زیست فناوری

نوشته: کسری اصفهانی

نانو باكتريها فصل نوينی در درمان بيماريها
نویسنده : کسری اصفهانی - ساعت ۱٠:۱٢ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٢/٢/٢٩
 
::به نقل از سرویس خبری ژنتیک و بیوتکنولوژی::



واژه نانو باكتری، شكل خلاصه شده نام علمی گونه Nanobacterium Sanguineum مي باشد كه به معني نانو باكتري خون مي باشد.
نانو باكتری با اندازه اي در حدود 20 تا 200 نانومتر (هر نانو متر معادل 10 اتم هيدروژن به هم چسبيده می باشد) كوچكترين باكتريهاي شناخته شده دارای قدرت توليد مثل می باشند.
نانو باكتريها نخستين بار در سال 1988 توسط دو دانشمند فنلاندي کشف شده و در سال 1991 توسط دو دانشمند فنلاندی ديگر از محيط کشت جدا شدند که به همين دليل در سال 2000 جايزه نوبل را دريافت کردند.
نانو باكتريها برای اولين بار به عنوان آلوده کننده کشت سلولهای پستانداران مطرح شدند و مشاهده شد که سلولهای آلوده به دليل ناشناخته ای می ميرند. آنها در خون انسان و ساير پستانداران و همچنين بافتهای آلوده نيز ديده شده اند.
اين باکتريها بسيار ريزند و اندازه آنها حدود 001/0 باکتريهای ديگر می باشند. اين امر به آنها اجازه مي دهد به راحتي وارد سلولهای ديگر شده و آنها را آلوده سازند و اين موضوع باعث مرگ برنامه ريزی شده سلولهايی مانند لنفوسيت T از سلولهای ايمنی طبيعی بدن می گردد.
نانو باکتری يک موجود منحصر به فرد است با پپتيد های منحصر به فرد و ساختمان DNA و RNA آن نيز نامتعارف می باشد. قدرت تكثير اين باكتريها در مقايسه با ساير باكتريها بسيار كندتر بوده و هر تقسيم سلولي آنها 3 تا 6 روز طول مي كشد (يعنی 0001/0 سرعت بقيه باکتريها). اين موضوع باعث مقاومت آنان در برابر اشعه می شود. آنان همچنين در برابر باکتری کشها نيز مقاوم هستند.
اين موجود با تثبيت کلسيم و فسفر پوششی از کربنات آپاتيت که ماده ای شبيه جنس سنگ کليه و رسوبات ايجاد کننده بيماريهای شريانی توليد می کند. اين باکتريها در کنار هم تجمع پيدا می کنند و لايه های نازک کلسيم ترشح می کنند.
مطالعات گوناگون در سالهاي اخير نشانگر اين است كه اين باكتريهاي كوچك مسئول بيماريهای ناشی از رسوب کلسيم در انسا ن و ساير پستانداران از جمله پلاگهای دندان، سنگ كليه، بيماري عروق كرونر، آب سياه و آب مرواريد مي باشند. از سوي ديگر برخي در پي يافتن ارتباط ميان نانو باكتريها و بيماريهاي سيستم عصبي نظير پاركينسون و MS مي باشند. با تاييد نقش نانو باكتريها در بيماريهاي فوق، به نظر مي رسد انقلابي در درمان اين بيماريها رخ دهد.


یک نانو باکتری منفرد


نانو باکتری در حال تقسيم؛ واقعه ای که به کندی صورت می گیرد


يک نانو باکتری در کنار يک سنگ کليه


حضور نانو باکتری در بافت قلب


تجمع نانو باکتريها در کنار هم


 
comment نظرات ()
 
چند سوال و جوابهای آن درباره سارس
نویسنده : کسری اصفهانی - ساعت ٧:٥٤ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٢/٢/٢۳
 
به دليل اهميت بيماری سارس مطلبی که از طريق ايميل به من رسيده و مقاله خوبی است را با هم می خوانيم:

بيماری بسيار شديد تنفسی (Severe Acute Respiratory Syndrome) که اصطلاحا سارس
خوانده می شود تاکنون جان بيش از 500 نفر را در سراسر جهان گرفته و بيش از 7300 نفر را مبتلا کرده است.

