون شما بالا است. هر دو عدد فشار خون ماکزیمم یا مینیمم  اهمیت دارد.

اگر در سه نوبت جداگانه اندازه‌گیری فشار خون شما بالا باشد، احتمالا  به بیماری پرفشاری خون مبتلا هستید.

در صورتی که فشار ماکزیمم شما بین 120 تا 139 میلی‌متر جیوه و فشار مینیم شما بین 80 تا 89 باشد؛ شما به "پیش-فشار خون بالا" یا "پیش-پرفشاری خون" مبتلا هستید.

افرادی که در این گروه قرار می‌گیرند، با احتمال بیشتری نسبت به افراد  دیگر ممکن است به بیماری فشارخون بالا یا پرفشاری خون مبتلا شوند، مگر اینکه اقداماتی برای پیشگیری به عمل آورند.

به  جز موارد کمی که فشار خون بالا مربوط به یک عامل با بیماری زمینه‌ای است که با درمان آن فشار خون به حد طبیعی باز می‌گردد، در اغلب موارد در افرادی که دچار فشار خون بالا تشخیص داده می‌شوند، علت مشخصی برای فشار خون بالا به دست نمی‌‌آید.

این بیماران مجبورند در  سراسر عمر با رعایت رژیم غذایی و/یا مصرف دارو فشار خون خود را طبیعی نگه دارند.

نکته مهمی که باید به آن توجه داشته باشید این است اگر مبتلا به پرفشاری خون هستید، با اقدامات درمانی فشار خون شما به حد طبیعی بازگشته است، بیماری شما علاج نشده است و تنها تحت کنترل است. بنابراین نباید درمان‌ها را قطع  کنید.

فشار خون بالا به دو مرحله یک و دو تقسیم می‌شود:

طبقه‌‌بندی فشار خون در بزرگسالان (بر حسب میلی متر جیوه(

رده فشار خون

فشار خون ماکزیمم
(سیستولی(

 فشار خون مینیمم

)دیاستولی(

طبیعی

کمتر از 120

 کمتر از 80

پیش-پرفشاری خون

120 تا 139

  80 تا 89

پرفشاری خون

 

 

مرحله یک 

140 تا 159

 90 تا 99

مرحله دو

 160 یا بالاتر 

100 یا بالاتر

  • این طبقه‌بندی برای افراد 18 ساله یا بزرگتر است که دارویی برای فشار خون بالا مصرف نمی‌کنند، دچار بیماری وخیم کوتاه‌مدتی نیستند، و بیماری‌های دیگری مانند دیابت یا بیماری کلیوی ندارند.
  • هنگامی که فشار خون سیستولی و دیاستولی شما در دو رده متفاوت قرار می‌گیرد، از رده بالاتر برای طبقه‌بندی استفاده کنید، برای مثال اگر فشار خون 160 روی 80 در مرحله دوی فشار خون بالا قرار می‌گیرد.
  • افراد مبتلا به دیابت یا بیماری کلیوی اگر  فشار خون 130 روی 80 میلی‌متر جیوه یا بالاتر باشد، استثنائا در رده پرفشاری خون یا فشار خون بالا قرار می‌گیرند.

 

+ نوشته شده در  جمعه 10 مهر1388ساعت 17:13  توسط باران  | 

DNA - موتورها

DNA - موتورها

ماکرو مولکولی است که از هر نظر، برای ایفاء مهمترین نقش خود یعنی انتقال اطلاعات بیولوژیک شایسته است. بعبارتی DNA شاهکار خلقت در ایجاد ماکرو مولکولهای زیستی بحساب می آید . همة فواصل و زوایای پیوند، انرژی ها و نوع پیوند عناصر از دقیقترین قوانین فیزیک مولکولی پیروی می کنند. دانشمندان بارها سعی کرده اند با ساخت ماکرومولکولهای دیگری، بتوانند جایگزینی برای DNA بیابند. اما تاکنون تلاشهای آنها با شکست روبرو شده است. از دید بسیاری از محققان،DNA متکاملترین مولکول ایجاد شده توسط طبیعت می باشد. مشخصه مهم مولکول DNA، بعنوان یک مولکول ، هوشمندی آن است. دو رشته DNA که از نظر توالی بازها، مکمل یکدیگرمی باشند، می توانند یکدیگر را شناسایی کرده، پیوند هیدروژنی برقرار کنند و این، آن چیزی است که دانشمندان را قادر ساخته است تا از DNA در واکنشهای شیمیایی استفاده کنند. DNAتقریباً در اکثر علوم همانند علوم کامپیوتر ، مکانیک مولکولی ،معماری ، سیبرنتیک و حتی علوم محضی همانند ریاضیات کاربردهایی یافته است .
در حال حاضر ریاضی دانان برای حل برخی ازمسائل هندسی و جبر خطی که به کمک قویترین رایانه ها هم قابل حل نیستند، از مولکول DNA کمک می گیرند . مسأله معروفی در جبر خطی بنام مساله Hamiltonian path سالها ذهن ریاضی دانان را بخود مشغول کرده بود . در سال 1991ریاضی دانی بنام Adleman توانست با بکارگیری DNA این مسأله را حل کند .
ساختار مارپیچ دورشته ای DNA دارای نظم هندسی خاصی است. این نظم هندسی باعث می شود که، برایند نیروهای وارد بر مولکول DNA بر روی محور مرکزی مولکول قرار گیرد. در ریاضیات از این ساختار منظم برای حل مسائل مربوط به اشکال هندسی مقاطع مخروطی و مسائل معروفی مانند مسأله Kepler استفاده می شود . درعلوم کامپیوترهمDNAباعث بوجودآمدن رشته های جدیدی همانند رشته هایGenetic programing و ایجاد مبحث Genelic Algorithm شده است.

اخیرا دانشمندان توانسته اند بااستفاده از این خواص DNA، ابداعات بسیاری خلق کنند. هدف از ارائه مطالب زیر، شرح کامل جزئیات نیست، بلکه سعی شده است با نشان دادن اساس کار این سیستمها و سادگی بکار رفته درآنها، روح خلاقیت و ابتکار را در خواننده بیدار کرده و نشان داد که با چه امکانات ساده ای (و یا در حد تئوری ) می توان دست به ابداع و اختراع زد.




شکل۱






شکل ۲


DNA موتورها یا DNA- ماشین ها، نسل جدیدی از سازه های حاصل از DNA هستندکه، بدون نیاز به انرژی خارجی و تنها با انرژی پیوندهای هیدروژنی DNA (DNA-fueled) قادر به حرکت می باشند.برنارد یورک وهمکارانش در Lucent Technologies' Bell Labs و دانشگاه آکسفورد سالهاست که برروی این نوع ماشینها کار می کنند.
برای مثال یک نمونه ساده از این ماشین ها ، به صورت پنس می باشد . این پنس از سه رشته DNA ساخته شده است (رشته های C,B,A) در حالت عادی بازوهای این پنس باز می شود، ولی با اضافه کردن رشته DNA دیگر (رشته F)، رشته جدید با قسمتهای تک رشته ای دوبازوی پنس هیبرید شده، باعث بسته شدن آن می شود.(شکل ۳) با اضافه کردن یک رشته دیگر (رشته F΄) که کاملاً مکمل رشتهF است ، رشته F΄ با رشته Fهیبرید می شود ودو بازوی پنس را آزاد می کند . این عمل از نظر تغییرات انرژی آزاد (∆G0) امکان پذیر است زیرا پیوند میان رشتهF و رشته های C وB، بعلت فشار فضایی سست است. اما رشته F با رشتة F΄ پیوند های هیدروژنی محکمی برقرار می کند.




شکل ۳:پنس باز از دو رشته A,B,C تشکیل شده که پس از اضافه کردن رشته F بحالت بسته در میآید(شکل از Xzay©2001)

نمونه فوق ، نمونة ساده ای از انواع حرکتهای دینامیکی است که بوسیله DNA -موتورها انجام می شود. دانشمندان در نظر دارند با تکمیل سیستمهای فوق ، از DNA- موتورها در نقل و انتقال مولکولهای بسیار کوچک مانند داروها، در داخل سلول استفاده کنند. به علاوه DNAبعلت هوشمند بودن قابل برنامه ریزی است و به عبارتی می توان با این سیستم نانوروبوتهایی(Nano Robot) را طراحی کرد، که می توانند برای انجام عمل خاصی در سلولها برنامه ریزی شوند.برای مثال این نانوروبوتهارا میتوان طوری برنامهریزی کرد که در زمان خاصی از سیکل سلولی ویا در اثر رسیدن یک سیگنال به سلول ، فعال شده و وزیکول حاوی مواد دارویی را به قطب خاصی از سلول و یا یک اندامک ویژه ، ارائه کند.




