شيمي زيستي

[Marichka]

سلام به همه
در اين تاپيك سعي مي كنم مطالبي در مورد بيوشيمي قرار بدم و البته مطالبي كه كاربردي تره و جنبه ي اطلاعات علمي هم داره. اما اگه مطالب تخصصي تري در اين زمينه هم مورد نياز بود تا جايي كه بتونم مي ذارم اينجا. اگه دوستان ديگه هم مطلبي داشته باشن و قرار بدن كه چه بهتر :)
مسايل و راه حل ها و غيره هم شامل اين موارد ميشه البته بازم تا جايي كه بتونم ;)
در نهايت اميدوارم مفيد باشه و استفاده ي لازم رو از مطالب ببريد.
براي شروع هم يه مطلب در مورد مواد حالت دهنده ي مو آماده كردم كه بازنويسي هست از چندتا منبع و اميدوارم براتون جالب باشه.
هميشه موفق و پيروز باشيد :happy:
======================
======================
نحوه ي عمل شامپوها و مواد حالت دهنده ي مو

ممكن است براي بسياري از ما جالب باشد بدانيم چگونه موهاي لخت و بي حالت با استفاده از مواد حالت دهنده ي مو به فرم مورد نظر ما در مي آيند و به اصطلاح حالت مي گيرند.
براي درك مطلب ابتدا بايد ساختمان يك تار مو را بررسي نماييم. همان طور كه مي دانيد ماهيت تار مو پروتئيني است و از مولكولهاي به هم فشرده ي پروتئيني موسوم به كراتين (كه در پر پرندگان نيز يافت مي شود) تشكيل شده است. و واحدهاي سازنده پروتئين ها هم همان اسيدهاي آمينه هستند كه مانند بلوكهاي رنگين در كنار هم قرار مي گيرند تا يك رشته ي پروتئيني را به وجود آورند. در ابتداي اتصال اين بلوك ها به يكديگر ساختار خطي ايجاد مي شود اما براي استحكام بيشتر لازم است رشته ي ايجاد شده ساختار دومي نيز به خود بگيرد تا آن چه را ما به عنوان تار مو مي بينيم در نهايت تشكيل شود. ساختار دوم پروتئين سازنده ي مو همان ساختار معروف مارپيچ آلفا (Alpha-Helix) براي پروتئين هاست كه به طور بسيار ساده به اين صورت مي باشد: در هر دور از اين مارپيچ 4 اسيدآمينه قرار دارد و اگر از ابتداي زنجيره در نظر بگيريم اولين اسيد آمينه با اسيدآمينه ي چهارم بعد از خود يك پيوند هيدروژني تشكيل مي دهد. پيوندهاي هيدروژني يكي از پيوندهاي پايدار كننده ي ماكرومولكولهاي زيستي هستند كه بين يك اتم هيدروژن و يك اتم الكترون دوست مثل اكسيژن،‌ نيتروژن،‌ فلوئور و يد ايجاد مي شوند. با تشكيل پيوند هيدروژني به صورت 4 اسيدآمينه در ميان بين اسيدآمينه هاي رشته پروتئيني ظاهر زنجيره به صورت يك فنر (يا سيم تلفن) در مي آيد و براي تشكيل يك تا مو تعداد بسيار زيادي از اين فنرها (مارپيچ هاي آلفا) در كنار هم قرار گرفته و با پيوندهاي نمكي عرضي به هم متصل مي شوند تا يك رشته ي نسبتا قطور و قابل ديدن تار مو به وجود آيد.
با دانستن ساختار مو نقش مواد حالت دهنده ي مو به اين صورت مشخص مي شود كه اگر دقت كرده باشيد پس از شست و شوي موها به خصوص با آب گرم در هنگام شانه زدن موها حالت ارتجاعي دارند و به اصطلاح به راحتي با شانه كش مي آيند. سبب اين امر اين است كه همان پيوندهاي هيدروژني پايدار كننده ي مو در اثر تماس با آب گرم به طور موقت از هم باز مي شوند و از فرم اصلي خارج مي شوند و و ظاهر مارپيچ آلفا به هم مي ريزد. و با خشك شدن موها اين پيوندها دوباره از مكانهاي قبل برقرار شده و مو حالت اصلي خود را باز مي يابد. علت تفاوتهاي موجود در حالتهاي موي افراد نيز تفاوتهاي ژنتيكي در اسيدآمينه هاي سازنده ي پروتئين موي آنهاست و چون هر گروه از اسيدهاي آمينه پيوندهاي ثانويه ي متفاوتي مي دهند پس حالتهاي مختلفي براي مو مي توان در نظر گرفت.
چگونگي تاثير مواد حالت دهنده ي مو از طريق اثر گذاشتن بر همان پيوندهاي هيدروژني مارپيچ آلفا مي باشد. اين مواد به طور هدف دار بعضي پيوندها را باز كرده و بر استحكام برخي ديگر مي افزايند و نتيجه اين مي شود كه به طور مثال موي صاف و بدون حالت داراي تاب خوردگي به سمتي خاص مي شود. اين مواد عمدتا شيميايي قادرند جهتگيري مولكولها و پيوندهاي بين مولكولي را به طوري تنظيم كنند كه با شانه كردن مو به سمت دلخواه همان پيوندها در همان جهت تشكيل شود و پس از خشك شدن مو به حالتي كه شانه زده شده است در آيد.
ولي همان طور كه انتظار مي رود استفاده مكرر از اين مواد نيز نمي تواند مطلوب باشد زيرا به مرور سبب شكنندگي تارهاي مو و از هم گسيختگي رشته هاي تشكيل دهنده ي تارمو و ايجاد موخوره مي شود.
علاوه بر اين بايد در نظر داشت كه چرا گفته مي شود بهتر است در حمام موها را شانه نكنيم. زيرا محيط حمام بسيار مرطوب و داراي دماي بالاست يعني شرايطي كه در آن اكثر پيوندهاي هيدروژني بين مارپيچهاي آلفاي مو از حالت خود خارج شده و از هم گسسته اند. پس شانه زدن مو در اين زمان به خصوص در مورد موهاي بلند شراطي را فراهم مي كند تا رشته ها از هم گسيختگي دايمي پيدا كرده و ظاهري شكننده پيدا كنند كه در نهايت منجر به موخوره مي شود.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

مارپيچ هاي آلفا و صفحات بتا:

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

ساختار يك تار مو:

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

ساختار ميكروسكوپ الكتروني تار مو (پروتئين ساختاري):

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Marichka]

حتما شنيده ايد كه گفته مي شود سبزيجات داراي رنگ سبز پررنگ خون ساز هستند و بهتر است براي جبران كمبود آهن بدن از آنها استفاده شود. ولي چه عاملي سبب مي شود اين گروه از سبزيها اين گونه عمل كنند؟ همان طور كه مي دانيد علت سبزي برگ گياهان وجود ماده ي سبزينه (كلروفيل)‌ در آنهاست كه در حقيقت ماده اصلي فتوسنتز و تبديل مواد معدني خاك به مواد آلي براي استفاده ي ساير موجودات است. كلروفيل از لحاظ بيوشيميايي از چهار مولكول پروتئيني تشكيل يافته كه به وسيله ي يك گروه پروستتيك (غير پروتئيني)‌ كه همان اتم منيزيم است به هم اتصال يافته اند.
شايد جالب باشد بدانيد كه مسير سنتز كلروفيل در گياهان تا قبل از مرحله ي اضافه شدن گروه پروستتيك منيزيم كاملا شبيه مسير سنتز هموگلوبين در جانوران است. و باز همان طور كه مي دانيد هموگلوبين همان پروتئين رنگي حمل كننده ي اكسيژن در خون است كه سبب قرمزي گلبول هاي قرمز خون مي شود. ساختار بيوشيميايي مولكول هموگلوبين مشابه به رنگدانه ي كلروفيل در گياهان است با اين تفاوت كه به جاي گروه غير پروتئيني منيزيم، در ساختار هموگلوبين گروه فلزي و غير پروتئيني آهن به كار رفته است.
مسير سنتز كلروفيل در گياهان عالي تا قبل از اضافه شدن منيزيم مشابه با مسير سنتز هموگلوبين در جانوران است بنابراين مي توان انتخاب كرد كه با در دسترس قرارگرفتن آهن يا منيزيم به طور مصنوعي فرآورده نهايي كلروفيل باشد يا هموگلوبين. از اين رو اگر از سبزيجات داراي كلروفيل زياد استفاده شود اين رنگدانه در سيستم گوارش انسان به واحدهاي سازنده خود يعني بخش پروتئيني و بهش پروستتيك منيزيمي تجزيه مي شود كه در صورت تشخيص بدن درمورد وجود نياز به هموگلوبين از آهن موجود در سبزي هاي برگ سبز و پررنگ استفاده كرده و طي مدت زمان كوتاه تري هموگلوبين هاي بيشتري ساخته در اختيار سلولهاي مغز استخوان قرار مي دهد تا گلبولهاي قرمز بيشتر با محتواي هموگلوبين (آهن) بيشتري بسازند. به سخن ديگر مصرف اين گونه سبزيجات مسير توليد هموگلوبين را در بدن بسيار كوتاه مي كند و به جاي آن كه بدن مجبور باشد از ابتدا و به صورت مرحله به مرحله پروتئين هموگلوبين را بسازد از بخش هاي اماده ي پروتئيني مولكول كلروفيل استفاده مي كند و با افزودن آهن به پيش ساخت آماده سريع تر هموگلوبين مي سازد و نياز به يادآوري نيست كه ذخيره ي آهن بيشتر براي سلولهاي خوني به معني توانايي بالاتر براي انتقال گازهاي تنفسي و در نهايت افزايش كاركرد ماهيچه ها و افزايش توانايي و نشاط بدن مي باشد.
پس بهتر است بر اساس برنامه ي منظمي در هفته از سبزيجاتي مانند اسفناج، انواع كلم و سبزيجاتي كه به طور معمول در سبزي خوردن وجود دارند استفاده كنيم.
البته اين خصوصيت در مورد گوشت قرمز نيز وجود دارد و چه بسا آهن موجود در گوشت بسيار سريع تر تبديل به آهن قابل استفاده در بدن مي شود زيرا پروتئينهاي تشكيل دهنده ي عضله (گوشت قرمز) همان پروتئين هاي ميوگلوبين هستند كه از به هم پيوستن آنها به هم هموگلوبين ها ايجاد شده و باز در اختيار سلولهاي مغز استخوان كه مولد سلولهاي خوني هستند قرار مي گيرند. اما به توصيه ي اكثر پزشكان استفاده ي مداوم از گوشت قرمز جز در موارد ضعف شديد و جدي بدني چندان مناسب نيست زيرا در هر صورت بافتي حيواني بوده و در لابلاي آن چربيهاي اشباع وجود دارند كه براي سلامت دستگاه قلب و عروق بسيار خطرناك هستند به خصوص اگر طي مدت زماني مداوم مورد مصرف قرار بگيرند.

ساختار انواع مولكولهاي كلروفيل:

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

ساختار مولكول هموگلوبين:

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Hidden-H]

بیوشیمی علمی است که درباره ترکیبات و واکنشهای شیمیایی در موجودات زنده بحث می‌کند.


دید کلی
اساس شیمیایی بسیاری از واکنشها در موجودات زنده شناخته شده است. کشف ساختمان دو رشته‌ای دزاکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) ، جزئیات سنتز پروتئین از ژنها ، مشخص شدن ساختمان سه بعدی و مکانیسم فعالیت بسیاری از مولکولهای پروتئینی ، روشن شدن چرخه‌های مرکزی متابولیسم وابسته بهم و مکانیسمهای تبدیل انرژی و گسترش تکنولوژی Recombinant DNA (نوترکیبی DNA) از دستاوردهای برجسته بیوشیمی هستند. امروزه مشخص شده که الگو و اساس مولکولی باعث تنوع موجودات زنده شده است.

تمامی ارگانیسمها از باکتریها مانند اشرشیاکلی تا انسان ، از واحدهای ساختمانی یکسانی که به صورت ماکرومولکولها تجمع می‌یابند، تشکیل یافته‌اند. انتقال اطلاعات ژنتیکی از DNA به ریبونوکلئیک اسید (RNA) و پروتئین در تمامی ارگانیسمها به صورت یکسان صورت می‌گیرد. آدنوزین تری فسفات (ATP) ، فرم عمومی انرژی در سیستمهای بیولوژیکی ، از راههای مشابهی در تمامی جانداران تولید می‌شود.

تاثیر بیوشیمی در کلینیک
مکانیسمهای مولکولی بسیاری از بیماریها ، از قبیل بیماری کم خونی و اختلالات ارثی متابولیسم ، مشخص شده است. اندازه گیری فعالیت آنزیمها در تشخیص کلینیکی ضروری می‌باشد. برای مثال ، سطح بعضی از آنزیمها در سرم نشانگر این است که آیا بیمار اخیرا سکته قلبی کرده است یا نه؟بررسی DNAدر تشخیص ناهنجاریهای ژنتیکی ، بیماریهای عفونی و سرطانها نقش مهمی ایفا می کند. سوشهای باکتریایی حاوی DNA نوترکیب که توسط مهندسی ژنتیک ایجاد شده است، امکان تولید پروتئینهایی مانند انسولین و هورمون رشد را فراهم کرده است. به علاوه ، بیوشیمی اساس علایم داروهای جدید خواهد بود. در کشاورزی نیز از تکنولوژی DNA نوترکیب برای تغییرات ژنتیکی روی ارگانیسمها استفاده می‌شود.

گسترش سریع علم و تکنولوژی بیوشیمی در سالهای اخیر ، محققین را قادر ساخته که به بسیاری از سوالات و اشکالات اساسی در مورد بیولوژی و علم پزشکی جواب بدهند. چگونه یک تخم حاصل از لقاح گامتهای نر و ماده به سلولهای عضلانی ، مغز و کبد تبدیل می‌شود؟ به چه صورت سلولها با همدیگر به صورت یک اندام پیچیده درمی‌آیند؟ چگونه رشد سلولها کنترل می‌شود؟ علت سرطان چیست؟ مکانیسم حافظه کدام است؟ اساس مولکولی اسکیزوفرنی چیست؟

مدلهای مولکولی ساختمان سه بعدی
وقتی ارتباط سه بعدی بیومولکولها و نقش بیولوژیکی آنها را بررسی می‌کنیم، سه نوع مدل اتمی برای نشان دادن ساختمان سه بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.



مدل فضا پرکن (Space _ Filling) این نوع مدل ، خیلی واقع بینانه و مصطلح است. اندازه و موقعیت یک اتم در مدل فضا پرکن بوسیله خصوصیات باندها و شعاع پیوندهای واندروالسی مشخص می‌شود. رنگ مدلهای اتم طبق قرارداد مشخص می‌شود.

مدل گوی و میله (ball _ and _ Stick) این مدل به اندازه مدل فضا پرکن ، دقیق و منطقی نیست. برای اینکه اتمها به صورت کروی نشان داده شده و شعاع آنها کوچکتر از شعاع واندروالسی است.

مدل اسکلتی (Skeletal)
ساده‌ترین مدل مورد استفاده است و تنها شبکه مولکولی را نشان می‌دهد و اتمها به وضوح نشان داده نمی‌شوند. این مدل ، برای نشان دادن ماکرومولکولهای بیولوژیکی از قبیل مولکولهای پروتئینی حاوی چندین هزار اتم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فضا
در نشان دادن ساختمان مولکولی ، بکار بردن مقیاس اهمیت زیادی دارد. واحد آنگستروم ()، بطور معمول برای اندازه‌گیری طول سطح اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال ، طول باند C _ C ، مساوی 1،54 آنگستروم می‌باشد. بیومولکولهای کوچک ، از قبیل کربوهیدراتها و اسیدهای آمینه ، بطور تیپیک ، طولشان چند آنگستروم است. ماکرومولکولهای بیولوژیکی ، از قبیل پروتئینها ، 10 برابر بزرگتر هستند. برای مثال ، پروتئین حمل کننده اکسیژن در گلبولهای قرمز یا هموگلوبین ، دارای قطر 65 آنگستروم است. ماکرومولکولهای چند واحدی 10 برابر بزرگتر می‌باشند. ماشینهای سنتز کننده پروتئین در سلولها یا ریبوزومها ، دارای 300 آنگستروم طول هستند. طول اکثر ویروسها در محدوده 100 تا 1000 آنگستروم است. سلولها بطور طبیعی 100 برابر بزرگتر هستند و در حدود میکرومتر (μm) می‌باشند. برای مثال قطر گلبولهای قرمز حدود 7μm است. میکروسکوپ نوری حداقل تا 2000 آنگستروم قابل استفاده است. مثلا میتوکندری را می‌توان با این میکروسکوپ مشاهده کرد. اما اطلاعات در مورد ساختمانهای بیولوژیکی از مولکولهای 1 تا آنگستروم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی X-ray بدست آمده است. مولکولهای حیات ثابت می‌باشند.

زمان لازم برای انجام واکنشهای بیوشیمیایی
راکسیونهای شیمیایی در سیستمهای بیولوژیکی به وسیله آنزیمها کاتالیز می‌شوند. آنزیمها سوبستراها را در مدت میلی ثانیه () به محصول تبدیل می‌کنند. سرعت بعضی از آنزیمها حتی سریعتر نیز می‌باشد، مثلا کوتاهتر از چند میکروثانیه (). بسیاری از تغییرات فضایی در ماکرومولکولهای بیولوژیکی به سرعت انجام می‌گیرد. برای مثال ، باز شدن دو رشته هلیکسی DNA از همدیگر که برای همانندسازی و رونویسی ضروری است، یک میکروثانیه طول می‌کشد. جابجایی یک واحد (Domain) از پروتئین با حفظ واحد دیگر ، تنها در چند نانوثانیه () اتفاق می‌افتد. بسیاری از پیوندهای غیر کووالان مابین گروههای مختلف ماکرومولکولی در عرض چند نانوثانیه تشکیل و شکسته می‌شوند. حتی واکنشهای خیلی سریع و غیر قابل اندازه گیری نیز وجود دارد. مشخص شده است که اولین واکنش در عمل دیدن ، تغییر در ساختمان ترکیبات جذب کننده فوتون به نام رودوپسین می‌باشد که در عرض اتفاق می‌افتد.

انرژی
ما بایستی تغییرات انرژی را به حوادث مولکولی ربط دهیم. منبع انرژی برای حیات ، خورشید است. برای مثال ، انرژی فوتون سبز ، حدود 57 کیلوکالری بر مول (Kcal/mol) بوده و ATP ، فرمول عمومی انرژی ، دارای انرژی قابل استفاده به اندازه 12 کیلوکالری بر مول می‌باشد. برعکس ، انرژی متوسط هر ارتعاش آزاد در یک مولکول ، خیلی کم و در حدود 0،6 کیلوکالری بر مول در 25 درجه سانتیگراد می‌باشد. این مقدار انرژی ، خیلی کمتر از آن است که برای تجزیه پیوندهای کووالانسی مورد نیاز است، (برای مثال 83Kcal/mol برای پیوند C _ C). بدین خاطر ، شبکه کووالانسی بیومولکولها در غیاب آنزیمها و انرژی پایدار می‌باشد. از طرف دیگر ، پیوندهای غیر کووالانسی در سیستمهای بیولوژیکی بطور تیپیک دارای چند کیلوکالری انرژی در هر مول می‌باشند. بنابراین انرژی حرارتی برای ساختن و شکستن آنها کافی است. یک واحد جایگزین در انرژی ، ژول می‌باشد که برابر 0،239 کالری است.

ارتباطات قابل بازگشت بیومولکولها
ارتباطات قابل برگشت بیومولکولها از سه نوع پیوند غیر کووالانسی تشکیل شده است. ارتباطات قابل برگشت مولکولی ، مرکز تحرک و جنبش موجود زنده است. نیروهای ضعیف و غیر کووالان نقش کلیدی در رونویسی DNA ، تشکیل ساختمان سه بعدی پروتئینها ، تشخیص اختصاصی سوبستراها بوسیله آنزیمها و کشف مولکولهای سیگنال ایفا می‌کنند. به علاوه ، اکثر مولکولهای بیولوژیکی و پروسه‌های درون مولکولی ، بستگی به پیوندهای غیر کووالانی همانند پیوندهای کووالانی دارند. سه پیوند اصلی غیر کووالان عبارت است از: پیوندهای الکترواستاتیک ، پیوندهای هیدروژنی و پیوندهای واندروالسی آنها از نظر ژئومتری ، قدرت و اختصاصی بودن با هم تفاوت دارند. علاوه از آن ، این پیوندها به مقدار زیادی از طرق مختلف در محلولها تحت تاثیر قرار می‌گیرند.

[Marichka]

طي قرن گذشته ، شيميدان ها در درك و استفاده از مفهوم پيوند كووالانسي استاد شده اند . آن ها صدها واكنش شيميايي ابداع كرده اند كه اين پيوند بسيار محكم را كه نتيجه ي اشتراك الكتون بين دو اتم است ، بنيان مي نهند يا آن را دچار بازآرايي مي كنند . آن ها دانش خود را به كار گرفته اند تا در آفرينش هر چيزي ، از پاد زيست ها گرفته تا پلاستيك ها ، با طبيعت به رقابت برخيزند.


هر چند شيميدان ها ، به طور معمول واكنش هاي شيميايي را در مفهوم شكستن و تشكيل پيوندهاي قوي كووالانسي بيان مي كنند، اما در سال هاي اخير توجه آن ها به پيوندهاي ظريف تري جلب شده است كه در شكل گيري كمپلكس هاي مولكولي بزرگ نقش اصلي را بر عهده دارند . اين پيوندها كه بهتر است آن ها را نيروها يا برهم كنش هاي ناكووالانسي بناميم . پيوندهاي هيدروژني ، نيروهاي وان دروالس ، برهم كنش هاي پاي، پل هاي نمكي و نيروهاي آبگريز را شامل مي شوند . در اين بر هم كنش ها بدون آن كه الكتروني مبادله شود ، اتم ها و در واقع مولكول ها به سوي يك ديگر جذب مي شوند. هر چند اين پيوندها به تنهايي ضعيف هستند اما مجموعه ي آن ها چسب قدرتمندي را پديد مي آورد كه مي تواند مولكول ها را به شدت به يك ديگر بچسباند .

پيوندهاي كووالانسي اساس پويايي حيات را تشكيل مي دهند . پيام رساني سلول ، جابه جايي گزينشي يون ها و مولكول ها از خلال غشاي سلول ، واكنش هاي آنزيمي ، شكل گيري كمپلكس هاي مولكولي بزرگ نظير ريبوزوم ها (كارخانه هاي توليد پروتئين ) و ليپوپروتيين ها (حاملان چربي در بدن ) ، انقباض ماهيچه ها و ذخيره ، بازيابي و تكثير اطلاعات ژنتيكي بدون ميانجي گري پيوندهاي ناكووالانسي غير ممكن است . اين پيوندها ويژگي ديگري نيز به جانداران و اجزاي سازنده آن ها بخشيده اند : خود – گردآوري1 .

خود – گردآوري سازمان يابي خود به خودي اجزا به صورت الگوها يا ساختارهاي منظم است . طي تقسيم سلول اجزاي سلول همانند سازي مي شوند و به صورت سلول جديدي گرد هم مي آيند . ما مي دانيم كه سلول زنده كيسه اي است داراي تعداد زيادي واكنشگر شيميايي و تعداد زيادي حسگر2 محيطي كه اجازه مي دهد گرما و برخي مواد شيميايي از خلال غشاي آن جابه جا شوند . به علاوه ، ما مي دانيم سلول، ساختاري بسته و خود – همانند ساز3 است كه با محيط انرژي مبادله مي كند و با آن سازگار مي شود . چگونه حيات از مجموعه اي از واكنش هاي شيميايي برمي خيزد؟ خود – گردآوري ممكن است رشته نخي باشد كه سادگي نسبي واكنش هاي شيميايي را با پيچيدگي سلول خود – همانند ساز، پيوند مي زند.

بنابراين درك فرآيند خود – گردآوري به درك دقيق تر حيات كمك مي كند . به قول ژان ماري لن4 «خود – سازمان يابي ، نيروي پيش برنده اي است كه به تكامل جهان زنده از ماده ي غير زنده انجاميده است ." به علاوه ، خود – گردآوري يكي از راهبردهاي عملي براي ساختن ساختارهاي نانو5 است .

[Marichka]

ويروس ها به طور معمول از يك پوشش پروتييني ساخته شده اند كه قطعه اي DNA يا RNA را در برمي گيرند . هنگام توليد ذره هاي ويروسي ، پروتيين هاي پوشش ويروس با فرآيند خود – گردآوري گرد هم مي آيند و كپسول توخالي ، متقارن و بسيار زيبايي را مي سازند . اين كپسول آن قدر پايدار است كه هم درون بدن جاندار و هم بيرون بدن آن ساختار خود را حفظ مي كند . از طرف ديگر ، اين كپسول آن قدر شكننده و حساس است كه هنگام ورود به سلول هدف ، از هم مي پاشد و محتويات خود (ماده ي ژنتيك ) را به درون سلول آزاد مي كند .

اكنون ماده ي ژنتيك ويروس امكانات سلول را در اختيار خود مي گيرد تا خود را همانند سازي كند و به علاوه با توجه به اطلاعات نهفته در آن ، پروتيين هاي پوشش ويروس ساخته مي شوند . سپس پروتيين هاي پوشش ويروس به طور خودكار گرد هم مي آيند و كپسول ويروس را مي سازند . البته هنگام گردهم آيي ، ماده ي ژنتيك ويروس درون كپسول به دام مي افتد.

ديويد آت وود7 و همكارانش در مركز تحقيقات علوم مولكولي اتاوا در كانادا ، پس از بررسي ساختار بلوري ويروس ها توانستند مولكول هاي كوچكي را بسازند كه به صورت كره اي توخالي گرد هم مي آيند. بررسي اين كره ها ،كه از 6 زير واحد يكسان و بسيار متقارن ساخته شده اند ، بافن بلور نگاري8 نشان داد هر كره حدود 1510 آنگستروم مكعب فضاي خالي دارد .

ساختن چنين مولكول هاي توخالي با روش هاي معمول در شيمي آلي بسيار دشوار است . به علاوه ، اين ساختارهاي حفره دار و بسيار بزرگ ، حتي در حضور زير واحدهاي بسيار مشابه ، تنها با زيرواحدهاي نظير خود گردآوري مي شوند . آت وود معتقد است روزي چنين كپسول هايي را مي توان براي تخليه ي دارو به درون اهداف مورد نظر (براي نمونه ،سلول هاي سرطاني ) و كمك به جدا سازي مولكول هاي بزرگ بر اساس اندازه يا شكل ، به كار گرفت .

شكل ذره ويروسي ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])

[Marichka]

DNA بسپاري شامل چهار نوع نوكلئوئيد است . اين ابر مولكول به صورت مارپيچ دو رشته اي آرايش يافته است كه دو نوع پيوند ناكووالانسي آن را پايدار مي سازند: پيوند هيدروژني (از قرار گيري يك اتم هيدروژن ميان دو اتم الكترونگاتيو مانند اكسيژن و نيتروژن ، حاصل مي شود) و بر هم كنش هاي آبگريز (از كنار هم قرار گرفتن مولكول هاي چربي دوست جهت به حداقل رساندن تماس خود با آب ايجاد مي شود).

در مولكول DNA ، پيوندهاي هيدروژني دو رشته را به سوي يك ديگر مي كشانند، حال آن كه حلقه هاي آبگريز بازهاي اين اسيد نوكلييك ، همانند تعداد زيادي سكه روي هم انباشه مي شوند و رشته ها را محكم و پايدارتر مي سازند . اين روي هم انباشتگي با برهم كنش هاي بين ابرهاي الكتروني پاي كه بالا و پايين اين حلقه ها قرار دارند ، پايدارتر مي شود.

ايوان هوك9 و همكارانش در مركز تحقيقات شيمي و زيست شناسي تالنس فرانسه ، سال گذشته نخستين بسپار مصنوعي را توليد كردند كه در محلول ، به صورت مارپيچ دو رشته اي گرد هم مي آيد . آنان كار خود را با دو زير واحد بسيار مشابه 2 و 6- پيپريدين دي كربوكسيليك اسيد و 2و 6- دي آمينو پيپريدين آغاز كردند كه مي توانند با پيوند كووالانسي به صورت يك رشته به هم متصل شوند . بسپار حاصل ، در محلول رقيق به صورت مارپيچ آرايش مي يابد. بسياري از بسپارها ، چه طبيعي و چه مصنوعي ، مارپيچ هاي تك رشته اي مشابهي را مي سازند . اما اين بسپار به رشته ي دومي جفت مي شود و يك مارپيچ دو رشته اي شبيه مارپيچ دو رشته اي DNA به وجود مي آورد .

وان كيدروسكي10 روشي را براي خود همانند سازي اوليگونوكلئوتيدهاي مصنوعي ابداع كرده است . در اين روش اوليگونوكلئو تيدها روي بستر جامدي تثبيت مي شوند. سپس اين الگوها به قطعات مكمل كه در محلول وجود دارد پيوند مي يابند. اين قطعات به كمك واكنش هاي شيميايي به هم متصل مي شوند . در نهايت نسخه همانند سازي شده از روي الگو ، آزاد و بار ديگر روي بستر تثبيت مي شود و خود به عنوان الگوي تازه اي به كار گرفته مي شود . به اين ترتيب ، از اثر مهاري فرآورده ها بر واكنش جلوگيري مي شود . دانشمندان معتقدند ادامه اين آزمايش ها به توليد ابر مولكول هاي شبه DNA ، خواهد انجاميد كه توان خود همانند سازي دارند.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Marichka]

استخوان ها از مجموعه اي از سلول هاي زنده ساخته شده اند كه در زمينه اي سخت و آهكي جاي گرفته اند . اين زمنيه ، از رشته هاي پروتئئني كلاژن و بلورهاي هيدروكسي آپاتيت Ca5(PO4CO3)3 تشكيل شده است . رشته هاي پروتييني كلاژن از زير واحدهاي رشته اي كوچك تري ساخته مي شوند كه سلول ها ي استخواني آن ها را به فضاي بين سلولي ترشح مي كنند .

اين زيرواحدها ، در اين محيط گرد هم مي آيند و رشته هاي كابل مانند كلاژن را مي سازند . سپس بلورهاي هيدروكسي آپاتيت با اين رشته ها ، كمپلكس هاي عظيمي را مي سازند. اين كمپلكس ها كه مي توان آن ها را «ابر كابل هاي كلاژني» ناميد، بافت زمينه ي استخوان را مي سازند.

جفري هارت جرنيك11 و الي ابنياش12 مولكول هاي آلي دو قسمتي ساخته اند كه به طور خودكار خود را به صورت رشته هاي كابل مانندي گردآوري مي كنند . وقتي آن ها اين رشته ها را در محلولي از يون هاي كلسيم ، فسفات و يون هاي هيدروكسيد قرار دادند ، آن ها به صورت كمپلكس هاي كلاژن و هيدروكسي آپاتيت استخوان ، گرد هم آمدند. دانشمندان معتقدند تلاش در اين زمينه به توليد استخوان هاي ساختگي خواهد انجاميد . اين استخوان ها در پزشكي كاربردهاي زيادي خواهند داشت .

[Marichka]

هر چند هميشه تفاوت هاي بين كاتاليزگرهاي ابرمولكولي و كاتاليزگرهاي «عادي » (آنزيم هاي جانداران ) آشكار نيست (به ويژه زماني كه يون هاي فلزي در ساختار كاتاليزگر حضور دارند) يكي از عرصه هايي كه شيمي ابر مولكول ها مي تواند در آن نقش مهمي ايفا كند ، كاتاليزكردن گزينشي است . تشخيص گزينشي سوبسترا و پايدار ساختن حالت گذار كه در آنزيم هاي جهان زنده ديده مي شود ، الهام بخش شيميدان ها در اين زمينه بوده است .

لوييجي ماندوليني14 و همكارانش نوعي ابر مولكول كاتاليزگر را گزارش كرده اند كه سه خصوصيت ويژه ي آنزيم ها را از خود نشان دهد : اختصاصي عمل كردن ، پايدار كردن حالت گذار و «عدد تبديل »15 بسيار بالا . اين «يورانيل سالينوفان » افزودن گروه هاي تيول را به موقعيت هاي 1 و 4 كتون هاي سير نشده در موقعيت هاي آلفا و بتا، در دماي اتاق تسهيل مي كند .