اين عفونت مرگبار سازمان بهداشت جهانی را واداشته است هشداری سراسری برای پزشکان و دولت ها صادر کند.

در مطلب زير آنچه تاکنون درباره اين ويروس کشف شده است تشريح می شود.

درباره منشا عفونت چه می دانيم؟
نخستين گزارش های مربوط به آلودگی به اين ويروس سارس، در پی مرگ يک بازرگان آمريکايی در اواسط ماه مارس در بيمارستانی در هنگ کنگ منتشر شد.

وی به چين و ويتنام سفر کرده بود. به دنبال آن سفر، شماری از کارمندان بيمارستانی آن کشورها و همچنين کارمندان هنگ کنگی بيمار شدند.

با اين حال، گمان می ورد سرمنشا اين ويروس استان جنوبی گوانگدانگ چين در ماه اوت بوده که در ماه نوامبر توسط مسافران هوايی در جهان منتشر شده است.

نشانه های بيماری چيست؟
کارشناسان معتقدند که پس از ورود ويروس سارس به بدن، احتمالا تا ده روز طول می کشد تا علائم بيماری ظهور کند.

نشانه های شناخته شده بيماری مانند نشانه های آنفولانزا از جمله تب شديد، سردرد، گلودرد و سرفه است.

بيمارانی که اخيرا از کشوری که سارس در آن شيوع يافته بازگشته اند يا گمان می کنند در تماس با يک فرد آلوده قرار گرفته اند، بايد در صورت بروز اين علائم به پزشک مراجعه کنند.

در ابتدا اعلام شده بود که نرخ مرگ و مير 4 درصد است، يعنی 4 نفر تلفات در هر 100 مورد بيماری، ولی چند روز پيش نتيجه تحقيقاتی اعلام شد که بر اساس آنها نرخ مرگ و مير ناشی از اين بيماری هفت تا 13 درصد در ميان جوانان و تقريبا 50 درصد در ميان افراد 60 ساله و بالاتر است.

با اين حال، اين نسبت می تواند با توجه به کيفيت مراقبت های بهداشتی متغير باشد.

آيا درمان يا واکسنی برای بيماری وجود دارد؟
سارس واکسن ندارد. همچنين معالجه ضدويروسی خاصی برای مقابله با سارس موجود نيست.

با اين حال، به نظر می رسد ترکيبی از آنتی بيوتيک ها و ضدويروس ها در صورت درمان در مراحل اوليه موثر باشد.

در برخی موارد سارس به ذات الريه منجر می شود و تنفس را برای بيمار به شدت دشوار می سازد. برخی از اين بيماران به تنفس مصنوعی در بيمارستان نياز پيدا می کنند.

عامل عفونت چيست؟
دانشمندان اکنون بر اين باورند که عامل عفونت را پيدا کرده اند.

دانشمندان در "مرکز کنترل بيماری های آمريکا" معتقدند که ويروس کورونا (Corona)، عضوی از خانواده ويروس های سرماخوردگی است.

سازمان بهداشت جهانی بر اين باور است که اين نمونه جهشی از ويروس سرماخوردگی است که برای انسان خطرناک است.

مقام های بهداشتی به ويژه نگران جهش ناگهانی شمار جوانان مبتلا به سارس هستند.

بسياری از تلفات بيماری در ميان سالخوردگان روی داده است، اما بيماری همچنين جان يک مرد سالم 37 ساله در هنگ کنگ و دو نفر ميانسال، حدود 55 ساله، را گرفته است.

راه های سرايت بيماری چيست؟
عفونت احتمالا از طريق مايعات بدن انسان که در اثر عطسه يا سرفه منتشر می شود سرايت می کند.

يک گزارش رسمی درباره شيوع گسترده آن در يک مجتمع مسکونی در هنگ کنگ نتيجه گيری کرد که ويروس از طريق لوله فاضلات منتشر شده است.

سازمان بهداشت جهانی احتمال سرايت آن از طريق تماس با اشيا را رد نمی کنند.

دولت هنگ کنگ به مردم توصيه کرده است از اماکن پرازدحام و بسته بپرهيزند.

مسافران هوايی اين ويروس را به آمريکا و اروپا منتقل کرده اند.

خطوط هوايی اصرار می ورزند که يک فرد آلوده نمی تواند بيماری را در داخل هواپيما منتشر کند.