دکتر برنارد یورک و همکارانش


استفاده ازDNA به ­عنوان پیستون
بیوفیزیکدانان با استفاده از DNA، قطعه­ای مولکولی ساخته­­اند که با افزودن DNA سوخت منبسط و منقبض می­شود.آلبرتی و مرنی از موزة ملی تاریخ طبیعی پاریس، این قطعه را با استفاده از یک زنجیر منفرد از نوکلئوتیدها ساختند. آنها معتقدند که این وسیله را می­توان به­عنوان جزء ساختاری در نانوماشینهای مولکولی مورد استفاده قرار داد.
DNA ترکیب جالبی برای استفاده در ماشین­های مولکولی است. خودسامانی DNA به سادگی انجام می­پذیرد و ساختارهای مولکولی پیچیده­های از شاخه­های سادة DNA ساخته می­شود. به علاوه DNA می­تواند تغییر شکل دهد و این توانایی موجب گسترش دامنة ساختارهای حاصل از آن می­شود.
آلبرتی و مرنی از یک ساختار چهارگانة غیرمعمولی از DNA استفاده کردند. این ساختار از چهار زنجیره با بیست و یک باز تشکیل شد بود که به شکل خاصی به هم پیچیده شده بودند. با افزودن DNA سوخت به این ساختار، زنجیره­های آن از هم باز شده و ساختار بسیار معمولی و دو زنجیره­ای را بوجود می­آورد. محققین به­منظور دوباره پیچاندن زنجیره­ها به همدیگر، از یک ضد سوخت استفاده کردند. این ضد سوخت با سوخت ترکیب شده و به شکل محصول دورریز درمی­آید. چرخة انبساط و انقباض فقط چند ثانیه به­طول می­انجامد و نتایج طیف نگاری نشان می­دهد که این فرآیند در فاصله­ای بین 5 تا 6 نانومتر انجام می­شود.
این ابزار بین دو حالت کاملاً شناخته شده تغییر حالت می­دهد و می­توان از آن جهت حرکت دادن یک پیستون درون یک سیلندر استفاده نمود. مرنی می­گوید:" این نوع جدید از حرکت انقباضی- انبساطی، به خوبی با دیگر انواع حرکات چرخشی و نیز حرکات قیچی مانند، برابری می­کند. از دیدگاه نانوتکنولوژی این فرآیند در نهایت می­تواند منجر به کنترل ساختار از طریق افزودن شاخه­هایی با توالی خاص گردد."
توالی بازها در زنجیرة مورد استفاده توسط محققین از نظر زیستی اهمیت دارد و این تیم با استفاده از توالی­های دیگر، به ­دنبال دسترسی به انواع دیگری از حرکت هستند. مرنی افزود: "ما همچنین به دنبال یافتن این موضوع هستیم که آیا ساختارهای چهارگانه قادر به شکل­گیری درون سلول انسانی هستند یا خیر؟"

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه 1 مرداد1388ساعت 12:46  توسط باران  | 

GLYCATION

 

سالهاست که بر اساس مطالعات آنزیمولوژی و مولکولار بیولوژی ، بعنوان یک اصل پذیرفته شده است که کلیه سنتزها و تجزیه ها در سلول تحت کنترل سیستم آنزیمی که خود تحت کنترل ژنوم میباشد، انجام میشود. اما اخیرا دانشمندان پدیده ای را بنام گلایکیشن شناسایی کرده اند که طی آن مونومر های قند بدون کمک هیچ آنزیمی ، طبق یک واکنش شیمیایی بنام واکنش میلارد (Milard) به پروتئینها متصل میشود. این واکنش بطور طبیعی در سلولها به میزان خیلی اندکی انجام میشود اما در افراد مبتلا به دیابت که میزان قند خون آنها زیاد است، این واکنش به مقدار زیادی انجام میشود و باعث گلایکه شدن پروتئینها میشود. ( تفاوت گلایکیشن با گلایکوزیلیشن این است که گلایکوزیلیشن یک پدیده آنزیمی است).



گلایکه شدن پروتئینهای سلولی باعث تغییر کونفورماسیون آنها و در اغلب موارد غیر فعال شدن آنها میشود. یکی از دلایلی که در افراد مبتلا به دیابت سرعت پیر شدن سلولها زیاد است نیز همین غیر فعال شدن پروتئینها میباشد. به پروتئینهای  گلایکه شد  ،AGE  گفته میشود که هم به معنی پیری بوده و هم مخفف Advace Glycation End products میباشد.مثلا به آلبومیم گلایکه شده، AGE-Albumin میگویند.




رفتار سلولهایی که پروتئینهای آنها دچار AGE شده اند در محیط کشت تاحدودی متنوع و پیچیده است چرا که در اثر این پدیده طیف متنوعی از انواع پروتئینهای سلولی (پروتئینهای کنترل کننده چرخه سلولی، آنزیمها، پروتئینهای اسکلت سلولی و.... ) گلایکه میشوند. برخی از سلولها در محیط کشت در اثر AGE دچار آپوپتوز میشوند و برخی دیگر نامیرا شده و به سمت سرطانی شدن پیش میروند ( مطالعات نشان داده اند که میزان بروز سرطان در افراد مبتلا به دیابت بیشتر است که شاید یکی از دلایل آن همین پدیده AGE باشد ). همچنین گلایکه شدن پروتئینها بر تمایز آنها در محیط کشت تاثیر میگذارد.


در سطح سلولها برای پروتئینهایی که دچار AGE شده اند رسپتورهایی وجود دارد که RAGE نام دارند.RAGE از ابر خانواده ایمونوگلوبینها (immunoglobulin superfamily )میباشد. هنگامی که پروتینهای گلایکه شده به این رسپتورها متصل میشوند، باعث شروع یک مسیر انتقال پیام در سلولها میشوند که در نهایت باعث تغییر الگوی بیان ژنها در سلول میشود. این مسیر RAGE-signaling نام دارد. در طی اطن مسیر ابتدا Ras فعال شده و سپس Ras باعث فعال شدن کمپلکس ERK1/2-Rsk2 می شود. در سس در اثر این کمپلکس cyclic AMP response element-binding protein یا CREB فسفریله و فعال میشود و بر بیان ژنها تاثیر میگذارد. یکی از پروتئینهایی که بیان آن تحت تاثیر RAGE-signaling افزایش می یابد پروتین Chromogranin B است.این پروتئین از اجزاء وزیکولهای ترشحی میباشد.

مسیر RAGE-signaling مشابه مسیر RAS-MAP-K میباشد که فعال شدن بیش از حد آن منجر به سرطان میشود. به نظر من، یکی از دلایل افزایش میزان بروز سرطان در افراد مبتلا به دیابت، فعال شدن بیش از حد این مسیر میباشد؟ نــــــــــــــــــظر شما چیــــــــــــــــــــــســــــــــــــــت؟



DNA نیز در اثر افزایش قند در محیط گلایکه میشود. carboxyethylguanosine به به عنوان اصلی ترین محصول این واکنش است. در آزمایشهایی که در اخیرا انجام شده، مشخص شده AGE ها میتوانند منجر به جهش در DNA شکست DNA ، فعال شدن ترانسپوزونها و ... شوند. این اثر توسط آزمون commet نیز به اثبات رسیده. به نظر می رسد این اثرات در اثر اتصال AGE ها به RAGE صورت گیرد نه به صورت مستقیم توسط گلایکه شدن DNA . یکی دیگر امسیرهایی که در هنگام اتصال AGE ها به RAGE آغاز میشود، مسیر NF-kB pathways است. در اثر فعال شدن این مسیر ، باعث تولید رادیکالهای فعال اکسیژن در داخل سلول میشوند که همینها عواملی هستند که به DNA آسیب میرسانند.


RAGE ها همچنین بعنوان رسپتورهای amyloid-betta- peptide عمل میکنند.این پپتید در بیماری آلزایمر نقش دارد.
از دیگر لیگاندهای RAGE می توان به polypeptide amphoterin اشاره کرد. این پلی پپتید در رشد neurite در هنگام تکوین مغز نقش دارد. برهمگنشهای RAGE/amphoterin در تکثیر سلولها، رشد تومورها و افزایش متاستاز از طریق فعال کردن مسیرهای SAP/JNK-MAP-K و RAS-MAP-K نقش دارد. آمفوترین در مراحل آخر تکوین سیستم عصبی به میزان زیادی بیان میشود. به علت اینکه در شرایط عادی ، amyloid betta-peptide و AGE وجود ندارد ، بنابر این آمفوترین لیگاند فیزیولوژیک RAGE است.

+ نوشته شده در  پنجشنبه 1 مرداد1388ساعت 12:45  توسط باران  | 

آنزیم های دارو یی

آنزیم های دارو یی

امروزه یکی از مهمترین خانواده داروها، آنزیمها هستند. در جدول زیر تعدادی از این داروها مشخص شده اند.

 جدول1: برخی از آنزیمهای دارویی

Enzyme

E.C. No

Reaction

Use

Asparaginase

3.5.1.1

L-Asparagine H2O àL-aspartate + NH3

Leukaemia

Collagenase

3.4.24.3

Collagen hydrolysis

Skin ulcers

Glutaminase

3.5.1.2

L-Glutamine H2O àL-glutamate + NH3

Leukaemia

Hyaluronidase

3.2.1.35

Hyaluronate hydrolysis

Heart attack

Lysozyme

3.2.1.17

Bacterial cell wall hydrolysis

Antibiotic

Rhodanase

2.8.1.1

S2O32- + CN- àSO32- + SCN-

Cyanide poisoning

Ribonuclease

3.1.26.4

RNA hydrolysis

Antiviral 

Beta-Lactamase

3.5.2.6

Penicillin àpenicilloate

Penicillin allergy

Streptokinase

3.4.22.10

Plasminogen àplasmin

Blood clots

Trypsin

3.4.21.4

Protein hydrolysis

Inflammation

Uricase

1.7.3.3

Urate + O2à  allantoin

Gout

Urokinase

3.4.21.31

Plasminogen àplasmin

Blood clots

 

یکی از مشکلات آنزیمها بعنوان دارو این است که آنزیمها بدلیل بزرگی نمیتوانند وارد سلولها شوند .برای رفع این مشکل راه حلهای مختلفی بکار میرود.یکی از این راه حلها ،متصل کردن مولکولهایی به آنزیمها است که باعث میشود این آنزیمها اختصاصا وارد سلول بخصوصی شوند.برای  مثال برای وارد کردن آنزیمها به سلولهای کبدی ،به آنها،بتاگالاکتوز متصل میشود،این عمل باعث میشود که آنزیم از طریق بتاگالاکتوز ،به رسپتورهای خاصی که در سطح هپاتوسیتها قرار دارند ،متصل شود وبه روش اندوسیتوز وارد سلول شود.همچنین میتوان به آنزیمها آنتی بادیهای منوکلونال بر علیه رسپتورهای سطح سلولها متصل کرد تا آنزیمها بتوانند از طریق رسپتورها به سلولهی مورد نظر وارد شوند.