نولت16 و همكارانش مدل سيتوكروم P450 (يكي از آنزيم هاي مهم در متابوليسم داروها ) را ساخته اند . اين مدل به عنوان اكسيد كننده از اكسيژن بهره مي گيرد ، به عنوان مركز كاتاليزگر از متالوپورفيرين استفاده مي كند ، يك عامل كاهنده به عنوان دهنده ي الكترون دارد و براي نگه داشتن همه ي اجزا در كنار يك ديگر ، درون غشاي مصنوعي جاي داده شده است .

روش عمل آنزيم:
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Marichka]

نخستين كارهايي كه در زمينه ي شيمي ابر مولكول ها صورت گرفت ، روي تشخيص مولكولي متمركز شده بود . منظور از تشخيص مولكولي ، شناسايي گزينش مولكول هاي سوبسترا (مهمان ) به وسيله ي گيرنده هاي ساختگي (ميزبان ) است . اساس فرآيندهاي تشخيص گزينشي در جانداران ، الهام بخش شيميدان ها در طراحي نظام هاي مشابهي در دنياي شيمي بوده است . شيمي ابر مولكول ها ، به چنان سطحي از كنترل دست پيدا كرده است كه گيرنده هاي "اترتاجي "13 با توان گزينش پادزيست والينومايسين برابري مي كنند.

والينومايسين را نوعي قارچ توليد مي كند تا از خود در برابر باكتري ها حفاظت كند . اين پادزيست محلول در چربي در غشاي باكتري ها قرار مي گيرد و همانند دريچه هاي اختصاصي به طور گزينشي به يون هاي پتاسيم اجازه رفت و آمد مي دهد . در نتيجه ، تعادل يون ها در باكتري به هم مي خورد و همانند تيوپي كه پنجر شده است ، ادامه فعاليت براي باكتري غير ممكن مي شود .

گيرنده ها ي اترتاجي وقتي در غشاي مصنوعي ، نقش مشابهي ايفا مي كنند.گيرنده هاي آنيوني نيز ساخته شده اند كه به طور ترجيحي -H2PO4 را از محيط داراي -HSO4 يا - Cl انتخاب مي كنند . عمل اين گيرنده هاي مصنوعي به عمل پروتيين هاي طبيعي جانداران شباهت دارد كه به يون هاي فسفات متصل مي شوند .

به تازگي محققان حتي توانسته اند براي گزينش درشت مولكو هاي زيستي بسيار پيچيده ، نظير سيتوكروم C ، نيز گيرنده هاي مصنوعي بسازند . اين گيرنده ها با قدرتي همانند سيتوكروم C اكسيد از طبيعي ، به اين مولكول پيچيده متصل مي شوند . از اين نوع گيرنده ها مي توان براي طراحي و كشف دارو استفاده كرد . به علاوه از آن ها مي توان براي تشخيص گزينش ماده مورد تجزيه به وسيله ي حسگرها و تفكيك مواد از طريق مبادله ي غشايي بهره گرفت .

برهم كنش هاي ميزبان – ميهمان براي ساختن كارآمدتر ميزابان هاي درشت حلقه نيز سودمندند . براي نمونه ، اترهاي تاجي را نمي توان به آساني ساخت ، زيرا بر هم كنش هاي بين مولكولي با حلقه اي شدن درون مولكولي مقابله مي كنند . با وجود اين ، وقتي يك ميهمان مكمل (الگو ) در محيط آماده سازي اين ساختارها وجود داشته باشد، برهم كنش هاي ناكووالانسي بين مولكول هاي خطي و اين الگو از درشت شدن حلقه ها پشتيباني مي كنند . بنابراين ، شيمي ابر مولكول ها در ساختن تركيب هايي با پيوندهاي كووالانسي نيز موثر است .

[Marichka]

جداسازي مخلوط هاي پروتئيني پيچيده با قدرت تفكيكي و قابليت تكرارپذير بالا, براي انجام موفقيت آميز پروتئوميكس بسيار پراهميت است. در ساليان اخير ترکيب الکتروفورز دو بعدي, طيف سنجي جرمي, و ابزار بيوانفورماتيک در مقياس بسيار وسيعي براي تحقيقات پروتئوميکس به کار گرفته شده است. با استفاده ي گسترده از الکتروفورز دو بعدي, محدوديت هاي اين روش به تدريج مشخص شده اند. اين محدوديت ها عبارتند از:

با اين روش نمي توان پروتئوم را به طور کامل آناليز کرد. پروتئين هاي ظاهر شده بر روي يک ژل فقط نماينده قسمتي از تمام پروتئين هاي موجود در نمونه هستند. به طور کلي آن پروتئين هايي که در ژل ظاهر مي شوند پروتئين هايي با فراواني بالا در نمونه هستند. پروتئين هايي که در تعداد نسخه هاي کم حضور دارند با روشهاي رنگ آميزي موجود نمايان نمي شوند. علاوه بر اين پروتئين هاي بسيار بزرگ, بسيار کوچک, بازي و پروتئين هاي هيدروفوبيک نيز در شرايط معمول آشکار نمي شوند. يکي از مشکلات اصلي در الکتروفورز دو بعدي پروتئين هاي غشايي با هيدروفوبيسيته بسيار زياد هستند که در روشهاي محلول سازي رايج به صورت محلول در نمي آيند.

دقت تعيين مقدار کمي نقاط به خصوص در رنگ آميزي نقره زياد نيست, چرا که محدوده ي ديناميک اين رنگ آميزي وسيع نبوده و همينطور خصوصيت رنگ پذيري پروتئين ها با يکديگر متفاوت است. کوماسي آبي براي اندازه گيري مقدار پروتئين ها مناسب تر است اما حساسيت آن کم است.

اتوماتيک کردن آين روش بسيار سخت است و به همين دليل روشي با ظرفيت آناليز زياد نيست.

براي رفع اين محدوديت ها, روشهاي ابداعي زيادي براي الکتروفورز دو بعدي ايجاد شده است. براي مثال استفاده از دترجنتهاي قوي تر, جزء به جزء کردن نمونه, استفاده از IPG با محدوده ي pH باريک, رنگ هاي فلورسانت و حتي روباتها براي بريدن و هضم آنزيمي ژل ها. به علاوه پيشرفتهاي زيادي نيز در ابداع و توسعة روشهايي جايگزين براي جداسازي پروتئينها در پروتئوميكس بدست آمده است, اما هنوز هيچکدام نتوانسته اند جايگزين قابل رقابتي براي الكتروفورز دوبعدي باشند. دليل اين امر خصوصيات ويژه ي اين روش است که عبارتند از:

� غناي اطلاعات نهفته در داده هاي بدست آمده از الکتروفورز دو بعدي - اطلاعات مختلفي از نقاط ظاهر شده بر روي ژل الکتروفورزبدست مي آيد. از جمله نقطه ي ايزوالکتريک, وزن مولکولي و کميت نسبی آن. در ترکيب با طيف سنجي جرمي هر نقطه را مي توان تعيين هويت و ويژگي نمود. با توجه به ظهور چندين صد نقطه بر روي يک ژل به حجم زياد اين اطلاعات مي توان پي برد.

امکان جداسازي و تعيين پروتئين هايي با تغيير بعد از ترجمه - در اغلب مواقع, پروتئين هايي که بعد از ترجمه تغيير يافته اند به صورت دسته نقاطي که به صورت يک توده عمودي يا افقي هستند در ژل الکتروفورز دو بعدي ظاهر مي شوند. اين پروتئين هاي تغيير يافته به سهولت با طيف سنجي جرمي قابل تشخيص هستند.

قابليت تفکيک زماني و مکاني مراحل آناليز پروتئوم - مي توان الکتروفورز دو بعدي را در يک آزمايشگاه تحقيقاتي انجام داد و بعد از انتخاب نقاط پروتئيني مورد علاقه, آنها را در زماني ديگر در مرکزي خدماتي, تعيين هويت کرد. به علاوه ژلهاي خشک شده ي الکتروفورز دو بعدي را مي توان سالها نگاهداري کرد و سپس با طيف سنجي جرمي آناليز نمود. بدين ترتيب مي توان بايگاني کم حجم و پر ارزشي را در اختيار داشت.

سهولت و ارزاني نسبي � انجام آن در مقايسه با ديگر روشها از سهولت بسيار بيشتري بر خوردار است و اغلب آزمايشگاه ها با تکنيک هاي رايج الکتروفورز يک بعدي آشنايي دارند. همچنين قيمت تجهيزات و مواد در مقايسه با ديگر روشها بسيار ارزانتر است.

به هر حال پيشرفت هاي اخير به شدت توانايي هاي الکتروفورز دو بعدي را براي آناليزر پروتئوم افزايش داده است و به نظر مي آيد فعلا", و البته تا آينده اي نه چندان دور, الکتروفورز دو بعدي تکنيک اصلي در جداسازي پروتئين ها در پروتئوميکس باقي بماند.

پيوست
پروتئوميكس: علمي كه به بررسي پروتئين هاي سنتز شده موجود زنده به عنوان منبع اطلاعات در مورد موجود زنده و نحوه ي سازوكار بدن آن مي پردازد.

[Marichka]

روشهاي متفاوت در آشکارسازي ژل هاي الکتروفورز دو بعدي به فنون تصويربرداري خاص خود نياز دارند. اين فنون بايد قادر به تشخيص علائم کروموژنيک مختلف و علائم فلورسانت باشند براي اين منظور از دستگاه هاي مختلفي چون اسکنر اسناد Document scanner, دوربين CCD Charged �coupled device camera, و دانسيتومترهاي ليزري استفاده مي شود.

با توجه به تعداد نقاط بسيار زياد ةاهر شده بر روي ژل الکتروفورز دو بعدي, بهترين روش آناليز با استفاده از کامپيوتر صورت مي پذيرد. با استفاده از ابزار کامپيوتري مي توان حتي نقاط کمرنگ را تشخيص داد و تعيين اندازه کرد, تصاوير ژل هاي متفاوت را با يکديگر مقايسه نمود و تغييرات کمي بيان پروتئين ها را در ژل هاي تهيه شده از يک نمونه در شراطي متفوت را مشخص نمود. چندين نرم افزار مطرح براي چنين کاربردي در بازار موجود است:Z3 ساخت Compugen, Melanie V از Genbio و Amersham و PD Quest از BioRad. تمامي اين نرم افزارها ابتدا تصوير ژل را در برنامه نشان مي دهندو قادر به ويراستن تصاوير در قالب TIFF هستند. سپس اين نرم افزارها به تشخيص نقاط مي پردازند, اطنکار به صورت خودکار صورت گرفته و قابليت ويراستاري دستي را دارند. با تنظيم نحوه ي تشخيص نقاط مي توان اين نحوه را براي يک سري از ژلها اعمال کرد. بعد از اين مرحله نرم افزارها شروع به تطابق نقاط يکسان بر روي يک سري از ژل هاي مورد نظر و انتخاب شده مي نمايند. اولين مرحله در اين کار تعيين يکي از ژل ها به عنوان ژل مرجع است. در ژل مرجع چندين نقطه ي پروتئيني به عنوان نقاط اصلي به منظور پيدا کردن جفت هاي يکسان آنها بر روي ژل هاي ديگر تعيين مي شوند. سپس تطابق نقاط جفت شروع مي شود. با انجام اين مرحله نطابق کل نقاط ژل ها شروع خواهد شد. بعد از اين مرحله ويراستاري و تصحيح دقيق تطابق هاي انجام شده صورت مي گيرد. اين مرحله براي افزايش دقت در مقايسه بين ژل ها ضروري است. يکي از توانايي هاي اين نرم افزارها امکان ايجاد ژلهاي مصنوعي يا ژلهاي ميانگين Average gels با استفاده از ژلهاي تطابق يافته حاصل از يک نمونه در يک وضعيت مشخص است. اين ژلهاي ميانگين براي بررسي تغييرات در بيان پروتئين در بين دسته هاي مختلف ژلها بسيار کار آمد هستند.

برخي مواقع در تصاوير ژلهاي الکتروفورز دو بعدي اختلاف در شدت نقاط ناشي از اختلاف در بيان پروتئين ها نيست, بلکه اختلاف در آماده سازي نمونه, ميزان بارگيري, نحوه ي رنگ آميزي و حتي تصوير برداري موجد اين اختلاف است. درچنين مواردي نرم افزار ها قادر به نرماليزه کردن تصاويز برای جبران اين اختلاف در شدت نقاي هستند. اينکار توسط رجوع به نقاطي مي شود که از عدم تغيير در ميزان آنها در طي آزمايشهاي مختلف اطمينان وجود دارد.

در نهايت آناليز اطلاعات شروع خواهد شد. در ابتدا نقاطي نشان داده مي شوند که براي آنها ويژگي خاصي تعريف شده باشد, مثلا" نقاي تطابق يافته اي که بيش از دو برابر اختلاف در ژلهاژ مقايسه شده دارند. وقتي که گروه خاصي از نقاط انتخاب شدندتغييرات در شاخص هاي نقاط, مثلا" دانسيته نوري يا حجم نقاي, به صورت هيستوگرامهايي نشان داده خواهند شد. گزارش هاي آماري حاوي پارامترهاي آماري نظير ميانگين ها, انحراف معيار و وارياسيون ايجاد مي شود. و آمارهاي ساده اي چون آزمونStudent�s t-test نيز در اين نرم افزار ها اجرا مي شوند.

[Marichka]

لكتروفورز روشي است كه در آن نمونه هايي که بار الکتريکي دارند، تحت تأثير يك ميدان الكتريكي از ميان شبکه اي متخلخل حركت مي کنند. سرعت حرکت مولکولها در اين شرايط نه تنهاتحت تاثير بار الکتريکي اشان است بلکه عواملي ديگري نظير اندازه و شکل مولکول نيز در اين امر دخيل هستند. به همين دليل الکتروفورز روشي مناسب و کارآمد در جداسازي مولکول مورد استفاده قرار مي گيرد. معمولا" الکتروفورز براي جداسازي مولکولهاي بزرگي چون پروتئين ها و اسيدهاي نوکلئيک به کار برده مي شود, اما در مواردي نيز براي جداسازي مولکولهاي باردار کوچکتري نظير قندها, اسيدهاي آمينه, پپتيدها و حتي يونهاي ساده مورد استفاده قرار مي گيرد.
معمولا" براي الکتروفورز يک مخلوط مولکولي, لايه نازکي از آن, بر روي شبکه اي متخلخل که محلولي را درون خود محبوس کرده است, قرار داده مي شود. پس از برقراي ميدان الکتريکي با اِعمال اختلاف پتانسيل در دو سوي اين شبکه, مولکولهاي موجود در نمونه با سرعت هاي متفاوتي درون شبکه متخلخل شروع به حرکت مي کنند. اين اختلاف سرعت مبناي جداسازي در الکتروفورز است. در پايان, مولکولهاي پروتئيني مختلف به صورت باند هايي مجزا در قسمت هاي مختلف شبکه آشکار مي شوند. شبکه متخلخل در ممانعت از انتشار مولکولها در اثر گرماي ايجاد شده به خاطر جريان الکتريکي نقش مهمي دارد. علاوه بر اين در مواردي که از ژل هاي آگاروز و پلي آکريل آميد استفاده مي شود, شبکه متخلخل نقش يک الک غربال کننده بر اساس اندازه مولکولها را نيز ايفا مي کند.
در اغلب دستگا ه هاي الکتروفورز, ژل مابين دو محفظه ي بافري قرار مي گيرد به طوريکه ژل تنها واسطه در عبور جريان الکتريسيته بين اين دو محفظه باشد (شکل 5-1).
شکل 5-1- شمايي از سيستم الکتروفورز
جداسازي توسط الکتروفورز تحت تاثير عوامل متعددي قرار دارد. ماهيت مولکولهاي نمونه نظير بار الکتريکي و اندازه آنها و شدت جريان و ميدان الکتريکي و بالاخره اثرات محيطي نظير نوع و نحوه ي استفاده از بافرها و حرارت ايجاد شده در حين کار عواملي هستند که بر نحوه ي جداسازي مولکولهاي نمونه اثر مي گذارند.
5-1-1-1- اثر عوامل الکتريکي
در الکتروفورز سرعت حرکت مولکول ها تناسب مستقيم با اختلاف پتانسيل اِعمال شده دارد. قانون اُهم Ohm در الکتروفورز از اهميت زيادي برخوردار است (معادله 5-1)
V=IR
معادله 5-1- قانون اهم؛ V ولتاژ يا اختلاف پتانسيل برحسب ولت, I شدت جريان بر حسب آمپر و R مقاومت بر حسب اُهم است
معادله فيزيکي ديگر که از آهميت برخوردار است, معادله توان است. اين معادله مقدار حرارت ايجاد شده در حين الکتروفورز را مشخص مي کند.
P=V2/R يا P=I2R يا P=VI
معادله 5-2- معادله توان که در آن P توان بر حسب وات است.
اين حرارت ايجاد شده بر اثر مقاومتي است که الکترودها, بافر مورد استفاده, و ژل دارند و به گرماي ژول Joule heat موسوم است. منابع الکتريکي Power supply مورد استفاده در الکتروفورز ايجاد جريان مستقيم مي کنند و معمولا" يکي از پارامترهاي الکتريکي,يعني ياجريان يا اختلاف پتاتسيل يا توان را ثابت نگاه مي دارند. بايد توجه داشت که مقاومت مدار مورد استفاده در الکتروفورز را به هر حال نمي توان ثابت نگاه داشت. براي مثال در حين الکتروفورز, مقاومت بافر بر اثر گرماي ژول, کاهش مي يابد. بنا بر نوع بافر بکار رفته و پارامتر الکتريکي که ثابت نگاه داشته مي شود, گرماي ژول در حين انجام الکتروفورز ممکن است کاهش يا افزايش يابد (جدول 5-1). براي مثال در "SDS-PAGE" ناپيوسته ثابت نگاه داشتن شدت جريان منجر به افزايش دما مي شود که نياز به سيستم خنک کننده را در چنين وضعيتي الزامي مي کند.
جدول 5-1- تاٍثير ثابت نگاه داشتن پارامترهاي الکتريکي در سيستم هاي بافري مختلف
انتخاب نوع پارامتر ثابت در منبع الکتريکي در حين الکتروفورز, با در نظر گرفتن متغير هاي مختلفي صورت مي پذيرد. براي مثال مدت زمان مورد نظر براي انجام الکتروفورز, الزام به حداقل رساندن انتشار نمونه و مقدار از دست دادن فعاليت نمونه که بر اثر حرارت و در طول زمان رخ مي دهد, و نياز به حفظ دماي خاص براي انجام الکتروفورز. معمولا" پروتئين ها با جريان ثابت الکتروفورز مي شوند, در حاليکه الکتروفورز اسيد هاي نوکلئيک با ولتاژ ثابت انجام مي شود.
5-1-1-1- اثر سيستم هاي بافري و pH
پروتئين ها به علت خصوصيت آمفوتري خود تحت تاثير pH محيطي که در آن قرار داشته باشند بارالکتريکي خاص خود را نشان مي دهند. بدين ترتيب در جداسازي توسط الکتروفورز بايد pH محلول هاي مورد استفاده ثابت باقي بماند از آنجا که الکتروليز آب در آنود يونهاي "H+" و در کاتود يونهاي "OH-" ايجاد مي کند, براي ثابت نگاه داشتن pH محلولهاي مورد استفاده, آنها بايد بافر شوند.
5-1-1-2- اثر حرارت
براي حفظ تکرار پذيري, ثابت نگاه داشتن حرارت در تمام مراحل الکتروفورز بسيار مهم است. براي مثال پلي مريزه شدن آکريل آميد يک واکنش گرمازا است, از اينرو گرماي ايجاد شده در حين پلي مريزاسيون, به خصوص در مورد ژل هاي غليظ تر, ممکن است با انتقال گرما باعث بروز بي نظمي در اندازه ي منافذ ژل گردد. انتقال گرما معمولا" مشکلي در ژل هايي با غلظت کمتر از 15% T نمي کند. به هر حال گرماي زياد در حينالکتروفورز مشکلات ديگري را نيز پديد مي آورد؛ شکستن شيشه هاي الکتروفورز, آسيب به دستگاه. وقتيکه حرارت بصورت يک دست در تمام نقاط ژل نباشد شکل باندهاي جدا شده نامنظم � شود و در اصطلاح باندها خندان مي شوند چون نمونه ها در رديف هاي وسط سريع تر از رديف هاي کناري حرکت خواهند کرد.
5-2- الکتروفورز با ژل پلي آکريل آميد
اكثر روش هاي مربوط به تفكيك پروتئين ها كه امروزه از آنها استفاده مي شود بر مبناي الكتروفورز منطقه اي يا ناپيوسته ژل هاي پلي آكريل آميد استوار است . الكتروفورز منطقه اي روي ژل پلي آكريل آميد تحت عنوان "PAGE" شناخته مي شود. در اين روش از تفاوت وزن مولكولي و بارالکتريکي پروتئين ها به طور همزمان براي تفکيک آنها از يکديگر استفاده مي شود.
اساس اين روش بر مبناي حركت مولکولهاي باردار در يك ميدان الكتريكي مشخص است. مشخصات ميدان الکتريکي نظير اختلاف پتانسيل، فاصلة بين الكترودها ، مشخصات مولکول نظير بار الکتريکي, اندازه و شكل مولكول ، و عوامل ديگري نظير دما و زمان بر نحوه ي انجام اين روش تاثير مي گذارند.
درسيستم ناپيوسته "Laemmli" دو نوع ژل وجود دارد: ژل رديف کننده و ژل تفکيک کننده Resolving ژل رديف کننده ژلي با طول کم و با منافذ بزرگ است كه در بالاي ژل بلند و با منافذ كوچك تفکيک کننده قرار مي گيرد. در سيستم "Laemmli" ژلهاي رديف کننده و تفکيک کننده با تو جه به تركيب بافريشان نيز ناپيوسته اند.
اين دو پارامتر ; بافرهاي متفاوت و تركيب آكريل آميد متفاوت به نمونه هايي با حجم نسبتاً بزرگ اين اجازه را مي دهد كه در بخش بالاي ژل رديف کننده متمركز شوند پيش از آنكه بواسطة ورود به ژل پائيني تفکيک کننده عمل جداسازي رويشان انجام گيرد.
مزيت مهم ژل رديف کننده توانايي آن در تمركز پروتئين نمونه هاي بسيار رقيق است . اين كار بطور مؤثري تفكيك مراحل بعدي را بهبود مي بخشد چراكه نمونة اصلي در ناحية خيلي باريك و بسيار متمركزي جمع مي شود و همة مولكولهاي پروتئيني جداسازي الكتروفورتيك خود را تقريباً از يك نقطه شروع مي كنند.
رديف شدن ناشي از ايجاد يك گراديان محدودو با ولتاژ بالا است كه در آن پروتئين ها مقيد به يك ناحية باريك كاملاً متمركز بين يونهاي كلرايد پيشتاز و گلايسين دنباله رو مي شوند. وقتي جريان الكتريكي از نمونه عبور مي كند، يون كرايد از ساير يونها كه حركت آرامتري دارند ( مثلاً گلايسين ) سريعتر مهاجرت مي كند. يون هاي نمونه با حركت حد واسط خود بين يونهاي كلريد و گلايسين كمپرس شده و در نتيجه يك ناحية باريك يا باندي شكل بسيار متمركز ايجاد مي شود. بنابراين ژل رديف کننده قادر است پروتئين ها را بصورت باندي باريك ساندويچ كند. براي انجام جداسازي الكتروفورتيك، پروتئين ها بعد از انباشته شدن روي يكديگر از آن محدوده جدا شوند. تفكيك بدون رديف کردن و با با افزايش ناگهاني pH و كاهش قطرحفرات ژل نيز امكان پذير است . تحت اين شرايط ، يونهاي نمونه به ژل تفکيک كننده مهاجرت كرده و يونهاي عقب دنباله رو ( گلايسين ) متناوباً از يونهاي نمونه پيشي گرفته و جلو مي زنند. بنابراين گراديان ولتاژ نسبتاً ثابتي ايجاد مي شود كه در آن جداسازي الكتروفورتيك نمونه رخ مي دهد.
5-2-1- نحوه ي ايجاد منافذ با اندازه هاي متفاوت
ژل پلي آكريل آميد محدودة گسترده اي از اندازه هاي حفرات ژلي را دربر مي گيرد .
ژل پلي آكريل آميد با پليمريزاسيون آكريل آميد مونومريك و مونومر ايجاد كنندة پيوند متقاطع Cross linker, بيس آکريل آميد شكل مي گيرند( شکل 5-2).
شکل 5-2- نحوه ي پلي مريزاسيون آکريل آميد
پليمريزاسيون آكريل آميد و بيس آكريل آميد مي تواند به صورت شيميايي, با تترامتيل اتيلن ديامين N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (TEMED) و آمونيوم پرسولفات, يا سيستم فتوشيميايي باشد.
راديكالهاي آزاد پرسولفات كه با حل آمونيوم پرسولفات در آب ايجاد مي شوند مونومر آكريل آميد را فعال كرده و "TEMED" در اين واكنش با انتقال الكترون اين واكنش را كاتاليز مي كند . در عين حال ريبوفلاوين مي تواند در حضور اكسيژن و اشعة UV راديكال آزاد توليد كند . بعضي مواقع از ريبوفلاوين و آمونيوم پرسولفات براي ايجاد راديكالهاي آزاد استفاده مي شود.
اندازة منافذ ژل عامل اصلي در تعيين قدرت تفكيك پروتئين ها و پلي پپتيدها در ژلهاي پلي آكريل آميد است. اندازه ي منافذ با دو پارامتر مشخص مي شوند: محتواي کل ماده ي جامد يا %T ونسبت مونومر ايجاد کننده ي پيوند متقاطع به مونومر آکريل آميد يا %C.
بدين ترتيب پليمرهاي آكريل آميد مي توانند منافذي با اندازه هاي بسيار متفاوتي را ايجاد کنند. با تغيير در غلظت آكريل آميد و نسبت اتصالات متقاطع کنترل اندازه ي منافذ امکان پذير است. براي مثال، با افزايش نسبت پيوندهاي متقاطع ، اندازه ي منافذ كاهش مي يابد. انتخاب دقيق و درست غلظت ژل آكريل آميد براي جداسازي بهينه پروتئين ها در الكتروفورز ضروري است

نکات ديگري نيز در نحوه ي پلي مريزه شدن موثرند, براي مثال با افزايش دماي پليمريزاسيون، ميزان پليمريزاسيون افزايش مي يابدو اندازه ي منافذ ژل كوچك مي شود. درحاليكه كاهش دماي پليمريزاسيون مي تواند ژلهايي با منافذ بزرگ توليد كند. عواملي كه كارايي تبديل مونومر به پلي مر را تحت تأثير قرار مي دهند نيز مي توانند اندازة حفرة ژل را تحت تأثير قرار دهند. براي مثال ، استفاده از آكريل آميد كيفيت پائين و نيز pH بسيار بالا يا پايين سبب تبديل ناكامل مونومر به پلي مر شده و سبب ايجاد منافذ بزرگي در ژل شود. مواد افزودني ژل نيز مي تواند بطور قابل توجهي ساختار منافذ ژل را تحت تأثير قرار دهدمثلاً اوره 8 مولار سبب ايجاد ژلهايي با منافذ کوچک مي شود, چون سبب تسهيل پليمريزاسيون كامل مي شود.

[Marichka]

16جولاي 2003- براي اولين بار با همکاري چند شرکت و سازمان بين‌المللي کريستالوگرافي اشعة X از يک پروتئين در مدت زمان چند پيکوثانيه امکان‌پذير شد.
در اين فناوري امکان تصويربرداري از يک مولکول زيستي بسيار مهم در حالي که با سرعت بسيار زياد فعاليت مي‌کند فراهم شده است. اگر چه که امکان عکس‌برداري سريع از هزاران پروتئين فراهم شده ولي امکان ثبت تمامي حرکات حتي در مورد يک پروتئين مشخص وجود ندارد. فيلم‌هاي قبلي که با اشعة X از پروتئين‌ها در واحد زماني نانوثانيه بدست آمده بود بسيارکندتر از آن است که بتوانند مراحل مختلف بسياري از فعاليت‌هاي پروتئيني را ثبت کنند.
اخيراً محققين مرکز سينکروترون و تشعشع اروپا در فرانسه(esrf) فيلم‌هايي در واحد زماني پيکوثانيه از يک مولکول ميوگلوبين جهش‌يافته[1] در حال آزاد شدن از مولکول سمي مونوکسيدکربن (co) متصل به آن تهيه کرده‌اند.
ميوگلوبين پروتئيني است که اکسيژن را در بافت‌هاي عضلاني ذخيره مي‌کند. محققين به اين دليل از يک مولکول جهش‌يافته ميوگلوبين استفاده کردند که ساختار اتمي بسيار پيچ‌خوردة آن باعث مي‌شود که مولکول‌هاي Co نسبت به حالت طبيعي بسيار سريع‌تر از آن جدا شوند.
براي ثبت اين وقايع، آن‌ها ابتدا يک پالس‌ليزر در يک پيکوثانيه به پروتئين تاباندند تا مولکول Co جدا شود. بعد از اين عمل به سرعت پالس‌هاي شديد 150 پيکوثانيه‌اي اشعة X را بر روي پروتئين تاباندند. نکتة مهم اين روند توانايي تفکيک پالسهاي اشعة X در دستگاه سينکروترون بود. يک دوربين فيلم‌برداري Ccd الگوهايي که در اثر عبور موفقيت‌آميز اشعة X از پروتئين بدست مي‌آمد را ثبت مي‌کرد.
نتيجه اين آزمايش نشان داد که مولکول Co در قسمت‌هاي مختلف مولکول پروتئين حرکت مي‌کند و در عين حال ميوگلوبين نيز براي رسيدن به وضعيتي براي بيرون انداختن مولکول Co به‌طور مرتب در حال تغيير شکل است.
علاوه بر اينکه اين تکنيک محققان را در بررسي بسياري از روندهاي حرکتي در مولکولهاي پروتئيني ياري مي‌دهد، ثبت فيلم‌ها در زمان پيکوثانيه بطور اطمينان بخشي با واحد زماني شبيه‌سازهاي ديناميک مولکولي مطابقت مي‌کند و لذا امکان مقايسة بيشتر بين تئوري و آزمايش فراهم مي‌شود.

