ژنتیک در هزاره سوم (GENETICS IN THE 3RD MILLENNIUM)
سال:1390 | دوره:9 | شماره:1 |تعداد مقالات:11

نشانگان استئوپوروز پسودوگلیوما بیماری ارثی صفت مغلوبی می باشد که با خصوصیات پسودوگلیوما و علائم استئوژنسیس ایمپرفکتا و عقب افتادگی ذهنی همراهی دارد. این بیماری به علت موتاسیون در ژن سازنده پروتئین وابسته به رسپتور لیپو پروتئین با چگالی پایین 2(LRP5) می باشد. در این گزارش سه برادر با نابینائی مادر زادی - میکروکورنه آ و کاتاراکت، شکستگی متعدد در استخوان های بلند از دوران کودکی و کوتاهی قد معرفی می شوند.

شیگلوزیز به عنوان یک بیماری واگیر دار، سالانه زندگی میلیون ها نفر را در سرتاسر جهان تهدید می کند. ایجاد سویه های مقاوم به آنتی بیوتیک، سبب شده که سازمان بهداشت جهانی تهیه واکسن علیه این بیماری را در اولویت قرار دهد. این باکتری به کمک عوامل تهاجمی خود با اتصال به M-cell های جدار روده، ایجاد اسهال خونی شدید می نماید. پروتئین IpaD نقش مهم و کلیدی در تهاجم شیگلا دارد. عملکرد IpaD به ناحیه N- ترمینال آن وابسته است. هدف از این مطالعه تولید و تخلیص آنتی بادی پلی کلونال علیه ناحیه N- ترمینال IpaD می باشد.جهت تخلیص پروتئین نوترکیب از ستون کروماتوگرافی تمایلی نیکل استفاده گردید. از پروتئین تخلیص شده جهت تولید آنتی بادی پلی کلونال در خوکچه هندی استفاده شد. تیتر آنتی بادی تولیدی به وسیله تست الایزا بررسی گردید. این آنتی بادی پس از تخلیص با ستون پروتئین G، به وسیله وسترن بلات بررسی شد.نتایج حاصل از وسترن بلات تایید کننده پروتئین بیانی تخلیص شده بود. تست الایزا تیتر بالایی از آنتی بادی در سرم حیوانات ایمن با این پروتئین را نشان داد. صحت آنتی بادی پلی کلونال تخلیص شده با ستون کروماتوگرافی پروتئین G به وسیله ایمنوبلات تایید شد.

پراکسی زوم ها یکی از اندامک های سلول های یوکاریوتی هستند که دارای وظایف گوناگونی می باشند. یکی از پروتئین های ماتریکس پراکسی زوم به نام پروتئین پراکسی زومی (PEP) نامیده می شود که در سال 2002 کلون گردید. PEP واجد 209 اسید آمینه است و به نظر می رسد که در تمایز بافت های جنین موش نقش دارد. از جمله خصوصیات این پروتئین، افزایش بیان طی میوژنز و تمایز مغز جنین موش می باشد. برای تحقیق برروی نحوه عملکرد این پروتئین بر مکانیسم نوروژنز نیاز بود که بتوان در مراحل مختلف نوروژنز، این ژن را خاموش یا روشن کرد و نتایج حاصل از تغییر در بیان آن را بررسی نمود. لذا در مطالعه حاضر PEP cDNA را در سیستم بیانی یوکاریوتی سامانه القایی Tet off وارد نمودیم تا بتوان در آینده آن را به رده سلولی بنیادی ترانسفکت نماییم و بیان بیش از حد آن را توسط داکسی سیکلین یا تتراسیکلین با تنظیم سطح آنتی بیوتیک در سلول های بنیادی موشی بررسی نماییم. برای این منظور نیاز بود که cDNA هدف تکثیر شود و سپس به داخل حامل الحاق گردد. بنابراین در طراحی پرایمر وجود دو محل برش آنزیم محدودالاثر در ابتدا و انتهای ژن همساز با حامل و همچنین توالی Kozak جهت بیان بیشتر پروتنین PEP درنظر گرفته شد و PEP cDNA تکثیر گردید. با تاثیر آنزیم های محدودالاثر در دو انتهای PEP cDNA نهایتا قطعه برش یافته به داخل حامل pTRE2pur از سیستم بیانی Tet off وارد شد. سیستم بیانی Tet off یک سیستم بیانی دوگانه می باشد، به این معنی که واجد یک وکتور به نام Tet off است که یک عنصر پروتئینی را تولید کرده که به واسطه آنتی بیوتیک تتراسیکلین یا داکسی سیکلین بیان ژن را در وکتور دوم به نام pTRE2pur، روشن و خاموش می کند. در این سیستم ابتدا باید وکتور Tet off را به سلول هدف ترانسفکت کرده و دودمان سلول پایدار ایجاد نمود و سپس وکتور دوم (pTRE2pur) که حامل ژن است را به این دودمان وارد نمود. برای اینکه به طور یقین پایدار بودن سلول به حامل Tet off را به اثبات برسانیم، علاوه بر ساخت ,TRE2pur/PEP cDNA EGFP را بداخل حامل TRE2pur وارد نموده و سازه TRE2pur/EGFP را تهیه نمودیم.