 

هیپو گزانتین فسفوریبوزیل ترانسفراز:این آنزیم در درمان سندروم لش نیهان ،بصورت وریدی تزریق میشود.آنزیم هیپوگزانتین - گوانین فسفوریبوزیل ترانسفراز  گوانین و هیپوگزانتین را به ترتیب به GMP,AMP تبدیل می کند. فقدان این آنزیم در بدن منجر به  به تجمع گوانین و هیپوگزانتین در سلولها می شود در نتیجه مقدار اضافی گوانین بوسیله آنزیم گوانین دآمیناز و مقدار اضافه هیپوگزانتین بوسیله آنزیم گزانتین اکسیداز به گزانتین تبدیل می شود. و گزانتین نیز به نوبه خود به اسیداوریک تبدیل می شود افزایش مقدار اسیداوریک در بیماران فاقد آنزیم HPGRT منجر به بروز علائم نقرس (gout) می شود. افزایش مقدار هیپوگزانتین و گوانین در سلولهای عصبی باعث بروز آسیبهای ذهنی و روانی مختلفی می شود که علائم فوق در مجموع سندروم لش نیهان نام دارد. تزریق وریدی این آنزیم ،برای درمان سندروم لش نیهان بکار میرود.

 

آنزیم آدنوزین دآمیناز (ADA) :. این آنزیم باعث دآمیناسیون آدنوزین وتبدیل آن به اینوزین وداکسی اینوزین میشود.آنزیم فوق در بیماران مبتلا به نقص ایمنی شدید(SCID) ،وجود ندارد .آدنوزین  اضافی از مسیرهای دیگری به محصولات مختلفی تبدیل میشود که تجمع این محصولات در سلولهای مختلف باعث بروز مشکلاتی میشود. آدنوزین در این سلولها بهdATP  ،داکسی آدنوزین وS-آدنوزیل همو سیستین تبدیل میشود ودرنتیجه مقدار این متابولیتها در پلاسما افزایش میابد. dATPبصورت آلوستریک عمل آنزیم  ریبو نوکلئوتید ردوکتاز را متوقف میکند.در اثر توقف عمل این آنزیم میزان مولکولهای  پیش ساز لازم برای سنتز DNA در سلول کاهش میابد وسنتز DNA متوقف میشود. با تزریق آنزیم آدنوزین دآمیناز به این بیماران ،میتوان آنها را درمان کرد.

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 30 تیر1388ساعت 12:43  توسط باران  | 

انواع میکروگلیا

 

انواع میکروگلیا

میکروگلیاها سلولهای غیرعصبی سیستم اعصاب مرکزی (CNS) با منشاء مزودرمی می باشند که 5 تا 20 درصد کل جمعیت سلولهای گلیاها را تشکیل می دهند. با تکامل مارکرهای ویژه میکروگلیا شناسایی بهتر این سلولها در in vivo و in vitro و در نتیجه رفتارهای ایمنولژیک و مورفولژیک این سلولها انجام پذیرفته است. این سلولها اولین جمعیت از سلولهای CNS می باشند که در مقابل آسیب ها, عفونتها و واکنش های التهابی مغزی نظیر بیماری آلزایمر, مولتیپل اسکلروزیز, انسفالوپاتی و بیماری پرییون پاسخگو می باشند. بر اساس مطالعات تکوینی و پاتوفیزیولژی سه فرم قابل شناسایی برای میکروگلیا تعریف شده است.

الف ـ میکروگلیا منشعب (Ramified) یا میکروگلیای در حال استراحت (Resting) در سیستم عصبی مرکزی نرمال و بالغ و شرایط غیر پاتولژیک می باشد.

ب ـ میکروگلیا فعال شده (Activated) میکروگلیای غیرفاگوسیتیک که در نواحی واکنش های ثانویه بعلت قطع عصب و التهاب CNS یافت می شوند.

ج ـ میکروگلیای واکنش دهنده (Reactive) یا میکروگلیای فاگوسیتیک که در نواحی عفونی و نواحی دژنره شده نورونی یافت می شوند. در طی بیماری و آسیب CNS , میکروگلیا تغییراتی در شکل و ظاهر شان نشان می دهند. در حالت استراحت میکروگلیا بسیار منشعب با سیتوپلاسم دور هسته های کم می باشند. به محض صدمه پاتولژیک این سلولها هیبرتروفی پیدا می کنند و ضمائمشان کوتاه و پرپشت می شود. میکروگلیا اعمالی شبیه ماکروفاژهای بافت های دیگر دارند که می توان به فاگوسیتوزیس میکرو ارگانیسم های مهاجم و سلولهای آسیب دیده, عرضه آنتی ژن و تولید سیتوکین و تولید کموکاین ها, تولید ایی کوزانوئیدها, اجزای کمپلمان, اسیدهای آمینه محرک مثل گلوتامات, پروتئینازها, رادیکالهای اکسیدایتو و نیتریک اکسید و پروتئین شوک حرارتی hsp 70 اشاره نمود.

میکروگلیاها تحت تاثیر سیتوکاین ها از جمله فاکتورهای محرک تشکیل کلنی نظیر فاکتور محرک تشکیل کلنی گرانولوسیت ماکروفاژ (GM-CSF) قرار می گیرد و تکثیر, فعال وواکنش دهنده می گردد.

 

          

میکروگلیاها سلولهای غیرعصبی سیستم اعصاب مرکزی (CNS) با منشاء مزودرمی می باشند که 5 تا 20 درصد کل جمعیت سلولهای گلیاها را تشکیل می دهند. با تکامل مارکرهای ویژه میکروگلیا شناسایی بهتر این سلولها در in vivo و in vitro و در نتیجه رفتارهای ایمنولژیک و مورفولژیک این سلولها انجام پذیرفته است. این سلولها اولین جمعیت از سلولهای CNS می باشند که در مقابل آسیب ها, عفونتها و واکنش های التهابی مغزی نظیر بیماری آلزایمر, مولتیپل اسکلروزیز, انسفالوپاتی و بیماری پرییون پاسخگو می باشند. بر اساس مطالعات تکوینی و پاتوفیزیولژی سه فرم قابل شناسایی برای میکروگلیا تعریف شده است.

الف ـ میکروگلیا منشعب (Ramified) یا میکروگلیای در حال استراحت (Resting) در سیستم عصبی مرکزی نرمال و بالغ و شرایط غیر پاتولژیک می باشد.

ب ـ میکروگلیا فعال شده (Activated) میکروگلیای غیرفاگوسیتیک که در نواحی واکنش های ثانویه بعلت قطع عصب و التهاب CNS یافت می شوند.

ج ـ میکروگلیای واکنش دهنده (Reactive) یا میکروگلیای فاگوسیتیک که در نواحی عفونی و نواحی دژنره شده نورونی یافت می شوند. در طی بیماری و آسیب CNS , میکروگلیا تغییراتی در شکل و ظاهر شان نشان می دهند. در حالت استراحت میکروگلیا بسیار منشعب با سیتوپلاسم دور هسته های کم می باشند. به محض صدمه پاتولژیک این سلولها هیبرتروفی پیدا می کنند و ضمائمشان کوتاه و پرپشت می شود. میکروگلیا اعمالی شبیه ماکروفاژهای بافت های دیگر دارند که می توان به فاگوسیتوزیس میکرو ارگانیسم های مهاجم و سلولهای آسیب دیده, عرضه آنتی ژن و تولید سیتوکین و تولید کموکاین ها, تولید ایی کوزانوئیدها, اجزای کمپلمان, اسیدهای آمینه محرک مثل گلوتامات, پروتئینازها, رادیکالهای اکسیدایتو و نیتریک اکسید و پروتئین شوک حرارتی hsp 70 اشاره نمود.

میکروگلیاها تحت تاثیر سیتوکاین ها از جمله فاکتورهای محرک تشکیل کلنی نظیر فاکتور محرک تشکیل کلنی گرانولوسیت ماکروفاژ (GM-CSF) قرار می گیرد و تکثیر, فعال وواکنش دهنده می گردد.