[Marichka]

دانشمندان تكنيك تصويربرداري بسيار دقيقي را براي مشاهده تشكيلات داخل سلول ابداع كردند و دريافتند كه مولكول ميوزين (Myosin) همانند انسان راه مي رود. ميوزين همانند ما گام به گام حركت مي كند اما با گام هايي در حدود ۶۴ نانومتر كه حدود ۱۰ ميليون مرتبه كوچك تر از گام ما انسان ها است. ميوزين موتور مولكولي كوچكي است كه انرژي شيميايي را به جابه جايي مكانيكي تبديل مي كند. تا به امروز بيش از ۱۲ نوع ميوزين (شامل ميوزين II پروتئيني اصلي سازنده ماهيچه) شناخته شده است. تحقيق حاضر درباره ميوزين V است.
اين نوع پروتئين عهده دار حركت نيز است، اما نه حركت ماهيچه اي. ميوزين V نوعي حامل كوچك بار در سلول هاي بدن ما است كه اشياء را با گام برداشتن در طول رشته هاي اكتين حركت مي دهد. ميوزين V در سلول هاي عصبي بيشتر از ديگر سلول ها وجود دارد، به همين علت، جهش در اين پروتئين مي تواند حمله هاي ناگهاني و ساير مشكلات عصب شناختي را به دنبال داشته باشد. سلوين پاول (Selvin paul) پروفسور فيزيك در دانشگاه ايلينويز كه عضو گروه پديد آورندگان مقاله اي است كه ۵ ژوئن در مجله ساينس چاپ شد، مي گويد: ميوزين V همانند ساير موتورهاي بيومولكولي شگفت انگيز است.
اين موتور هر چند بسيار كوچك است اما موتور بسيار توانمندي است، در واقع ميوزين V مي تواند بيش از هزار برابر وزن خود بار حمل كند. ميوزين V دو پا دارد كه به بدنه پروتئين متصل هستند. چگونگي انتقال بار در طول فيبرهاي نوري اكتين توسط مولكول پروتئين تا به حال به صورت يك راز باقي مانده است. مطالعات نشان مي دهند كه دو مدل اصلي براي توضيح حركت وجود دارد. مدل اول حركت دست به دست (گام به گام) يا همان راه رفتن معمولي خودمان است، مدلي كه هر دو پا به طور متناوب جابه جا مي شوند و منجر به حركت مي شوند. مدل ديگر حركت پيچشي (inchworm) است كه يك پا منجر به حركت مي شود. دو مدل، طول گام متفاوتي را براي مولكول پيش بيني مي كنند. روش هاي تصويربرداري قبلي توان تفكيك لازم را براي تعيين طول گام ندارند و نمي توانند مشخص كنند كه كدام مدل درست است.
سلوين و همكارانش در دانشگاه ايلينويز براي اندازه گيري اين قبيل حركت هاي جزيي تكنيك تصويربرداري تك مولكولي را ابداع كردند كه قادر است رنگ فلوئورسنت را با دقت مكاني ۵/۱ نانومتر ثبت كند. اين جاي گزيدگي بسيار بالا باعث مي شود، اين روش ۲۰ مرتبه بهتر از ساير روش هايي باشد كه از رنگ هاي فلوئورسنت استفاده مي كنند.
محققان همچنين روشي را براي افزايش طول عمر رنگ فلوئورسنت از چند ثانيه تا چندين دقيقه يافتند و سپس تيمي را با يال گلدمن (Yale Goldman) پروفسور فيزيولوژي و جوزف فوركي Joseph) (Forkey محقق فوق دكترا از دانشگاه پنسيلوانيا تشكيل دادند. هدف آنها به كار بردن تكنيك جديد تصويربرداري براي اندازه گيري حركت ميوزين بود. سلوين مي گويد: ابتدا اندكي رنگ فلوئورسنت را به يكي از پاهاي ميوزين وارد كرديم. براي تصويربرداري از مكان دقيق رنگ، از دوربين ديجيتالي كه به يك ميكروسكوپ مجهز است، استفاده كرديم. بدين ترتيب با رديابي مكان رنگ كه نوعي علامتگذاري است، چگونگي حركت ميوزين را بررسي كرديم. با اندازه گيري طول گام ها، دانشمندان توانستند كه نوع حركت پروتئين را معين كنند. اگر ميوزين همانند ما قدم بزند، طول گام ها بايد يكسان باشد.
طول عمر زياد رنگ به كار رفته كمك كرد به اينكه اندازه گيري هاي زيادي از گام هاي متوالي انجام شود و عكس هايي به فاصله ۳ ثانيه دنبال هم گرفته شود. اندازه گيري ها نشان دادند كه رنگ به اندازه ۶۴ نانومتر جلو مي رود و سپس مي ايستد تا پاي ديگري كه رنگ ندارد نيز به سمت جلو حركت كند و اين چرخه به همين ترتيب تكرار مي شود. طول گام ۶۴ نانومتر با مكانيسم حركت گام به گام مطابقت دارد نه حركت پيچشي.
به عنوان امتحان نهايي، محققان ميوزين را در قسمت بالايي پاي انسان، نزديك استخوان ران، رنگ (علامتگذاري) كردند. در اين وضعيت طول گام ها به طور متناوب كوتاه و بلند مي شود و اين وقتي قابل درك است كه قبول كنيم حركت، گام به گام است. بيش از ۱۰۰ نوع متفاوت از موتورهاي بيومولكولي وجود دارند كه همه چيز از ساختار ماهيچه اي تا كروموزوم هاي متحرك را در بر مي گيرد. كار اين موتورها مانند آن است كه سلول هاي عصبي بايد مداوماً شليك كنند و اين موتورها مهمات لازم را پس از هر شليك بارگذاري مي كنند. سلول مكان شلوغي است، بيشتر شبيه شهري كه اشياء آن هميشه در حال حركت مداوم هستند و جالب است كه همه موتورها به يك شكل رفتار كنند. اين تحقيق توسط موسسه ملي سلامتي و بنياد ملي علم و. . . پديده آمده است.
منبع: Sciencedaily, 11 June

[Marichka]

سديم دودسيل سولفات"SDS" يک دترجنت آنيوني است که به اغلب مولکولهاي پروتئيني در محلول هاي مايي و درpH هاي متفاوت متصل مي شود. "SDS" تقريبا" به همه ي پروتئينها با نسبت تقريبي 4/1 گرم در 1 گرم پروتين اتصال مي يابد. براي همين "SDS" باعث القاء بار الکتريکي منفي متناسب با اندازه در پلي پپتيدها ميگردد. علاوه بر اين "SDS" با تخريب پيوندهاي هيدروژني و بر هم کنش هاي هيدروفوبي, باعث تخريب ساختمان دوم و سوم پروتئين ها مي گردد. در صورت حضور يک ماده ي احيا کننده نظير "DTT" پيوندهاي دي سولفيدي از گسسته وتاخوردگي پروتئين ها به طور کامل از بين مي رود. پلي پپتيدهايي که شکل طبيعي اشان توسط "SDS" بر هم خورده و احيا هم شده اند به شکل ميله هايي انعطاف پذير در مي آيند که داراي بار منفي يک دست در واحد طول خود هستند. از آنجا که نسبت بار الکتريکي به جرم مولکولي در اين پلي پپتيدها تقريبا" نسبتي مشابه است, جداسازي پروتئين ها در الکتروفورز تحت چنين شرايطي تقريبا" به طور کامل وابسته به تفاوت در وزن مولکولي آنها است.

برخي پروتئين ها در "SDS-PAGE" رفتاري غيرعادي دارند به خصوص برخي گليكوپروتئين ها به مقادير عادي از "SDS" متصل نمي شوند, در نتيجه نسبت بار الکتريکي به وزن مولکولي در آنها مشابه اين نسبت در پروتئين هاي ديگر نيست و مهاجرت آنها کمتر بوده در نتيجه وزن مولکولي بيشتري از خود نشان خواهند داد.

پروتئين هايي با بارمنفي زياد و يا با بار مثبت زياد, مثلا" هيستون ها, يا پروتئين هاي غني از پرولين, مثلا" كلاژن, در مجاورت "SDS" بطور غيرطبيعي وزن مولکولي بالايي از خود نشان مي دهند.

ّبه هرحال، "SDS-PAGE" در جداسازي پروتئين هايي با جرم مولكولي خيلي مشابه كه داراي تغييرات بعد از ترجمه, نظير استيليشن يا متيليشن يا فسفروريليشن, هستند از ارزش کمي برخوردار است. براي آناليز چنين پروتئين هاي تغيير يافته اي ، از روش PAGE با اوريک اسيد استفاده مي شود كه در آن هم وزن مولكولي و هم بار پروتئين در فرآيند جداسازي دخيل است . پروتئين در pH اسيدي بار مثبت دارد و در ميدان الكتريكي به سمت كاتد حركت مي كند . به اين دليل از روش PAGE اسيداوره عموماً براي جداسازي پروتئين هايي با سايز يكسان و بار متفاوت استفاده مي شود.

[Marichka]

ايزوالکتروفوکوسينگ "IEF" روش الکتروفورزي است که درآن پروتئين ها بر اساس نقطه ي ايزو الکتريک pI خود و با استفاده از ژل پلي آکريل آميدي که داراي شيب pH و حاوي غلظت زياد اوره است, از يکديگر جدا مي شوند. بنابر اين در اين نوع از الکتروفورز, پروتئين ها بر اساس بار الکتريکي, که يک خصوصيت ذاتي و وابسته به ساختار اسيد آمينه هايشان است, از يکديگر جدا مي شوند.

در اين فصل به اصول جداسازي توسط "IEF", روشهاي مورد استفاده و نکات مهمي که در حين انجام اين فن بايد در نظر گرفته شوند, مي پردازيم.
4-1- مباني نظري ايزوالکتروفوکوسينگ



بار الکتريکي خالص (Net charge) پروتئين ها يک ويژگي ذاتي و ناشي از ساختار اسيد هاي آمينه آنها است. پروتئين ها مولکولهايي آمفوتر هستند, يعني بسته به pH محيطي که در آن قرار می گيرند داراي بار الکتريکي خالص مثبت, منفي ويا خنثي مي شوند. نوع, تعداد و توالي اسيدهاي آمينه ي سازنده ي پروتئين, بار الكتريكي خالص آن را تعيين مي کند. در واقع بار الکتريکي خالص يک پروتئين, جمع جبري تمام بار هاي مثبت ومنفي زنجيره هاي جانبي اسيدهاي آمينه ي تشکيل دهنده ی آن و دو انتهاي آميني و کروبکسيلي اش است. به خصوص اسيدهاي آمينه ای كه داراي زنجيره هاي جانبي قابل يونيزه شدن هستند, نقش موثرتري در اين مسئله دارند. با توجه به اين نکته که واكنشهاي يونشي گروه هاي جانبي اسيدهاي آمينه برگشت پذيرند, تاثير pH محيط در بار اکتريکي آنها کاملا" قابل انتظار است. براي مثال اسيد آمينه بازي مثل هيستدين كه داراي گروه ايميدازول است, بسته به pH محيطي که در آن قرار مي گيرد داراي بار الکتريکي خالص متفاوتي خواهد شد. pI هيستيدين برابر با 8/7 است, مولکول در pI خود داراي بارالکتريکي خالص صفر است. هيستيدين در pH بالاتر از pI خود داراي بار الکتريکي خالص منفي و در pH پايين تر داراي بار الکتريکي خالص مثبت خواهد شد(شکل 3-5).

همين وضعيت در مورد ديگر اسيدهاي آمينه بازي مثل لايزين كه داراي گروه آمين در موقعيت اپسيلون زنجيره جانبی خود است و آرژی نين كه دو گروه آميني دارد, رخ مي دهد؛ بدين ترتيب که گروه آميني در pH پايين تر از pKa خود داراي بار مثبت و در pH بالاتر از pKa بدون بار الکتريکي هستند؛ بدين ترتيب اسيد آمينه در مقادير pH كمتر از pI داراي بار مثبت و در مقادير pH بالاتر از pI منفي است. برعكس،گروه هاي كربوکسيل زنجيره ي جانبي اسيدهاي آمينه ی اسيدي مثل اسيد آسپارتيك و اسيد گلوتاميك که در pH هايي بالاتر از ميزان pKa خود داراي بار منفي و درمقادير pH كمتر از مقادير pKa بدون بار الکتريکي خواهند بود؛ در نتيجه کل مولکول مانند اسيد هاي آمينه بازي در مقادير pH كمتر از pI داراي

بار مثبت و در مقادير pH بالاتر از pI منفي خواهند بود (شکل 3-6).


نسبت گروه هاي جانبي اسيدهاي آمينه موجود در يک پروتئين كه داراي بار الكتريكي يا بدون بار الكتريكي هستند, بستگي به pH محلول خارجي دارد كه در آن قرار دارند. براي مثال در يك pH بالا مثل 12 گروه هاي كربوكسيل داراي بار الكتريكي منفي هستند و زنجيره هاي جانبي اسيدهاي آمينه بازي بدون بارالكتريكي هستند در حاليكه درpH هاي پايين و كمتر از 4، گروه هاي كربوكسيل اسيدهاي آمينه اسيدي بدون بار الكتريكي و اسيدهاي آمينه بازي داراي بار الكتريكي مثبت هستند. بنابراين اگر پروتئين داراي ميزان بيشتري از اسيدهای آمينه گلوتاميك اسيد و آسپارتيك اسيد باشد معمولاً درگروه پروتئينهاي اسيدي دسته بندي مي شود زيرا در pH خنثی داراي بار الكتريكي خالصِ منفي است. بالعكس اگر پروتئيني داراي اسيدهاي آمينه بازي بيشتري باشد يعني داراي لايزين و آرژی نين بيشتر باشد, در pH خنثی بار مثبت خالص خواهد داشت.

بدين ترتيب پروتئين ها در pH بالاتر از pI خود داراي بار منفي و در pH پايين تر از pI خود داراي بار مثبت خواهند بود. بطور عملي pI يك پروتئين (نقطة ايزوالكتريك پروتئين) جايي در يك ميدان الكتريكي است که پروتئين نه به سمت كاتد (الکترود منفي) مهاجرت مي كند و نه به سمت آند (الكترود مثبت).

در حضور يک گرادیان pH و تحت تاثير يک ميدان الکتريکي پروتئين به سمت نقطه اي در شيب حرکت مي کند که بارالکتريکي خالصش صفر شود. پروتئيني با بار الکتريکي خالص منفي به سمت آند مهاجرت خواهد کرد, تا جايي که بار الکتريکي منفي اش کمتر شود تا به بار الکتريکي صفر برسد. در صورتيکه اين پروتئين از محدوده ي pI خود خارج شود, فورا" بار دار مي شود و به pI خود باز مي گردد. در واقع اين پديده ي فوکوسينگ يا متمرکز شدن در يک نقطه است که در "IEF" صورت مي پذيرد و باعث تجمع و تمرکز يک پروتئين در نقطه ايزو الکتريک خود شده و ابزاري قدرتمند در جداسازي پروتئين ها براساس اختلاف هرچند ناچيز در بار الکتريکي شان در اختيار قرار مي دهد.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Marichka]

در روش الكتروفورز دوبعدي كلاسيك "O’Farrell", "IEF" با استفاده از شيب هاي pH حاصل از به کار گيري حامل آمفولايت (carrier ampholyte) انجام مي پذيرد. حامل هاي آمفولايت مولکولهاي کوچک, محلول و آمفوتر با ظرفيت بافر کنندگي بسيار بالا در نزديک نقطه ايزوالکتريک خود هستند. هم اکنون حامل هاي آمفولايت موجود در بازار مخلوطي متشکل از صدها گونه ي منفرد از پلي مرهايي هستند که pI آنها تمام محدوده ي pH انتخابي را تحت پوشش قرار مي دهد. وقتي اين حامل هاي آمفولايتي در يک ميدان الکتريکي قرار مي گيرند, حامل هاي آمفولايتي که داراي بالاترين pI هستندو بيشترين بار منفي را دارندبه سمت آند حرکت مي کنند. در حاليکه حامل هاي آمفولايتي با پايين ترين pI که داراي بيشترين بار مثبت هستند به سمت کاتد حرکت مي کنند. مابقي حامل هاي آمفولايتي بر اساس pI خود مابين اين دو حد مستقر شده و محيط اطراف خود را با pH مربوطه بافر ميکنند. نتيجه اين وضعيت ايجاد يک شيب pH متوالي خواهد بود.

معمولاً در صورت استفاده از حامل هاي آمفولايتي دست يابي به تكرارپذيري حتي در يك آزمايشگاه مشكل است و در بين آزمايشگاه هاي مختلف دشوارتر. عوامل متعددي در اين امر دخالت دارند, از جمله اينکه حامل هاي آمفولايت توسط فرآيند سنتز پيچيده اي ايجاد مي شوند که کنترل تکرارپذيري آن بسيار دشوار است. اين امر منجر به تفاوت قابل ملاحظه اي در بچ هاي توليدي مختلف شده و ايجاد محدوديت در تکرارپذيري جداسازي پروتئين توسط الکتروفورز دوبعدي را مي نمايد. عامل مهم ديگر اين نکته است که حامل هاي آمفولايت مولکولهاي کوچکي هستند که در ژلهاي "IEF" تثبيت نمي شوند، در نتيجه جريان الکترواندوسموتيک آب که در حين "IEF" به وقوع مي پيوندد منجر به مهاجرت مولکولهاي حامل هاي آمفولايت به سمت کاتد مي گردد. اين روند که به انحراف به کاتد (Cathodic drift) موسوم است، باعث ناپايداري شيب pH شده و با استفاده از ژلهای "IEF" لوله اي تشديد مي شود، چراکه در لوله هاي شيشه اي گروه هايي با بارالکتريکي منفي وجود دارند. درعمل شيب هاي pH با استفاده از روش "O’Farrell" به ندرت از محدوده ي pH 7 فراتر مي روند. اين امر سبب از دست دادن پروتئينهاي بازي مي شود. "O’Farrell" با ايجاد روشي جايگزين موفق به حل اين مشکل شد. اين روش به" Non Equilibrium pH Gradient Electrophoresis, NEPHGE" موسوم است که براي جداسازي پروتئينهاي بازي به کار گرفته مي شود. در اين روش جداسازي براساس تحرک پروتئين درحضور يک شيب pH که سريعا" درحال شکل گيري است، انجام مي پذيرد. اما به هر حال دستيابي به تکرارپذيري در اين روش نيز بسيار دشوار است. مشکل ديگر پايداري مکانيکي کم ژلهاي لوله اي پلي آکريل آميد است که در اين روش ريخته مي شوند. اين ژلهاي لوله اي در حين کار ممکن است کش آمده و بلند تر شوند يا حتي بشکنند, از اين رو کار کردن با آنها نياز به مهارت هاي ويژه اي دارد.
ابداع "IPG" مشکل تکرارپذيري را رفع کرده است. روش "IPG-IEF" روش منتخب فعلي براي بعد اول در الکتروفورز دو بعدي به منظور بررسي هاي پروتئوميکس است. "IPG" ها براساس استفاده ازمعرفهاي ايموبلاين (Immobiline) تهيه مي شوند. ايموبلاين ها مشتقات ده گانه اي از آكريل آميد هستند كه ساختار پايه ي يكساني دارند (شکل 4-3). ايموبلاين ها سري بافرهايي را ايجاد مي كنند كه داراي pH متفاوت بين 12-1 هستند. بافرهاي ايموبلاين دسته مولکولهاي کاملا" شناخته شده اي هستند که هر يک داراي يک گروه بافر کننده ي اسيدي يا بازي متصل به يک مونومر آکريل آميد هستند. از آنجايي كه انتهاي واكنش دهنده مولكول با ماتريكس آكريل آميد پليمره مي شود, ايموبلاين هاي بافركننده درحين پليمريزاسيون ايجاد شيب pH مي كنند كه بطور كووالانت از طريق باندهاي وينيل به شبکه ي پلي آكريل اميد متصل مي شوند. "IPG" ايجاد شده از اين طريق نسبت به اثرات الكترواندوسموسيز مقاوم است, به همين دليل ايموبلاين ها ايجاد شيب هاي pH بسيار پايداري را مي كنند كه تكرارپذيري را افزايش مي دهد. از طرف ديگر نوار هاي "IPG" بر روي پايه ي پلاستيکي قرار دارند که کار کردن با آنها را بسيار ساده مي کند. نوار هاي"IPG" ظرفيت بارگيري بيشتري درمقايسه با ژلهاي لوله اي دارند. "IEF" بر روي نوارهاي "IPG" با قطر 3 يا 5 ميليمتر انجام مي شود. نمونه ها را مي توان توسط جامهاي كوچك يا خيساندن در روي ژل به ژل افزود. بعد از "IEF" نوارهاي "IPG" توسط بافر "SDS" متعادل سازي مي شوند و بعد از آن بصورت افقي يا عمودي بر روي ژلهاي "SDS" در بعد دوم قرار داده مي شوند.
روشهايي براي آماده سازي دستي اين ژلها وجود دارد كه البته اكنون از اين روشها به ندرت استفاده مي شود و بيشتر نوارهاي "IPG" آماده مصرف مي شوند. اما در روشهاي دستي ژلهاي تخت "IPG" با محدودة pH مورد نظر بر روي ورقه هايي شفاف (Gel Bound tagged films) ريخته مي شوند كه ژل پلي آکريل آميد به خوبي به آنها متصل مي شود. ژلها بعد از پليمريزه شدن کاملا" با آب ديونيزه شسته مي شوند؛ يعني شش بار و هر بار به مدت 10 دقيقه در آب ديونيزه و بعد در گليسرول 2% به مدت 30 دقيقه غوطه ور مي شوند و سپس در دماي اتاق در نقطه اي كه عاري از هرگونه گرد و غباري باشد, قرار داده مي شوند تا خشك گردند و روي آنها با ورقه اي پلاستيكي پوشيده مي شود. در صورت عدم تمايل به استفاده سريع از اين ژلها مي توان آنها را به مدت يك سال در 20- درجه نگهداري كرد. قبل از استفاده، ژلها به نوارهاي 5-3 ميلي متري بريده مي شوند. همانطور كه ذكر شد نوارهاي "IPG" از پيش آماده در بازار موجود هستند. اين نوارها در طولهاي متفاوت بوده، و هر چه ميدان طول نوارها بلندتر باشد, تعداد پروتئينهايي كه مي توانند از هم تفكيك گردند بيشتر خواهد بود. نوارهاي 18 يا 24 سانتيمتري معمولاً براي جداسازي با قدرت تفكيك بالا استفاده مي شوند درحاليكه نوارهاي كوتاهتر 7 يا 11 سانتيمتري براي غربالگري سريع نمونه ها مورد استفاده قرار مي گيرند.

[Marichka]

ليپيدها با اينكه مانند كربو هيدراتها از عنا صر كربن ، هيدرو ژن و اكسيژنتشكيل شده اند ، ولي چون تعداد اكسيژن آن در مقايسه با هيدروژن و كربن كمتر است ،‌از اين نظر با كربو هيدراتها تفا وت دارند . اين بدان معناست كه در اثر اكسيداسيون چربي موجود در غذا ، تعداد كمتري كربن و هيدروژن اكسيده مي شوند در نتيجه وقتي كه اين عناصر در داخل يا خته هاي بدن تحت عمل اكسيداسيون قرار مي گيرند ، قدرت بيشتري براي آزاد كردن انرژي دارند .

قسمت اعظم چربي هاي موجود در غذاها از يك گليسرول سه مو لكول اسيد چرب تشكيل شده است .ساختمان گليسرول كه يك الكل سه ظرفيتي است در زير نشان داده ميشود.

قسمت گليسرولي تمام مولكولهاي چربي يكي است ، ولي نوع و تعداد اسيدهاي چرب متصل به گليسرول ، در مولكول چربي متغير است .اسيدهاي چرب موجود در غذاها نوعي از تركيباتي كربني با زنجيره اي مستقيم مي باشند كه اكثر آنها داراي تعداد زوجي كربن هستند كه به هر كربن ، دو اتم هيدروژن متصل است و در يك انتهاي اسيد ، گروه متيل و در طرف ديگر آن گروه كربوسيل ( COOH) قرار دارد . نمونه يك اسيد چرب ساده به صورت زير است :

CH- CH CH CH COOH

فرمول كلي اسيدهاي چربCH-CH-COOH است كه n عدد زوجي است و از 2 تا 24 متغير است . اغلب چربي هاي طبيعي شامل اسيدهاي چرب با زنجيره طولاني متوسط 8 تا 12 كربني و با زنجيره كوتاه 2 تا 6 كربني مي شوند . براي مثال ، شير داراي 4% كره 8% و روغن نارگيل 10% اسيد چرب با زنجيره متوسط مي باشد.

اسيدهاي چرب با زنجيره كوتاه ، از اسيدهاي چرب با زنجيره طولاني محلول ترند. همچنين اين اسيدها سريع تر جذب مي شوند و به جريان خون انتقال مي يا بند.

نحوه اتصال اسيد چرب به گليسرول به اين طريق است كه قسمت OH مولكول گليسرول باH گروه كربوكسيل به هم متصل مي شوند ، در نتيجه يك مولكول آب توليد مي كنند و بقيه اسيد چرب به اكسيژن باقي مانده مولكول گليسرول مي چسبد.

اسيدهاي چرب نه تنها از نظر طول زنجيره ها با هم تفاوت دارندبلكه درجه اشباع آنها با اتم هاي هيدروژن نيزمتفاوت است . در يك ايد چرب اشباع ، به هر اتم كربن داخل زنجيره 2 اتم هيدروژن متصل است، و اين بالا ترين تعدادي است كه مي تواند داشته باشد . در بعضي از اسيدهاي چرب مانند با يك درجه غير اشباع دو كربن مجاور هر يك فاقد هيدروژن مي باشند، در نتيجه چون هر دو داراي يك ظرفيت غير اشباع مي باشند، از طريق ظرفيت دوم خود به يكديگر متصل مي شوند كه اين نوع اتصال را پيوند دو گانه مي نامند . بنا براين به جاي داشتن اين شكل:

اگر زنجيره كربني به جاي يك پيوند دو گانه ، شامل دو يا بيشتر از آن باشد آن را اسيد چرب غير اشباع با چند پيوند دو گانه (PUFA ) مي نامند. اگر اسيدهاي چرب اشباع شده يا اسيدهاي چرب با زنجيره طولاني موجود در چربي يشتر از تعداد اسيدهاي چرب با زنجيره كوتاه باشد ، آن چربي نقطه ذوب بالاتري دارد و در درجه حرارت معمولي به حالت جامد است . اسيدهاي چرب اشباع نشده با چند پيوند دو گانه تقرباً 40% چربي رژيم غذايي و اسيدهاي چرب اشباع نشده با پيوند دو گانه 12% (در روغن دانه سويا 70% آن) و اسيدهاي چرب اشباع شده 37% كل چربي رژيم غذايي را تشكيل مي دهند . نسبت تعداد اسيدهاي چرب اشباع نشده با پيوند دو گانه به اسيدهاي چرب اشباع شده به صورت P/S مشخص مي شود اين نسبت در برنامه غذايي آمريكا بتدريج افزايش يافته است به طوري كه آن را تا33% تخمين زده اند .اين نسبت نشان مي دهد كه3/1 اسيدهاي چرب تشكيل ذهنده اسيدهاي چرب اشباع نشده چند پيوند دو گانه دارد

معمولي ترين اسيدهاي چرب اشباع در غذاها عبارتند از : اسيد بوتيريك ( 4 كربن ) ، اسيد پالمتيك (16 كربن ) و اسيد استئاريك ( 18 كربن ) .

اسيد اولئيك ، اسيد چربي است كه داراي هجده كربن و يك پيوند دو گانه است . اسيد لينو لئيك ، از معمولي ترين اسيدهاي چرب غيرز اشباع با چند پيوند دو گانه دارد ، و تقريباً 75 % اسيدهاي چرب موجود در روغن گلرنگ ، 54 % در روغن ذرت و 2 % اسيدهاي چرب موجود در كره را تشكيل مي دهد . به طور واضح تمام چربيها ويژگيهاي مشابهي ندارند ، مثلاً مشخصات چربي كره با چربي گوشت گاو ، و چربي گوشت جوجه با روغن ذرت متفاوت است. چربي هر حيوان به مشخصات مخصوص به نوع آن حيوان بستگي دارد . به طوري كه چربي گوشت جوجه به راحتي از چربي

گوشت گاو كه جامد تر است ، و چربي گوشت گاو از چربي گوشت گوسفند كه سخت و سفيد است ، قابل تشخيص ميباشد خصو صيات چربي حيواناتي كه نشخوار نمي كنند ، با تغيير غذاي آنها تغيير خواهد كرد . توليد كنندگان از اين خاصيت استفاده كرده اند ، و نوع چربي مورد نياز مشتري را به بازار عرضه مي كنند . براي مثال ، خوكهايي كه با بادام زميني تغذيه مي شوند چربي نرمي دارند كه به ذائقه مردم بعضي از مناطق خوش نمي آيد ، در حالي كه مردم برخي مناطق اين نوع چربي را از چربي سخت كه در اثر تغذيه خوك با ذرت توليد ميشود ، بيشتر دوست دارند . چربيهايي كه از كربو هيدرات +تهيه مي شوند احتمالاً بيشتر از نوع اشباع هستند .

بنا بر اين سخت تر از چربيهايي مي باشند كه از پروتئين يا چربي بدست مي آيند .

نوع و تعداد اسيدهاي چرب و ترتيب قرار گرفتن آنها در چربي ، خصو صيات متفاوتي در چربيها به وجود مي آورد . به طوري كه اسيد چرب ممكن است 4تا 26 كربن داشته باشد و اشباع شده يا اشباع نشده با يك يا چند پيوند دو گانه باشد. همچنين بجز انواع مختلف اسيدهاي چرب ، تعداد آنها نيز در خصو صيات چربي تاثير مي گذارد . بيش از 98 % از چربي غذاها و 20 % چربي كبد و خون از تري گليسريدها تشكيل شده اند . سه محل مناسب در مولكول گليسرول به اسيد چرب متصل شده است كه اين سه اسيد ممكن است از يك نوع باشند ، مانند تري گليسريدهاي ساده ، يا اينكه تري گليسيريد از سه اسيد مختلف شده باشد ، و همچنين ممكن است دو اسيد آن ،از ييك نوع با شند . اغلب چربيها شامل حداقل دو نوع اسيد چرب متفاوت مي باشند كه به تري گليسيريد هاي مختلط معرو فند . تري گليسيريد هايي كه در ييك چربي غذايي وجود دارند همه از يك نوع چربي نيستند . مثلاً در چربي شير 140 اسيد چرب شنا خته شده است كه شامل 125000 تري گليسيريد متفاوت مي باشد . وقتي تعداد اسيد هاي چرب موجود در يك مولكول چربي ببه دو يا بيشتر برسد ، ترتيب قرار گرفتن آنها روي خصو صيات چربي اثر مي گذارد .

2 % چربي با قيمانده موجود در غذا مركب است از منو گليسيريدها ، كه مولكول گليسيرل فقط به يك اسيد چرب متصل شده و دي گليسيريدها ، كه گليسيرول به دو اسيد چرب اتصال يافته است ، و فسفو ليپيدها كه در آنها گليسيرل با يك فسفات و مواد ازت دار ، جانشين يكي از اسيدهاي چرب تري گليسيريد شده است . همه اينها به عنوان امو لسيون كننده عمل مي كنند تا چربي را به يك شكل كاملاً يكنواخت در آورند . اغلب ، اين مواد را به همين منظور ببه غذاها مي افزايند .

[Marichka]

salam lotfan agar matlabi dar morede raveshe western blot darid gharar dahid


سلام
اين به طور كلي يه مختصر درباره انواع روشهاي بلاتينگ از ويكي پديا:



به طور کلی در ژنتیک مولکولی به عمل انتقال مولکولهای تفکیک شده در الکتروفورز از ژل به روی یک غشاء ویژه، بلاتینگ یا بلات کردن گفته می‌شود. معنای واژهٔ انگلیسی بلاتینگ، لکه‌گذاری است.

برای انجام اعمالی مانند هیبریداسیون اسیدهای نوکلئیک و شناسایی پروتئینها با پادتن‌ها، ژل محیط مناسبی نیست. علت اصلی این مسئله نفوذپذیری کم ژل و خروج شناساگرها (Probe) از ژل می‌‌باشد. از اینرو در صورت انجام عمل آشکارسازی به کندی و با مشکل صورت می‌‌گیرد. اما غشاء، محیط مناسبی برای اعمال فوق فراهم می‌‌کند.

سادرن بلاتینگ
برای انتقال مولکولهای DNA از ژل به غشاء از روشی استفاده می‌شود که سادرن بلاتینگ نام دارد (در فارسی اشتباهاً ساترن بلاتینگ هم نوشته شده). این روش ابتدا توسط ادوین سادرن از دانشگاه آکسفورد ابداع شد. در این روش از خاصیت موئینگی، برای انتقال مولکولهای DNA استفاده می‌شود. اصول این روش به این صورت است که پس از تفکیک مولکولها بر روی ژل، آن را در محلول هیدرو کسید سدیم قرار داده تا مولکولهای DNA دو رشته‌ای واسرشت شوند. درصورتیکه که ژل حاوی مواد واسرشت کننده باشد نیازی به این مرحله نیست. سپس ژل برروی سکویی که دریک ظرف حاوی بافر قرار دارد، منتقل نموده و بر روی آن غشاء نیتروسلولز قرار می‌‌دهند. بر روی غشاء مزبور چندین لایه کاغذ نمگیر قرار داده می‌شود. این لایه‌ها باعث برقراری جریان بافر به سمت بالا می‌شود از ژل به غشا می‌‌شوند. همراه با جریان بافر، مولکولهای DNA از ژل خارج شده و بر روی غشاء نیتروسلولزی یا نایلونی قرار می‌‌گیرند. غشاء هائی که برای این منظور به کار گرفته می‌‌شوند کاملا اختصاصی بوده ودارای بار الکتریکی مثبت می‌‌باشند، در نتیجه مولکولهای اسید نوکلئیک به طور محکم به انها متصل می‌‌شوند.

نوردرن بلاتینگ
از آنجا که RNA به سختی به کاغذهای نیتروسلولزی متصل می‌شود، از روش سادرن نمی‌توان برای مولکولهای RNA استتفاده کرد. برای انتقال مولکولهای RNA از روشی بنام نوردرن بلاتینگ استفاده می‌شود. اساس این روش مشابه روش سادرن بلاتینگ است. با این تفاوت که در آن از کاغذهای فعال شده یا کاغذهای DBM، استفاده می‌شود. این کاغذها را می‌‌توان به راحتی با تیمارهای شیمیایی خاصی از کاغذ صافی تهیه کرد. در این روش، به علت تک رشته‌ای بودن RNA و تفکیک آن بر روی ژل واسرشت کننده نیازی به مرحله مجاورت با هیدرکسید سدیم نمی‌باشد. در ضمن به علت حساس بودن مولکولهای RNA دقت بیشتری در انجام مراحل لازم می‌‌باشد.