با اين حال، سازمان بهداشت جهانی می گويد که افرادی که حداکثر دو رديف آن طرف از فرد آلوده نشسته اند در معرض خطر قرار خواهند گرفت.

راه های محافظت از بدن در مقابل آلودگی چيست؟
برخی از مردم در شرق آسيا ماسک به صورت می زنند، اما معلوم نيست اين ماسک ها واقعا چه تاثيری در محافظت از بدن در مقابل ورود ويروس دارد.

پروفسور جان آکسفورد، ويروس شناس کالج کوئينزمری در لندن، به بی بی سی گفت: "کارهای زيادی نيست که شخص بتواند بکند، مگر آنکه برود در انزوا زندگی کند."

کارشناسان، دولت ها و خطوط هوايی برای جلوگيری از انتشار بيماری چه می کنند؟

هشدارهای سازمان بهداشت جهانی واکنش هايی را در ميان کارشناسان بهداشتی ده ها کشور برانگيخته است.

از پزشکان درخواست شده است در جستجوی موارد اين بيماری، به ويژه در ميان بيمارانی که به تازگی از خارج بازگشته اند، باشند و مراکز بهداشت عمومی را باخبر کنند تا بر انتشار آن نظارت شود.

همچنين از خطوط هوايی درخواست شده است در جستجوی مسافرانی که به هنگام سوار شدن به هواپيما بيمار به نظر می رسند باشد.

همچنين به آنها توصيه شده است هواپيماها را در تلاشی برای جلوگيری از انتشار ويروس ضدعفونی کنند.

در بيمارستان ها، به کارمندان دستور داده شده است برای جلوگيری از عفونت های بيشتر دقت به خرج دهند



 
comment نظرات ()
 
چاپ کتابی در مورد همسانه سازی انسان
نویسنده : کسری اصفهانی - ساعت ۸:٢٢ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٢/٢/٢٠
 
اين روزها به شدت درگير چاپ کتابی در مورد همسانه سازی انسان و همچنين کار تدوين راهبرد ملی زيست فناوری گياهی هستم. ان شا الله در آينده نزديک با خبرهای خوب برمی گردم.
 
comment نظرات ()
 
جنبه‌هاي اقتصادي زيست‌فناوري گياهي در كشور
نویسنده : کسری اصفهانی - ساعت ۳:٥٠ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٢/٢/۱۳
 
همان طور که می دانيد طرح تدوين استراتژی زيست فناوری در کشور در حال انجام می باشد. از امروز بحثی را شروع می کنيم که بخشی از اين طرح در زمينه شناخت محيط ملی زيست فناوری گياهی می باشد. لازم به ذکر است که آمار موجود در کشور به نحو فاجعه آميزی غير مستند و بعضاْ در پاره ای از موارد در يک وزارتخانه از دفتری به دفتر ديگر يا از يک معاونت به معونت ديگر و از همه بدتر از مرجعی به مرجع ديگر متفاوت می باشد. باعث افتخار است که با اين وجود سعی شده است که آماری نزديک به واقعيت ارائه گردد و از خوانندگان نکته سنج خواهشمند است که هر گونه نقطه نظری در مورد اين گزارش و يا اين طرح عظيم دارند، با من درميان گذارند. متشکرم!