 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

+ نوشته شده در  یکشنبه 28 تیر1388ساعت 12:43  توسط باران  | 

هموگلوبين و بيماريهاي

 

 آن اختلالات هموگلوبينهاي انسان يا آسيبهاي هموگلوبين موقعيت يگانه اي در ژنتيك پزشكي دارند. آنها بطور آشكار معمول ترين بيماريهاي ژنتيكي در دنيا هستند و از عوامل مهم مرگ و مير به شمار مي روند. سازمان بهداشت جهاني بر اورد كرده است كه حدود 5 درصد مردم دنيا حامل ژنهاي با اهميت باليني هموگلوبين اند. چون هموگلوبين يكي از نخستين پروتينهايي است كه ساختار ملكولي آن شناخته شد و چون ژنهاي گلوبين انسان نخستين ژنهاي كلون شده مرتبط با بيماريها بودند آسيب شناسي ملكولي و بيوشيمي آنها شايد از هرگروه بيماري ژنتيكي ديگر بهتر شناخته شده است. مطالعه گلوبين فرآيند تكامل در هر دو مقطع ملكولي و جمعيتي راه گشا بوده است و بعلاوه براي مطالعه عمل ژنها در طول نمو مدلي را فراهم كرده است. ساختار و عملكرد هموگلوبين هموگلوبين ناقل اكسيژن در گلبول قرمز خون مهره داران است. ملكول داراي چهار زير واحد است دو زنجيره الفا و دو زنجيره بتا. هر زير واحد از يك زنجيره پلي پپتيدي گلوبين و يك گروه پروستاتيك موسوم به (هم) كه رنگيزه اي حاوي آهن است كه با اكسيژن تركيب شده و به ملكولي با توانايي انتقال اكسيژن تبديل مي شود.

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  دوشنبه 22 تیر1388ساعت 19:34  توسط باران  | 

میکروسکوپ نوری

دید کلی

با توجه به گسترش روز افزون میکروسکوپها در شاخه‌های مختلف علوم پزشکی و صنعت هر روزه شاهد پیشرفتهای مختلف در صنعت میکروسکوپها می‌باشیم. این پیشرفتها شامل پیشرفت سیستم روزی طراحی اجزای مکانیکی ، پایداری استحکام و راحتی در استفاده از آنها می‌باشد. میکروسکوپهای نوری معمولی که در تحقیقات بیولوژیکی و پزشکی بکار می‌روند دو دسته می‌باشند. یک دسته دارای چشمه نوری مجزا از میکروسکوپ می‌باشند و دسته دوم میکروسکوپهایی می‌باشند که دارای چشمه نوری تعبیه شده در میکروسکوپ می‌باشند. میکروسکوپهای معمولی مدرن مورد استفاده از نوع دوم می‌باشد و تقریبا ساخت و استفاده نوع اول منسوخ شده است.



تصویر

اجزای اصلی میکروسکوپ نوری

پایه

یک قطعه شامل یک بخش پایین به صورتهای مختلف و گاهی بصورت نعل اسبی می‌باشد که بر روی میز محل مطالعه قرار می‌گیرد. پایه دارای ستون می‌باشد که اجزا مختلف به آن متصل می‌شود، وزن پایه نسبتا زیاد است و اجزائی که بر روی پایه سوارند عبارتند از: چشمه نور و حرکت دهنده لوله میکروسکوپ.

لوله

میکروسکوپهای مختلف تک چشمی (monocular) و یا دو چشمی (binocular) می‌باشند، وقتی به مدت طولانی می‌خواهیم از میکروسکوپ استفاده کنیم دو چشمی بهتر است، چون مانع خستگی چشم می‌باشد. لوله شامل دو گروه عدسی به نامهای چشمی و شیئی است.

عدسیهای شیئی

در میکروسکوپهای معمولی چهار عدسی شیئی بر روی صفحه چرخان نصب شده که ویژگیهای این عدسیها بصورت زیرا است:


عدسی شیئی آکروماتیک X10 (16 میلیمتری با N.A = 0.3)
عدسی شیئی آکروماتیک X40 (4 میلیمتری با N.A = 0.65)
عدسی فلورئیت X45 (35 میلیمتری)
عدسی آکروماتیک X90 (2 میلیمتری و N.A = 1.2)



دو عدسی اول در حالت خشک و دو عدسی بعدی در حالت ایمرسیون روغنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. وظیفه عدسی شئی تهیه تصویر بزرگ شده از شیئی مورد نظر است عدسیهای شیئی وقتی به صورت خشک بکار می‌روند، دارای N.A زیاد نمی‌باشند و لذا مدت تفکیک آنها است. استفاده از روش ایمرسیون روغنی می‌تواند موجب افزایش N.A و افزایش روزلوشن شود. عدسیهای شیئی معمولا بصورت عدسیهای مرکب می‌باشند. کیفیت در عدسیهای شیئی وابسته به شدت روشنایی تصویر می‌توان تفکیک می‌باشد.

عدسیهای چشمی

وظایفی که چشمی بر عهده دارند عبارتند از: بزرگ سازی تصویر معکوس حاصله از عدسی شیئی ، تشکیل تصویر مجازی از تصویر حاصله بوسیله عدسی شیئی ، اندازه گیری و سنجش اجزا واقع در تصویر. چشمیها دارای انواع مختلفی می‌باشند که دو نوع معروف و معمول آنها عبارتند از چشمی هویگنس (Huygenian) و چشمی رامزدن (Ramsden). چشمی هویگنس متشکل از دو عدسی سطح محدب می‌باشد که یک طرف هر کدام مسطح و یکطرف محدب می‌باشد.

در نوع هویگنس سطح محدب هر دو عدسی بطرف پایین می‌باشد و بین این دو عدسی دیافراگم قرار گرفته ، دیافراگم در محل کانون عدسی بالای عدسی چشمی واقع است. عدسی پایین پرتوهای رسیده از عدسی شی را جمع آوری نموده و در محل دیافراگم یا در نزدیکی آن متمرکز می‌نماید. عدسی چشمی این تصویر را بزرگ نموده و البته بصورت یک تصویر مجازی بزرگ شده به چشم فرد مشاهده‌گر منتقل می‌کند.

کار دیافراگم کاهش خیره کننده‌گی نور رسیده به چشم بیننده است.چشمیهای هویگنس به چشمیهای منفی معروفند و دارای بزرگنمایی 10 و 5 می‌باشند. چشمی هویگنس دارای قیمت نسبتا ارزان و کارایی مناسب می‌باشد، اشکال عمده آن محدود بودن میدان دید و عدم تامین راحتی کافی برای چشم است. چشمیهای رامزدن به چشمیهای مثبت معروفند، این چشمیها با دقت خوبی انحرافات عدسیهای آپکروماتیک را تصحیح می‌نمایند.

سیستم روشنایی

میکروسکوپها دارای محدودیتهای متعددی می‌باشند و لیکن در عمل اغلب روشنایی میکروسکوپ موجب محدودیت اصلی می‌شود. بنابراین تلاشهای زیادی در تهیه روشنایی و روش تهیه روشنایی مناسب برای میکروسکوپها گردیده است. پس تهیه نور مناسب می‌تواند نقش اساسی در وضوح تصویر داشته باشد. روشنی محیط نمی‌تواند برای تهیه تصویر مناسب و کافی باشد، لذا در تهیه روشنایی حتما باید از لامپها و چشمه‌های مصنوعی نوری استفاده می‌شود. لامپهای مورد استفاده در میکروسکوپها عبارتند از:


  • لامپ هالوژن: این لامپ نور سفید ایجاد می‌کند و متشکل از یک رشته تنگستن در گاز هالوژن می‌باشد. حاصلضرب شدت نور حاصله در طول عمر این لامپ تقریبا ثابت است. از لحاظ قیمت در مقایسه با لامپ جیوه و گزنون ارزانتر می‌باشد و برای کارهای فتومیکروگرافی مفید است.

  • لامپ تنگستن: این لامپها در میکروسکوپهای ارزان قیمت و آموزشی بکار می‌روند.

  • لامپ گزنون: این نوع لامپ یک لامپ تخلیه الکتریکی است. این لامپها دارای پایداری بیشتری نسبت به لامپهای جیوه‌ای می‌باشند.

  • لامپ جیوه‌ای: این لامپ همانند لامپ گزنون از طریق تخلیه الکتریکی ایجاد نور می‌نماید. لامپ جیوه‌ای حاوی مقدار کمی جیوه است که در اثر یونیزه شدن هوای داخل لامپ ، یونهای تولید شده موجب تبخیر و یونیزه شدن جیوه‌ها می‌شوند.

کندانسور

وظیفه کندانسور متمرکز سازی نور بر روی نمونه می‌باشد. کندانسور در زیر Stage که محل قرار‌‌‌گیری نمونه است واقع می‌شود.


  • کندانسور آبه: این نوع کندانسور عموما در میکروسکوپهای معمولی بکار می‌روند. در این نوع کندانسورها دو عدسی بکار رفته است و دارای قیمت ارزان می‌باشند. این کندانسورها با عدسیهای شیئی و آکرومات CF با بزرگنمایی 4x تا 100x برای مشاهدات عمومی و کاربردهای تشخص مفید می‌باشند.

  • کندانسور با عدسی متحرک: این کندانسور برای فتومیکروگرافی همراه با عدسی‌های شیئی و پلن آکرومات از نوع CF مفید می‌باشند.

  • کندانسور آکرومات: این گروه کندانسور در مشاهدات و فتومیکروگرافی مورد استفاده قرار می‌گیرد این نوع کندانسور با عدسیهای شیئی 4x تا 100x می‌تواند بکار رود.

  • کندانسور آکرومات - آپلانت: این نوع کندانسور را پایه همراه با عدسی های شیئی آپوکرومات بکار برد این کندانسور ها برای فتومیکروگرافی جهت تصویرگیری از اجزا بسیار ریز بسیار مفید می باشد.