وسترن بلاتینگ
برای انتقال پروتئینهای تفکیک شده بر روی ژل به غشاء از تکنیک وسترن بلاتینگ استفاده می‌شود. این روش نیز مشابه روش سادرن بلاتینگ می‌‌باشد با این تفاوت که جریان بافر به صورت افقی است. اخیرا روشهای بلاتینگ جدیدی از ترکیب روشهای بالا ابداع شده اند. از جمله این روشها روش بلاتینگ جنوب غربی و بلاتینگ شمال غربی را می‌‌توان نام برد. روش اول برای انتقال پروتئینهایی که به DNA متصل می‌‌شوند استفاده می‌شود و روش دوم برای پروتئینهایی که به RNA متصل می‌‌شوند، به کار گرفته می‌شود.

موفق باشيد ;)

[Marichka]

حامل هاي آمفولايتي با به حداقل رساندن پديده ي توده شدن پروتئين ها از طريق ايجاد بر هم کنش هاي ناشي از بارهاي الکتريکي موجود بر روي پروتئين ها باعث افزايش حل پذيري آنها مي شوند.

يکي از اساسي ترين چالش هاي "ief " تمايل زياد برخي پروتئينها به رسوب در نقطة ايزوالكتريكشان است. در برخي از نمونه ها پروتئينها يي وجود دارند که براي حفظ حلاليتشان, حتي در حضور دترجنتها, نياز به وجود نمك دارند. اين امر مشكل ساز است, زيرا هرگونه نمكي كه در محلول وجود داشته باشد, در حين جريان بالايي که در ابتداي "ief" اِعمال مي شود از ژل خارج مي شود. بدين ترتيب پروتئينهايي که براي حلاليت خود نياز به نمک دارند با خارج شدن آن رسوب مي کنند. از طرفي ديگر, وجود نمك باعث محدود كردن ولتاژي مي گردد كه مي توان بدون ايجاد جريان بسيار بالا به آن دست يافت, و اين امر سبب افزايش زمان فوكوسينگ خواهد شد. نمك تنها درصورتي بايد در يك نمونه حضور داشته باشد كه نياز اساسي به حضور آن باشد و در اين صورت تنها غلظت تام كمتر از 40 ميلي مولار قابل قبول است. حامل هاي آمفولايتي براي جبران از دست رفتن نمک در اين نمونه ها عمل مي کنند. اين حامل ها معمولاً در غلظتي كمتر از 2 دهم درصد به کا رگرفته مي شوند, چرا که در غلظت هاي زياد, تا زماني كه در نقطة ايزوالكتريك خود فوكوس شوند, سبب كاهش سرعت "ief" مي شوند چرا که حامل جريان مي باشند و اين امر سبب محدود شدن ولتاژ مي گردد.

[Marichka]

درحين ليزسلولي و بعد ازآن تركيبات تداخل كننده اي نظير آنزيمهاي پروتئولايتيك ، نمكها ، ليپيدها ، اسيدهاي نوكلئيك ، پلي ساكاريدها و فنل هاي گياهي بايد غيرفعال شده يا از نمونه تهيه شده خارج شوند.

در اين بخش به توضيح اين آلاينده ها و اثر آنها بر الکتروفورز دو بعدي پرداخته و روشهاي حذف آنها را شرح خواهيم داد.
3-3-3-1- پروتئازها
پروتئازهاي موجود و حاضر در نمونه بايد غيرفعال شوند تا از تخريب پروتئينها جلوگيري شود. درغير اينصورت پروتئازها با شکستن پروتئينها سبب پديدار شدن نقاط مصنوعي در نمايه دو بعدي مي شوند. روش‌هاي مختلفي براي مقابله با پروتئوليز ضمن آماده‌سازي نمونه وجود دارد, براي مثال استخراج پروتئين در pH بازي، جوشاندن نمونه در SDS ، و همچنين استفاده از مهاركننده‌هاي پروتئازها (PI) به تنهايي يا در تركيب با يکديگر.
مهارکننده هاي پروتئاز را مي توان به محلول ليز کننده افزود اما هميشه اين کار توصيه نمي شود, چراكه اين مواد ممكن است باعث ايجاد تغيير بار الکتريکی در پروتئينهای ديگر شده و سبب ايجاد نقاط مصنوعي شوند. راه حل هاي ديگر جوشاندن نمونه در بافري با pH بالا نظير بافر تريس است که داراي "SDS" باشد. براي غيرفعال كردن پروتئازها با pH پايين از رسوب دادن با "TCA" 20% بر روي يخ مي توان بهره جست.
اين نكته را بايد درنظر داشت كه غيرفعال سازي كامل تمام پروتئازها کاري بسيار سخت است. رسوب دهي توسط "TCA" و استن در كاهش تخريب پروتئينها و خارج ساختن تركيبات تداخل كننده معمولاً مفيد است. اما بايد كاملاً مراقب بود كه پروتئينها در اثر رسوب دادن ناقص و يا بعد از رسوب دادن, در حين محلول کردن دوباره، از دست نروند. نشان داده شده است که محلول‌هاي حاوي تيواوره 2 مولار و اوره 7 مولار كارآيي قابل توجهي در مهار پروتئينازهاي نمونه دارند. تيواوره علاوه بر مفيد بودن درحل كردن پروتئينها به عنوان يك مهاركننده قوي پروتئينازها نيز عمل مي کند.
3-3-3-2- اسيد هاي نوکلئيک
حضور اسيدهاي نوكلئيك نيز مي تواند درحين "IEF" مسئله ساز شود. اين امر ناشي از افزايش در ويسكوزيته ي نمونه و دربعضي از موارد ايجاد كمپلكسهايي با پروتئينهاي نمونه است كه منجر به مهاجرت غيرعادي و ايجاد رگه ها ي افقي و عمودي در نمايه ي ژل الکتروفورز دو بعدي مي شود. اگر مشكلاتي از اين قبيل بوجود آيد بهترين كار متلاشي كردن اسيدنوكلئيك با يك اندونوكلئاز خالص و مناسب و عاري از پروتئاز است. روش ديگر استفاده از توانايي آمفولايت ها در ايجاد كمپلكس با اسيدهاي نوكلئيك و بعد خارج كردن اين كمپلكس ها با اولترا سانتريفوژ است .
3-3-3-3- نمک ها
نمک ها با تغيير در رسانايي و قدرت عبور جريان الکتريکي در ژلهاي "IPG" باعٍث اختلال در "IEF" شده و تا زماني که يونهاي نمکها از انتهاي نوار هاي "IPG" خارج نشوند فوکوسينگ پروتئين ها محقق نخواهد شد, همين امر زمان فوکوسينگ را افزايش مي دهد. حضور نمک در نمونه, ممکن است باعث جابه جايي آب موجود در نوار"IPG" نيز شود, به طوريکه يک سمت ژل خشک و سمت ديگر متورم خواهد شد. از طرف ديگر وجود مقادير زياد نمک در نمونه باعث مي شود پروتئين ها در نواحي نسبتا" عريضي در دو انتهاي ژل فوکوس نشوند. به همين دلايل نمک اضافي موجود در نمونه ها يا بايد خارج شوند يا به کمترين حد ممکن تقليل داده شوند. همانطور که قبلا" اشاره شده است بايد غلظت نمک موجود درنمونه کمتر از 40 ميلي مولار باشد. زمانيکه نمونه در خيساندن ژل بار گيري مي شود بايد غلظت نمک کمتر از 10 ميلي مولار باشد.
براي نمک زدايي از روشهاي مختلفي مي توان استفاده کرد که رايجترين آنها استفاده از دياليز, تغليظ کننده هاي غشايي, ژل فيلتراسيون و رسوب دهي است. دياليز روشي بسيار کارآمد است که در آن کمترين مقدار از نمونه از دست داده ميشود. اما داراي روندي طولاني مدت است و احتيآج به حجم بالايي از محلول دارد. تغليظ کننده هاي غشايي يا دياليز همراه با سانتريفوژ سريعتر صورت ميگيرد, اما امکان اتصال پروتئين ها به غشا دياليز در اين روش بيشتر است. در ژل فيلتراسيون نيز امکان از دست رفتن پروتئين هاي نمونه زياد است.

3-3-3-4- روشهاي رسوبدهي
در روش هاي آماده سازي نمونه, رسوب دادن پروتئين ها به عنوان يک مرحله ي اختياري تلقي مي گردد. اين روش براي جدا کردن انتخابي پروتئين ها از مواد آلاينده و تداخل کننده در محلول مانند نمک ها, دترجنت ها, اسيد هاي نوکلئيک, و غيره به کار گرفته مي شود. از اين روش براي تغليظ پروتئين هاي موجود در يک نمونه که در حالت عادي بسيار رقيق باشند, نيز استفاده مي شود.
بايد توجه داشت که هيچ روش رسوب دهي به طور کامل کارآمد نيست و برخي از پروتئين ها بعد از رسوب داده شدن مجددا" محلول نمي شوند. به همين دليل بسته به هدف از انجام الکتروفورز دو بعدي استفاده کردن از اين روش را در دستور کار مي توان قرار داد. در صورتيکه هدف از انجام الکتروفورز دو بعدی به دست آوردن کاملترين نمايه دو بعدي يک نمونه باشد, بايد از انجام رسوب دهي صرف نظر کرد.

[Marichka]

روشهاي آشكارسازي پروتئينها بر روي ژلهاي دوبعدي را مي توان به 5 نوع اساسي تقسيم كرد:

رنگ آميزي با رنگهاي آنيونيك نظير كوماسي بلو

رنگ آميزي منفي با كاتيونهاي فلزي مثل رنگ آميزي زينك يا روي

رنگ آميزي Silver يا نقره

فلورسانس

ايزوتوپهاي راديواكتيو با استفاده از اتوراديوگرافي ، فلوروگرافي يا فسفرو ايميجينگ

در اغلب اين روشهاي رنگ آميزي پلي پپتيد هاي تفكيك شده بايد حداقل چند ساعت درمحلولي حاوي اتانول, استيك اسيد و آب تثبيت شوند.
6-1- رنگ آميزي آبي کوماسي و ايميدازول

روش انتخابي برای رنگ آميزی ژل پس از انجام 2D-PAGE بستگی به طبيعت نمونه اوليه و هدف آزمايش دارد. برای شناسايی پروتئين ها با استفاده از ژل های Preparative و طيف سنجی جرمی يک روش رنگ آميزی قابل برگشت مورد نياز است. رنگ آميزی ژل پلی آکريل آميد با آبی کوماسی يا ايميدازول – روی نتايج مطلوبی بدست می دهد که با روشهای طيف سنجی جرمی سازگار است

آبی کوماسی اساساً اولين بار براي رنگ آميزی اسيدی پشم تهيه شد. دو گونه ي مختلف از اين رنگ وجود دارد که به نامهای آبی کوماسی G-250 و R-250 شناخته می شوند و به ترتيب دارای ته رنگ سبز و قرمز هستند. عدد 250 نيز معرف قدرت رنگ است که اولين بار توسط توليد کنندة آن Imperial Chemical Industries مورد استفاه قرارگرفت. اگر چه اين شرکت ديگر رنگ را توليد نمی کند ولی علامت تجاری اين محصول به آن تعلق دارد. روش رنگ آميزی رايج ژلهای پلی آکريل آميد با آبی کوماسی که در ترکيب با اسيد استيک و متانل بکار مي رود، سالهاست که مورد استفاده قرار می گيرد. رنگ کوماسی آبی G-250 با اسيدهای آمينه قليايی از جمله آرژی نين ، تيروزين ، ليزين و هيستيدين ايجاد کمپلکس می کند. اما رنگ شديد زمينه و متعاقب آن نياز به مراحل متعدد رنگ زدايی از نکات منفي اين روش است.

روش رنگ آميزی ايميدازول - روی که توسط Ortiz و همکارانش ابداع شد يک روش رنگ آميزی نگاتيو است که در آن زمينه ي ژل به جاي پروتئين ها رنگ می شود. در اين روش در مناطقی از ژل که حاوی پروتئين نيستند, کمپلکسي از "SDS" و ايميدازول روی رسوب ميکنند, که يک زمينه ي سفيد کدر روی ژل ايجاد می کند. مناطقی از ژل که حاوی پروتئين هستند شفاف باقی می مانند. اين روش رنگ آميزی به حساسيت روش نقره است و تنها نيم ساعت طول می کشد. علاوه بر اين ، نيازی به تثبيت پروتئين ها در ژل وجود ندارد. برهم کنشی بين رنگ و پروتئين وجود ندارد ودر صورت نياز، ژل را کاملاٌ می توان رنگ زدايی کرد. در اينجا هر دو روش شرح داده می شود . اين روشها را برای ژلهای 2-D آناليتيکال و ژلهای SDS-PAGE هم می توان بکار برد. برای ژلهای نازک تر ( کمتر از يک ميلی متر ) زمان انکوباسيون در روش ايميدازول- روی را می توان کاهش داد.

همة محلولها بايد در ظروف شيشه ای و با آب مقطر ديونيزه تهيه شوند. محلولهای رنگ آميزی آبی کوماسی G-250 عبارتند از محلول تثبيت کننده و محلول رنگ آبی کوماسی G-250. محلول های روش رنگ آميزی منفی ايميدازول-روی عبارتند از محلول کربنات سديم، محلول ايميدازول SDS ،محلول استات روی. هرگونه ذرات معلق بايد توسط کاغذ ----- Whatman شماره 1 صاف شود. در اين روش ها تمام محلول ها و ژلها بايد با دستکش کار شوند و تمام مراحل کار در دمای اتاق و در ظروف رنگ آميزی و روی شيکر[1] انجام شود.

در روش رنگ آميزی با آبی کوماسی G-250, تثبيت ژل بلافاصله پس از الکتروفورز انجام می شود. با اين وجود بايد توجه داشت که مرحله تثبيت کردن در اين روش رنگ آميزی يک ضرورت نيست.

مرحله تثبيت ژل در روش ايميدازول-روی ضروری نيست و ژلها بلافاصله پس از الکتروفورز رنگ آميزی می شوند. برای مشاهده ي بهتر، رنگ آميزی ژل در يک زمينه تيره برای تشخيص نحوه ي ظهور رنگ ايده آل خواهد بود. هنگامی که وضوح مطلوب بر روی ژل مشاهده شد پروتئين ها بصورت مناطق شفاف در يک زمينة مات سفيد خود را نشان می دهند.

نکته ها :

رنگ آميزی با آبی کوماسی R-250 با روشهای طيف سنجی جرمی سازگاراست.

تفاوتهايی در حساسيت و زمان رنگ آميزی روشهای شرح داده شدة فوق وجود دارد. تجربه نشان داده است که حساسيت روش رنگ آميزی ايميدازول روی به اندازة روش نقره است (10-1 نانوگرم BSA ) و حدود نيم ساعت طول می کشد. در بين روشهای فوق ، روش رنگ آميزی منفی از همه سريعتر و حساستر است. اما اين ژلها اندکی شکننده تر بنظر مي رسند و درصورت نگهداری طولانی مدت مستعد خشک شدن هستند. ضمناً برای مشاهده نياز به زمينة تيره دارند. روش استاندارد کوماسی R-250 از بقيه حساسيت کمتری دارد و الکل زيادی نيز مصرف می کند.

اگر با ژل ها با ملايمت رفتار نشود ترک می خورند و می شکنند. اگر چنين اتفاقاتی برای ژل زياد روی می دهد اکريل آميد را با دورآکريل[2] جايگزين کنيد.

ظرف رنگ آميزی بايد به گونه ای انتخاب شود که اندکی بزرگتر از ژل باشد. ژلها به ويژه ژلهای بزرگ، بايد در ظروف جداگانه رنگ آميزی شوند. ظروف پلاستيکی مناسب برای رنگ آميزی ارجحيت دارند اما ظروف شيشه ای نيز مناسب هستند .

طيف سنجی پپتيدی و طيف مربوط به ترادف پپتيدها را با کيفيت خوبی می توان از پروتئين بدست آمده از يک الی چهار نقطه بدست آمده از ژلهای مشابهی که با هرکدام از روشهای رنگ آميزی گفته شده در اين بخش رنگ شده باشند بدست آورد. آبی کوماسی را می توان در طی هضم داخل ژل توسط تريپسين، با کمک حلالهای آلی از بين برد. تکه ژلهايی که توسط ايميدازول- روی رنگ آميزی شده اند را می توان پيش از قراردادن در معرض تريپسين، توسط اسيد سيتريک 2% رنگ زدايی کرد. البته اين کار ضروری نيست . بايد توجه نمود که رنگ آميزی نقره نيز با اعمال تغييراتی می تواند با طيف سنجی جرمی سازگار شوند.
6-2- روش رنگ آميزی کوماسی کلوئيدی:

در سال 1985 Neuhoff روشی حساس برای رنگ آميزی پروتئين در ژلهای آکريلاميد بر پاية ويژگی کلوئيدی آبی کوماسی G-250 ارائه کرد. اين روش درکمتر از يک ساعت پروتئين ها را در يک زمينه تميز و با حساسيتی درحدود روش نقره رنگ آميزی می کند. اين روش بعداً توسط همان گروه بهبود يافت.

افزودن متانل و سولفات آمونيوم به محلولی از آبی کوماسی G-250 در اسيد فسفريک رقيق، رنگ مذکور را به سمت شکل کلوئيدی آن سوق می دهد. در طی رنگ آميزی، تعادلی بين اشکال کلوئيدی وفرم پراکنده مولکولی رنگ وجود دارد. فرم پراکنده رنگ وارد ماتريکس ژل می شود و پروتئين ها را رنگ می کند. حال آنکه فرم کلوئيدی بيرون نگه داشته می شود و به اين ترتيب از رنگ آميزی زمينه پرهيز می شود.

پروتکل های متعددی برای رنگ آميزی با کوماسی و نيز تعداد مختلفی رنگ کوماسی وجود دارد. اين روشها سريع و ارزان هستند هرچند که مرحله تهيه رنگ می تواند اندکی همراه با آلودگی با رنگ باشد. بهتر است محلول رنگ را به فواصل زمانی مشخصی تجديد کرد چون رنگ کهنه حساسيت خود را از دست می دهد. همچنين می توان محلولهای آماده رنگ را البته با قيمت بيشتر خريداری کرد. اغلب شرکتهايی که اين رنگها را توليد می کنند ادعا می کنند که اين رنگها از رنگهای کوماسی مرسوم حساستر هستند و رنگ زدايی کمتر احتياج دارند و بعلاوه ، مواد غير پروتئينی از جمله پلی ساکاريدها را هم رنگ می کند.

تمام مراحل کار روی يک شيکر چرخان با دور ملايم انجام می شوند. بدنبال الکتروفورز، ژل را در محلول رنگ کوماسی کلوئيدی قرار می گيرد. محلول رنگ را پيش از استفاده نبايد صاف کرد. ژل حدود 6 ساعت يا شب تا صبح درمحلول رنگ قرار داده می شود. در انتها ژل چندين بار با آب مقطر شسته می شود تا زمينة ژل شفاف شود .
6-3- رنگ آميزي نيترات نقره

رنگ آميزي نقره ژلهاي پلي آکريل آميد اولين بار در سال 1979 توسط Switzer و همکارانش، معرفي شد، و به دليل حساسيت بالاي آن به سرعت عموميت پيدا کرد. حساسيت اين روش حدودا" صد بار بيشتر از روش رنگ آميزي با آبي کوماسي است. با اين وجود، دستورالعمل هاي اوليه رنگ آميزي نقره خالي از اشکال نبودندو رنگهاي پس زمينه روي ژل و متعاقباً کاهش حساسيت و کاهش تکرارپذيري مکرراً تجربه مي شد.

اين موضوع منجر شد به اينکه بسياري از نويسندگان پروتوکل هاي اصلاح شده اي را پيشنهاد کنند بنحوي که امروزه بيش از يکصد پروتوکل مختلف براي رنگ آميزي نقره در منابع علمي يافت مي شود. با اين وجود ، تمام اين روشها بر پايه اصول مشترکي قرار دارند

مرحله اول عبارتست از تثبيت يا fixation و هدف آن غيرمحلول نمودن پروتئين ها در درون ژل و نيز شستن ترکيبات تداخل کننده اي است که در ژلهاي 2-D وجود دارند, از جمله گلايسين ، تريس ، SDS و کريرآمفولايت هايي که در ته ژلها وجود دارند.

مرحله دوم حساس نمودن است و هدف از اين مرحله افزايش دادن امکان ظهور نقاط در مراحل بعدي است. ترکيبات بي شماري براي اين منظور پيشنهاد شده اند. تمام اين ترکيبات به پروتئين ها متصل مي شوند و همچنين قادرند که به يون نقره متصل شوند و يا اينکه يون نقره را به نقره فلزي يا سولفيد نقره تبديل کنند. مرحله حساس نمودن گاهي با مرحله فيکس کردن همزمان انجام مي شود.

مرحله سوم اضافه کردن نقره است که در اين مرحله مي توان از نيترات نقره ساده يا نقره آمونياکي استفاده کرد.

مرحله چهارم و آخر عبارتست از ظهور ژلهايي که در نيترات نقره غوطه ور بوده اند. محلول ظهور حاوي فرم آلدئيد ، کربنات و تيوسولفات است. استفاده از ترکيب اخير که توسط Blum و همکاران معرفي شده است باعث کاهش قابل ملاحظه اي در پس زمينه و نيز ظهور کامل تصوير مي شود. در ژلهايي که در محلول نقره آمونياکي بوده اند محلول ظهور بايد حاوي فرمالدئيد و اسيدسيتريک باشد. براي کاهش رنگ زمينه همچنين مي توان ژل را پيش از مرحله ظهور مختصراً در تيوسولفات قرار داد يا اينکه آنرا درمحلول ظهور لحاظ کرد. زماني که حدمطلوب ظهور تصوير بدست آمد، با قراردادن ژن در محلول متوقف کننده از ادامه ظهور جلوگيري مي شود. اين محلول عموماً محتوي اسيداستيک و يک آمين است که pH آنرا به 7 برساند. تثبيت نهايي تصوير ژل با شستن کامل آن در آب بدست مي آيد.

عموما" از ظروف شيشه اي يا ظروف دردار پلي اتيلن براي رنگ آميزي نقره استفاده مي شود. ظروف پلاستيکي هرچند ارزانتر هستند ولي تميز کردن آنها سخت تر است. همچنين بسيار بايد مراقب بود که خراشيده نشوند چراکه اين خراشها مخزن نقره خواهند شد و در رنگ آميزي اختلال ايجاد خواهند کرد. باقيمانده نقره را به سادگي مي توان از اين ظروف پلاستيکي توسط يک پارچه نرم آغشته به اتانل پاک کرد. اگر اين روش کافي نبود مي توان با محلول احيا کننده Farmer رنگ را به سادگي پاک نمود. ترکيبات اين محلول عبارتند از : 1/0 درصد کربنات سديم ، 3/0 درصد هگزاسيانوفرات[III] پتاسيم، و 6/0 درصد تيوسولفات سديم . در انتها شستن جعبه با آب و اتانل اين پروسه را کامل مي کند.

مواد مورد استفاده در اين روش بطور کلي بايد داراي رتبه استاندارد pro-analysis باشند:

آب بايد بوسيله رزين هاي تعويض يوني خالص شده باشد و با داشتن مقاومت بيشتر از پانزده مگااهم بر سانتيمتر (>15MΩ/cm) داراي کيفيت مناسب باشد. استفاده از آب مقطر مي تواندهمراه با نتايج غيرقابل پيش بيني باشد.

از محلول 40%-37 فرمالدئيد استفاده مي شود. اين محلول در دماي اتاق تا ماه ها پايدار است. نگهداري اين محلول در دماي 4 درجه سانتيگراد منجر به پليمريزه شدن و رسوب آن مي شود.

تيوسولفات سديم بصورت محلول 10% وزن به حجم (w/v) پنتاهيدراتِ تيوسولفات سديم در آب مورد استفاده قرارمي گيرد. مقادير کمي از اين محلول مثلاً 10 ميلي ليتر، بصورت هفتگي تهيه و در دماي اتاق نگهداري مي شود.

گلوتارآلدئيد : بصورت محلول 50% خريداري ميشود و در دماي 4 درجه سانتيگراد تا ماه ها نگهداري مي شود. گلوتارآلدئيد مورد استفاده بايد از کيفيت خوبي برخوردار باشد اما درهرحال استفاده از نوع Microscopy-grade آن لزومي ندارد. از محلول هاي زرد رنگ آن نبايد استفاده کرد.

اتانل 95% را مي توان بدون هيچ محاسبه حجم بکار برد و نيز نيازي به اتانل خالص نيست. استفاده از الکل هاي تقليبي (denatured) توصيه نمي شود.

محلول2 مولار اسيدسيتريک را مي توان تهيه و تا ماه ها در دماي اتاق نگهداري کرد.

محلول استات پتاسيم : غلظت 5 مولار تا ماهها در دماي اتاق قابل نگهداري است.

محلول يک نرمال نيترات نقره (Fluka) از پودر آن ارزانتر است و تا ماهها در يک ظرف تيره در يخچال قابل نگهداري است.

محلول يک نرمال هيدروکسيدسديم به کار مي رود.

محلول 5 نرمال هيدروکسيد آمونيوم را مي توان تهيه و در يخچال نگهداري کرد.

براي رنگ آميزي هر ژل ، حجم محلول مورد استفاده در هر مرحله بايد حداقل پنج برابر حجم ژل باشدبه طوريکه محلول کاملا" ژل را بپوشاند. تعدادي از پروتکلهايي که مي توانند مورد استفاده قرار بگيرند در ذيل ملاحظه مي شوند

6-3-1-1- رنگ آميزي نقره آمونياکي

محلول فيکساسيون که عبارتست از 25% حجمي اتانل و 4% حجمي فرمالدئيد.

محلول حساس کننده حاوي 05/0 درصد (w/v) 2-7 نفتالن دي سولفات دي سديم محلول نقره آمونياکي که به اين صورت تهيه مي شود: 480 ميلي ليتر آب درون يک فلاسک ريخته مي شود و با همزن مغناطيسي شديدا" مخلوط مي شود.. سپس به آن به ترتيب 5/7 ميلي ليتر محلول يک نرمال هيدروکسيد سديم ، 5/7 ميلي ليتر محلول 5 نرمال هيدروکسيد آمونيوم و 12 ميلي ليتر محلول يک نرمال نيترات نقره افزوده مي شود. درحين افزودن محلول نيترات نقره يک رسوب قهوه اي بطور گذرا پديدار مي شود که بايد ظرف چند ثانيه ناپديد شود. محلول مورد استفاده بايد کاملاً شفاف باشد. اين محلول براي رنگ آميزي 4 ژل کوچک کافي است.

محلول ظهور حاوي يک ميلي ليتر محلول 37% فرمالدئيد و 180 ميکروليتر اسيد سيتريک2 مولار در يک ليتر مي باشد .

محلول توقف حاوي بيست ميلي ليتر اسيداستيک و 5 ميلي ليتر اتانل آمين در ليتر است.

اين روش مبني بر روش Eschenbruch و Bürk است که در کليات آن تغييراتي ايجاد شده است. براي حصول نتايج مطلوب تغييراتي بايد در سطح قالب ريزي ژل ايجاد شود. بدين ترتيب که بجاي استفاده از بيس اکريلاميد از پيپرازين دي اکريلاميد (PDA) استفاده مي شود. همچنين تيوسولفات نيز در مرحله پليمريزاسيون به ژل افزوده مي شود. درعمل ، سيستم آغازگر متشکل از يک ميکروليتر TEMED، 10ميکروليتر محلول 10% تيوسولفات سديم و 10 ميکروليتر محلول 10% پرسولفات آمونيوم به ازاي هرميلي ليتر از مخلوط ژل مي باشد. اين مقادير متضمن شکل گيري صحيح ژل و حداقل رنگ زمينه درطي رنگ آميزي مي باشد.

بعد از الکتروفورز ، روش رنگ آميزي نقره به شرح زير انجام مي شود :

قالب ژل را بازکنيد و ژل را 5 تا 10 دقيقه در آب بشوييد.

ژل را يک ساعت درمحلول فيکس کننده قراردهيد

دو مرحله پانزده دقيقه اي ژل را درآب بشوييد.

ژل را در محلول حساس کننده از شب تا صبح قراردهيد.

شش مرحله بيست دقيقه درآب بشوييد.

درمحلول نقره آمونياکي بمدت 30 تا 60 دقيقه قراردهيد.

شش تا بيست دقيقه در آب بشوييد.

ژل را درمحلول ظهور ظاهر کنيد.

ظهور را با محلول توقف خاتمه دهيد. ژل را نيم تا يک ساعت در اين محلول قرار دهيد.

پيش از خشک کردن يا دانستيومتري ، ژل را چندبار با آب بشوييد.



6-3-1-2- محلول هاي مورد نياز براي روش رنگ آميزي نقره سريع :

محلول فيکس : 5% اسيداستيک ، 30% اتانل

محلول حساس کننده : 2 ميلي ليتر محلول 10% تيوسولفات سديم در ليتر.

محلول نقره : 7/0 ميلي ليتر محلول 37% فرمالدئيد و 5/12 ميلي ليتر محلول يک نرمال نيترات نقره در ليتر.

محلول ظهور : 30گرم کربنات پتاسيم خشک ، 250 ميکروليتر محلول 37% فرمالدئيد و 125 ميکروليتر محلول 10% تيوسولفات سديم در ليتر.

محلول توقف : 40گرم تريس و 20 ميلي ليتر اسيداستيک در ليتر.

اين پروتکل براساس روش Blum و همکاران که در آن تغييراتي داده شده است, انجام مي شود.

ژل را 3 تا 30 دقيقه درمحلول فيکس کننده قراردهيد.

ژل را با آب 2 بار و هر مرتبه 10 دقيقه بشوييد.

براي حساس کردن ژل آنرا يک دقيقه درمحلول حساس کننده قرار دهيد.

1 دقيقه در آب قرار دهيد.

حداقل 30 دقيقه در محلول نقره قراردهيد.

ژل را 5 الي 15 ثانيه در آب بشوييد.

تصوير را درمحلول ظهور ظاهر کنيد. اين مرحله 10 الي20 دقيقه طول مي کشد .

ظهور را به مدت 30 الي 60 دقيقه با محلول توقف خاتمه دهيد.

ژل را پيش از خشک کردن يا دانسيتومتري چندبار با آب بشوييد.



6-3-1-3- رنگ آميزي نقره ژلهاي داراي فيلم نگهدارنده:

محلول فيکس : 5% اسيداستيک ، 30% اتانل

محلول حساس کننده : 5/0 مولار استات پتاسيم ، 5/0 درصد گلوتارالدئيد ، 25% اتانل و 3 گرم در ليتر تتراتيونات پتاسيم (نکته 10 و 11 را ببينيد).

محلول رنگ آميزي نقره : 5/0 ميلي ليتر فرمالدئيد 37% و 5/12 ميلي ليتر محلول نقره يک نرمال در يک ليتر محلول.

محلول ظهور : 30گرم کربنات پتاسيم خشک ، 250 ميکروليتر محلول 37% فرمالدئيد و 125 ميکروليتر محلول 10% تيوسولفات سديم در ليتر.

محلول توقف : 40گرم تريس و 20 ميلي ليتر اسيداستيک در ليتر.

در اين روش تنها در هر ظرف مي توان يک ژل را رنگ آميزي کرد.

ژل را فيکس کنيد (3*30 دقیقه).

ژل را 30 الي 60 دقيقه درمحلول حساس کننده قراردهيد .

در آب بشوييد (15 * 4 دقيقه ).

بمدت 5 الي 10 ثانيه با آب بشوييد ( نکته 8 را ببينيد).

با استفاده از محلول توقف ظهور بمدت 30 الي 60 دقيقه ظهور را متوقف کنيد.

پيش از خشک کردن يا دانسيتومتري از ژل چندبار آنرا در آب بشوييد.

نکته ها :

تفاوت در پروتکل هاي مختلف رنگ آميزي نقره يا مربوط به زمان هرمرحله و يا در ترکيب محلولهاي هرمرحله هستند. تغييرات عمده در ارتباط با غلظت معرف نقره، يا ماهيت و غلظت محلول حساس کننده مي باشند. تنها موارد معدودي از مقايسه پروتکل هاي رنگ آميزي نقره منتشر شده اند . از ميان اين مقايسات ، پروتوکل هاي منتخب در بخشهاي قبلي ارائه شدند. انتخاب يک پروتوکل به امکانات آزمايشگاهي يک آزمايش و نيز به نيازهاي آزمايشگر (سرعت ، قابليت تکرار و غيره ) بستگي دارد. رهنمود هاي زير را مي توان در اين رابطه پيشنهاد کرد :

حداکثر حساسيت از يک روش به روش ديگر تفاوت گسترده اي ندارد. تفاوتها اصلي در يکنواختي رنگ آميزي از يک پروتئين به پروتئين ديگر ، قابليت تکرار در رنگ آميزي ، سرعت روش، و انطباق آن بر پروتکل هاي مختلف 2-D است.