بخش ۱
مقدمه

زيست فناوري دانش راهبردي قرن 21 مي‏تواند نتايج اقتصادي فراواني براي كشورمان داشته باشد. بازار چند صد ميليارد دلاري زيست فناوري در دنيا نشان دهنده سودآوري اين فناوري مي‏باشد.
نكته اساسي در جنبه‏هاي اقتصادي زيست‌فناوري آن است كه در مقايسه با صنايع ديگر در دراز مدت اثرات خود را بروز مي‏دهد و نياز به نيروي انساني متخصص كه مهمترين ركن هر فعاليت در اين زمينه است دارد اما تاكيد عميق به كارگيري اين فناوري در استقلال و خودكفايي اقتصادي در بخش كشاورزي و تامين نيازهاي غذايي جمعيت كشور و لزوم همگامي با پيشرفتهاي اخير در اين زمينه در سطح جهان، به كارگيري از اين دانش و فناوري‏هاي مرتبط با آن را الزامي و اجتناب ناپذير مي‏كند.
عمده جنبه‏هاي اقتصادي كاربرد زيست فناوري گياهي در كشور شامل توليد گياهان در كشور شامل توليد گياهان تراريخته مقاوم به آفات، بيماريها و علف‌كشها، ريزازديادي و تكثير سريع و انبوه گياهان برتر عاري از ويروس، استفاده از روشهاي تشخيص سريع و توليد كودهاي زيستي مي‏گردد.
با توجه به اينكه ايران جز مهمترين وارد كنندگان گندم، برنج و جو در جهان مي‏باشد و اينكه هر سه آنها جز محصولات راهبردي كشورمان مي‏باشد، لزوم كاربرد فنون زيست فناوري در افزايش عملكرد اين سه محصول احساس مي‏شود.
همچنين واردات كشور در محصولات ذكر شده شكر، ذرت، انواع روغن، چاي و نهاده‏هاي كشاورزي مانند سم و كود نزديك به 3 ميليارد دلار در سال، به طور ميانگين در طي سالهاي 74 تا 77 بوده است.
بنابراين تلاش در جهت كاهش اين واردات خصوصاً در موارد محصولات راهبردي با استفاده از زيست‏فناوري گياهي مي‏تواند از جمله سياستهاي اقتصادي كشورمان باشد.

 
comment نظرات ()
 
مقاله وارده:
نویسنده : کسری اصفهانی - ساعت ۳:٥٢ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٢/٢/۱۱
 
معرفي DNA ميتوكندرياي(Mitochondrial DNA) و كاربردهاي آن در برنامه هاي نوين ژنتيك و اصلاح نژاد

مقاله ای به قلم مهندس آرش جوانمرد
مكانيسم توارث بسياري ازصفات شناخته شده در يوكاريوتها، از الگوهاي توارثي مبني برسهيم بودن مساوي دو والد در كنترل آن صفت تبعيت نمي كند . بطوري كه نحوه توارث در اين صفات، تحت كنترل ژنهاي خارج هسته اي مي باشد بيان دقيقتر مطلب آنست كه، نحوه توارث اين ژنها منطبق بر قوانين مندل نمي باشد. سالها پيش با بهره گيري از ميكروسكوپ الكتروني براي مشاهده ميتوكندري در اين اندامك ، وجود D NA اختصاصي ومستقل از DNA موجود در هسته ، به اثبات رسيد . نام ميتوكندري برگرفته از دو كلمه يوناني ،Mito به معني رشد و Chondrion به معني دانه مي باشد اين اندامك در سيتوپلاسم همه سلولهاي يوكاريوتي وجود دارد و حاوي آنزيمهاي كنترل كننده زنجيره تنفسي مي باشد. امروزه با كشف تواليهاي موجود در ميتوكندري ، امكان بررسي ژنهاي كنترل كننده موجود در اين اندامك ، به عنوان يكي از ديدگاههاي جديد و مهم مطالعات ژنتيكي در آمده است.
ازآنجائي كه منشاء سيتوپلاسم سلول تخم ، متعلق به گامت ماده مي باشد ودر هنگام لقاح ، سيتوپلاسم اسپرم ، خارج از اوسيت باقي مانده و قادر به ورود به داخل غشا اووسيت نيست ، نتيجتا تمامي سيتوپلاسم سلول تخم به سيتوپلاسم تخمك تعلق خواهد داشت. وجود اين مشخصه و همچنين دانستن اين مطالب كه mtDNA جزدر موارد خاص، در ساير موارد فاقد امكان وقوع نو تركيبي در خود مي باشد، باعث گرديد كه ، دربررسيهاي فيلو ژنيكي و بررسي اشتقاق گونه ها مطالعه جهشهاي موجود در ميتوكندري ابزار مناسبي را براي كشف مجهولات موجود را فراهم نماييد.
DNA ميتوكندريايي ساختاري شبيه به ساختار مولكول DNA در پروكاريوتها دارد و غني از بازهاي سيتوزين و گوانين مي باشد لذا اين ساختار پايداري قابل ملاحضه اي در برابر گرما دارد و مي تواند بخش مهمي ازروند سنتز پروتئينهاي موجود در ميتوكندري را هدايت كند .امكان دو رگه شدن DNA ميتوكندريايي با DNA هسته سلولي كه درهمان محل واقع شده بسيار بعيد مي باشد.