در این مطالعه چندین shRNA اختصاصی ژن Creb-1 را که پس از طراحی در وکتور های لنتی کلون شده بودند، با سیستم انتقال گذرا در سلولهای 293T مورد بررسی قرار دادیم. بیان نسبی Creb-1 توسط سیستم  qRT-PCR تعیین شد.همه shRNA ها منجر به کاهش بیان ژن Creb-1 شدند. یک shRNA در کاهش بیان ژن مورد نظر از همه موثرتر بود. فعالیت siRNA ها که توسط رینلد پیش بینی شده بود با مقدار فعالیت واقعی آنها مورد مقایسه قرار گرفت. مطالعات ما یک ارتباط کلی بین فعالیت واقعی siRNA ها و فعالیت پیش بینی شده آنها را نشان داد.

ژن LTP کد کننده پروتئین ناقل لیپید در گیاهان می باشد. این ژن غنی از بازهای گوانین و سیتوزین می باشد. وجود این بازها باعث می شود تا آغازگرهای طراحی شده برای ژن LTP در مرحله اتصال در چرخهPCR ، ساختارهای ثانویه زیادی ایجاد کنند و نهایتا محصول غیر اختصاصی تولید شود. موادی مثل بتائین، دی متیل سولفوکسید (DMSO) و آمونیوم سولفات (AMS) می توانند این مانع را رفع کنند. در این تحقیق گرادیانی از هر یک از این مواد در واکنش PCR گذاشته شد و نهایتا غلظت های بهینه برای هر کدام از این مواد به دست آمد. در این میان 4.5 میکرولیتر بتائین 5M))، 2.25 میکرولیتر دی متیل سولفوکسید (10%) و 2.25 میکرولیتر بافر آمونیوم سولفات در حجم کلی 25 میکرولیتر از مخلوطPCR ، غلظت های بهینه گزارش شدند.

بیماری های ژنتیکی در کودکان علاوه بر عوارض جسمی و روانی برای کودک مبتلا، مشکلات روانی، اقتصادی بسیاری را برای خانواده ها ایجاد می کند. والدینی که در جستجوی کمک هستند نیاز دارند که در مورد مسائل مربوط به بیماری فرزندان شان هر چه بیشتر آگاه شوند. به منظور بررسی میزان آگاهی والدین نسبت به بیماری های ژنتیکی فرزندانشان از طریق پرسشنامه، اطلاعات و نظرات 100 والد مورد بررسی قرار گرفت که 37 نفر پدر و 63 نفر مادر بودند.بررسی ها نشان داد که ارتباط معنی داری بین میانگین نمرات آگاهی والدین و سطح تحصیلات آنان، حضور والدین در کنار هم و سن بالای والدین وجود داشت. با افزایش آگاهی، میزان دریافت اطلاعات مورد نیاز در مورد بیماری و درمان آن از منابع مختلف افزایش می یابد. خانواده هایی که قبلا آموزش دیده بودند، نیاز بیشتری برای کسب اطلاعات گفتاری داشتند. بهبود وضعیت اجتماعی و اقتصادی خانواده کودکان مبتلا به بیماری های ژنتیکی با امکان فراهم شدن مشاوره حضوری با والدین به منظور افزایش سطح آگاهی خانواده در زمینه نحوه مراقبت از فرزندان شان و توانمندسازی آنان و به تبع آن با بهبود کیفیت زندگی کودکان مبتلا همراه خواهد بود. در خاتمه ضرورت فراهم کردن راهکارهای مناسب جهت آشنایی خانواده ها با مراکز مشاوره احساس می گردد.

آنزیم های آنتی اکسیدان از جمله مهمترین راهکارهای دفاعی گیاهان در مهار گونه های اکسیژن فعال می باشند. در این مطالعه، به جهت یافتن دمای مناسب سازگاری به سرما در ژنوتیپ نخود دسی، دو دمای چهار و 10 درجه سانتی گراد بررسی گردید. نتایج نشان دهنده پاسخ بهتر گیاهچه ها پس از سازگاری در دمای 10 درجه سانتی گراد بود. پس از آن پاسخ آنزیمی، بیان نسبی ژن های کاتالاز و پراکسیداز و برخی از شاخص های فیزیولوژیکی در دو ژنوتیپ نخود دسی و کابلی سنجیده شد. پایداری بیشتر غشا، عدم افزایش معنی دار H2O2 تحت تنش، افزایش بیشتر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در کنار بیان پایدارتر و بیشتر ژن های مزبور در ژنوتیپ جم نشان داد که ژنوتیپ جم بهتر توانست اثرات دمای پایین را تحمل نماید. افزایش میزان بیان ژن آسکوربات پراکسیداز در هر دو ژنوتیپ نشان داد که این آنزیم می تواند در برابر تنش سرما پاسخ نشان داده و کمبود کاتالاز را جبران نماید. به نظر میرسد که پاسخ به دمای سازگاری و تنش سرما می تواند در زمان کوتاهی پس از قرارگیری در شرایط تنش آغاز شده و این زمان کوتاه سازگاری می تواند برخی از گیاهان نخود را جهت تحمل به تنش های شدیدتر آماده سازد.