بطور کلي، روشهايي که در آنها از نقره آمونياکي استفاده ميشود نتايج بسيار يکساني بدست مي دهند و آثار رنگي (Color Effects) آن حداقل هستند و بنابراين براي ژلهاي 2-D که در آنها از محدوده وسيع pH استفاده مي شود بسيار توصيه مي شوند. با اين وجود ، اين روشها داراي نقصهاي کوچکي هستند که مانع استفاده عمومي آنها مي شود.

معرف نقره نسبت به غلظت آمونياک بسيار حساس است. از آنجا که آمونياک بسيار فرار است باعث مشکلاتي در تکرار پذيري اين روش در طي زمان مي شود. با استفاده از محلولهاي آمونياک تيترشده تجارتي مي توان تا حدود زيادي اين مشکلات را برطرف نمود.

نقره آمونياکي با تمام سيستم هاي ژلهاي SDS سازگار نيست. سيستم هايي که در آنها از Tricine يا Bicine بعنوان يون دنبال کننده استفاده مي شود با رنگ آميزي نقره آمونياکي سازگار نيستند.

رنگ آميزي نقره آمونياکي براي ژلهايي که فيلم نگهدارنده دارند توصيه نمي شود. در چنين مواردي آينه هاي نقره اي در ژل مکرراً مشاهده مي شود.

پروتکل هاي مناسب براي رنگ آميزي نقره آمونياکي عموماً زمانبر هستند. بعلاوه ، با استفاده از ژلهاي دست ساز ( غيرخريداري ) که در آنها از PDA بعنوان اتصال جانبي و نيز از تيوسولفات در مرحله پليمريزاسيون استفاده شده است نتايج مطلوب تري بدست مي آيد. اين موضوع مانع استفاده از ژلهاي تجارتي مي شود. بعلاوه اين پروتوکلها زماني بهترين نتايج را بدست مي دهند که از آلدئيدها ( فرمالدئيد يا گلوتارالدئيد ) بعنوان فيکس کننده و يا حساس کننده استفاده شود. ولي اين مواد مانع از بازيافت پروتئين هاي رنگ آميزي شده با نقره براي استفاده هاي بعدي مثلاً در Mass Spectrometry مي شود.
6-4- رنگ آميزي فلئورسانس

رنگ آميزي با رنگ هاي فلئورسانت, نظير SYPRO Ruby روشي بهينه شده براي آشکارسازي پروتئين ها در الکتروفورز دو بعدي است. اين رنگها با تجارب مربوط به پروتئوميکس بسيار سازگار هستند. حساسيت رنگ SYPRO Ruby قابل مقايسه با رنگ اميزي نقره است و بر خلاف نيترات نقره داراي محدوده ي ديناميکي گسترده اي است. به همين دليل امکان تعيين کميت و اندازه گيري دقيق را مي دهد. رنگ آميزي با SYPRO Ruby با روشهاي طيف سنجي جرمي نيز سازگار است.

تغييري هوشمندانه در الکتروفورز دوبعدي با استفاده از رنگ هاي فلئورسانس موجب ابداع روشي جديد به نام الکتروفورز ژل افتراقي[3] يا DIGE شده است. در اين روش پروتئين ها در هر يک از دو نمونه مورد مقايسه با رنگ فلئورسانس متفاوتي برچسب گذاري مي شوند. سپُ آنها بر روي يک ژل تفکيک مي شوندو با آشکارسازي تفاوت بين دو نمونه مورد مقايسه قرار مي گيرد. از اين طريق اختلاف ناشي از استفاده از ژل هاي متعدد از بين مي رود.

[Marichka]

اين روش در ميان روش هاي صاف كردن دائمي مو روش نسبتا جديد و گرانقيمتي مي باشد كه اسامي ديگري مانند « روش ژاپني » و «روش گرمائي» مترادف آن به شمار مي روند.
در صورتي كه اين روش به درستي انجام شود نتايج بهتري در مقايسه با روشهاي قديمي در زمينه سلامت و زيبائي مو دربرخواهد داشت اما در صورتي كه اين كار توسط اشخاص ناوارد انجام گردد مو آسيب ديده و استفاده كننده بد بين خواهدشد.

اين فرايند در سه مرحله انجام مي گردد:
1- بعد ازانجام عمليات شستشو و كانديشن كردن، با استفاده از لوسيون ويژه اي تنشهاي داخلي مو از بين برده مي شود. ماده موثره(Active ingredient) اين لوسيون، «آمونيم تيوگليكولات» مي باشد.
2- ساختمان داخلي مو به واسطه حرارت و فشار ناشي از اتوهاي پهن از جنس سراميك با دماي بالا (در دماي 170 تا230 درجه سانتي گراد) تغيير ساختار مي دهد.
3- در مرحله آخر ساختار داخلي مو با يك لوسيون خنثي كننده شامل مواد اكسيد كننده و يا از طريق اكسيداسيون با هوا (Air oxidation) به فرم راست شده پيكربندي مي گردد.
يادآوري ميشود که هيچ يك از روشهاي آرايشي مو اثر هميشگي ندارند. بنا براين بين دو لغت دائمي(Permanent) و هميشگي (Forever) بايد تمايز قائل شد. زيرا: موبا طبيعت اوليه خود مرتب رشد مي كند.
اين روش بسته به سرعت رشد مو و درجه انحناي(Degree of curliness) موي تازه رشد كرده 4 تا 8 ماه دوام دارد.

محدوديت هاي اين روش:
1- سه تا پنج ساعت زمان بنابراين اين روش برای خردسالان ، سالمندان، افراد دارای كمردرد و به طورکلی کسانی که نمی توانند به هردليلی برای اين مدت طولانی روی صندلی بنشينيد توصيه نمی شود
2- صرف هزينه اي بالغ بر 200 تا 500 دلار (بله گران قيمت است)!
3- لازم به ذكر است كه اين زمان و هزينه را به طور متوسط هر شش ماه يك بار بايد متحمل شويد!
خصوصيات موئي كه با اين روش صاف شده: ( البته اگر به درستي انجام شود)!!
· براي مدت طولاني ساختار راست شده (Pin straight) خود را حفظ مي كند.
· عاري از فرهاي نامطلوب(Frizz free)
· نرم و درخشنده به لطافت ابريشم (Silky soft and shiny)

چه كساني مي توانند از اين روش استفاده كنند؟
با اين روش موئي كه حالت فر (Curly)، مواج(Wavy) و يا وزوزي(Frizzy) است صاف و هموار مي گردد.
حتي اگر موي شما قبلا رنگ، هاي لايت، دكلره و يا حتي با مواد شيميائي فر شده مي توانيد از اين روش استفاده نمائيد. به شرطي كه موي شما خيلي تخريب نشده باشد. (لازم به توضيح است موئي كه با اين روش هاي شيميائي دستكاري مي شود حتي در بهترين شرايط كمابيش آسيب مي بيند)!!
· حتما قبل از استفاده از اين روش از آرايشگرخود بخواهيد قبل از شروع، اين كار را بر روي چند تار موي شما امتحان كند. تا مطمئن شويد موي شما به اين روش جواب مي دهد. به اين كار آزمون تارمو(Strand test) گفته مي شود.

چه كساني نمي توانند از اين روش استفاده كنند؟
موي آفريقائي ها يا شبيه آن (Afro hair) كه به علت زمخت بودن فر مو با اين روش، به خوبي نتيجه نمي گيرند.
كساني كه قبلا از صاف كننده هاي شيميائي حاوي هيدروكسيد ( Lye straighteners)
استفاده نموده اند نمي توانند از اين روش استفاده نمايند. (اگرماهيت شيميائي صاف كننده اي را كه استفاده كرده ايد نمي دانيد، به خاطر بياوريد آيا دفعه قبل كه مويتان را با مواد شيميائي صاف كرديد موي شما دوبار شامپو شده بود يا يك بار؟ صاف كننده هاي حاوي هيدروكسيد قبل و بعد از استعمال لوسيون احيا كننده نياز به شامپو زدن دارند).

آزمون تارمو (Strand test) را فراموش نكنيد!

نكات مهم
تنها كساني مي توانند مسئوليت انجام اين تكنيك را به عهده بگيرند كه:

اولا: زيبائي شناس واقعي و داراي گواهينامه معتبر ( Licensed cosmeticologist) باشند.
ثانيا: براي انجام اين تكنيك، با يكي از دو سيستم زير آموزش ديده باشند:
Yuko System
و
Liscio Thermal Reconditioning
زيرا تنها اين دو كمپاني، در جهان صاحب تكنولوژي صاف كردن دائمي مو با روش ژاپني مي باشند.

مراقبت از مو بعد از انجام اين عمل:
بعد از اين عمل، مو تا 48 الي 72 ساعت نبايد شامپو و يا حتي خيس شود.
بعد از اين عمل، مو تا يكي دو هفته نبايد رنگ و يا هاي لايت شود.

حالت هاي ويژه:
· انجام اين عمل بر روي موي هايلايت شده مهارت خاصي لازم دارد زيرا قسمتهائي كه بيشتر هايلايت شده اند بيشتر تحت تاثير فرايند قرار گرفته و سايه متفاوتي ايجاد خواهد نمود. براي جلوگيري از اين حالت بايد مثلا محلول ملايمتر، زمان كمتر و يا دماي پائينتري استفاده گردد كه اين، به تكنيك انجام دهنده روش بر مي گردد.
· بنابر اظهار سازنده سيستم، هيچ گونه گواه پزشكي دال بر خطرناك بودن اين روش براي خانمهاي باردار وجود ندارد. (قابل ذكر است كه اين سيستم در سال 1992 در US Patent به ثبت رسيده است.)

[Marichka]

اسيد هاي آمينه واحد هاي سازنده پروتئين ها هستند . بعضي از اسيدهاي آمينه در داخل بدن انسان توليد ميشوند و به همين جهت اسيدهاي آمينه غير ضروري ناميده مي‌شونذ. ال-تيروزين يكي از همين اسيدهاي آمينه است كه در داخل بدن از اسيد آمينه ديگري به نام فنيل‌آلانين ساخته ميشود.


تيروزين در ساختمان اكثر پروتئين‌هاي بدن بكار مي‌رود . همچنين اين اسيدآمينه در ساختمان بسياري از نوروترانسميترها نظير ال‌دوپا ، دوپامين ، نوراپي‌نفرين و اپي‌نفرين بكار رفته است.

ال‌-تيروزين به سبب نقشي كه در ساختمان نوروترانسميتر ها دارد ممكن است در بروز و بهبود بيماري هايي نظير پاركينسون و افسردگي و بسياري ديگر از بيماري هاي روحي موثر باشد.

دانسته ها حاكي از آن است كه ال-تيروزين ميتواند براي افراد مبتلا به بيماري روحي افسردگي مفيد باشد و موجب بهبود اين بيماري گردد. تحقيقات اوليه نشان ميدهد كه ال تيروزين ميتواند به افراد مبتلا به بيماري‌هاي مغزي مانند آلزايمر كمك كند. همچنين به سبب نقش اين اسيد آمينه در ساختمان اپي نفرين و نوراپي نفرين مشخص شده است كه اين اسيد آمينه ميتواند در كاهش استرس هاي روحي و فيزيكي و محيطي نقش داشته باشد.

ال‌-تيروزين در داخل سول هاي پوستي به ماده اي بنام ملانين تبديل ميشود. ملانين ميتواند از پوست افراد در مقابل اشعه فرابنفش محافظت نمايد. ال-تيروزين همچنين در ساختمان هورمون هاي تيروئيدي كه نقش مهمي را در متابوليسم بدن بر عهده دارند استفاده شده است.

افرادي كه به دليل ابتلا به بيماري هاي كليوي بطور روزانه مقدار زيادي پروتئين دفع ميكنند در معرض كمبود اسيدهاي آمينه از جمله اسيد آمينه تيروزين قرار دارند. همچنين بعضي از افراد با نوعي نقص مادزادي بنام فنيل‌كتونوري زاده مي‌شوند. اين افراد توانايي متابوليزه كردن اسيدآمينه فنيل‌آلانين را ندارند. چنانچه اين بيماري كنترل نشود ميتواند موجب بروز عقب ماندگي ذهني در افراد گردد. به علت عدم مصرف غذاهاي حاوي فنيل الانين بسياري از افرادي كه به فنيل كتونوري مبتلا هستند دچار كمبود هورمون هاي تيروئيدي نيز مي باشند. بعضي از آزمايشات نشان داده است كه استفاده از مكمل هاي ال-تيروزين ميتواند مبتلايان به كمبود هورمون هاي تيروئيدي را ياري نمايد اگر چه بعضي از آزمايشات نيز اين امر را تائئيد نمي كنند.

محصولات لبني و گوشت و ماهي و گندم و جو داراي مقادير زياد پروتئين‌هايي هستند كه در ساختمان شان تيروزين بكار رفته است.

همچنين مدارك كمي هم در مورد نقش مثبت استفاده از تيروزين در كمك به افراد در حال ترك الكل و همچنين مبتلايان به پاركينسون وجود دارد.

آنچه نبايد از نظر دور داشته شود اين است كه ويتامين ب6 و اسيد فوليك و مس براي تبديل ال-تيروزين به نوروترانسميتر ها لازم اند.

[Marichka]

چيتوسان يكي از موادي است كه در تركيب اكثر قرص‌ها و محلول‌هاي كاهش وزن يافت مي‌شود.

چيتوسان در واقع يك تركيب پلي‌ساكاريدي است كه در پوست سخت پوستان يافت‌مي‌شود.


چيتوسان نيز مانند فيبرهاي رژيمي قابل هضم نيست اما تاثيرات مثبتي را بر سيستم معده‌اي-روده‌اي فرد مي‌گذارد.

چيتوسان همچنين بر فعاليت باكتري‌هاي مفيد موجود در روده تاثير مثبت دارد.

اين ماده از پوست سخت پوستاني مانند خرچنگ و ميگو استخراج ميشود.

چيتوسان ماده غذايي ضروري مورد نياز بدن نيست و در اثر عدم استفاده از آن در بدن هيچ مشكلي رخ نخواهد داد.

در بسته بندي هاي تجاري و تبليغات استفاده روزانه 3 تا 6 گرم چيتوسان براي درمان كلسترول بالا و درمان نارسايي كليوي و همچنين كمك به كاهش وزن توصيه ميشود . اما مدارك علمي كمي در تائيد اين ادعاها وجود دارد و هنوز بايد آزمايشات كاملتري در اين زمينه‌ها انجام پذيرد.

در حال حاضر آزمايشات كمي در مورد تاثير اين ماده بر روي انسان انجام شده است اما تحقيقاتي كه در مورد حيوانات انجام شده نشان ميدهد كه استفاده از اين ماده غذايي ميتواند موجب جلوگيري از جذب مواد معدني شود. همچنين از آنجايي كه استفاده از اين ماده غذايي از جذب چربي ها جلوگيري ميكند لذا مصرف قرص هاي حاوي چيتوسان مي‌تواند در دراز مدت موجب كاهش ميزان ذخيره و يا كمبود ويتامين‌هاي محلول در چربي شود.

اگر چه بيان ميشود كه استفاده از مواد حاوي چيتوسان ميتواند تاثيرات مثبتي را برروي باكتري‌هاي مفيد(فلور طبيعي) روده داشته باشد اما بعيد نيست استفاده طولاني مدت از اين مواد موجب بروز ضرر و زيان‌هايي نيز گردد. به همين جهت به افراد دچار سوء جذب روده‌اي توصيه مي‌شود از مكمل‌ها و قرص‌هاي حاوي چيتوسان استفاده نكنند.

در مورد تداخل دارويي هم تا زمان نگارش اين مقاله هيچگونه اطلاعاتي دال بر اين موضوع در دسترس نمي‌باشد.

[Marichka]

در دنياي صنعتي امروز که همه چيز ماشيني و مصنوعي است و حتي مواد غذايي توسط اصول مکانيزه و در مقياس بزرگ تهيه مي شوند، کميت بالاي مواد غذايي توجه به کيفيت را کاهش داده است. امروزه متخصصان علوم تغذيه بر اين باورند که بسياري از بيماري هاي غيرواگير نظير بيماري هاي قلبي و عروقي ، پوکي استخوان ، کم خوني و... بستگي کامل به غذايي دارند که مردم جامعه مصرف مي کنند.در اين ميان بايد چاره اي انديشيد تا بتوان کيفيت غذاهاي صنعتي را به کيفيت غذاهاي خوش طعم و طبيعي زمان هاي قديم بازگرداند. يکي از راهکارهايي که مي توان به اين مهم دست يافت ، غني سازي به معني اضافه کردن مواد مغذي به صورت هدفدار به يک فرآورده غذايي است.حاصل اين روند ايجاد غذايي است که مي توان براي مقاصد خاص تغذيه اي و حتي پزشکي از آن بهره گرفت. از ميان تمام مواد غذايي که مي توان آنها را غني کرد، تخم مرغ جايگاه ويژه اي دارد.در طول 30سال گذشته مصرف تخم مرغ در جهان با نوسانات مختلفي روبه رو بوده است.دليل کاهش مصرف تخم مرغ در طول اين سالها، وجود تصور منفي ارتباط کلسترول تخم مرغ با بروز بيماري هاي قلبي و عروقي بوده است.اين تبليغات سو باعث شده است تا محققان علوم تغذيه مطالعات وسيع و دامنه داري را در اين باره آغاز و ميليون ها دلار را صرف شناخت ارتباط واقعي بين کلسترول تخم مرغ و بروز بيماري هاي قلبي و عروقي کنند.در اين زمينه بايد گفت ملکول کلسترول بر پايه اندازه ذرات و غلظت آنها، به 2جز کلسترول خوب (HDL)و کلسترول بد (LDL)تقسيم مي شود. همبستگي مثبت بين کلسترول خوب و کاهش وقوع بيماري هاي قلبي و عروقي به طور کامل به اثبات رسيده است.نقش منفي ملکول هاي LDLنيز در ارتباط با بروز اين بيماري در حضور راديکال هاي آزاد بروز مي يابد. عوامل مختلفي در بدن منجر به توليد راديکال هاي آزاد مي شوند. واکنش هاي مربوط به زنجيره انتقال الکترون ، آنزيم هاي اکسيداتيو، آلودگي هوا و تابش اشعه خورشيد ازجمله عواملي هستند که باعث توليد راديکال هاي آزاد در بدن مي شوند.در واقع راديکال هاي آزاد ملکول هايي با ميل ترکيبي بالا هستند که اگر مولکولي مشابه خود را در بدن پيدا نکنند، با ساير ملکول هاي موجود در سلول واکنش نشان مي دهند. هنگامي که کلسترول در بدن تحت تاثير راديکال هاي آزاد قرار مي گيرد، اکسيد مي شود و ملکول هاي LDLاکسيده شده را در بدن توليد مي کند. LDLاکسيد شده موجب آسيب رساندن به عروق خوني مي شود که به دنبال آن مونوسيت ها به طرف عروق جراحت يافته مهاجرت مي کنند.اين فرآيند منجر به باريک شدن عروق خوني مي شود و در نتيجه بيماري تصلب شرايين بروز مي کند. به اين ترتيب مشخص مي شود کلسترول تخم مرغ به تنهايي نمي تواند به عنوان يک عامل منفي در بروز بيماري هاي قلبي و عروقي موثر باشد. اين يافته ها منجر شد تا محققان علوم تغذيه و بيوشيمي براي از بين بردن اين تصور منفي در مصرف کنندگان تلاش زيادي انجام دهند و از ترکيبات مختلفي به منظور بهبود ارزش تغذيه اي تخم مرغ و کاهش وقوع واکنش هاي منفي در تخم مرغ استفاده کنند.به اين ترتيب رويکرد اختصاصي در صنعت توليد تخم مرغ به وجود آمد. از دستاوردهاي باارزش اين رويکرد، تحقيقات مختلفي بود که در ارتباط با غني سازي تخم مرغ مطرح شد.
تخم مرغ به اضافه هزاران ماده مغذي با توجه به اهميت ريزمغذي ها در سلامت انسان به دليل دشواري هاي تغيير عادات غذايي مردم ، در ترغيب آنها به مصرف بيشتر مواد غذايي مفيد از جمله سبزي ، ميوه و ماهي در کنار دشواري ها و هزينه بالاي عرضه اين ريزمغذي ها به صورت قرص و کپسول ، متخصصان تغذيه و بهداشت به استفاده از غذاهاي غني سازي شده بويژه شير، پنير و تخم مرغ گرايش يافته اند.در اين ميان ، استفاده از تخم مرغ به دليل ارزش غذايي و اهميت آن در سبد غذايي خانواده ها (که البته به دلايل مختلف از جمله خطر افزايش کلسترول ، مصرف آن کاهش يافته) همچنين به دليل در دسترس بودن و قابليت تبديل آن به محصولات متنوع مورد توجه ويژه اي قرار گرفته است.در حال حاضر کشورهاي پيشرفته به توليد تخم مرغ غني شده با اسيدچرب امگا 3و ديگر مواد مغذي نظير يد، ويتامين E، سلنيوم ، لوتئين ، روي و اسيدفوليک روي آورده اند که اين محصولات در بيشتر کشورهاي اروپايي و امريکايي در سطح وسيع به مصرف کنندگان عرضه مي شود.در کشور ما هم با تلاش آرش قليان چي لنگرودي ، دانشجوي دکتري تخصصي بيماري هاي طيور دانشگاه تهران امکان توليد انبوه تخم مرغ هاي غني شده با ويتامين E، سلنيوم و ساير ريزمغذي ها براي مصارف عمومي و درماني فراهم شده است.به اين ترتيب امکان تامين ريزمغذي هاي مورد نياز بدن و در نتيجه کاهش خطر ابتلا به بيماري هاي حاصل از آن در کشور فراهم مي شود.به گفته قليان چي ، تخم مرغي هاي غني شده در 4نمونه غني شده با سلنيوم و ويتامين E، غني شده با اسيدفوليک ، غني شده با يد و غني شده با روي توليد و براي تاييد نهايي به آزمايشگاه هاي معتبر داخلي و خارج ارائه شده اند.قليان چي مي افزايد: نتايج تستهاي انجام شده روي تخم مرغ غني شده با سلنيوم و ويتامين Eکه از آزمايشگاه يوروفين آلمان ، ارسال شده است ، نشان مي دهد ميزان سلنيوم موجود در اين تخم مرغ 3برابر و ميزان ويتامين Eآن حدود 8برابر افزايش يافته است.در حال حاضر نيز در انتظار دريافت پاسخ آزمايش هاي ديگر تخم مرغ هاي غني شده و کسب مجوزهاي لازم از سوي سازمان دامپزشکي کشور براي توليد انبوه آنها هستيم.تخم مرغ هاي غني شده با ويتامين Eو سلنيوم قرار است امسال در کشور عرضه شود. اين تخم مرغ ها مصرف طبي و عمومي دارند، ضمن آن که از نظر قيمت ، تفاوت چنداني با تخم مرغ هاي معمولي نخواهند داشت.توليد اين تخم مرغها با تغيير در جيره غذايي مرغها و اضافه کردن مواد آلي و متعادل کردن مواد معدني جيره به منظور جلوگيري از تداخل مواد مغذي آن انجام شده است.البته در اين حالت مرغها بايد به مدت 2ماه از اين جيره غذايي استفاده کنند. قليان چي انتخاب ماده اصلي غني کننده تخم مرغ را پس از بررسي و مقايسه هاي مختلف مواد، ممکن دانست و درباره ارزش غذايي تخم مرغ غني شده با ويتامين Eو سلنيوم مي گويد: ويتامين Eکه در بدن توليد نمي شود و بايد از طريق مواد مصرفي وارد بذل شود، به عنوان يکي از قوي ترين آنتي اکسيدان ها محسوب مي شود؛ اين آنتي اکسيدان قوي از آثار مضر راديکال هاي آزاد و متابوليت هاي سمي جلوگيري مي کند و در محافظت از بدن در برابر سرطان بويژه سرطان ريه و سينه ، پيري ، بيماري هاي قلب و عروق ، ديابت ، آرترواسکلروزيس و تقويت سيستم ايمني بدن ، توليد مثل و بسياري از بيماري هاي ديگر اثر مثبت دارد.عنصر سلنيوم نيز که از حدود 50سال پيش مورد توجه قرار گرفته است ، در بسياري از آنزيم هاي بدن نقش دارد و در بيوسنتز تستوسترون و تکامل طبيعي اسپرماتوزوئيد که در باروري مردان نقش بسيار مهم دارد، موثر است.همچنين از سيستم ايمني از دي.ان.اي در برابر آسيب هاي اکسيداتيو محافظت مي کند، ضمن آن که تعداد گيرنده هاي اينترلوکين 2را در سطح لنفوسيت هاي tافزايش مي دهد.اين پژوهشگر با بيان اين که بيشتر مواد غذايي از لحاظ سلنيوم فقير هستند، مي افزايد: سلنيوم در پيشگيري و درمان مبتلايان آرتريت ، روماتيسم ، بيماري هاي مغزي و چشمي ، افسردگي ، اضطراب ، آب مرواريد، بيماري هاي قلبي و سرطان ها بخصوص سرطان ريه ، کولون و پروستات موثر است. اين عنصر استثنايي در دو فرم معدني و آلي وجود دارد.نوع معدني سلنيوم پس از مصرف از بدن دفع مي شود و تنها مقدار کمي از آن به سمت پروتئين سازي سوق پيدا مي کند. به همين دليل در طرح غني سازي تخم مرغ ها از نوع آلي سلنيوم استفاده شده که بيشتر آن در بدن حفظ مي شود و بافتهاي بدن آن را براي مواقع اضطراري مثل استرس ذخيره مي کنند.

[Marichka]

زندگي در جهاني بودن پلاستيك بسيار دشوار است. پلاستيك‌ها د ر توليد هر گونه فرآورده ‌ي صنعتي، از صنعت خودروسازي گرفته تا دنياي پزشكي، به كارگرفته شده‌اند . تنها در ايالات متحده ‌ي امريكا سالانه نزديك 50 ميليون تن پلاستيك توليد مي‌شود. اما اين مواد به عنوان زباله‌هاي پايدار به تجزيه ميكروبي، چالش‌هاي زيست ‌محيطي پيچيده‌اي به بار آورده‌اند. پلاستيك‌ها علاوه بر اين كه جاهاي به خاك‌سپاري زباله را پر كرده‌اند، سالانه در حجمي برابر با چند هزار تن به محيط‌هاي دريايي وارد مي‌شوند. برآورد شده است كه هر سال يك ميليون جانور دريايي به دليل خفگي حاصل از خوردن پلاستيك‌ها به عنوان غذا يا به دام افتادن در زباله‌هاي پلاستيكي از بين مي‌روند.

در سال هاي اخير، كوشش‌هاي قانوني براي جلوگيري از دورريزي پلاستيك‌هاي تجزيه ناشدني، افزايش يافته است. اين كوشش‌ها صنعت‌‌گران پلاستيك را واداشته است تا در پي پلاستيك‌هايي باشند كه پيامدهاي زيست‌محيطي كم‌تري دارند. پلاستيك‌هاي نشاسته‌اي تجزيه‌پذير و پلاستيك‌هاي ميكروبي از دستاورد كوشش‌هاي چند ساله‌ي پژوهشگران اين زمينه‌ي در حال پيشرفت و گسترش است.

در پلاستيك هاي نشاسته‌اي، قطعه‌هاي كوتاهي از پلي‌اتيلن با مولكول‌هاي نشاسته به هم مي‌پيوندند. هنگامي كه اين پلاستيك‌ها در جاهاي به خاك‌سپاري زباله ‌ها، دور ريخته مي‌شود، باكتري‌هاي خاك به مولكول‌هاي نشاسته يورش مي‌برند و قطعه‌هاي پلي‌اتيلن را براي تجزيه‌ي ميكروبي رها مي‌سازند. اين گونه پلاستيك‌ها اكنون در بازار وجود دارند و به ويژه‌ براي پلاستيك‌ها جابه‌جايي و نگهداري مواد عذايي و ديگر وسايل يك‌بار مصرف بسيار سودمند هستند. با اين همه، كمبود اكسيژن در جاهاي به خاك‌سپاري زباله‌‌ها و اثر مهاري قطعه‌هاي پلي‌اتيلن بر عملكرد باكتري‌ها، بهره‌گيري استفاده از اين پلاستيك‌ها را محدود ساخته است.

در سال 1925 ميلادي گروهي از دانشمندان كشف كردند كه گونه‌هاي زيادي از باكتري‌ها ، بسپار پلي‌بي هيدروكسي بوتيرات(PHB) مي‌سازند و از آن به عنوان اندوخته‌ي غذايي خود بهره مي‌گيرند. در دهه ‌ي 1970، پژوهش‌هاي نشان داد كه PHB بسياري از ويژگي‌هاي پلاستيك‌هاي نفتي(مانند پلي‌اتيلن) را دارد. از اين رو، كم ‌كم گفت و شنود پيرامون بهره‌گيري از اين بسپار به عنوان جايگزيني مناسب براي پلاستيك‌هاي تجزيه‌ناپذير كنوني آغاز شد. سپس در سال 1992، گروهي از پژوهشگران ژن‌هاي درگير در ساختن اين بسپار را به گياه رشادي(Arabidopsis thaliana) وارد كردند و به اين ترتيب گياهي پديد آوردند كه پلاستيك توليد مي‌كند.

سال پس از آن، توليد اين پلاستيك سبز در گياه ذرت آغاز شد و براي اين كه توليد پلاستيك با توليد مواد غذايي رقابت نكند، پژوهشگران بخش‌هايي از گياه ذرت (برگ‌ها و ساقه‌ها) را ، كه به طور معمول برداشت نمي‌شوند، هدف قرار دادند. پرورش پلاستيك در اين بخش‌ها به كشاورزان امكان مي‌دهد كه پس از برداشت دانه‌هاي ذرت، زمين را براي برداشت ساقه‌ها و برگ‌هاي داراي پلاستيك درو كنند. پژوهشگران درباره‌ي افزايش مقدار پلاستيك در گياهان، پيشرفت‌هاي چشم‌گيري داشته‌اند. با اين همه، هنوز دشواري‌هايي براي رسيدن به نتيجه‌ي مناسب وجود دارد.

كلروپلاست‌هاي برگ بهترين جا براي توليد پلاستيك به شمار مي‌آيند، اما چون كلروپلاست‌هاي جاي جذب نور هستند، مقدار زياد پلاستيك مي‌تواند فتوسنتز را مهار كند و بازده‌ي محصول را كاهش دهد. بيرون كشيدن پلاستيك از گياه نيز دشوار است. اين كار به مقدار زيادي حلال نياز دارد كه بايد پس از بهره‌گيري، بازيافت شود. بر اساس تازه‌ترين تخمين‌ها, توليد يك كيلوگرم PHB در گياه ذرت در مقايسه با پلي‌اتيلن به سه برابر انرژي بيش‌تري نياز دارد. كشت انبوه ميكروب‌هاي پلاستيك ساز نيز به همين ميزان انرژي نياز دارد.

[Marichka]

اگر چه موادشناسان تنها در چند دهه‌ي گذشته به سوي چندسازه‌ها گرايش پيدا كرده‌اند، طبيعت در خود چندسازه‌هاي بسيار سخت، پيچيده و گوناگوني دارد که از ديدگاه سختي و وزن، مانندي براي آن‌ها نمي‌توان يافت. به هر جاي طبيعت که مي‌نگريم، با يک چندسازه رو به رو مي‌شويم. براي نمونه، صدف‌هاي دريايي از چندسازه‌ي سراميکي سختي ساخته شده‌اند. اين سراميك از لايه‌هايي از بلورهاي سخت تشکيل شده که در زمينه‌ي سيماني نرم‌تري جاي دارند. اين سراميك سخت و پايدار، جاندار درون خود را از آشوب موج نگهداري مي‌کند که پيوسته آن را بر سطح سخره‌ها مي کوبد. بدن ما يك چند سازه است كه از چندسازه‌هايي مانند استخوان، غضروف و پوست درست شده است.