درساختار ژنوم ميتوكندري هيچ اينتروني بين ژنها وجود ندارد و حتي برخي از ژنها ي موجود حاوي نواحي همپوشاننده بر روي هم مي باشد.در روي m t DNA ،37 ژن كد كننده وجود دارد كه 22 ژن از ميان آنها براي سنتز t RNA و12 ژن براي سنتز پروتينهاي فسفو اكسيداتيو و 2 ژن براي سنتز پروتئينهاي rRNA وجود دارد.
بسياري از مفالات گزارش كردند كه آنزيمهاي مرتبط با فسفوريلاسيون اكسيداتيو ميتوكندري و همچنين تنوع موجود در نواحي D -Loop ژنهاي كد كننده اين آنزيمها با صفات شيرواري در گاوهاي شيرده ارتباط دارد.
يكي از كاربردهاي عملي و جديد مرتبط با اين موضوع ، بررسي چندشكلي هاي موجود در ژن PEPCK و بررسي ارتباط اين ژن با صفات توليدي و مقاومت به بيماريهاي متداول در صنعت پرورش طيور مي باشد.ژن فسفوانول پيروات كربوكسي كيناز (PEPCK) يكي از ژنهاي موجود بر روي ژنوم ميتوكندري مي باشد. آنزيم حاصل از اين ژن نقش كليدي و تنظيم كننده در مسير گلوكونئوژنز دارد و در اين مسير ،واكنش تبديل اگزالواستات به فسفوانول پيروات را از طريق دكربوكسيلاسيون ،كاتاليز مي كند
اين آنزيم تنها آنزيم گلوكونئوژنز مي باشد كه در ميتوكندري توليد مي شود.مسير متابوليكي گلوكونئوژنز ، توليد گلوكز خالص را از سوبستراهاي غير كربوهيدارته امكان پذير مي نماييد.در برنامه هاي جديد اصلاحي ، ارتباط تنوع اللي موجود در اين ژن با بيماريهائي همچون مارك به خوبي مورد بررسي شده است. وارد نمودن اطلاعات حاصل از چندشكلي موجود درژنهاي سيتوپلاسمي به مدلهاي مورد استفاده براي برآورد ارزشهاي ژنتيكي افزايشي، امكان برآورد اريب و بيش از حد، مولفه هاي واريانس و ارزيابي ژنتيكي ناصيحيح را برطرف مي كند بطوري كه وقتي اثرات سيتوپلاسمي به طور شايسته در ارزيابي ژنتيكي وارد شود،متعاقبا افزايش دقت انتخاب امري دستيافتني خواهد بود.
از ساير كاربردهاي امروزي mtDNA استفاده از اين ابزار بمنظور بررسي امكان اشتقاق گونه هاي مختلف ا از يك جد مشترك مي باشد و همچنين دستيابي به راهكارهايي براي حفظ ذخاير ژنتيكي كشورها مي باشد به عنوان مثال با استفاده از m tDNA ،شناسائي گونه هاي در حال انقراص يا گونه هاي تجارتي در معرض خطر انقراص، امكانپذير مي باشد در سالهاي اخير تحقيقات مشابهي در ايران به منظور شناسائي گونه هاي مختص به ايران در زمينه شيلات و آبزيان صورت گرفته است كه امكان شناسائي گونه ها همچون تاسماهي ايراني را از نوع مشابه روسي، ميسر ساخته است.


Reference:
ALLEN L. SZALANSKI, RICHARD BISCHOF, AND GERALD MESTL.2003. Population Genetic Structure of Mitochondria DNA Variation. Nebraska Game and Parks Commission, 2200 North 33rd Street, Lincoln, Nebraska 68503-0370, USA

Hanson RW, Reshef L. 1997. Annu. Rev. Biochem. 66 : 581-611
Li S, Zadworny D, Aggrey S E, Kuhnlein U. 1998. Animal Genetics. 29 : 395 –7
Sato A, Takahashi H, Konishi K, Suzuki T, Kochi H. 1997. J. Biochem. 121 : 711 – 716


 
comment نظرات ()