  • کندانسور جهت عدسیهای شیئی با توان کم ، که این نوع کندانسور معمولا در بزرگنماییهای بسیار پایین مثل عدسی شیئی با بزرگنمایی 4x تا 460x مفید هستند.

چگونگی تشکیل و مشاهده تصویر

نور به صورت موج سینوسی پیوسته انتشار نمی‌یابد و لیکن می‌توان تصور کرد که یک فوتون همچون یک بار ولی با سرعت 300000 کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کند. و چون این ذرات بطور پی‌در‌پی در حال تعقیب یکدیگرند، لذا در عمل راهی جز نمایش آنها به صورت یک موج پیوسته نیست. فوتونهای نوری می‌توانند دارای طول موجهای متفاوتی باشند، رنگ نور بوسیله طول موج آن تعیین می‌شود. مخلوط نورهای مختلف موجب تحریک شبکیه چشم می‌شود که انسان احساس رنگ سفید می‌نماید.

اکثرا اشیایی که توسط میکروسکوپ مشاهده می‌شوند نسبت به نور شفاف می‌باشند و اجزای آنها تنها وقتی قابل مشاهده می‌باشند که این اجزا نسبت به زمینه دارای کنتراست (کنتراست در شدت و یا رنگ) باشند. وقتی که نور سفید به یک جسم قرمز بتابد، تمامی طول موجهای موجود در نور سفید بجز نور قرمز در آن جذب می‌شود. بنابراین یک جسم با ناحیه قرمز را در یک زمینه سفید بخاطر آنکه دارای کنتراست رنگی می‌باشد می‌توان دید.

عدسی شیئی در میکروسکوپ که یک عدسی همگرا با فاصله کانونی کوچک است، تصویر حقیقی و وارونه و بزرگتر از شیئ را تشکیل می‌دهد. برای این منظور شیئ باید بین کانون عدسی شیئی و قرار گیرد، توان عدسی شیئی بزرگتر از توان عدسی چشمی است و تصویر اول را بزرگتر می‌کند (عدسی چشمی مثل ذره بین عمل می‌کند) و تصویر حاصل از عدسی شیئی باید در فاصله کانونی عدسی چشمی باشد. از این شیئ ، تصویر مجازی نهایی تشکیل می‌شود که بزرگتر است.
+ نوشته شده در  چهارشنبه 10 تیر1388ساعت 11:1  توسط باران  | 

همانندسازی DNA 2

به روند ساخته شدن مولکول DNA از روی الگوی آن در هسته سلول را همانند سازی ژنتیکی یا همانند سازی DNA گفته می‌شود. که یکی از مراحل تقسیم میتوز است. طی این همانند سازی ، مولکول DNA بدون تغییر به نسل بعد سلولها منتقل می‌شود.

مقدمه

پیشرفتهایی که در سده اخیر نصیب علم ژنتیک شده است، تا حدود زیادی مرهون مطالعه و بررسی وراثت در باکتریها است. امروزه ثابت شده است که مکانیسمها ژنتیکی در باکتریها از نظر واکنشهای شیمیایی مشابه یاخته‌های یوکاریوت است. پروکاریوتها موجودات ساده و مناسبی برای بررسیهای ژنتیکی هستند. زیرا در آنها تنها یک مولکول DNA در هر یاخته وجود دارد و این DNA دارای ساختار کروموزمی پیچیده‌ای نیست. استفاده از میکروارگانیسمها به عنوان ابزار مطالعه ژنتیکی دارای نقاط ضعفی نیز است.

اول آنکه کوچکی اندازه این موجودات بررسی ویژگیهای ظاهری هر یاخته را دشوار می‌سازد. دوم آنکه تولید مثل جنسی در این موجودات وجود ندارد و یا بطور ناقص دیده می‌شود. پس از اینکه ساختار مولکولی DNAکه نخستین بار بوسیله واتسون و کریک معرفی و ارائه شد، نحوه بیوسنتز آن را نیز در یاخته مشخص کردند. در اواخر سالهای 1950 ، کریک اصل بنیادی را مطرح کرد. این اصل بیان کننده چگونگی انتقال اطلاعات ژنتیکی از مولکول DNAبه RNAو ترجمه آن در پروتئینها است.

img/daneshnameh_up/7/7b/14.png

همانندسازی DNA

در مطالعات اولیه برای همانندسازی سه الگو مطرح شد که شامل الگوهای حفاظتی ، نیمه حفاظتی و پراکنده است. در الگوی حفاظتی از روی مارپیچ دو رشته‌ای DNA ، یک مولکول کامل DNA ساخته می‌شود. در الگوی نیمه حفاظتی ابتدا دو رشته DNA از هم باز شده و در مقابل هر یک از رشته‌ها ، رشته مکمل ساخته می‌شود. در الگوی پراکنده ابتدا مولکول DNA به قطعاتی تقسیم می‌گردد و هر یک از قطعه رشته مکمل خود را سنتز می‌کند. واتسون و کریک با پژوهشهای خود بر روی مولکول DNA ، الگوی نیمه حفاظتی را منطقی و تنها راه همانند سازی می‌دانستند. سپس مزلسون و استال با انجام آزمایشهای بسیار ظریف و مهم ، درستی چنین الگویی را به اثبات رساندند.

آزمایش مزلسون و استال

مزلسون و استال برای اثبات فرآیند همانند سازی آزمایشی انجام دادند که به شرح زیر می‌باشد. آنها ابتدا یاخته‌های باکتری اشرشیاکلی را در محیط کشت ویژه‌ای که نیتروژن آن از نوع سنگین (N15) بود، برای زمان معین کشت دادند و سپس یاخته‌ها را به محیط کشت عادی که نیتروژن آن از نوع سبک (N14) بود، انتقال دادند و در محدوده‌های زمانی معین از یاخته‌های نسلهای اول ، دوم و سوم حاصل از محیط کشت جدید ، نمونه برداری کرده و DNA آنها را به روشهای اختصاصی جدا ساختند. نمونه‌های DNA بر روی گرادیان (شیب) چگالی کلرور منیزیم سانتریفوژ شده و در این روش ترکیبات مختلف بر اساس چگالی آنها جدا سازی می‌شوند.

بدین ترتیب DNA واجد وزنهای متفاوت از یکدیگر جدا می‌شوند. DNA معمولی که N14 دارد (DNA سبک) به علت داشتن چگالی کمتر در بالای لوله قرار می‌گیرد. در حالی که مولکول DNA با (N15 سنگین) در محلی پایین تر از DNA سبک واقع می‌شود. DNA های واجد مقادیر متفاوت N15 و N14 نیز در بینابین این دو حد جای می‌گیرند.

با کشت یاخته‌های دارای DNA واجد نیتروژن سنگین در محیط کشت حاوی نیتروژن سبک مشاهده می‌شود که مولکول DNA ماهیت سبک - سنگین پیدا می‌کند. یعنی دو رشته DNA کاملا از هم باز شده و رشته‌هایی در تکمیل هر یک از دو رشته قبل ساخته می‌شود. این رشته‌های جدید همگی دارای نیتروژن سبک (محیط کشت جدید) هستند. با ادامه کشت در نسلهای دوم و سوم ملاحظه می‌شود که از میزان DNA سبک - سنگین کم شده و به DNA سبک افزوده می‌شود.

نتیجه آزمایش مزلسون و استال

مزلسون و استال با چنین مشاهداتی نتیجه گرفتند که همانند سازی در مولکول DNA به طریق نیمه حفاظتی صورت می‌گیرد که مستلزم باز شدن دو رشته از هم و سنتز مولکول DNA جدید در مقابل هر رشته قدیم است. این پدیده به نام همانند سازی مشهور است.

آنزیمهای لازم در همانند سازی

آنزیمهای پلیمراز

آنزیمهایی هستند که پلیمر شدن زنجیره‌های پلی‌نوکلئوتیدی را کاتالیز می‌کنند. تا کنون سه نوع آنزیم پلیمراز به نامهای Ι و ΙΙ و ΙΙΙ جداسازی و مشخصات آنها ارائه شده‌اند. از بین آنها آنزیم پلیمراز ΙΙΙ نقش اصلی را در سنتز DNA دارد. از خصوصیات مهم آن ، این است که منحصرا نوکلئوتیدها را در جهت '5 به '3 بهم متصل می‌کنند و در جهت عکس نمی‌تواند عمل کند. آنزیم پلیمراز ΙΙ نیز در مرحله‌ای از سنتز DNA وارد شده و سنتز را در جهت '3 به '5 پیش می‌برد. و آنزیم پلیمراز I عمل ترمیم همانند سازی را انجام می‌دهد.

آنزیم هلیکاز

این آنزیم به مولکول DNA دو رشته‌ای متصل شده و با عمل خود موجب باز شدن دو رشته از یکدیگر می‌شود.

آنزیم لیگاز

در مرحله‌ای از سنتز DNA وارد عمل شده و دو رشته DNA را بهم پیوند می‌دهد.