بشر از ساليان دور از چندسازه‌هاي طبيعي بهره گرفته است. کاه که براي ساختن نخستين چندسازه‌ها به كار مي‌رفت، خود نوعي چندسازه است. ابزارهاي چوبي، کفش و لباسي که از پوست جانوران تهيه مي‌شود، همه چندسازه‌هاي طبيعي‌اند. به خاطر اين گوناگوني و ويژگي‌هاي بي‌مانند، موادشناسان تلاش مي‌کنند از اين مواد براي سختي بخشيدن به چندسازه‌هاي ساختگي(مصنوعي) بهره‌ گيرند تا از پيامدهاي زيست ‌محيطي ناگوار ناشي از مواد ساختگي بکاهند. انويرون ( environ ) نمونه‌اي از اين چندسازه‌هاست كه از 40 درصد كاغذ روزنامه، 40 درصد گرد سويا و 20 درصد تركيب‌هاي ديگر (از جمله رنگ‌دهنده‌ها و كاتاليزگري كه در حضور آب كارا مي‌شود و گرد سويا را به رزين دگرگونه مي‌كند) ساخته مي‌شود. فراورده‌ي كار، يك چندسازه‌ي زيستي است كه ظاهري سنگ مانند دارد، اما مانند چوب مي‌توان آن را بريد. از اين چندسازه مي‌توان هر نوع ابزار چوبي را با ظاهري سنگ مانند ساخت.

[Marichka]

چگونه مي‌توان موادي را که سست و شکننده‌اند به موادي سخت و نيرومند دگرگونه کرد؟ با گزينش آميزه‌اي درست از فلزها، رشته‌ها، پلاستيک و سراميک مي‌توانيد به ماده‌ي مورد نظر خود دست پيدا کنيد. دانشمندان علم مواد اين مخلوط را چندسازه(composite) مي‌نامند. ما نه تنها در جهان چندسازه زندگي مي‌کنيم، بلکه خود نيز به گونه‌اي چندسازه هستيم. گياهان، جانوران و حشره‌هايي که پيرامون ما زندگي مي‌کنند نيز چندسازه‌ هستند. دانشمندان تلاش مي‌کنند با الگوبرداري از چندسازه‌هاي طبيعي، چندسازه‌هايي بسازند که با طبيعت سازگارتر باشند.

بين يک راکت تنيس بسيار سبک و يک فضاپيما چه ارتباطي وجود دارد؟ پاسخ اين است که هر دو فراورده‌ي فن‌آوري ديرينه‌اي هستند که پيشينه‌ي آن به زمان تمدن‌هاي باستاني بازمي‌گردد. بيش از 2 هزار سال پيش، معماران باستان کشف کردند که مي توان با افزودن کاه به گل رس، آجرهاي سخت و پايداري به دست آورد. اين شيوه‌ي معماري در ايران، ميان‌رودان و مصر بسيار به كار گرفته شد. در سده‌هاي ميانه(قرون وسطي) معماران اروپايي ديوارها را با روکشي مي‌پوشاندند که از گل و مو تشکيل شده بود.

امروزه ، ما اين نوع مخلوط را چندسازه(composite) مي‌ناميم. طي پنجاه سال گذشته، مهندسان و دانشمندان علم مواد(موادشناسان) آموخته‌اند موادي مانند سراميک‌هاي سخت و رشته‌هاي تيتانيوم را جاي‌گزين گل و کاه کنند و به شيوه‌هايي مشابه شيوه‌هاي نياكانمان، چندسازه‌هايي بسيار سخت و سبک بسازند. اين چندسازه‌ها براي ساختن همه چيز، از راکت‌هاي تنيس گرفته تا فضا پيماها، به كار مي‌آيند.

چند سازه‌ها به طور معمول با جاي دادن رشته‌ها يا ذره‌هايي از ماده‌اي ديگر ساخته مي‌شوند. در نخستين چندسازه‌هاي دست بشر، اين ماده‌اي زمينه اي، گل رس بود. امروزه، ماده‌ي زمينه مي‌تواند فلز، گونه‌اي بسپار(پليمر) يا حتي سراميک باشد. در هر صورت، ماده‌ي زمينه مانند چسب كار مي‌کند و خرده‌هاي چندسازه‌ را به هم مي‌چسباند. خرده‌ها، يعني رشته‌هاي کربن يا ذره‌هاي سراميک، نيز مانند کاه باعث سختي و پايداري چندسازه مي‌شوند.

ويژگي‌هاي يک چندسازه فراتر از ويژگي‌هاي خرده‌هاي سازنده‌اش است. براي نمونه، يکي از معمولي‌ترين چند سازه‌هاي امروزي GRP يا glass reinforced plastic است. اين چندسازه از هزاران رشته‌ي شيشه‌اي ميکروسکوپي ساخته شده است که در زمينه‌اي از بسپار رزين جاي گرفته‌اند. شيشه، شکننده و بسپار رزين بسيار انعطاف‌پذير است. با وجود اين، GRP هم سخت و هم پايدار است. اين چند سازه، ماده‌ي اوليه‌ي بسيار خوبي براي ساختن بدنه‌ي قايق‌هاي بادباني مسابقه‌اي است.

چندسازه‌هاي طبيعي

اگر چه مواد شناسان تنها در چند دهه‌ي گذشته به سوي چندسازه‌ها گرايش پيدا كرده‌اند، طبيعت در خود چندسازه‌هاي بسيار سخت، پيچيده و گوناگوني دارد که از ديدگاه سختي و وزن، مانندي براي آن‌ها نمي‌توان يافت. به هر جاي طبيعت که مي‌نگريم، با يک چندسازه رو به رو مي‌شويم. براي نمونه، صدف‌هاي دريايي از چندسازه‌ي سراميکي سختي ساخته شده‌اند. اين سراميك از لايه‌هايي از بلورهاي سخت تشکيل شده که در زمينه‌ي سيماني نرم‌تري جاي دارند. اين سراميك سخت و پايدار، جاندار درون خود را از آشوب موج نگهداري مي‌کند که پيوسته آن را بر سطح سخره‌ها مي کوبد.

چوب نيز نوعي چندسازه است. اين چند سازه از رشته‌هاي سخت سلولوز تشکيل شده که درون بسپاري نرم به نام پکتين(Pectin) جاي گرفته‌اند. بدون چند سازه‌ها ما نمي توانيم به پا خيزيم. بدن ما پر از چند سازه است. استخوان‌هاي ما از سخت‌‌ترين چندسازه ها هستند. ديواره‌ي رگ‌ها ، زردپي‌ها و رباط‌ها نيز از چندسازه‌ها درست شده اند. پوست سخت حشره‌ها نيز نوعي چند سازه است. روي هم رفته، پايه‌ي معماري طبيعت بر چندسازه هاست.

بشر از ساليان دور از چندسازه‌هاي طبيعي بهره گرفته است. کاه که براي ساختن نخستين چندسازه‌ها به كار مي‌رفت، خود نوعي چندسازه است. ابزارهاي چوبي، کفش و لباسي که از پوست جانوران تهيه مي‌شود، همه چندسازه‌هاي طبيعي‌اند. به خاطر اين گوناگوني و ويژگي‌هاي بي‌مانند، موادشناسان تلاش مي‌کنند از اين مواد براي سختي بخشيدن به چندسازه‌هاي ساختگي(مصنوعي) بهره‌ گيرند تا از پيامدهاي زيست محيطي ناگوار ناشي از مواد ساختگي بکاهند.

رشته هاي جادويي

در اغلب جانوران پر سلولي، از جمله انسان، رشته‌هاي پروتئيني محکمي به نام کلاژن (collagen) به عنوان اسکلت مولکولي بدن كار مي‌کنند. اين رشته‌ها در استخوان، زردپي‌ها، رباط‌ها ، غضروف و پوست يافت مي‌شوند. يک رشته‌ي کلاژن، مانند قطعه‌اي از طناب از رشته‌هاي کوچک‌تري تشکيل شده است که به دور يکديگر پيچيده‌اند.

يك مولكول كلاژن از سه زنجيره ي پروتئيني تشكيل شده كه به دور يك ديگر پيچيده‌اند و هر كدام از واحدهاي كوچك‌تري به نام اسيدآمينه تشكيل شده‌اند. مولكول‌هاي كلاژن به گونه‌اي ويژه كنار يك‌ديگر آرايش مي‌يابند و يك ريز رشته را مي‌سازند. تعداد زيادي از اين ريز رشته‌ها به دور يك‌ديگر مي‌پيچند تا يك رشته‌ي كلاژن ساخته شود.



ساختمان مولكولي و اتمي يك رشته‌ي كلاژن

رشته‌هاي كلاژن با مواد گوناگوني در هم مي‌آميزند مي‌شوند و چندسازه‌هايي با توانايي‌هاي ويژه مي‌سازند. براي نمونه، كلاژن در استخوان با بلورهاي كلسيم در هم مي‌آميزد و ساختار سختي مي‌سازد. در نگاهي دقيق‌تر، استخوان مانند يك بتون مسلح به نظر مي‌رسد كه رشته‌هاي كلاژن آن مانند ميل‌گردهاي فولادي بتون، درون سيماني از بلورهاي هيدروكسي آپاتيت Ca10(PO4)6(OH)2 و پروتئين‌هاي نارشته‌اي از جمله اوستئوپونتين(osteopontin) و اوستئوكلسين(osteocalcin)جاي گرفته‌اند. رشته‌هاي كلاژن مانند ميل‌گردهاي بتون مسلح، استخوان را در برابر ضربه پايدار مي‌سازند و سيمان اين بتون (بلورهاي كلسيم + پروتئين هاي نارشته‌اي) بر پايداري آن در برابر فشار مي‌افزايد.



اگر مقدار رشته‌هاي كلاژن استخوان كاهش يابد، استخوان به اصطلاح پوك مي شود و با كوچك‌ترين ضربه‌اي مي شكند و اگر ماده‌اي سيماني استخوان به گونه‌اي درست توليد نشود (براي نمونه، كلسيم به مقدار كافي جذب استخوان نشود) پايداري استخوان در برابر فشار كاهش مي‌يابد. چنين استخوان نرمي، تحمل وزن بدن را از دست مي‌دهد و كج مي‌شود. اين وضعيت در كودكاني ديده مي‌شود كه به مقدار كافي كلسيم دريافت نمي‌كنند يا به علت نقص ژنتيكي، كلسيم به مقدار كافي جذب استخوان‌هايشان نمي‌شود.

استخوان كه يك چندسازه به شمار مي‌رود، با بتون مسلح دو تفاوت اساسي دارد. نخست اين كه زنده است . لابه‌لاي ماده‌ي زمينه‌اي استخوان كه در واقع چند سازه‌اي از رشته‌هاي كلاژن و بلورهاي كلسيم است، سلول‌هاي استخواني قرار دارند كه پيوسته استخوان را نوسازي مي‌كنند. ديگر آن كه اين چند سازه بسيار سخت‌تر و ماندگارتر است و ماندگاري را بيش‌تر از زنده بودن خود و نوسازي پيوسته به ارمغان مي‌برد.

مولكول‌هاي شيشه شور

در غضروف‌ها، كلاژن در ماده‌ي زمينه‌اي ژل مانندي قرار مي‌گيرد و چندسازه‌اي با ويژگي‌هاي گوناگون به دست مي‌آيد. اين چندسازه در محل مفصل‌ها باعث كاهش اصطكاك مي‌شود و مانند فنر در خودروها، شوك حاصل از ضربه‌ها را كاهش مي‌دهد. افزون بر اين، به خاطر انعطاف‌پذيري ويژه‌اي كه دارد به عنوان ماده‌ي اصلي سازنده‌ي بخش بيروني گوش، نوك بيني و اسكلت جنين به كار رفته است.

ماده‌ي زمينه‌ي اين چندسازه ازمولكول‌هايي به نام پروتئوگليكان(proteoglycan) تشكيل شده است. مولكول‌هاي پروتئوگليكان اسكلت پروتئيني ميله‌اي شكلي دارند كه شاخه‌هاي بسياري از جنس كربوهيدرات به آن متصل هستند، اين ساختمان به يك برس شيشه‌شور مي‌ماند. زنجيره‌هاي قندي پروتئوگليكان‌ها بارهاي منفي فراواني دارند و بنابراين ابر متراكمي از كاتيون‌ها (مانند + Na) در پيرامون آن‌ها شكل مي‌گيرد. اين ابر باعث مي‌شود مقدار زيادي آب به ماده‌ي زمينه جذب شود و محيط ژل مانندي را فراهم كند كه براي تحمل فشار بسيار مناسب است. رشته هاي كلاژني كه در اين محيط پر آب جاي دارند باعث مقاومت چندسازه در برابر كشش مي‌شوند.



غضروف گوش خارجي نسبت به غضروف مفصل زانو به انعطاف‌پذيري بيش‌تري نياز دارد. رشته‌هاي كشساني در غضروف گوش وجود دارد كه از پروتئيني به نام الاستين(elastin)ساخته شده‌اند. رشته‌هاي الاستين در ديواره‌ي رگ‌ها و پوست نيز وجود دارند و به اين چند سازه‌ها خاصيت كشساني مي‌بخشند. بنابراين، پروتئين‌هاي رشته‌اي كلاژن و الاستين با قرار گرفتن در ماده‌ي زمينه‌اي گوناگون، چند سازه‌هايي با ويژگي‌هاي جادويي مي‌آفرينند. البته، آرايش رشته‌هاي پروتئيني نيز در تعيين ويژگي‌هاي چند سازه‌هاي بدن مؤثر است. براي نمونه، در رباط‌ها و زردپي‌ها، رشته‌هاي كلاژن با آرايش منظمي از درازا كنار يكديگر رديف شده‌اند. اين آرايش به دسته كردن چند تركه‌ي چوب مي‌ماند كه شكستن آن‌ها را دشوار مي‌سازد.



چند سازه ي گياهي

برخلاف سلول‌هاي جانوري، سلول‌هاي گياهي را ديواره‌ي سختي به نام ديواره‌ي سلولي در برمي‌گيرد. اين ديواره به پيكر گياهان سختي و پايداري مي‌بخشد. بدون اين ديواره، گياهان مانند ژله بر سطح زمين پهن خواهند شد. اين ديواره نيز گونه‌اي چندسازه است. در اين چندسازه، رشته‌هاي بسيار سخت سلولوز در زمينه‌اي از پكتين، همي‌سلولوز و ليگنين قرار گرفته‌اند.



الگو برداري از طبيعت

مادر طبيعت، مواد ساده‌اي مانند قند و پروتئين را بر مي‌گزيند و با آميختن آن‌ها با يكديگر، تركيب‌هاي پيچيده‌‌اي مي‌سازد كه اغلب چند نقش مهم از خود به جا مي‌گذارند. اما آدمي از تركيب‌هاي پيچيده به عنوان ماده‌ي اوليه استفاده مي‌كند و آن‌ها را به شيوه‌اي ساده با هم مخلوط مي‌كند، به اميد اين كه چيز خوبي از آن‌ها به دست آورد. شكي نيست كه ما چيزهاي خوبي براي خودمان ساخته ايم. اما هنوز نمي‌توانيم چنان كنيم كه طبيعت هر روز انجام مي‌دهد.

اغلب سازه‌هايي كه بشر ساخته است به خوبي چندسازه‌هاي طبيعي نيستند، زيرا مادر طبيعت طي ميليون‌ها سال تكامل جانداران، ويژگي‌هاي اين مواد را بهبود بخشيده است. از اين رو، شمار فراواني از دانشمندان علم مواد تصميم گرفته‌اند با الگوبرداري از طبيعت، چندسازه‌هايي بسازند كه ويژگي‌هاي بهتري داشته باشند. اين چند سازه‌ها با طبيعت نيز مهربان‌تر هستند. در ادامه فهرستي از تازه‌ترين دستاوردهاي پژوهشگران معرفي مي‌شود:

1. انويرون(environ): اين چند سازه از 40 درصد كاغذ روزنامه، 40 درصد گرد سويا و 20 درصد تركيب‌هاي ديگر (از جمله رنگ‌دهنده‌ها و كاتاليزگري كه در حضور آب كارا مي‌شود و گرد سويا را به رزين دگرگونه مي‌كند) ساخته مي‌شود. فراورده‌ي كار، يك چندسازه‌ي زيستي است كه ظاهري سنگ مانند دارد، اما مانند چوب مي‌توان آن را بريد. از اين چندسازه مي‌توان هر نوع ابزار چوبي را با ظاهري سنگ مانند ساخت.

2. پلاستيك چوبي: در اين نوع چندسازه، رشته‌هاي سلولوزي به دست آمده از كاغذ روزنامه يا خاك‌اره درون رزين‌هاس حساس به دما مانند پلي پروپيلن، پلي اتيلن، پلي استيرن و پلي وينيل كلريد(PVC) جاي مي‌گيرند. از اين نوع چند سازه مي‌توان در بدنه‌ي خودرو و بخش‌هاي دروني آن و نيز در لوازم خانگي از جمله دسته‌ي قيچي، دسته‌ي قلم مو و پوشش ديسكت‌هاي رايانه بهره گرفت. در اين حالت، فراورده‌هايي در اختيار داريم كه ظاهري چوب مانند دارند، اما ويژگي‌هاي پلاستيك را از خود نشان مي‌دهند.

3. چندسازه‌ي الكترونيك: در اين نوع چندسازه مواد زنده(پروتئين‌هاي باكتري‌ها و ويروس‌ها و رشته‌هاي DNA) با مواد معدني (ذره‌هاي فلز و نيمه رساناها) درهم مي‌آميزند و چندسازه‌ي ظريفي به دست مي‌آيد كه مي‌توان از آن براي توليد تراشه‌هاي رايانه‌اي بسيار كوچك و ديگر ابزارهاي الكترونيك بهره گرفت. در واقع،‌ اين چند سازه‌ها حلقه‌ي ارتباطي شيمي معدني و زيست‌شناسي مولكولي هستند.

به تازگي انجلا بلچر(Belcher) و ساندرا ولي(Whaley) از ويروس‌ها، پروتئين‌هاييبه دست آورده‌اند كه با گاليم، آرسنيد، سيلسيم، ينيديوم فسفيدها و روي‌سلنيد تركيب مي‌شوند. آنان با بررسي بيش از 100 ميليون ويروس به اين پروتئين‌ها دست يافتند و با بهره‌گيري از ساز و كارهاي تكامل، پروتئين‌هايي را گزينش كردند كه به نيمه‌رساناها مي‌پيوندند. سپس اين پروتئين‌ها را با استفاده از باكتري‌ها به توليد انبوه رساندند. به اين ترتيب، آن ها به مواد اوليه‌ي چند سازه‌اي دست پيدا كردند كه اميد مي‌رود دنياي الكترونيك را دگرگون كند.

4. چند سازه‌اي كه خود را بازسازي مي‌كند: پژوهشگران دانشگاه اليسون، كپسول‌هاي بسيار ريزي را همراه كاتاليزگر ويژه، درون زمينه‌ي يك چندسازه جاي داده‌اند. اين كپسول‌ها حاوي مواد ترميم كننده هستند كه با شكسته شدن چند سازه و از هم پاشيدن كپسول‌ها آزاد مي‌شوند. هنگامي كه اين مواد با كاتاليزگر موجود در زمينه‌ي چندسازه برخورد پيدا كنند، به فرايند بسپارش وارد مي‌شوند و شكستگي را بازسازي مي‌كنند. باتوجه به اين كه برخي از شكستگي‌ها درعمق يك ساختار به وجود مي‌آيند وتشخيص و ترميم آن‌ها بسيار دشوار است، اين چند سازه‌ها مي‌توانند كاربردهاي گسترده‌اي در الكترونيك، صنايع هوايي و فضايي داشته باشند. اين چند سازه‌ها با الگوبرداري از خاصيت ترميم پذيري چند سازه‌هاي زيستي طراحي شده‌اند.

5. چند سازه‌اي براي استخوان: پژوهشگران تلاش مي كنند تا با استفاده از بلورهاي هيدروكسي آپاتيت‌، ‌مولكول‌هاي كلاژن و ديگر اجزاي مورد نياز، چند سازه‌اي بسازند كه بتوان از آن براي ترميم يا جايگزيني استخوان‌ها استفاده كنند.

نتيجه‌

ويژگي‌هاي يك چند سازه فراتر از ويژگي‌هاي خرده‌هاي سازنده‌ي آن است. با وجود اين، براي به دست آوردن چندسازه‌اي با ويژگي‌هاي مورد نظر، يك شيمي‌دان بايد ويژگي‌هاي موادي را كه مي‌خواهد در چندسازه بگنجاند به خوبي بشناسد. در واقع ، كار او شناخت ويژگي‌هاي مواد و تركيب ويژگي‌ها براي به دست آوردن ويژگي‌هاي تازه است. بنابراين، افزايش شناخت ما از ساختمان و ويژگي‌هاي موادي كه در جهان زنده يافت مي‌شود، مي‌تواند ما را به سوي چندسازه‌هايي رهنمون شود كه افزون بر داشتن ويژگي‌هاي جادويي، دوست خوبي براي طبيعت نيز باشند.

منبع:

1.Tom Matthams.Perfect partnerships. New scientist 2001 20 January

2. [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

3. Whaley, Sandra R.; English, D. S.; Hu, Evelyn L.; Barbara, Paul F.; Belcher, Angela M.. Selection of peptides with semiconductor binding specificity for directed nanocrystal assembly. Nature (London) (2000), 405(6787), 665-668.

4. Mimicking Biological Systems, Composite Material Heals Itself. ScienceDaily

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

منبع: جزيره ي دانش

[Marichka]

انتشار آنلاين 13 ژوئن 2005 منبع :نيچر ترجمه خبر: علي قليان اول كشيدن سيگار و چاقي به صدمات كروموزمي وابسته به پيري دامن مي زند . به نظر مي رسد پرخوري و استعمال سيگار هر دو تلومر هاي شما را كوتاه و كوتاهتر مي كنند . اينكه خوردن غذا هاي چرب و سيگار كشيدن مي تواند زندگي شما را از طريق حملات قلبي و سرطان كوتاهتر كند ، به هيچ وجه خبر جديدي نيست . اما اكنون بررسي جديدي نشان داده است كه اعتياد به سيگار و پر خوري مستقيما مي تواند سالها DNA شما را پيرتر كند . رشته هاي DNA غالبا در انتهاي خود واجد ترادف هاي تكراري به نام تلومر ها هستند . همچون سر پلاستيكي بند كفش هاي شما ، تلومر ها نيز از انتها هاي ژنها در برابر گسيختگي و فرسودگي جلو گيري مي كنند . اما هر بار كه سلولي تقسيم مي شود ، پروتئين هاي د خيل در همانند سازي DNA قادر به كپي كردن كامل DNA نيستند و لذا تلومر ها با گذشت زمان كوتاهتر مي شوند . تايم اسپكتور(Tim Spector)رئيس بخش تحقيقات بيمارستان توماس اس تي در لندن و تيم همراهش نشان دادند كه تلومر ها در بيماران چاق و افراد بشدت سيگاري به طور چشمگيري كوتاه تراز ديگران است . ادوارد لويس از دانشگاه ناتينگهام انگلستان مي گويد " داشتن تلومر هاي كوتاهتر يعني اينكه شما زودتر از افرادي كه تلومر هاي بلندتري دارند از كار خواهيد افتاد ". اسپكتور توضيح مي دهد كه مطالعات انجام شده نشان داده است كه زنان چاق براساس اندازه تلومرهايشان 9 سال از زنان لاغر اندام همزاد خود پير ترند . سيگاريهاي شديد يعني كساني كه براي مدت 40 سال يك پاكت سيگار در روز مصرف كرده اند 7 سال پير تر از سن بيولوژيكيشان نشان مي دهند . محققين قبلا مي دانستند كه سيگار و چاقي مي تواند عامل ايجاد نوعي استرس در سلولها باشد كه به انجام واكنشهاي شيميايي فرسايش دهنده تلومر ها منجر مي شود .مي توان با محاسبه دقيق بيان كرد كه حتي مصرف يك نخ سيگار چقدر بر كاهش طول عمر موثر است . تيم اسپكتور اطلاعات و نمونه هاي خوني از 1100 زن در سنين بين 18 تا 72 سال را جمع آوري نمودند . در اين گروه 11% (بر اساس شاخصه هاي بدني)چاق حدود18% سيگاريهاي فعال بودند . محققين DNA سلولهاي خوني اين زنان را تعيين ترادف نمودند تا به اندازه تلومرهايشان دست يابند. رويهم رفته پژوهشهاي بعمل آمده نشان داد كه تلومر هاي زنان حدود 27 جفت باز در سال كاهش مي يابد اما در زنان شديدا سيگاري 200جفت با ز علاوه بر ميزان طبيعي پس از 40 سال مصرف دخانيات از طول تلومر ها كاسته مي شود . در مورد زنان چاق اين پژوهش ، بررسي نشان داد كه زنان چاق به طور متوسط تعداد 240 جفت باز در تلومرهايشان از زنان طبيعي هم سن خود كمتر دارند . چاقي در مقايسه با سيگار اثرات شديد تري بر كاهش عمر دارد .

[Marichka]

آنزیمها را بر حسب کار عملی که انجام می دهند نام گذاری کرده اند مثل فسفاتارها که چربیها و گلوکز را تجزیه کرده،فسفر آنها را می گیرند و آنها را برای آزاد کردن انرژی آماده می کنند. در این مراحل جدا شدن فسفر از چربی و گلوکز باید آنزیمهای دیگری که حاوی ویتامین B1 و B هستند، کمک نمایند تا ذرات اکسیژن، هیدروژن و کربن که قند و چربیها را می سازند از هم جدا می شوند.

در این جا آنزیمهایی که حامل ویتامین B2 هستند اکسیژن را از گلبولهای قرمز که در مجاورت هوا در ریه ها بدست آورده اند، می گیرند آن را به نزدیک چربینها یا قندها می برند. آنزیمهای دیگر ی که حامل ویتامین C می باشند، هیدروژن تجزیه شده از مواد غذایی را جمع آوری می کنند. همه این آنزیمها و آنزیمهای دیگری که اکسیژن موجود در هوا را می گیرند و با کربن و اکسیژن و هیدروژنی که قبلاً از قندها و چربیها بدست آمده بود، ترکیب می کنند و آب و انیدرید کربنیک را می سازند.

از این واکنشها و شاید هزاران گونه تغییر و تبدیلات شیمیایی دیگری که ما از آن بی خبریم انرژی لازم برای زندگی بدست می آید. سپس ای انرژی به حرارت تبدیل شده، بدن را گرم و موجود زنده را یاری می دهد.

آنزیم های دیگری بنام نوکلئوتیدها وجود دارند که ژنهای فرسوده و کهنه شده را خراب کرده، ژن نو می سازند. ویتامین B6 این عمل را یاری می نماید.

آنزیمی که حاوی ویتامین B است در تجزیه اسیدهای چرب اشباع نشده دخالت دارد تعداد آنزیمها زیاد و کار آنها متفاوت است.

هورمون تیروکسین:

که برای تعادل حرارت بدن و برای تأمین انرژی مورد نیاز و حفظ درجه حرارت سلولها و نظارت در کار آنزیمهای دیگر، مشغول انجام وظیفه می باشد. دارای اهمیت بسیاری است که قرآن کریم درباره نظارت ارمونها با یکدیگر و کمک آنزیمها به هم دیگر و مساعدت به چرخشها در بدن در ضمن آیه 97 سوره طه) بیان می فرماید.

هورمون دیگری بنام انسولین از لوزالمعده ترشح می شود. مأموریت دارد که سلول زیادی قندی خود را به گلیکوژن یا چربی تبدیل کند تا در موقع لزوم فوراً بدن از آن ذخیره استفاده کند. مواد کمیاب معدنی در سلول وجود دارد و باعث سرعت بخشیدن به تجزیه و ترکیب مواد غذایی داخل سلول می شود. مثل مس، منیزیم، کبالت. برای حسن ختام این مبحث باید بدانیم هر ماده غذایی دارای اهمیت خاصی برای بدن است. مثلاً یکی برای اعصاب، دیگری برای خون، نوعی برای رشد و پیدا شدن آثار بلوغ و بالاخره غذاهایی برای چشمها مفید هستند.

تجزیه و تحلیل همه اینها باید از موادی که برای سلول لازم است به آن داده شود تا بتواند از عهده این همه عظمت برآید. و این نیست مگر این که غذاها متنوع باشد. این جاست که کتاب رژیم تندرستی می تواند سؤال کند که چه چیز نخورده اید که بیمار شده اید.

شادروان دكتر صانعي

[Marichka]

تجزیه و باز شدن مواد خام غذایی بوسیله آنزیمها یا دیاستازها در دستگاه گوارش انجام می گیرد سپس از آنجا آمده برداشت سلولهای بدن می شود. این کلیدهای مهم از مواد گوشتی یا پروتئینها ساخته می شوند. اینان دو دسته اند. یکی آنهایی که داخل سلول انجام وظیفه می نمایند و دسته دیگری در خارج سلول مشغول انجان وظیفه هستند. این دیاستازها هم چنان که گفته شد داخل سلول از مواد غذایی ساخته می شوند. سپس از سلول برای انجام وظیفه خارج شده. در خدمت بدن قرار می گیرند.

مثل مخمرهایی که برای هضم غذا به کار می روند. هر آنزیمی در محیط مناسب و در Ph مخصوص می تواند کار کند.

آنزیمها در حدود ملکولی مؤثرند. یعنی یک ملکول آنها می تواند کارهای بزرگی را در بدن انجام دهند. مثلاً یک اتم آهن با وزن ملکولی 56 بر یک اتم آنزیم تنفسی که ممکن است وزن ملکولی 50 هزار داشتهباشد، چیره و غالب خواهد شد. لذا عناصر کمیاب بدن مثل روی، مس، کبالت، و غیره و ویتامینها، کاتالیزور و سایر کاتالیزورها هستند. این کاتالیزورها که به مقدار خیلی کم مؤثرند آیا نرسیدن آنها مدت زیاد نمی تواند بیماریزا باشد؟

این مبحث ما را متوجه می سازد که در امر تغذیه باید از همه چیزهای خوردنی استفاده کرد. تا تعادل بدن در حد طبیعی خود پایدار بماند. و کم و کاستی که باعث پیدایش بیماری باشد، رخ ندهد. اگر بعلل فقدان مواد لازم غذایی یک کاتالیزور در بدن نباشد. بیماری مربوط به همان کاتالیزور پیدا می شود.

یکی از علل بیماریها خستگی است

علاقمندان به تندرسیتی که خوراکشان از روی حساب و کتاب است Ph خون و ادرارشان 7 تا 5/7 است و این بیشتر در افرادی است که از مواد قلیایی استفاده می کنند.

Ph ادرار گاهی تا 5 درجه اسیدی است و این ادرار صبحگاهی است. که بدن استراحت بیشتری کرده است. در اینجا اسیدهایی که باعث خستگی روزانه شده اند از راه ادرار دفع می شوند. پس استراحت شبانه برای سلامتی بسیار لازم است. زیرا استراحت اسیدهای بوجو آمده از کار عضلانی را دفع می کند.

پس از 5 ساعت کار متوالی، ماهیچه ها بعلت جمع شدن اسید لاکتیک، خسته می شوند این خستگی ماهیچه های با تجدید قوا از بین می رود.

ثابت شده که اگر یک ساعت در هوای آزاد در کنار سبزه ای، گلبنی، گلی بنشینند اسیدهای حاصله از کار متوالی از ماهیچه ها خارج می شوند.

اگر چنین خستگیها، پی در پی باشد بیماریزاست. سستی، خمودی و ضعف عمومی بوجود می آورد. چون ممکن است Ph خون به سوی اسیدی پیش برود.اختلالاتی از قبیل نگرانی، سردرگمیف آشفتگی، فراموشی و کم حوصلگی پیش می آید. وقتی استراحت نباشد خون اسیدی می شود. نمکهای سدیم و کلسیم کم می شوند. در نتیجه خون به عروق مویینه نمی رسد. در این حال آدمی رنگ پریده به نظر می آید که ممکن است سردردهای میگرنی برایش پیش آید.

علل خستگیهای این زمان را زاییده فرن پیشرفته از نظر فیزیکی و شیمی و تقب مانده از نظر معنوی و اخلاق می دانند که باعث این همه نابسامانیها شده و همه دست به هم داده تا کمر شهروندان را خم کند، که کرده است. نابسامانیهای کنونی که بیشتر از همه سنگینی می کند را می توان چنین معرفی کرد. اول زندگی ماشینی، دوم ساعات کار بیشتر و طاقت فرسا، سوم غذاهای بدون انرژی و ویتامین، چهار غذاهای سرخ شده و سوخته، پنجم کم شدن آنزیمها و مخمرها و ویتامینها، ششم مصنوعی شدن خوراکیها، هفتم زیاد شدن اسیدهای خسته کننده و کمبود وقت استراحت برای خنثی کردن آنها، هشتم وجود ساختمانهای آپارتمانی یا زندانهای متمدن عصر حاضر.