آپوپتوز به خودکشی برنامه ریزی شده ژنتیکی سلول گفته می شود که در بسیاری از شرایط فیزیولوژیک و پاتولوژیک نقش مهمی ایفا می کند. اغلب ملکول ها و مسیرهای سیگنالی درگیر در این فرایند بخوبی شناخته شده اند. اما پیرامون نقش ارگانل های سیتوسلی و مسیرهای سیگنالی و تعاملات بین آنها در خلال آپوپتوز مطالعات زیادی انجام نشده و یا نوعا مقالات چاپ شده کامل و همه جانبه نمی باشند. اهمیت ارگانل های سیتوپلاسمی به حدی است که اخیرا برخی از محققین، مسیر درگیری این ارگانل را بعنوان سومین مسیر القای آپوپتوز (علاوه بر مسیرهای شناخته شده داخلی و خارجی) در نظر می گیرند. این مقاله برآن است تا مطالعات انجام شده پیرامون فرایند آپوپتوز را مورد بحث قرار داده و در ادامه با تاکید بر اهمیت ارگانل های سیتوپلاسمی به بررسی نقش آنها در این فرایند بپردازد.

سیستمیک اسکلروزیس نوعی بیماری بافت پیوندی است که معمولا پوست و در موارد پیشرفته آن ریه، کلیه و قلب را نیز درگیر مینماید. اتیولوژی و پاتولوژی این بیماری ناشناخته است. یک عامل موثر از قبیل ویروس یا مواد شیمیایی برای افرادی که از نظر ژنتیکی مستعد ابتلا به سیستمیک اسکلروزیس باشند، می تواند سرآغاز ایجاد بیماری باشد. از مکانیسم های احتمالی درگیر در پاتولوژی این بیماری آسیب به رگ های خونی کوچک، رسوب کلاژن در ماتریکس خارج سلولی پوست و ارگان های داخلی و نقص در ایمنی خونی و سلولی را می توان نام برد. کلاژن نوع I که بخش عمده ماتریکس خارج سلولی پوست را تشکیل می دهد، هتروتریمری از دو زنجیر a1 و یک زنجیر a2 می باشد. بیان این دو نوع زنجیر تحت کنترل دقیق عناصر فعال کننده سیس و فاکتورهای رونویسی ترانس قرار دارد. مطالعات مختلف نشان داده است که سایتوکان ها نقش مثبت و منفی بر تکثیر فیبروبلاست ها و سنتز کلاژن دارند، از جمله این سایتوکان ها می توان TGF-β ،CTGF ،IFN-γ را نام برد. TGF-β و CTGF سایتوکان های پیش برنده فیبروز هستند، در حالی که IFN-γ نقش آنتی فیبروتیک دارد. عدم تعادل میان متالوپروتئینازهای ماتریکس و مهار کننده های آنها نیز میتواند عامل موثر دیگری در رسوب ECM باشد. با توجه به اینکه مرگ و میر بیماران سیستمیک اسکلروزیس بالا است و ارتباط مستقیمی با فیبروز بافتی آنها دارد. شناسایی دقیق مکانیسم های مولکولی موثر در ایجاد فیبروز می تواند به شناسایی روش های درمانی موثر منجر گردد. در این مقاله علاوه بر توضیح ژن و پروتئین کلاژن، فاکتورهای دخیل در سنتز و تجزیه پروتئین کلاژن در ارتباط با بیماری سیستمیک اسکلروزیس بصورت مختصر شرح داده شده اند.

غلظت سرمی HDL به میزان زیادی تحت تاثیر بر هم کنش های ژنتیک و تغذیه قرار دارد و دریافت چربی از رژیم غذایی در مقادیر معین در افرادی که دارای پلی مورفیسم هایی در ژن های کد کننده آپولیپوپروتئین های A4 ،A1 و E می باشند، تاثیر متفاوتی بر سطوح HDL آنها نسبت به افراد با توالی طبیعی دارد. مشخص شد که افرادی که دارای پلی مورفیسم در ژن APO A1 باشند به مصرف اسید چرب غیر اشباع (PUFA) بیشتری از سایرین به منظور حفظ سطوح HDL در مقادیر نرمال نیاز دارند. همچنین سطوح HDL افرادی که در کدون 360 ژن کد کننده apo A-4 دارای توالی His/Glu هستند، در هنگام مصرف چربی رژیمی افت بیشتری نسبت به سایر افراد پیدا می کند. در مورد APO E نیز افرادی که دارای آلل E2 می باشند نسبت به افراد دارای آلل E3 و E4 در زمان مصرف کلسترول غذایی، HDL خونشان افت بیشتری پیدا می کند. با توجه به یافته های این مطالعه مروری مشخص می گردد که افرادی که دارای پلی مورفیسم در ژن های کد کننده آپولیپوپروتئین ها می باشند، ممکن است برای حفظ مقادیر نرمال HDL خون به دریافت چربی رژیمی متفاوت از افراد عادی نیاز داشته باشند.