آنزیم پریماز

آنزیمی است که در ساختن قطعه کوچک RNA پرایمر ، هنگام همانند سازی وارد عمل شده و نوکلئوتیدهایی از نوع اسید ریبونوکلئوتید را به یکدیگر متصل می‌کند. تعدادی پروتئینهای ویژه وجود دارند که پس از باز شدن دو رشته DNA از یکدیگر به محلهای باز شده متصل شده و مانع اتصال مجدد دو رشته به یکدیگر می‌شوند.

img/daneshnameh_up/c/cb/Molecules-01.gif

همانند سازی متوالی

در روی مولکول DNA نقاطی وجود دارند که همانند سازی از آنها آغاز می‌شود. این نقاط مبدا همانند سازی خوانده می‌شوند. در DNA باکتریها ، یک مبدا همانند سازی و در DNA موجودات عالی ، تعدادی زیادی از این مبدا وجود دارند. هنگام همانند سازی ابتدا آنزیم هلیکاز به مارپیچ دو رشته‌ای DNA متصل شده و پیچش DNA را در آن نقطه باز می‌کند. پرتئینهای DBP به ناحیه باز شده هجوم آورده و با اتصال به DNA تک رشته‌ای مانع از جفت شدن بعدی DNA می‌شوند.

ناحیه‌ای را که هلیکاز به آن متصل می‌شود، چنگال همانند سازی می‌نامند. همانند سازی به صورت دو سویه است. آنزیم پلیمراز ΙΙΙ که اتصال نوکلئوتیدها را به یکدیگر به عهده دارد، فقط می‌تواند همانند سازی را در جهت 3 به 5 پیش ببرد. در این حالت دو رشته مولکول DNA در خلاف جهت یکدیگر هستند. در نتیحه رشته‌ای که در جهت '5 به '3 سنتز می‌شود، به راحتی سنتز DNA را آغاز کرده و پیش می‌برد. این رشته به نام رشته راهنما معروف است. در همانند سازی این رشته را متوالی می‌نامند.

همانند سازی نامتوالی

در مولکول DNA رشته‌ای که '5 آزاد دارد، سنتز DNA طبق آنچه درباره رشته راهنما ذکر شد، انجام نمی‌گیرد. دلیل آن این است که آنزیم پلیمراز ΙΙΙ نمی‌تواند نوکلئوتیدها را در جهت 3 به 5 کاتالیز کند. لذا می‌بایست مکانیسم دیگری برای سنتز این رشته از DNA وجود داشته باشد. این رشته DNA به نام رشته عمل کننده یا پیرو معروف است. در این حالت ابتدا دو رشته DNA در فواصل معینی از یکدیگر باز شده و آنزیم پریماز در آن محل قرار می‌گیرد و با استفاده از ریبونوکلئوتیدها ، RNA کوچکی ساخته می‌شود که RNA پرایمر نام دارد.

انتهای 3 این RNA کوچک که از روی الگوی DNA ساخته شده است، می‌تواند به آنزیم پلیمراز III امکان دهد تا دزاکسی ریبونوکلئوتیدها را به انتهای آن متصل کند. لذا در این رشته از مولکول DNA قطعاتی از DNA سنتز می‌شوند که قطعات اوکازاکی نام دارد. (اوکازاکی نخستین کسی بود که این قطعات سنتز شده DNA را با میکروسکوپ الکترونی مشاهده کرد).

در این حالت آنزیم پلیمراز I وارد عمل شده و به ترتیب یکی یکی ریبونوکلئوتیدها را در جهت 5 به 3 برداشته و به جای آنها نوکلئوتیدهای از انواع دزاکسی جایگزین می‌کند تا این که قطعات همه از نوع دزاوکسی شوند. سپس انتهای قطعات ساخته شده بوسیله آنزیم لیگاز به هم متصل شده و یک رشته ممتد DNA حاصل می‌شود. اندازه هر قطعه اوکازاکی حدود 1000 تا 2000 نوکلئوتید است.
+ نوشته شده در  سه شنبه 9 تیر1388ساعت 15:1  توسط باران  | 

میکروسکوپ الکترونی (Electron Microscopy)


یکی از تجهیزات بزرگ علمی میکروسکوپ الکترونی است که براساس قوانین اپتیکی کار می‌کند. دراین دستگاه ، الکترون پر انرژی از یک منبع الکترون خارج شده و تحت شتاب می‌گیرد. لذا نور حاصل در مسیر خود از روزنه‌های تعبیه شده در یک فلز و یا از لنزهای مغناطیسی عبور می‌کند.




ریشه لغوی

میکروسکوپ به معنی کپی یا ثبت کوچکتر ذره است و ریشه در زبان لاتین دارد و از آن برای بررسی ذرات اتمی و زیر اتمی استفاده می‌شود.

تاریخچه

میکروسکوپ الکترونی نوعی میکروسکوپ مرکب است. اولین میکروسکوپ مرکب ، احتمالا در سالهای 1600 میلادی توسط دو نفر هلندی به نام هانس و زاکاریاس جنس ساخته شد. درسال 1873 ارنست آبه ثابت کرد که برای تشخیص دقیق دو ذره نزدیک به هم ، طول موج نور نباید بیشتر از دو برابر فاصله دو ذره از یکدیگر باشد. بالاخره درسال 1939 اولین میکروسکوپ الکترونی ساخته شد.



تصویر




سیر تحولی و رشد

میکروسکوپهای اولیه که میکروسکوپ ساده نام داشت، شامل فقط یک عدسی بودند اما میکروسکوپ الکترونی ، که میکروسکوپ مرکب است از ترکیب حداقل دو عدسی بوجود آمده است. در طول قرن هیجدهم میکروسکوپ در زمره وسایل تفریحی به شمار می‌آمد. با پژوهشهای بیشتر پیشرفتهای قابل توجهی در شیوه ساختن عدسی شئی حاصل شد. بطوری که عدسیهای دیگر یصورت ذره‌ بینهای معمولی نبودند بلکه خطاهای موجود در آنها که به کنجهایی معروف هستند، دفع شده‌اند و آنها می‌توانستند جرئیات یک شی را دقیقا نشان دهند. پس از آن در طی پنجاه سال ، پژوهشگران بسیاری تلاش کردند تا بر کیفیت و مرغوبیت این وسیله بیافزایند. بالاخره ارنست آبه توانست مبنای علمی میزان بزرگنمایی میکروسکوپ را تعریف کند.

بدین ترتیب میزان بزرگنمایی مفید آن بین 50 تا 2000 برابر مشخص شد. البته می‌توان میکروسکوپ‌هایی با بزرگنمایی بیش از 2000 برابر ساخت. مثلا قدرت عدسی چشمی را بیشتر کرد. اما قدرت تفکیک نور ثابت است و درنتیجه حتی بزرگنمایی بیشتر می‌تواند دو نقطه از یک شی را بهتر تفکیک کند. هر چه بزرگنمایی شی افزایش یابد به میزان پیچیدگی آن افزوده می‌شود. بزرگنمایی شی در میکروسکوپهای تحقیقاتی جدید معمولا 3X ، 6X ، 10X ، 12X ، 40X و 100X است. در نتیجه بزرگنمایی در این میکروسکوپ بین 18 تا 1500 برابر است. چون بزرگنمایی میکروسکوپ نوری از محدوده معینی تجاوز نمی‌کند برای بررسی بسیاری از پدیده‌هایی که احتیاج به بزرگنمایی خیلی بیشتر دارند مفید است. تحقیقات بسیاری صورت گرفت تا وسیله دقیق تری با بزرگنمایی بیشتر ساخته شود. نتیجه این پژوهشها منجر به ساختن میکروسکوپ الکترونی شد.



تصویر




مکانیزم

میکروسکوپ مرکب از یک لوله تشکیل شده که در دو انتهای آن دو عدسی شئی نزدیک به شی مورد مطالعه و عدسی چشمی قرار دارد. تصویری که توسط عدسی شئی بوجود می‌آید، بوسیله عدسی چشمی بزرگتر می‌شود. به این جهت بزرگنمایی آن بیش از قدرت یک عدسی است. در میکروسکوپهای پیشرفته ، دستگاه نوری پیچیده تر است. بدین ترتیب که در آنها علاوه بر لامپ ، یک کندانسور (مجموعه عدسیهای متمرکز کننده نور) و یک دیافراگم که شدت نور را کنترل می‌کند، قرار داده شده است. لامپی که در این نوع میکروسکوپها مورد استفاده قرار می‌گیرد، با ولتاژ کم کار می‌کند. لامپهای فراوانی برای این منظور وجود دارند که هرکدام نوری با شدت و طول موج مورد نظر تامین می‌کنند. بنابراین برای تفکیک دو نقطه نزدیکتر از 2500 آنگستروم باید از میکروسکوپ الکترونی استفاده کرد.

زیرا طول موج الکترون از طول موج نور کمتر است. اولین میکروسکوپ الکترونی که ساخته شد، درست مانند میکروسکوپ نوری که شعاع نور را از داخل نمونه مورد مطالعه عبور می‌دهد، شعاع الکترون را از داخل مقطع بسیار نازکی عبور می‌دهد. چون تراکم مواد در تمام قسمتهای نمونه مورد مطالعه یکسان نیست، میزان الکترونی که از قسمتهای مختلف عبور می‌کند متفاوت است. درنتیجه تصویری از قسمتهای تاریک و روشن آن بدست می‌آید. میکروسکوپ الکترونی دارای یک قسمت لوله‌ای شکل است که الکترون می‌تواند آزادانه از آن عبور کند. در قسمت بالای لوله یک قطب منفی الکتریکی به شکل رشته سیم نازک وجود دارد که جنس آن از تنگستن است. این قسمت آنقدر حرارت داده می‌شود تا بتواند از خود الکترون آزاد کند.