[Marichka]

واحدهای تکرار شوندة کروماتین ، نوکئوزوم نامیده مس شوند که از 200 جفت باز DNA که به دور یک هیستون هشت تایی دو تااز هر کدام از هیستونها پیچیده اند تشکیل شده است .

کروموزم ها :
ساختمانی مرکب از رشته های کروماتین که در هنگام تقسیم سلولی فشرده می شوند .
بهترین زمان برای مطالعه ریخت سناسی کروموزومها در حین مراحل آنافاز و متافاز می باشد که مراحل تراکم هستند .
کروموزم ها را بر حسب شکلشان که به وسیله موقعیت سانترومر ‹ محل اتصال دوکهای میتوزی مشخص می شود به چهار گروه طبقه شده می نمایند . کروموزم های کلوسانتریک دارای سانترومری هستند که در یک انتها قرار گرفته کروموزومهای آکروسانتریک دارای بازوهای خیلی کوتاهی می باشد ، کروموزومهای ساپ موتاسانتریک بازوهای مساوی دارند . خصوصیات مجموعة کروموزومی ، کاریوتیپ نامیده می شود که در میان گونه های مختلف تفاوت های قابل ملاحظه ای دارد .

اسیدهای هسته ای :
اسیدهای هسته ای پلومرهایی هستند که منومرهای آنها را نکلئوتید می نامیم .
دو نوع اسید هسته ای شناخته شده اند : rna و dna

نوکلئیک اسید :
زنجیره های طویل مولکولی که از به هم پیوستن تعداد زیادی نوکلئوتید تشکیل شده است و دو نوع است : RNA و DNA در همة موجودا ت زنده یافت می شوند .

نوکلئوتید :
ترکیبی متشکل از یک قند 5 کربنی ‹ ریبوز یا دی اکسی ریبوز › فسفریک اسید ‹ فسفات › و یکی از بازهای پورین ‹ آدنین ، گوانین › یا پیریمیرین ‹ سیتوزین ، تیمین ، اوراسیل › .

DNA :
‹ مخفف دیوکسی ریبو نوکلئیک اسید › مولکولی است متشکل از تعداد زیادی نیکلئوتید که در دو رشتة دراز مار پیچ به هم متصل اند .
هر دو رشته بوسیلة بندهای هیدروژنی ، که میان بازهای نوکلئوتیدهای آن بوجود می آید به هم متصل می شوند و مار پیچ مضاعف بوجود می آ ورند .

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Marichka]

سلولهای یوکاریوت ماده ژنتیکی در اتصال بایک سری پرتئین های اختصاصی است.
که مجموعا (اصطلاحا)کروماتین نامیده میشوند.پرتئین های سازنده کروماتین دو دسته اند:
1- هیستونها یا پرتئین های بسیار قلیایی
2-هسته سلول و پرتئین های غیر هیستونی
از اتصال هیستون ها بهDNA واحد های تکرار شونده ای به نام نوکلئوزوم حاصل میشود.
که شامل 200جفت باز DNA، ا کتامری از چهار هیستون H1& H3, H4, H2A, H2B
می باشد.
داروهای ضد تومر(Anti tumoor drugs) با هدف گیری نقاط مناسب از اجزا و ترکیبات سلول
،فرآیندهای متابولیکی خصوصا نسخه برداری و همانند سازی را تحت تاثیر قرار داده وسلول را بدین
وسیله به طرف مرگ سوق میدهد.
از بین دارو های ضد تومور،آنتراسیکلین ها(Anthracy clines) جایگاه خاصی دارند.
دانو مایسین و آدریامایسین از موثر ترین و معروفترین آنتی بیوتیکهای آنتراسیکلین می باشد.
که در درمان طیف وسیعی از سرطانها استفاده میشوند.مطابق گزارشات اولیه،
هدف اصلی این داروها در هسته سلول،DNA مولکولی است. از آنجا که در سلولهای یوکاریوتی
DNA برهنه نبوده ودر اتصال با پرتئین است، بررسی اثر داروهای آنتراسیکلین بر روی کمپلکس
DNA-پرتئین یا نوکلئوزوم ها می تواند اطلاعات مفیدی در رابطه با عملکرد و مکانیسم عمل این دارو ها
درسطح کروماتین به دست دهد.در این مطالعه تاثیر آدریامایسین و دانومایسین بر روی کروماتین و
ترکیبات آن مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج حاصل از مطالعات اسپکترسکوپی، ژل الکتروفورز وذوب حرارتی نشان می دهد که اثر داروها
وابسته به غلظت بوده و در غلظت های بسیار کم مو جب افزایش جزئی در260تا480نانومتر کروماتین
و در غلظتهای بالا کاهش جذب را موجب میشود. بررسی طرحهای ژل الکترو فورزDNA و پرتئین
به وضوح محو شدن بند های DNA وپرتئین را با بالا رفتن غلظت دارو نشان می دهد.
اتصال هر دو دارو به کرو ماتین موجب افزایش ذوب حرارتی(Tm)DNA شده که موئید فشرده شدن
کروماتین در میان کنش با دارو است. از طرفی میانکنش دارو ها با DNA قبل و بعد از هیستون ها
نشان می دهد که داروهای آنتراسیکلین محل اتصال هیستونها را تا حدودی پوشانده و توانایی هیستونها
را در اتصال به DNA کاهش می دهند.
در مجموع می توان چنین نتیجه گرفت که در سلول نه تنهاDNA بلکه پرتئین های کروماتین نقش مهمی
را در اتصال داروهای آنتراسیکلین به کروماتین به عهده دارند.
به نظر می رسد این دارو ها با ایجاد بند و بست های Crooss-link بین DNA و پرتئین یا پرتئین وپرتئین
موجب فشرده شدن کروماتین شده و بدین ترتیب عملکرد و فعالیت کروماتین از نظر نسخه برداری و
همانند سازی را متوقف می کند
ارائه شده توسط:
دکتر عذرا ربانی، مهوش جعفری ، مرضیه حاج شریفان تقوی

[Marichka]

در حال حاضر توماتین(tomatin) به عنوان شیرین ترین ماده دنیا در جهان شناخته
شده است. این ماده که یک نوع پرتئین است در واقع از یک سلول پرتئین طبیعی متشکل
ازانواع اسید های آمینه تشکیل شده که با روشهای فیزیکی و به طور خالص از دانه
های گیاهی درآفریقا به دست می آید. نام این گیاه کاتمف( katemfe) ویادر زبان محلی
میوه قرمز معجزه سازنام دارد که به طور کلی قابلیت کشت در مناطق گرم را داراست.
این گیاه اولین بارتوسط شخصی به نام دانیل در سال 1855 کشف شد.قدرت شیرینی
توماتین به حدود2000تا2500برابر محلول8تا10درصد ساکاروزمی رسد که خود
می تواند تحول بزرگی در صنایع شیرینی ایجاد کند.
چراکه بااستفاده از این ماده به خاطر اثر شیرین کنندگی بالایی که دارد، مصرف قندهای
مختلف دیگر به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. توماتین حدود4 کیلوکالری در گرم
انرژی تولید می کند که به خاطر حضورش در صنایع غذایی به عنوان یک شیرین کننده
جنبه های پرتئینی و کالری زایی آن در نظر گرفته نمی شود امروزه کاربرد های تجاری
توماتین به عنوان یک مزه اصلاح شده باعث ایجاد طعم و مزه خاصی در مواد غذایی
گردیده وشرایط دلپذیری را با توجه به ذائقه بشر پدید‌ آورده است و با توجه به افزایش
چشمگیری که از نظر کاربرد درصنایع غذایی ازخود نشان داده است درواقع با پیشرفت
فرآیندهای مختلف صنایع غذایی نقش مهمی را به عنوان شیرین کننده بر عهده دارد.

[Marichka]

جفت انسان با دو روش تخلیص شده است.در هر دو روش بافت
درحضورنمک واسرشتی قوی (گوانیدن تیوسیانید) وکل RNAشامل RNA
هسته وسیتوپلاسم ازسایر مولکوهای سلولی جدا شد. در روش اول RNAبرحسب
چگالی بالای مولکول بر روی شیب نمک کلرید سزیم پس از سانترفوژکردن در
سرعت بالا تخلیص شد، ودر روش دوم جدا سازی RNAازسایر مولکولها با
استفاده ازفنل در یک مرحله و غلظت بالای نمک کلرید لیتیم در مرحله ی دیگر
که موجب حل شدن DNAمیگردد،انجام گرفت.هر دو روش چند بار تکرارشد
و حدود500-300میکروگرم RNA از هر گرم بافت به دست آمد.RNA ها
روی ژلهای آگاروز در حضور فرم آلدئید الکترو فورزشدند.نوارهایs28وs18
RNA ریبوزومی پس از رنگ آمیزی به وضوح مشاهده شدند واندازه ی سایر
RNAها بین500 و5000 نوکلئوتید بودند.که این داده ها سلامتیRNA های
استخراج شده را نشان می دهد.
RNA به دست آمده که عمدتا RNA ریبوزومی است.دو بار بر روی ستون
سلولزمتصل بهoligo-dT برده شد.RNA ریبوزومی در غلظت بالای نمک
و بخشRNA پیک دارای دم poly A در غلظت پایین نمک از ستون خارج
شدند. در کوروماتوگرافی اول،ابتدا95٪ ازRNA در نمک بالا وسپس 2/7
درصدRNAِ در نمک پایین از ستون خارج شد.
این نسبت توزیع RNA با گزارشهای قبلی به خوبی تطبیق میکند.
در کوروماتوگرافی دوم،RNA poly A+ مجددا روی ستون برده شد.
و75درصدآن در نمک بالا و9/1 درصد در نمک پایین بدست آمد.مقدار
RNA poly A+ آمده در این کوروماتوگرافی حدودا پنج برابرکمتراز
مقدارموردانتظاربود ، که مسئله مورد بررسی است.
جداسازیRNA poly A+ با استفاده از سلولز متصل به oligo-dT در
ظرف( بجای ستون) نیز انجام گرفت، ولی نتایج حاصل مطلوب نبوده اند،
به خصوص که مقدار مصرف سلولزمتصل بهoligo-dT که بسیار گران-
قیمت است در این روش زیاد می باشد.
ارائه شده توسط:
دکترالهه الهی
گروه زیست شناسی دانشکده علوم دانشگاه تهران

[Marichka]

ایدز یا ویروس "اچ ای وی"(hiv) بیماری است که باعث تخریب سیستم دفاعی بدن انسان می شود. این ویروس بطرق مختلف همانند: داشتن روابط جنسی با فرد یا افراد مسلول به این بیماری، استفاده از سرنگ و فراورده های خونی آلوده، دریافت و انتقال خون آلوده و همچنین از طریق مادر آلوده به این ویروس درهنگام تولد به نوزاد سرایت می کند
ویروس "اچ ای وی" و "اچ ای وی" مثبت چیست؟

ویروس اچ ای وی نام ویروسی است که نزد همگان به بیماری ایدز معروف می باشد که باعث از بین رفتن سیستم دفاعی بدن می گردد. قابل ذکر است که داشتن ویروس "اچ ای وی" بمنزله دارا بودن بیماری ایدز (که نوع حاد و پیشرفته این ویروس می باشد) نمی باشد. بلکه چنانچه فرد حامل، ویروس اچ ای وی مثبت باشد ناقل این ویروس است که قابلیت انتقال آنرا بدیگران از طریق برقراری ارتباط جنسی، استفاده از فراورده های خونی که دیگران نیز از آن استفاده میکنند دارا می باشد

ایدز بعنوان بیماری قرن شنلخته شده که متاسفانه تا کنون علم پزشکی نتوانسته جواب قطعی برای درمان آن ارائه دهد. در همین زمینه آمارهای سازمان ملل متحد نشان می دهد که در طول سال 2003 میلادی تعداد افراد آلوده به "اچ آی وی" یا ویروس بیماری ایدز به حدود پنج میلیون نفر خواهد بود. در ایران نیز آمارهای نگران کننده ای از افزایش مبتلایان به ایدز به گوش می رسد، به طوری که گفته شده که در سالهای اخیر تعداد مبتلایان به ویروس اچ آی وی، چندین برابر شده است. این آمارها نشان می دهد که ایران با یک اپیدمی جدی ایدز روبروست. مقامات ایران تاکید می کنند که عامل اصلی گسترش ایدز در بین مردان از طریق تزریق با سرنگ مشترک در میان معتادان است، ولی علاوه برآن می بایست بر مسئله آمیزش جنسی اذعان داشت که سهم عمده ای را بخود اختصاص می دهد که مسئله نگران کننده ای است
ویروس "اچ ای وی" چگونه سیستم دفاعی بدن را مختل میکند؟

این ویروس با وارد شدن به گروهی خاص از سلولهای بدن و حرکت از آن به سائر سلولها باعث میگردد تا سیستم دفاعی بدن بخاطر تکثیر بیش از حد این ویروس نتواند در برابر آن استقامت نماید در نتیجه سیستم دفاعی قادر به انجام وظیفه خود که محافظت بدن میباشد نخواهد بود. سلول های سفید یکی از مراکزی است که اغلب مورد هجوم این ویروس قرار میگیرند و توانایی دفاعی آنها پس از مدتی از بین رفته و دیگر قادر به کنترل و محافطت از سیستم بدن نمی باشند. همچنین این ویروس به قسمتهای مهم بدن همانند سیستم مغز، عصب و غدد انفاوی حمله کرده و آنها را تحت تاثیر خود قرار می دهد که در نتیجه باعث ضعف وناتوانی و بیماری فرد می گردد

[Marichka]

قندها در طبیعت انواع بسیاری دارندو هرفردی باید از ارزشهای غذایی واقعی گروههای قندی مطلع بوده و اثرات مهم این گروه مواد را بر متابولیسم بدن خود بداند. قند معمولی سکوروز نام دارد.قند شیر لاکتوز و قند میوه ها فروکتوز است. ما می توانیم نام بسیاری از قند ها را بدانیم و به راحتی به خاطر اوریم زیرا نام شیمیایی قندها اصولا به پسوند ((اوز))ختم می شود.این قندها شامل:گلوکز(دکستروز),فروکتوز (لوولوز),لاکتوز و مالتوز می باشند. قندها و یا کربو هیدراتها انواع دیگری نیز دارند ,در واقع اینها الکل های قندی مانند سوربیتول,زایلیتول و مانیتول می باشند.فروکتوز و الکلهای قندی در مقابل سوکروز و یا سایر کربوهیدراتها تاثیر کمتری روی سطح گلوکز خون دارند.استفاده بالای فروکتوز می تواند باعث افزایش سطح چربی خون شود. سوکروز بسته به فرم و نحوه تولید ان نامهای متفاوت دارد:مولاسز,قند چغندر, قند قهوه ای, قند نیشکر, قند قنادی ,قند پودر شده ,قند خام و قند توربیناد...همه اساسا قند معمولی می باشند و تاثیر یکسانی بر سطح گلوکز خون می گذارند.

نکته ای که در این رابطه مهم است اینکه بسیاری از مردم دنیا در اثر مصرف بالا و بی رویه قند به بیماری (دیابت)یا مرض قند مبتلا هستند بنابراین به ناچار مجبورند که از قند استفاده نکنند.اما امروزه این مشکل نیز با بوجود امدن شیرین کننده های کم کالری نیز حل شده است و دیابتی ها نیز می توانند از قند استفاده کنند.

شیرین کننده های کم کالری:

این مواد جزو مواد غذایی مجاز می باشندو باعث می شوند که غذا طعم شیرین داشته باشد و در عین حال فاقد کالری بوده و سطح قند خون را افزایش نمی دهد.اداره کل غذا و دارو(FDA)و انجمن دیابت امریکا( A.D.A)استفاده از این نوع شیرین کننده ها را مفید و مطمئن اعلام کرده است.

1)ساخارین(saccharin):از این شیرین کننده می توان برای شیرین کردن غذاهای سرد و گرم استفاده نمود.مقادیر بالای این شیرین کننده می تواند سبب بروز سرطان در موش های صحرایی شود اما مطالعات و تحقیقات نشان می دهد که این قند در انسان باعث بوجود امدن سرطان نمی شود.

2)اسپارتام(aspartame):این شیرین کننده بسیار شیرین است و امروزه در نوشابه های رژیمی از اسپارتام استفاده می شود.افرادی که مبتلا به بیماری فنیل کتونوری(PKV)می باشند از موادی که حاوی فنیل الانین است نباید استفاده کنند و چون در اسپارتام فنیل الانین وجود دارد این گونه افراد مجاز به خوردن این شیرین کننده نیستند.لازم به ذکر است که حرارت بالا می تواند از شیرینی اسپارتام بکاهد.

3)ساکرالوز(sucralose):جدیدترین شیرین کننده کم کالری است که جایگزین مناسبی برای شکر است.همچنین در بسیاری از شیرینی ها و مواد غذایی به کار می رود.

این مواد در افراد دیابتی و کسانی که وزن بالایی دارند سبب می شود تا انان کالری مصرفی خود را کاهش دهندو بدنی سالم را همراه با یک برنامه غذایی مناسب پرورش دهند.

[Marichka]

درسلولهای یوکاریوت ماده ژنتیکی در اتصال بایک سری پرتئین های اختصاصی است.

که مجموعا (اصطلاحا)کروماتین نامیده میشوند.پرتئین های سازنده کروماتین دو دسته اند:

1- هیستونها یا پرتئین های بسیار قلیایی

2-هسته سلول و پرتئین های غیر هیستونی

ازاتصال هیستون ها بهDNA واحد های تکرار شونده ای به نام نوکلئوزوم حاصل میشود.

که شامل 200جفت باز DNA، ا کتامری از چهار هیستون H1& H3, H4, H2A, H2B

می باشد.

داروهای ضد تومر(Anti tumoor drugs) با هدف گیری نقاط مناسب از اجزا و ترکیبات سلول،فرآیندهای متابولیکی خصوصا نسخه برداری و همانند سازی را تحت تاثیر قرار داده وسلول را بدین وسیله به طرف مرگ سوق میدهد.از بین دارو های ضد تومور،آنتراسیکلین ها(Anthracy clines) جایگاه خاصی دارند.دانو مایسین و آدریامایسین از موثر ترین و معروفترین آنتی بیوتیکهای آنتراسیکلین می باشد.

که در درمان طیف وسیعی از سرطانها استفاده میشوند.مطابق گزارشات اولیه،هدف اصلی این داروها در هسته سلول،DNA مولکولی است. از آنجا که در سلولهای یوکاریوتیDNA برهنه نبوده ودر اتصال با پرتئین است، بررسی اثر داروهای آنتراسیکلین بر روی کمپلکس DNA-پرتئین یا نوکلئوزوم ها می تواند اطلاعات مفیدی در رابطه با عملکرد و مکانیسم عمل این دارو ها درسطح کروماتین به دست دهد.در این مطالعه تاثیر آدریامایسین و دانومایسین بر روی کروماتین و ترکیبات آن مورد بررسی قرار گرفت.نتایج حاصل از مطالعات اسپکترسکوپی، ژل الکتروفورز وذوب حرارتی نشان می دهد که اثر داروها وابسته به غلظت بوده و در غلظت های بسیار کم مو جب افزایش جزئی در260تا480نانومتر کروماتینو در غلظتهای بالا کاهش جذب را موجب میشود. بررسی طرحهای ژل الکترو فورزDNA و پرتئین به وضوح محو شدن بند های DNA وپرتئین را با بالا رفتن غلظت دارو نشان می دهد.اتصال هر دو دارو به کرو ماتین موجب افزایش ذوب حرارتی(Tm)DNA شده که موئید فشرده شدنکروماتین در میان کنش با دارو است. از طرفی میانکنش دارو ها با DNA قبل و بعد از هیستون ها

نشان می دهد که داروهای آنتراسیکلین محل اتصال هیستونها را تا حدودی پوشانده و توانایی هیستونهارا در اتصال به DNA کاهش می دهند.در مجموع می توان چنین نتیجه گرفت که در سلول نه تنهاDNA بلکه پرتئین های کروماتین نقش مهمی را در اتصال داروهای آنتراسیکلین به کروماتین به عهده دارند.به نظر می رسد این دارو ها با ایجاد بند و بست های Crooss-link بین DNA و پرتئین یا پرتئین وپرتئین موجب فشرده شدن کروماتین شده و بدین ترتیب عملکرد و فعالیت کروماتین از نظر نسخه برداری وهمانند سازی را متوقف می کند

ارائه شده توسط:

دکتر عذرا ربانی، مهوش جعفری ، مرضیه حاج شریفان تقوی
مرکز تحقیقات بیوشیمی بیوفیزیک دانشگاه تهران

[Marichka]

کلمه هپاتیت به معنا تورم کبد است. هپاتیت ویروسی بیماری سیستمیک و عمومی است که در درجه اول کبد را مبتلا می کند و توسط ویروسهای مختلفی از جمله هرپس سیمپلکس , سرخجه , آنتروویروسها و غیره ایجاد می شود. اما باید بدانیم که منظور ما از ویروسهای هپاتیتی انهای هستند که تمام مراحل همانندسازی و ایجاد پاتوژنز آنها در کبد صورت می گیرد و باعث تخریب و تغییر عملکرد سلولهای کبد می شوند که شامل ویروسهای هپاتیت A, B, Non B, Non A هستند. تاکنون ویروسهای از دسته Non A و Non B از قبیل C, D, E, F, G, H و I کشف شده است. از نظر محققین ویروسهای هپاتیت بسیار فراوانند و بسیاری از آنها هنوز کشف نشده اند. گرچه ممکن است خیلی از آنها به هم شبیه باشند اما در ساختمان , نحوه انتقال و نتیجه عفونت و تکثیر بطور قابل ملاحظه ای با هم فرق دارند. علا یم این بیماری شامل یرقان , زردی , تولید آنزیمهای کبدی است و بافت هدف تمام ویروسها کبد است. حال در مورد هریک از ویروسهای هپاتیتی به اختصار توضیحی ارائه می دهیم.

ویروس هپاتیت A
از خانواده پیکورنا ویروسها و جنس هپاتویروس است که قبلا تحت عنوان آنتروویروس 72 طبق بندی شده است. اما کنون بنام هپاتیت عفونی نامیده می شود. این ویروس کروی شکل است و تقارن 20 وجهی دارد. بدون پوشش است , RNA آن مثبت است. توسط دهان و مدفوع انتقال می یابد. دوره کمون آن تقریبا 1 ماهه است. بیماری مزمن کبدی ایجاد نمی کند و به ندرت کشنده است و هیچ تشانه آنتی ژنی با دیگر ویروسهای کبدی ندارد. انسان و میمون میزبانهای طبیعی این ویروس هستند. نوکلئوکسید آن در برابر اتر و اسید از سایر پیکورنا ویروسها مقاومتر است و بعلت همین مقاومت باید در برخورد با بیماران مبتلا احتیاط کرد. با استفاده از گیرنده های سطح سلولهای کبدی وارد سلول می شود. جزئیات پاتوژنیسیته برای این ویروس مشخص نیست. از طریق دستگاه کوارش فرد را آلوده می کند. احنمالا در سلولهای اوروفارنکس و اپیتلیال روده تکثیر پیدا می کند. اگرچه انترفرون باعث محدوده شدن ویروس می شود اما سیستم ایمنی نیز در صدمه زدن به سلولهای کبدی آلوده به ویروس و حذف آنها از بدن بی تاثیر نیست. به دنبال ضایعات سلولهلی کبدی یرقان ظاهر می شود. این ویروس از طریق صفرا وارد روده و مدفوع می شود و از 10 روز قبل از ظهور علایم و ایجلد آنتی بادی در مدفوع وجود دارد و از طریق مدفوع منتشر می شود. علایم بالینی آن شامل خستگی , بی اشتهای , ضعف , تهوع , شکم درد , یرقان , تیره شدن رنگ ادرار است و این بیماری در افراد بالغ شدید تر از از کودکان است. در کودکان اغلب بدون جلب توجه سپری می شود و در اکثر موارد بهبودی کامل حاصل می شود. حداکثر شیوع این بیماری بین سنین 30 تا 15 است. در اکثر بیماران مبتلا به هپاتیت A تیتر Igm بالا است. لذا مهمترین تست مرولوژی برسی Igm است که به روش رادیوایمنوسی و الیزا قابل اندازه گیری است و همچنین بررسی بیلی روبین هم جهت ارزیابی اختلال کبدی ارزشمند است. درمان برای این بیماران وجود ندارد و تزریق ایمنوگلوبین برای افراد در تماس با بیمار توصیه می شود که در دوره کمون باعث کاهش علایم بیماری می شود. روشهای پیشگیری شامل رعایت بهداشت در مراکز عمومی , کنترل بهداشتی آب و مواد غذای بخصوص شیر - شستن دستها بعد از رفتن دستشوی وقبل از صرف غذا , ضد عفونی کردن وسایل بیمار بسیار موثر است. واکسن نمونه کشته شده است که فقط برای مواقع ضروری استفاده می شود. این ویروس براحتی در جامعه منتشر می شود. محتمل ترن راه سرایت راه مدفوعی- دهانی از طریق تماس فردی می باشد. بعضی محصولات رودخانه ای مثل صدفها می توانند منبع آلودگی با ویروس باشند. آلودگی با ویروس هپاتیت A به ندرت از طریق سرنگ و سوزن آلوده یا انتقال خون پیش می آید. همودیالیز هیچ نقشی در انتشار آن میان کارکنان بخش ندارد. شیوع آنتی بادی در افراد دارای سطح اقتصادی و اجتماعی پایین بالاتر است. در کشورهای در حال توسعه و عقب مانده اکثر مبتلایان کودکان هستند در حال که در کشورهای پیشرفته ابتلا در سنین بالاتر است. تقریبا 40 درصد موارد حاد هپاتیت توسط هپاتیت A ایجاد شده

ویروس هپاتیت B
این ویروس عامل مولد هپاتیت سر است و جزء ویروسهای کبدی DNA دار طبقه بندی می شود. از طریق مایعات بدن, خون, مقاربت جنسی ودر ماههای آخر حاملگی از مادر به جنین منتقل می شود و ابتلا به این بیماری هیچ ارتباطی به سن, فصل و جنس ندارد. دارای دروه کمون متوسط سه ماهه است. در 5 تا 10 در صد مبتلایان تبدیل به حالت مزمن می شود و گاهی منجر به سرطان کبد می شود. بافت هدف این بیماری و میزبان آن محدود و فقط در کبد, گاهی پانکراس و کلیه انسان و میمون را نیز آلوده می کند. این ویروس کوچک, دارای پوشش, دارای DNA دو رشته و حلقوی که قسمتی از آن تک رشته ای است ودارای آنزیم

ریورس ترانسکرپیتاز (RTase) است که این آنزیم چسبیده به ژنوم ویروس است و دارای فعالیت ریبونوکلئاز است. این ویروس دارای 3 نوع آنتی ژن مهم به نامهای آنتی ژن سطحی, آنتی ژن مرکزی و یک آنتی ژن دیگر است. آنتی ژن سطحی که آنتی ژن استرالیا نامیده می شود ( بعلت اینکه اولین بار در سرم یک فرد بومی استرالیل که در ظاهر سالم شناسایی شد ). از نظر شکل ظاهری دارای دو فرم است: 1- شکل کروی که فراوانترین نوع این خانواده است. 2- شکل لوله ای یا رشته ای . این آنتی ژن در PH کمتر از 4 به مدت 6 ساعت پایدار می ماند; ولی در این PHعفونت زایی هپاتیت B از بین می رود. این ویروس به علت داشتن غشا در برابر اتر مقاوم است, PH پایین, حرارت متوسط, یخ زدن و اشعه ماورا بنفش پایدار می ماند. DNA ویروس تمایل زیادی برای ادغام شدن با DNA سلول میزبان دارد. نسخه برداری توسطویروس عوامل نسخه بردار سلول میزبان کنترل می شود. این ویروس 3 روز پس از به سلولهای کبدی شروع به تکثیر می نماید; اما علایم بالینی بعلت نا معلومی حدود 45 روز بعد ظاهر می شود که بستگی به راه ورود مقدار ویروس و وضعیت فرد مبتلا دارد. علایم بالینی شامل تهوع , استفراغ , بی اشتهایی شدید می باشد که به دنبال آن یرقان ظاهر می شود ( گرچه هپاتیت بدون یرقان نیز شایع است). حدود 85 در صد بیماران کاملا بهبود حاصل پیدا می کند. مرگ و میر بین 7/2- 6/0 درصد است که بسته به سن و شرایط متغیر است. حدود 10 تا 5 در صد افراد به هپاتیت مزمن می شوند که این مبتلایان منبع اصلی انتشار ویروس در جامعه هستند. در اکثر موارد ژنوم ویروس ادغام شده در ژنوم سلولهای سرطانی دیده می شود. درمان اختصاصی برای هپاتیت B وجود ندارد. درمان بیشتر جنبه علامتی و حفاظتی دارد. انترفرون آلفا ممکن است برای هپاتیت مزمن موثر باشد. این ویروس انتشار جهانی دارد. حاملین ویزوس در جهان حدود 200 میلیون نفر هستند که یک میلیون آنها در امریکا زندگی می کنند. افراد در معرض خطر شامل شاغلین, در مراکزبهداشتی و درمانی, کارکنان آزمایشگاهها, کارکنان بانک خون, افراد ساکن در مناطق آندمیک ( چین, آفریقا ..............) نوزادان متولدشده از مادر مبتلا, معتادین تزریقی و افراد دارای هموفیلی و دریافت کنندگان خون و محصولات آن. بیشترین موارد آلودگی به این ویروس در کشورههای عقب مانده است بطوریکه 5 درصد نوزذان در هنگام متولد شدن و شیردادن مبتلا می شوند. روشهای پیشگیری و کنترل وجود دارند که عبارتند از: 1- انجام واکسیناسیون 2- کنترل و جدا کردن خونهای آلوده 3- تزریق ایمنوگلوبین به نوزدان که از مادر مبتلا متولد شده و افرادی که با بیماران تماس داشته 4- عدم مصرف خون کسانی که هرگونه ناراحتی کبدی دارند 5- استفاده از وسایل مانند دستکش هنگام معاینه بیمار و ........ 6- حذف سریع وسایل آلوده وضدعفونی وسایل مورد استفاده 7- اجتناب از رفتارهای اجتماعی پر خطر وخطرساز که انتشار ویروس را تسهیل می کند.

[Marichka]

محلول سازي

در نظر گرفتن ماهيت نمونه, در انتخاب راهکار مناسب براي محلول ساختن پروتئين هاي موجود در نمونه بسيار مهم است. در صورتيکه نمونه مورد نظر از منابع سلولي يا بافتي استخراج شود اولين قدم ليز سلولها و خارج ساختن محتواي پروتئيني آنهاست. روشهاي متفاوت مکانيکي و شيميايي درليز و متلاشي ساختن سلولها به کار گرفته مي شود. اين روشها ممکن است روش هاي ملايمي چون شکست ديواره ي سلولهاي باکتريايي توسط آنزيم لايزوزايم "Lysozyme", يا روشهاي خشني چون استفاده از پِرِس فرانسوي "French Press" براي متلاشي ساختن سلولهاي مخمري باشد.

به هر حال در روش مطلوبِ محلول سازي براي الكتروفورز دو بعدي بايد تمام پيوندهاي غيركوالانت در كمپلكسهاي پروتئيني شكسته شده و تجمع هاي پروتئيني به پلي پپتيدهاي منفرد و محلول تبديل شوند. به علاوه روش محلول سازي بايد اجازه ي خارج ساختن موادي نظير نمكها، ليپيدها، پلي ساكاريدها، و اسيدهاي نوكلئيك را كه مي توانند باعث اختلال درجداسازي توسط الكتروفورز دوبعدي شوند، بوجود آورد. درنهايت پروتئينهاي نمونه بايد درحين روند الكتروفورز دوبعدي محلول باقي بمانند. به همين دلايل محلول شدن نمونه يكي از عوامل بسيار حساس براي جداسازي پروتئينها توسط الكتروفورز دو بعدي است .

در اين قسمت ابتدا به روشهاي متداول در ليز و متلاشي ساختن سلولها به منظور استخراج محتواي پروتئيني آنها مي پردازيم. سپس اجزاي موثر در روند محلول سازي را مورد بررسي قرار خواهيم داد.
3-3-1- روشهاي متلاشي ساختن سلولها

روشهاي متلاشي ساختن سلولها به منظور استخراج محتواي پروتيني آنها, دامنه وسيعي از روش هاي فيزيکي و شيميايي ملايم تا خشن را در بر مي گيرد. ممکن است ليز سلولي به طور مستقيم در تماس با بافر محلول سازي صورت پذيرد يا در مواردي ممکن است از امواج مافوق صوت "Sonication" براي اين منظور استفاده شود. حتي در برخي موارد ترکيبي از روشهاي مختلف براي نيل به استخراج کامل پروتئين هاي نمونه استفاده مي گردد.