این عمل با ایجاد اختلاف پتانسیل از 20000 تا 100000 ولت بین کاتد و آند صورت می‌گیرد. در نتیجه یک شعاع الکترونی بسوی پایین قسمت لوله‌ای شکل شتاب داده می‌شود. به این سیستم تفنگ الکترونی می‌گویند. در طول لوله عدسیهایی همگرا اندازه و روشنایی شعاع الکترونی را قبل از برخورد با نمونه مورد مطالعه کنترل می‌کنند. مقطع مورد بررسی روی یک صفحه مشبک دایره شکلی قرار داده می‌شود. شعاع الکترونی پس از عبور از مقطع و قبل از این که به حد بزرگنمایی نهایی برسد، از میان عدسیهایی شئی عبور کرده و تنظیم می‌شود. سپس توسط عدسیهایی بر روی صفحه زیر میکروسکوپ منعکس می‌شود. چگالی بزرگنمایی بیشتر میکروسکوپها از 50 تا 800000 برابر است. صفحه زیر میکروسکوپ از مواد فسفردار (فسفید روی) پوشانیده شده که در مقابل پرتو الکترون از خود نور تولید می‌کند. در زیر این صفحه یک دوربین عکاسی قرار دارد که از تصویر روی صحنه عکس می‌گیرد.



تصویر




اطلاعاتی که میکروسکوپ الکترونی ارائه می‌دهد.

  • توپوگرافی شی (نقشه برداری): در این کار با آشکار کردن مشخصات سطح و بافت داخلی شی ، می‌توان به خواصی مانند سفتی و میزان ارتجاعی بودن آن پی برد.

  • مورفولوژی (زیست شناسی): به دلیل اینکه در این رویت شکل و سایر ذرات مشخص است، می‌توان به نیروی استحکام پی برد.

  • ترکیب: این میکروسکوپ می‌تواند عناصر سازنده شی را مشخص نماید. بنابراین می‌توان به خواصی مانند نقطه ذوب ، اکتیویته شی دست یافت.

  • بلور شناسی: میکروسکوپ الکترونی چگونگی چیده شدن اتم را در مجاورت یکدیگر نشان می‌دهد. به این ترتیب می‌توان آنها را از نظر رسانایی و خواص الکتریکی بررسی نمود.
+ نوشته شده در  یکشنبه 7 تیر1388ساعت 11:3  توسط باران  | 

تاریخچه علم ژنتیک

چندین هزار سال است که سلولهای ما از دستور کوچکی که در درون آن ها نهفته است، پیروی می کنند و سلولهای مشابه خود تولید می کنند. اما راز این توالد و انتقال صفات برای قرن ها نهفته بود. انسان قرن بیستم در پرتو پیشرفت دانش ژنتیک توانست بخش عظیمی از این معما را حل کند، اگر چه هنوز راه درازی در پیش دارد.

 

● تاریخچه علم ژنتیک
سالها پیش از آن که دانشمندان سعی کنند تا با استفاده از قوانین فیزیکی و شیمیایی علت پدیده های زیست شناختی را نیز تبیین کنند، زیست شناسان با مشاهده گیاهان و جانوران قلمرو دانش خود را گسترش می دادند. در واقع، تحقیقات دو تن از پیشگامان این علم وجود نوعی دستور یا کد وراثتی بر همگان اثبات کرده بود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  یکشنبه 24 خرداد1388ساعت 10:14  توسط باران  | 

الکتروفورز DNA

الکتروفورز DNA


برای تایید انجام کارهای مهندسی ژنتیک با ید تغییراتی که روی  DNA ایجاد  شده است  رویت گردند، مشاهده DNA  متعافب الکتروفورز روی ژل آگارز یا پلی آکریلامید و رنگ آمیزی با اتیدیوم بروماید امکان پذیر خواهد بود. برای انتخاب درصد آگارز از جدول شماره ۱  استفاده میشود:

 

جدول شماره ۱ - قدرت جداسازی مولکولهای DNA  توسط غلظتهای مختلف آگارز

درصد آگارز

قدرت جداسازی DNA

3

100-1000bp

2

200- 1500bp

1.5

300- 3000bp

1

500 – 5000bp

0.8

1000- 7000bp

0.6

10 – 30kbp

0.4

30 – 50kbp

 

12- تهیه  ژل  آگارز

1-  قالب ژل را آماده کنید

2- شانه ای با دنده های مناسب روی قالب قراردهید

3- حجم ژل مورد نظر را تعیین کنید ( اندازه گیری طول وعرض قالب و قطر ژل مورد نظر )

4- پودر آگارز را وزن کنید

5- آگارز را در بافر 1xTBE حل کنید و آن را حرارت داده تا خوب بجوشد و قبل از خنک شدن به ازای هر 10 میلی لیترژل  یک میکرولیتر از محلول   10mg/ml  اتیدیوم بروماید اضافه کنید  سپس آن را خوب مخلوط کرده و داخل قالب بریزید

1xTBE= 89mM Tris base, pH8, 89mM boric acid, 2.5mM EDTA, pH8

6- بعد از بسته شدن ژل آن را از قالب خارج کرده و داخل تانک الکتروفورز قرار دهید

7- هر 5 میکرولیترنمونه را با یک میکرولیتر بافر نمونه مخلوط کرده و داخل چاهک های ژل بریزید (این بافر حاوی 50درصد ماده سنگین کننده مانند گلیسرین یا ساکارز است که نمونه بخوبی داخل چاهک  ریخته میشود  و همچنین حاوی0.2 درصد از یک رنگ نشانه مانند بروموفنل بلو یا گزیلن سیانول میباشد . رنگ برومو فنل بلودر ژل 1.5 درصد همراه با  500bp  و درژل 0.8 درصد با 1000bpحرکت میکند )

جدول شماره ۲ :  مقایسه حرکت رنگ نشانه و مارکر DNA   روی ژل آگارز

درصد ژل آگارز

حرکت  تقریبی رنگ نشانه در مقایسه با مارکر

حرکت تقریبی  DNA   در مقایسه با مارکر

برومو فنل بلو

Xylen cyanol

0.4

500bp

3 kbp

2.5 kbp

0.8

500 bp

3 kbp

1kbp

1

500bp

3 kbp

500 bp

1.25

500 bp

3 kbp

250bp

1.5

100bp

1kbp

250bp

2

100bp

1kbp

100bp

 

جدول شماره ۳ :  مقایسه حرکت رنگ نشانه و مارکر DNA   روی ژل  پلی آکریلا مید

درصد ژل پلی آکریلامید

حرکت  تقریبی رنگ نشانه  در مقایسه با مارکر

حرکت تقریبی  DNA  در مقایسه با مارکر

برومو فنل بلو

Xylen cyanol

3.5

100bp

500 bp

100 bp

5

75bp

250bp

75bp

8

50bp

250bp

50 bp

12

25bp

75bp

25bp

15

10bp

60bp

25bp

20

10bp

60bp

5bp

 

8.- بافر تانک باید کاملا" روی  ژل  را بپوشاند و نمونه ها از داخل بافردرون چاهک ها ریخته شوند. (از بافرهای مختلف استفاده میگردد.   بهتر است هنگام الکتروفورز به ازای هر میلی لیتر بافر تانک  (TBE buffer) یک میکرو لیتر از اتیدیوم بروماید 10mg/ml  اضافه شود.

9- DNA دارای شارژ منفی است و برای الکتروفورز شدن باید  نمونه بطرف قطب منفی با شد  تا هنگام الکترو فورز به سمت قطب مثبت حرکت کند

10- تانک الکتروفورز را به منبع تغذیه وصل کنید

11-  پیچ Current را روی ماکزیمم قرار داده و ولتاژ را تنظیم کنید (10V/centimetr )

وقتی رنگ نشانه سه چهارم طول ژل را طی کرد ژل را از تانک خارج کرده بانورUV نتیجه را مشاهده کنید .

+ نوشته شده در  چهارشنبه 6 خرداد1388ساعت 9:0  توسط باران  | 

پلاسمید چیست ؟

پلاسمید یک مولکول dsDNA   حلقوی  است که  وارد باکتری میشود و همانند سازی آن داخل سیتوپلاسم باکتری وبطورمستقل از ژنوم باکتری انجام میگیردوبه آسانی هم از باکتری استخراج میشود.  هرپلاسمید دارای یک(ori)      Origin of Replication  ( منشاء همانند سازی ) است که همانند سازی  پلاسمید از آن نقطه شروع میشود . قسمتی از ترادف پلاسمید که برای تعدادی از Restriction enzyme ها فقط یک جایگاه برش دارد و این آنزیم ها در قسمتهای دیگرترادف پلاسمید جایگاه برش ندارند  Multiple Cloning Site   گفته میشود  وبرای  تهیه  Recombinant DNA  از آن استفاده میشود یعنی  مولکول DNA خارجی در این قسمت کلون ( Clone )   میگردد.تعدادی از پلاسمید ها در طبیعت یافت میشوند (در باکتریها و مخمرها ) ولی در مقایسه با کروموزوم سلول میزبان بسیار کوچکتر  می باشند و اغلب در خارج کروموزوم باکتری دیده میشوند.( تعدادی از پلاسمید ها برای کارهای خاصی در آزمایشگاه طراحی و ساخته شده اند ).  اگر چه پلاسمیدها برای زندگی سلول باکتری ضروری نیستند ولی حاوی ژن مقاومت  به یک آنتی بیوتیک میباشند که برای کارهای مهندسی ژنتیک لازم و ضروری است. بعضی از پلاسمیدها تعداد زیادی کپی در داخل سلول باکتری دارند که بنام High copy number plasmid  گفته میشوند(همانند سازی  این پلاسمید ها به کروموزوم  باکتری بستگی ندارد) و Relaxed Plasmid هم گفته میشوند . تعداد دیگری ازپلاسمیدها تعداد کپی محدود تری در داخل سلول باکتری ایجاد میکنند که بنام Low copy number plasmid معروف هستند و باکتری شدیدا" Replication آنها را کنترل میکند و به Stringent Plasmid هم معروف میباشند.  با تغییراتی که در Sequence  پلاسمید ها ایجاد میکنند صفات خاصی در آنها بوجود می آید که در مهندسی ژننتیک استفاده میشوند .چنانچه ori دو پلاسمید  از یک منشا باشند هنگام ترانسفورماسیون با هم رقابت کرده و فقط یکی از آنها وارد باکتری میشود اما اگر منشا  ori  انها با هم اختلاف داشته باشد هنگام ترانسفور ماسیون  دو پلاسمید نیز میتوانند وارد یک سلول بشوند ( این مسئله در کارهای کلونینگ اهمیت خاصی دارد ).
+ نوشته شده در  سه شنبه 5 خرداد1388ساعت 9:37  توسط باران  | 

انتقال ژن در گیاه

سال پیش استفاده از Agrobacterium tumefaciens به عنوان ناقلی برای خلق گیاهان تراریخته یک رویا بود. امروزه به راحتی با این باکتری انتقال ژن به بسیاری از گونه­های مهم زراعی و باغی انجام می­شود و تعداد گونه­هایی که مستعد انتقال ژن با آگروباکتریوم هستند، روز به روز افزایش می­یابد.

 

در تعدادی از کشورهای پیشرفته، سطح وسیعی از مزارع گیاهان مهم اقتصادی مثل ذرت، سویا، کلزا، پنبه، سیب­زمینی و گوجه فرنگی به گیاهان تراریخته اختصاص یافته است و روند رو به رشدی در تولید این گیاهان تراریخته با استفاده از آگروباکتریوم، در مقایسه با بمباران ذره­ای دیده می­شود. اما هنوز چالش­های متعدد مستقل از ژنوتیپ در انتقال ژن به بسیاری از گونه­های مهم زارعی و همچنین گونه­های جنگلی مورد استفاده در صنایع چوب و کاغذ وجود دارد. به علاوه، ابراز پایدار و قابل پیش­بینی ژن­های تراریخته کماکان غامض و پیچیده می­باشد. تاکنون در چندین مقاله مروری عالی، جنبه­های مختلف زیست­شناختی آگروباکتریوم، با جزییات شرح داده­ شده است.

در این مقاله، نویسنده توضیح می­دهد که چگونه دانشمندان با استفاده از دانش پایه زیست­شناسی آگروباکتریوم، این باکتری را به عنوان ابزاری در مهندسی ژنتیک گیاهی توسعه می­دهند. نویسنده همچنین در جستجوی این موضوع است که چگونه درک رو به گسترش ما از زیست­شناسی آگروباکتریوم به ما در توسعه کاربرد انتقال ژن به واسطه این باکتری کمک می­کند. وی عقیده دارد که بهبود فناوری انتقال ژن نیاز مبرمی به دست­ورزی این فرآیندهای بنیادی زیست­شناختی خواهد داشت.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  دوشنبه 4 خرداد1388ساعت 16:37  توسط باران  | 

عنوان: موجودات تراريخت يا ترانسژنيك

تاريخچه ترانسژنيك :

اطلاعات بدست آمده دربارهDNA دردهه 1950 آغازي براي پاسخ به پرسشهاي ديگردرموردژنها بود.

در اوايل دهه 1970 نخستين آزمايش موفقيت آميز دستكاري و اصلاح ژن انجام شد و دردهه 1980 نخستين گياه دستكاري شده به روش مهندسي ژنتيك كه يك اطلسي مقاوم به بيماري بود توليد شد.

در سال 1984 اولين كلون گوسفند انجام شد و در سال 1995 استفاده از سلولهاي جنيني براي توليد گوسفندهاي مگان و موراگ صورت پذيرفت ..در سال 1996 تولد دالي اولين حيوان كلون شده بوقوع پيوست و تا به امروز آزمايشات براي توليد موجودات ترانسژن و كلون شده ادامه دارد .

تكنولوژي DNA نوتركيب :

در فرآيند ترانسژنيك قسمتي از ژن جدا شده و سپس در جاي ديگر يا سلول موجود ديگر قرار مي گيرد براي انجام اين كار از تكنيكهاي بيوشيميايي كه شامل آنزيم هاي ويژه براي بريدن رشته DNA در نقاط ويژه ، الحاق قطعه هاي جديد و اتصال دوباره قطعه هاي جدا شده به يكديگر ، استفاده مي شود.نتيجه اين اعمال كه به نام تكنولوژي DNA نوتركيب است ، DNA اي است كه داراي قطعات اضافي و حامل ژنهايي است كه قبلا داراي آن ژنها نبوده است .


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  یکشنبه 3 خرداد1388ساعت 9:39  توسط باران  | 

وراثت

کلمهٔ وراثت در ابتدا در زمینهٔ وسیع‌تری مورد استفاده قرار می‌گرفت؛ چرا که مرز میان صفات اکتسابی و صفات ژنتیکی به درستی مشخص نبود. این دو تعریف تنها در اواخر قرن نوزدهم از هم جدا شدند.

امروزه وراثت از مباحث علم ژنتیک است.

تاریخچه

برای نخستین بار، گرگور مندل با پایه‌گزاری قوانین وراثت در قرن نوزدهم مدلی برای نشان دادن نحوهٔ انتقال صفات از والدین به فرزندان در پیشنهاد داد. از آن‌جا که ماهیت مادهٔ ژنتیکی که عامل انتقال خصوصیات است، در آن زمان مشخص نبود، این پیشنهاد رد شد.

با این حال، هم‌زمان با کارهای مندل، آزمایش‌هایی اهمیت نقش کروموزوم‌ها را در انتقال صفات ثابت کرد.

در سال ۱۹۴۳، اسوالد ایوری مولکول دی‌ان‌ای در کروموزوم‌ها را به عنوان ماهیت مادهٔ ژنتیک شناسایی کرد. سرانجام مدل واتسون و کریک در سال ۱۹۵۳ اطلاعات کافی را برای درک و تصحیح قوانین مندل در اختیار دانشمندان قرار داد.

طرز انتقال صفات

طبق قوانین وراثت، جانداران دیپلویید (همچون انسان)، برای هر صفت خود، ۲ الل دارند که یکی از آن‌ها را از پدر و دیگری از مادرش دریافت کرده اند. در صورتی که این دو الل یکسان باشند، فرد از نظر آن ژن هموزیگوت، و اگر متفاوت باشند هتروزیگوت است. در این صورت فنوتیپ فرد می‌تواند چندین حالت داشته باشد. به طور مثال اگر یکی از الل‌ها غالب باشد (یعنی خود را به طور کامل بروز دهد) و دیگری مغلوب باشد (اثری از خود ظاهر نکند)، فنوتیپ فرد مربوط به الل غالب خواهد بود. به طور مثال، فردی که یک الل A و یک الل O برای گروه خونی خود دارد، فنوتیپ گروه خونی A را خواهد داشت؛ چرا که الل O نسبت به A مغلوب است و بروز نمی‌کند.

همچنین، دو الل نا‌همسان می‌توانند هم‌زمان خود را بروز دهند. به این حالت هم‌توانی گفته می‌شود. در این صورت، در فنوتیپ فرد، دو صفت مربوط به هر کدام از دو الل ظاهر خواهند شد؛ همچون فردی که دارای گروه خونی AB است.

حالت دیگری که ممکن است رخ دهد غالب ناقص است. در این صورت، فنوتیپ فرد ترکیب و حد واسطی از دو صفت خواهد بود. همچون فردی که یک الل مربوط به موهای مجعد و یک الل مربوط به موهای صاف داشته باشد. در این صورت فنوتیپ موهای او موج‌دار خواهد بود.

به‌علاوه، برخی صفات می‌توانند تحت تأثیر چند ژن قرار داشته باشند. این ژن‌ها ممکن است همگی بر روی یک کروموزوم، یا حتی چند کروموزوم مختلف قرار داشته باشند. به این حالت صفات چندژنی می‌گویند. تعیین اثر و سهم هر کدام از این ژن‌هادر فنوتیپی که فرد نشان می‌دهد بسیار دشوار است. طول قد و رنگ مو از جمله این صفات هستند.

به جز موادی که ذکر شد (که همگی از قوانین مندل پیروی می‌کنند)، صفاتی هستند که از این قوانین مستقل می‌باشند. عامل بروز این صفات در کروموزوم‌های موجود در هسته قرار ندارد؛ بلکه به اندامک‌هایی که سلول تخم از گامت‌ها دریافت می‌کند بستگی دارد.

همچنین، برخی صفات تحت اثر محیط قرار دارند؛ همچون رنگ گل‌برگ‌های گیاه ادریسی که در خاک‌های اسیدی آبی، و در خاک‌های خنثی صورتی است. 

+ نوشته شده در  پنجشنبه 24 اردیبهشت1388ساعت 23:20  توسط باران  | 

مطالب قدیمی‌تر