متلاشي ساختن نمونه ها بايد در سرما صورت پذيرد و نمونه مورد نظر در حين اين روند بايد روي يخ نگهداري شود. براي حفظ نمونه ي پروتئيني از عملکرد پروتئازهاي آزاد شده در حين متلاشي ساختن سلولها بايد تمهيداتي در نظر گرفته شود. يکي از روش هاي معمول متلاشي ساختن مستقيم سلولها در محلولهاي ليز کننده اي است که سريعا" پروتئازها و ديگر فعاليت هاي آنزيمي را متوقف کنند, اين محلولها عموما" داراي مواد دناتوره کننده ي قدرتمندي هستند.

بافرهاي محلول سازي

بافرهاي محلول سازي ممکن است به تنهايي يا در ترکيب با روشهاي ديگر متلاشي سازي سلولي به کار گرفته شوند. براي انجام جداسازي مناسب در بعد اول, نمونه هاي پروتئيني بايد بايد کاملا" غير توده اي و به صورت محلول باشند. اين امر براي تمامي انواع نمونه ها در هر مرحله اي از آماده سازي ضروري است. براي اين منظور معمولا", در ترکيب بافرهاي محلول سازي از يک يا دو معرف کائوتروپيک, دترجنت, معرف احيا کننده, و آمفولايت استفاده مي شود.

در اين قسمت به معرفي اين اجزا و نقش آنها در محلول ساختن و آماده سازي نمونه براي انجام الکتروفورز دو بعدي مي پردازيم.
3-3-2-1- معرفهاي کائوتروپيک

بسياري از پروتئين ها در اشکال طبيعي (Native) داراي چندين شكل فضايي مختلف هستند و به همين دليل ممکن است در الکتروفورز دو بعدي الگوهاي پيچيده اي ايجاد کنند. اين وضعيت تفسير نمايه هاي دو بعدي را دچار مشکل خواهد کرد. براي ساده تر کردن نمايه دو بعدي و حذف اثر شکل فضايي در ايجاد نقاط متعدد مربوط به يک پروتئين و ايجاد شکلي منفرد از آن, برهم زدن شکل طبيعي (Denaturing) توسط معرفهاي کائوتروپيک انجام مي شود.

اوره مهمترين عامل كائوتروپيك در آماده سازي نمونه براي الکتروفورز دو بعدي است که معمولاً با غلظت 8 مولار استفاده مي شود. اوره از دو طريق مستقيم و غير مستقيم باعث بر هم زدن شکل طبيعي و باز شدن تاخوردگي (Unfolding) مولکولهاي پروتئيني مي شود. مولکولهاي اوره مستقيما" جذب گروه هاي آب دوست (Hydrophill) و قطبي در سطح پروتئين ها مي شوند. اين مولکولهاي جذب شده به گروه هاي قطبي, اثر دفعي بر يکديگر دارند. بر اثر اين نيروي دفعي موجود در سطح, مولکول پروتئين باز شده و متورم مي گردد. همين امر گروه هاي آب گريز در سطوح داخلي پروتئين را در معرض محيط خارجي قرار مي دهد. ورود آب و اوره به محيط داخلي پروتئين سبب ايجاد بي ثباتي و برهم زدن شکل طبيعي پروتئين مي شود.

از طرف ديگر, اوره از طريقي غير مستقيم و با تغيير در ساختار و ديناميک آب مي تواند در برهم زدن شکل طبيعي پروتئين نيز موثر باشد. حضور مواد غير قطبي باعث اختلال در شبکه ي پيوندهاي هيدروژني بين مولکولهاي آب شده و ايجاد فضايي خالي در بين مولکولهاي آب مي نمايد, اين کاهش نامطلوب در انتروپي با فشار مولکولهاي آب به مولکولهاي آب گريز جبران مي شود تا کمترين فضاي ممکن را اشغال نمايند. اين پديده به اثر آب گريزي (Hydrophobic effect) موسوم است. اوره در غلظت هاي بالا, 8-6 مولار, نيروهاي موثر در متراکم کردن ساختمان پروتئين ها به خصوص اثر آب گريزي را کاهش مي دهد. بدين ترتيب به طور غير مستقيم قسمت هاي مرکزي آب گريز را در معرض و دسترسي عوامل محيطي قرار مي دهد.

زماني كه به شرايط كائوتروپيكي قوي نياز باشد ، تركيبي از تيواوره 2 مولار و اوره 8-5 مولار مورد استفاده قرار مي گيرد. تيواوره در مقايسه با اوره ماده ي دناتوره كننده ي بسيار قوي‌تري است. اما نمي توان آن را به تنهايي مورد استفاده قرار داد، چراكه حلاليت بسيار كمي در آب دارد. اين ماده در محلول غليظ اوره حلاليت بيشتري دارد. به همين دليل مخلوط هاي اوره ـ تيواوره قدرت محلول كنندگي بهتري را از خود نشان مي دهند. به علاوه اين تركيب قادر به جلوگيري از فعاليت آنزيمهاي پروتئوليتيك نيز هست كه در حضور اوره به تنهايي هم ممکن است فعّال باقي بمانند.

درجة خلوص اوره بسيار مهم است و بايد از حرارت دادن آن, به دليل تشكيل ايزوسيانات كه از تجزيه اوره حاصل مي شود، خودداري کرد. ايزوسيانات باعث كرباميلاسيون پروتئين ها و تشكيل نقاط غيرواقعي در الگوي نهايي دو بعدي مي شود. محلول حاوي اوره پايدار نيست و از ذوب و انجماد مكرر محلول حاوي اوره بايد خودداري كرد. از طرفي ديگر, اگرچه استفاده از تيواوره در نمونه باعث افزايش در بروز نقاط پروتئيني در نقشه پروتئيني مي شود اما ايجاد رگه هاي (Streaking) عمودي و نقاط مبهم و نامشخص در ناحية اسيدي ژل را نيز سبب مي شود كه هنوز راه حل مناسبي جهت حذف اين زوايد پيدا نشده است.

[Marichka]

آزمايش هاى اوليه يک واکسن ضد آلرژى که پژوهشگران علوم پزشکى به کمک شيوه هاى مهندسى ژنتيک طراحى کرده اند،به نتايج اميدوارکننده اى منجر شده است .
نشريه بولتن بيوتکنولوژى ،وابسته به دفتر همکاريهاى فناورى و رياست جمهورى ،در شماره ۹۵ خود افزود : در جريان اين آزمايش ها،که در اتريش ، سوئد و فرانسه انجام شد،اين واکسن به طور چشمگيرى از حساسيت افراد مورد آزمايش به گرده گياهان کاست


اين گروه از پژوهشگران مىگويد،هم اکنون سرگرم توسعه واکسن هاى ژنتيکى ديگرى براى مقابله با انواع ديگر آلرژى هاست .
نتايج اين تحقيقات در نشريه "اقدامات آکادمى ملى علوم "منتشر شده است .
بنا به تخمين ها هم اکنون يک چهارم جمعيت جهان از نوعى آلرژى رنج مىبرند، که برخى از آنها مانند "آسم " ،جان بيماران را تهديد مىکند.
آلرژى اساسا ناشى از واکنش افراطى سيستم دفاعى بدن به ماده اى است که در واقع بىخطر است .
کار واکسن هايى که براى مقابله با بيماريهايى مانند سرخک يا فلج اطفال تجويز مىشود، اين است که سيستم دفاعى بدن را تحريک کنند.اما واکسن آلرژى بايد عکس آن را انجام دهد وبه گفته سرپرست اين گروه از پژوهشگران از دانشکده پزشکى وين ،شعله سيستم دفاعى بدن را پايين بکشد.
تيم تحقيقاتى به کمک مهندسى ژنتيک نمونه اى از گرده درخت غان را طراحى کرده است که در بدن افراد مبتلا به آلرژى ،پادتن هايى توليد مىکند که از شدت واکنش سيستم دفاعى بدن مىکاهد.


اين محصول همچنين از شدت واکنش سيستم دفاعى بدن به برخى از انواع ديگر گرده هاى آلرژى زا مىکاهد.
البته شيوه هايى براى درمان آلرژى که از همين اصول استفاده مىکند وجود دارد اما با اين که اين شيوه ها مىتواند کاملا موثر باشد اما گاه عوارض جانبى جدى به همراه دارد.
پژوهشگران دانشگاه وين به کمک مهندسى ژنتيک موفق شده اند ضمن حفظ تاثيراين شيوه هاى درمانى ،عوارض جانبى آنها را حذف کنند.
آنها همچنين نمونه هايى از ساير مواد الرژى زا را ساخته اند و قصد دارنداين مساله را که آيا اين مواد نيز به عنوان واکسن قابل استفاده هستند يا خير ،بررسى کنند.

[Marichka]

محققان دانشگاه کمبریج موفق به ابداع شیوه‌ای برای تعیین قدمت و منشا دقیق نسخه‌های خطی قدیمی شده‌اند.
نسخه‌های خطی قدیمی اغلب روی پوست حیوانات نوشته می‌شده‌اند و محققان دانشگاه کمبریج با آزمایش نمونه Dna پوست، می‌توانند قدمت و منشا نسخه خطی را

مشخص کنند.
دکتر کریستوفر هو، استاد بیوشیمی دانشگاه کمبریج که سرپرستی این پروژه تحقیقاتی را به عهده داشته است، می‌گوید «با آزمایش نمونه Dna می‌توان

گونه جانوری که پوست متعلق به آن است را مشخص کرد. به این ترتیب اگر

برای مثال شما کتابی داشته باشید که در مورد منشا آن مطمئن نباشید،

می‌توانید با آزمایش Dna صفحات مختلف آن به اصالتش پی ببرید.
به گفته دکتر هو، این شیوه می‌تواند در مورد تمامی نسخ خطی به کار رود.
دکتر هو امیدوار است با تکمیل و بهبود این تکنیک، بتوان از آن برای

مشخص کردن منشا و اصالت بسیاری از نسخه‌های خطی که منشایی نامعلوم

دارند استفاده کرد.

[Marichka]

مقدار اضافه کردن نمونه

براي بدست آوردن بهترين قدرت تفكيك, بيشترين تعداد نقاط و كمترين رگه ها درژل, مقدار پروتئيني كه بر روي يك نوار "IPG" اضافه مي شود از اهميت زيادي برخوردار است. مناسب ترين مقدار نمونه اي که به نوار "IPG" اضافه مي شود با در نظر گرفتن عواملي نظير هدف مورد نظر, طول نوار يا فاصله جداسازي, ماهيت و تعداد پروتئين هاي موجود در نمونه, شيب ‍pH ، و نيز روش رنگ آميزي مورد نظر, انتخاب مي شود.

براي مثال در صورتيکه نمونه اي حاوي مخلوط پيچيده اي از پروتئين ها باشد, بايد بر اساس هدف تجربه, مقدار اضافه کردن را انتخاب کرد؛ اگر هدف بررسي پروتئين هايي با فراواني کم باشد, بالطبع بايد مقدار نمونه بيشتري را اضافه نمود. در صورتيکه هدف بدست آوردن يک ژل زيبا و تميز براي درج در مقاله يا ارائه به صورت تصويري باشد, نشان دادن پروتئين هايي با فراواني بيشتر و اجتناب از ظهور رگه ها از اهميت بيشتري برخوردار خواهد بود, در نتيجه مي توان مقادير کمتري از نمونه را به نوار "IPG" اضافه نمود. يا در زمانيکه از نوارهايي با محدوده ي pH کوچک استفاده مي شود, مي توان مقادير بيشتري از نمونه را به کار برد چرا که بعد از "IEF" فقط پروتئين هايي با pI داخل اين محدوده در نوار باقي ميمانند و در بعد دوم ظاهر مي شوند.

به هر حال, ميزان نمونه اي که اضافه شود مي توانــد از چنــدين ميکروگرم تا چند ميــلي گرم متغيــر باشــد.

اگر غلظت پروتئيني نمونه ناشناخته باشد, براي دستيابي به تخميني حدودي و سريع از غلظت نمونه, مي شود با تهيه رقت هاي متوالي از نمونه و نيز از يك محلول پروتئيني استاندارد با غلظت مشخص, آنها را روي غشا نيتروسلولز نقطه گذاري كرد و بعد با آمينوبلك يا كوماسي بلو رنگ آميزي كرد. مقايسه شدت رنگ رقت هاي استاندارد با نمونه, محک قابل قبولي براي تخمين حدودي از غلظت نمونه خواهد بود.

درعمل بهترين زمان فوكوسينگ موردنياز براي رسيدن به بهترين كيفيت و تكرارپذيري, زماني است كه تمام پروتئين هاي داخل نمونه در pI خود متمرکز شده باشند. در "IEF" معمولا" واحد ساعت ولت که حاصل ضرب ولتاژ اعمال شده در زمان بر حسب ساعت است, مورد استفاده قرار مي گيرد. اگر ساعت ولت "IEF" به اندازة كافي نباشد, معمولاً رگه هاي افقي در نمايه ي دو بعدي ظاهر مي شوند. از طرف ديگر بايد از فوكوس شدن بيش از حد نيزخودداري شود, چرا که در "IPG", برخلاف متد كلاسيك "O’Farell", فوكوسينگ بيش از حد منجر به مهاجرت پروتئينها به سمت كاتد نمي شود, بلکه اين امر منجر به تراوش بيش از حد آب درسطح ژلهاي IPG ناشي از انتقال فعال آب مي شود كه به اين پديده جريان الكترواندوسموتيك معكوس مي گويند. در نتيجه نمايه واقعي ژل تخريب و دستخوش تغيير مي گردد, رگه هاي افقي در انتهاي بازي ژل پديدار شده و احتمالاً برخي از پروتئينها نيز از دست مي روند. براي حل اين مشكل علاوه بر کاهش زمان فوکوسينگ بايد حتما" سطح "IPG" در حين فوکوسينگ از روغن معدني پوشيده باشد.

به هر حال زمان فوكوسينگ بهينه بصورت تجربي براي هر نمونه ي پروتئيني و با در نظر گرفتن ميزان پروتئين اضافه شده, محدودة pH بكار گرفته شده و حتي طول انتخاب شده براي نوارهاي "IPG", تعيين مي شود.
4-6- انتخاب شيب pH براي ايزوالكتروفوكوسينگ با IPG

معمولاً براي آناليز اوليه ي يك نمونه ي جديد از شيب pH با محدوده ي وسيع،10-3، استفاده مي شود. در بسياري از نمونه ها استفاده از شيب pH 10-3 باعث از دست دادن قدرت تفكيك در محدوده ي pH 7-4 مي شود، محدوده اي که نقطة ايزوالكتريك بسياري از پروتئينها در آن قرار دارد. براي غلبه نسبي بر اين مشكل استفاده از "IPG" با شيب pH غيرخطي 10-3 توصيه مي شود .كه در آن ناحيه ي pH 7-4 داراي شيب کمتري در مقايسه با شيب ناحيه ي 10-7 است. با اين کار نه تنها جداسازي خوبي در ناحية pH 7-4 خواهيم داشت, بلکه اغلب پروتئين هاي بازي نيز به خوبي از همديگر تفكيك مي شوند. استفاده از نوار "IPG" با شيب pH 7-4 حتي منجر به جداسازي بهتر پروتئين ها در اين ناحيه مي شود. نوارهاي "IPG" تجاري براي اين محدوده هاي pH قابل خريداري هستند. البته مي توان از "IPG" هاي دست ساز در آزمايشگاه نيز استفاده كرد كه بيشتر پروتئينهاي سلولي را براي بسياري از انواع نمونه ها تحت پوشش قرار دهد.

در نمونه هاي پيچيده نظير نمونه هايي كه از سلولهاي اوكاريوتيك گرفته مي شوند، انجام الكتروفورز دوبعدي بر روي يك شيب pH با محدودة گسترده, فقط درصد كمي از كل پروتئوم را نشان مي دهد چراكه قدرت تفكيك فضايي ناكافي است و همين مسئله نمايان سازي پروتئينهايي كه داراي نسخه هاي كمتري هستند را درحضور گونه هايي که فراواني بيشتري دارند، با مشكل مواجه مي کند. يك راه براي غلبه بر مشكل محدودة ديناميك بالا و گوناگوني پروتئينهايي که در بافتهاي اوكاريوتيك بيان مي شوند از پيش جز به جز کردن نمونه ها است. راه بسيار موثر ديگر استفاده از چندين نوار "IPG" با محدوده هاي کوچک(واحد pH 5/1-1) است، به طوري كه اين محدوده ها همديگر را بپوشانند. اين روش به ژلهاي درشتنما Zoom Gels يا ژلهاي كامپوزيت يا ژلهاي ساب پروتئوميكس موسوم است. در نهايت افزودن فاصله جداسازي تا 24 سانتيمتر هم مي تواند براي حل مشکل فوق مورد استفاده واقع شود.

"IPG" هاي با محدوده هاي کوچک و نيز"IPG" با pH 7-4 با هر دو شيوة بارگيري نمونه توسط پياله هاي بارگيري و نيز بارگيري در حين خيساندن ژل سازگار هستند. اين ژلها براي نمونه هايي با غلظت در حد ميکرو ايده آل هستند, اما نياز به افزايش زمان فوكوسينگ دارند.

نمايه هاي دوبعدي مجازي كه از روي توالي هاي ژنومي محاسبه شده‌اند، نه تنها نشان مي دهند كه اغلب پروتئينهاي يك سلول ليزشده داراي pI بين pH 9-4 هستند، بلكه بيانگر اين نکته اند كه تعداد قابل توجهي از پروتئينها با pI بالاتر از pH 12 نيز وجود دارند. مثلا" پروتئينهاي نوكلئار يا ريبوزومي پروتئينهاي شديدا" بازي با pI نزديك به هم هستند,. اين پروتئين ها با استفاده از IPG هاي با محدودة كوچك pH: 12-10يا pH 12-9 قابل جدا شدن هستند. در الكتروفورز دوبعدي كلاسيك که از آمفولايت استفاده مي شد, پروتئينهاي بازي فقط توسط "NEPHGE" از همديگر جدا مي شدند، اما اينک به راحتي با استفاده از "IPG IEF" جداسازي مي شوند. براي اين منظور استفاده از محدوده ي کوچک pH 12-10 يا pH 12-9 توصيه مي شود.

براي بدست آوردن تكرارپذيري بالا در الکتروفورز دوبعدي, مراحل بهينه سازي مختلفي با توجه به pH و تركيب ژل مورد استفاده قرار مي گيرند. براي مثال در زمان استفاده از "IPG" هاي بازي به منظور جلوگيري از ظهور رگه هاي افقي متعدد در نمايه ي ژل دو بعدي, که ناشي از جريان الكترواندوسموتيك معكوس است، مي توان از يك كاغذ ----- اضافي كه در "DTT" غوطه ور شده بر روي سطح نوار "IPG" درطول الكترود كاتدي استفاده کرد. "DTT" آزاد شده از اين نقطه بر روي نوار, جايگزين "DTT" موجود در ژل مي شود كه به سمت آند در حين IEF مهاجرت مي كند و خارج مي شود. راه حل ديگر براي ممانعت از ايجاد رگه هاي افقي استفاده كردن از "TBP" است. اين عامل احياء كننده ي بدون بار الكتريكي, درحين ايزوالكتروفكوسينگ به سمت آند مهاجرت نمي كند. ديگر روشهاي مقابله با اين مشکل استفاده کردن از اِن، اِن دي متيل آکريل آميد به جاي آكريل آميد , اضافه کردن ايزوپروپانل به محلول مخصوص خيساندن "IPG"، همچنين بارگيري نمونه در آنود توسط پياله بارگيري، و استفاده از روغن معدني براي پوشاندن نوارهاي "IPG" در زمان ايزوالکتروفوکوسينگ است.
4-7- متعادل سازي بين بعدهاي الكتروفورز:

بعد از "IEF" نوارهاي "IPG" را مي توان فوراً به بعد دوم انتقال داد. در عين حال مي توان اين نوارها را بين دو ورقة پلاستيكي و در80- درجه سانتي گراد به مدت چندين ماه نگهداري كرد. قبل از جداسازي دربعد دوم بايد ژلهاي الكتروفوكوس شده متعادل شوند. اين کار براي ورود "SDS" به ژل و واكنش كامل پروتئين ها با "SDS" صورت مي گيرد به طوري که مهاجرت پروتئين ها از "IPG" به "SDS-PAGE" امکان پذير گردد.

براي اين كار نوارهاي ژل "IEF" به مدت 15 دقيقه در بافر تريس 50 ميلي مولار که حاوي 2% "SDS" ، 1% "DTT", 6 مولار اوره و 30% گليسرول است, قرار داده مي شوند. اوره و گليسرول براي كاهش اثرات الكترواندوسموتيك بكار برده مي شوند كه عدم بكار بردن آنها منجر به كاهش انتقال پروتئين از بعد اول خواهد شد. پس از اين كار, متعادل سازي 15 دقيقه ي ديگر در محلولي مشابه كه حاوي 5% آيودواستامايد به جاي "DTT" است, ادمه مي يابد . اين مرحله براي آلكيله كردن گروه هاي SH در پروتئين هاي محلول و ممانعت از ايجاد پيوندهاي دي سولفيدي بين آنها در حين الکتروفورز صورت مي پذيرد. مقدار اضافي آيودواستامايد نيز در آلکيله کردن "DTT" هاي آزاد مصرف مي شود. در صورت حضور"DTT" هاي آزاد در نوار ژل, آنها در طي بعد دوم داخل ژلهاي "SDS-PAGE" مهاجرت مي كنند و منجر به ايجاد آلودگيهايي مي شوند كه به عنوان رگه هاي نقطه اي شناخته شده اند و پس از رنگ آميزي با نيترات نقره قابل مشاهده هستند (شکل 4-7) .

روش جايگزين ، انجام متعادل سازي در يك مرحله است كه در آن "DTT" موجود در بافر متعادل سازي با 5 ميلي مولار "TBP" جايگزين مي شود, چون "TBP" داراي بار الكتريكي نيست و در طي "SDS-PAGE" نيز مهاجرت نمي كند.

نوارهاي "IPG" پس از متعادل سازي بايد کاملا" خشك شوند, يعني گوشة آنها بر روي كاغذ ----- به مدت 1 دقيقه نگه داشته مي شود تا قبل از اينكه به بعد دوم بروند, مايع اضافي از آنها گرفته شود.

نکته قابل توجه اين است که با استفاده از روش رايج متعادل سازي, يعني استفاده از "DTT" و آيودواستامايد, ممکن است دو نوع مشتق آلکيله از سيستئين به وجود آيد, يکي کربوکسي آميدو متيل – سيستئين ناشي از عملکرد آيودواستامايد در حين متعادل سازي و ديگري سيستئين – پروپيونامايد ناشي از واکنش با آکريل آميد مونومر باقي مانده در ژل " . SDS-PAGE" درحين بعد دوم. در صورت استفاده از آکريل آميد براي آلکيلاسيون, تنها يک مشتق آلکيله از سيستئين (سيستئين پروپيوناميد) در الکتروفورز دو بعدي به وجود خواهد آمد. اين مسئله به عنوان يک مزيت در تعيين هويت با طيف سنجي جرمي تلقي مي گردد, چرا که با حذف امکان ايجاد مشتق هاي آلکيله متفاوت از سيستئين در يک پروتئين, از سردرگمي در حين تعيين هويت ممانعت به عمل مي آورد

[Marichka]

دید کلی
اساس شیمیایی بسیاری از واکنشها در موجودات زنده شناخته شده است. کشف ساختمان دو رشته‌ای دزاکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) ، جزئیات سنتز پروتئین از ژنها ، مشخص شدن ساختمان سه بعدی و مکانیسم فعالیت بسیاری از مولکولهای پروتئینی ، روشن شدن چرخه‌های مرکزی متابولیسم وابسته بهم و مکانیسمهای تبدیل انرژی و گسترش تکنولوژی Recombinant DNA (نوترکیبی DNA) از دستاوردهای برجسته بیوشیمی هستند. امروزه مشخص شده که الگو و اساس مولکولی باعث تنوع موجودات زنده شده است.

تمامی ارگانیسمها از باکتریها مانند اشرشیاکلی تا انسان ، از واحدهای ساختمانی یکسانی که به صورت ماکرومولکولها تجمع می‌یابند، تشکیل یافته‌اند. انتقال اطلاعات ژنتیکی از DNA به ریبونوکلئیک اسید (RNA) و پروتئین در تمامی ارگانیسمها به صورت یکسان صورت می‌گیرد. آدنوزین تری فسفات (ATP) ، فرم عمومی انرژی در سیستمهای بیولوژیکی ، از راههای مشابهی در تمامی جانداران تولید می‌شود.

تاثیر بیوشیمی در کلینیک
مکانیسمهای مولکولی بسیاری از بیماریها ، از قبیل بیماری کم خونی و اختلالات ارثی متابولیسم ، مشخص شده است. اندازه گیری فعالیت آنزیمها در تشخیص کلینیکی ضروری می‌باشد. برای مثال ، سطح بعضی از آنزیمها در سرم نشانگر این است که آیا بیمار اخیرا سکته قلبی کرده است یا نه؟بررسی DNAدر تشخیص ناهنجاریهای ژنتیکی ، بیماریهای عفونی و سرطانها نقش مهمی ایفا می کند. سوشهای باکتریایی حاوی DNA نوترکیب که توسط مهندسی ژنتیک ایجاد شده است، امکان تولید پروتئینهایی مانند انسولین و هورمون رشد را فراهم کرده است. به علاوه ، بیوشیمی اساس علایم داروهای جدید خواهد بود. در کشاورزی نیز از تکنولوژی DNA نوترکیب برای تغییرات ژنتیکی روی ارگانیسمها استفاده می‌شود.

گسترش سریع علم و تکنولوژی بیوشیمی در سالهای اخیر ، محققین را قادر ساخته که به بسیاری از سوالات و اشکالات اساسی در مورد بیولوژی و علم پزشکی جواب بدهند. چگونه یک تخم حاصل از لقاح گامتهای نر و ماده به سلولهای عضلانی ، مغز و کبد تبدیل می‌شود؟ به چه صورت سلولها با همدیگر به صورت یک اندام پیچیده درمی‌آیند؟ چگونه رشد سلولها کنترل می‌شود؟ علت سرطان چیست؟ مکانیسم حافظه کدام است؟ اساس مولکولی اسکیزوفرنی چیست؟

مدلهای مولکولی ساختمان سه بعدی
وقتی ارتباط سه بعدی بیومولکولها و نقش بیولوژیکی آنها را بررسی می‌کنیم، سه نوع مدل اتمی برای نشان دادن ساختمان سه بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.



مدل فضا پرکن (Space _ Filling)
این نوع مدل ، خیلی واقع بینانه و مصطلح است. اندازه و موقعیت یک اتم در مدل فضا پرکن بوسیله خصوصیات باندها و شعاع پیوندهای واندروالسی مشخص می‌شود. رنگ مدلهای اتم طبق قرارداد مشخص می‌شود.

مدل گوی و میله (ball _ and _ Stick)
این مدل به اندازه مدل فضا پرکن ، دقیق و منطقی نیست. برای اینکه اتمها به صورت کروی نشان داده شده و شعاع آنها کوچکتر از شعاع واندروالسی است.

مدل اسکلتی (Skeletal)
ساده‌ترین مدل مورد استفاده است و تنها شبکه مولکولی را نشان می‌دهد و اتمها به وضوح نشان داده نمی‌شوند. این مدل ، برای نشان دادن ماکرومولکولهای بیولوژیکی از قبیل مولکولهای پروتئینی حاوی چندین هزار اتم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فضا
در نشان دادن ساختمان مولکولی ، بکار بردن مقیاس اهمیت زیادی دارد. واحد آنگستروم ()، بطور معمول برای اندازه‌گیری طول سطح اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال ، طول باند C _ C ، مساوی 1،54 آنگستروم می‌باشد. بیومولکولهای کوچک ، از قبیل کربوهیدراتها و اسیدهای آمینه ، بطور تیپیک ، طولشان چند آنگستروم است. ماکرومولکولهای بیولوژیکی ، از قبیل پروتئینها ، 10 برابر بزرگتر هستند. برای مثال ، پروتئین حمل کننده اکسیژن در گلبولهای قرمز یا هموگلوبین ، دارای قطر 65 آنگستروم است. ماکرومولکولهای چند واحدی 10 برابر بزرگتر می‌باشند. ماشینهای سنتز کننده پروتئین در سلولها یا ریبوزومها ، دارای 300 آنگستروم طول هستند. طول اکثر ویروسها در محدوده 100 تا 1000 آنگستروم است. سلولها بطور طبیعی 100 برابر بزرگتر هستند و در حدود میکرومتر (μm) می‌باشند. برای مثال قطر گلبولهای قرمز حدود 7μm است. میکروسکوپ نوری حداقل تا 2000 آنگستروم قابل استفاده است. مثلا میتوکندری را می‌توان با این میکروسکوپ مشاهده کرد. اما اطلاعات در مورد ساختمانهای بیولوژیکی از مولکولهای 1 تا آنگستروم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی X-ray بدست آمده است. مولکولهای حیات ثابت می‌باشند.

زمان لازم برای انجام واکنشهای بیوشیمیایی
راکسیونهای شیمیایی در سیستمهای بیولوژیکی به وسیله آنزیمها کاتالیز می‌شوند. آنزیمها سوبستراها را در مدت میلی ثانیه () به محصول تبدیل می‌کنند. سرعت بعضی از آنزیمها حتی سریعتر نیز می‌باشد، مثلا کوتاهتر از چند میکروثانیه (). بسیاری از تغییرات فضایی در ماکرومولکولهای بیولوژیکی به سرعت انجام می‌گیرد. برای مثال ، باز شدن دو رشته هلیکسی DNA از همدیگر که برای همانندسازی و رونویسی ضروری است، یک میکروثانیه طول می‌کشد. جابجایی یک واحد (Domain) از پروتئین با حفظ واحد دیگر ، تنها در چند نانوثانیه () اتفاق می‌افتد. بسیاری از پیوندهای غیر کووالان مابین گروههای مختلف ماکرومولکولی در عرض چند نانوثانیه تشکیل و شکسته می‌شوند. حتی واکنشهای خیلی سریع و غیر قابل اندازه گیری نیز وجود دارد. مشخص شده است که اولین واکنش در عمل دیدن ، تغییر در ساختمان ترکیبات جذب کننده فوتون به نام رودوپسین می‌باشد که در عرض اتفاق می‌افتد.

انرژی
ما بایستی تغییرات انرژی را به حوادث مولکولی ربط دهیم. منبع انرژی برای حیات ، خورشید است. برای مثال ، انرژی فوتون سبز ، حدود 57 کیلوکالری بر مول (Kcal/mol) بوده و ATP ، فرمول عمومی انرژی ، دارای انرژی قابل استفاده به اندازه 12 کیلوکالری بر مول می‌باشد. برعکس ، انرژی متوسط هر ارتعاش آزاد در یک مولکول ، خیلی کم و در حدود 0،6 کیلوکالری بر مول در 25 درجه سانتیگراد می‌باشد. این مقدار انرژی ، خیلی کمتر از آن است که برای تجزیه پیوندهای کووالانسی مورد نیاز است، (برای مثال 83Kcal/mol برای پیوند C _ C). بدین خاطر ، شبکه کووالانسی بیومولکولها در غیاب آنزیمها و انرژی پایدار می‌باشد. از طرف دیگر ، پیوندهای غیر کووالانسی در سیستمهای بیولوژیکی بطور تیپیک دارای چند کیلوکالری انرژی در هر مول می‌باشند. بنابراین انرژی حرارتی برای ساختن و شکستن آنها کافی است. یک واحد جایگزین در انرژی ، ژول می‌باشد که برابر 0،239 کالری است.

ارتباطات قابل بازگشت بیومولکولها
ارتباطات قابل برگشت بیومولکولها از سه نوع پیوند غیر کووالانسی تشکیل شده است. ارتباطات قابل برگشت مولکولی ، مرکز تحرک و جنبش موجود زنده است. نیروهای ضعیف و غیر کووالان نقش کلیدی در رونویسی DNA ، تشکیل ساختمان سه بعدی پروتئینها ، تشخیص اختصاصی سوبستراها بوسیله آنزیمها و کشف مولکولهای سیگنال ایفا می‌کنند. به علاوه ، اکثر مولکولهای بیولوژیکی و پروسه‌های درون مولکولی ، بستگی به پیوندهای غیر کووالانی همانند پیوندهای کووالانی دارند. سه پیوند اصلی غیر کووالان عبارت است از: پیوندهای الکترواستاتیک ، پیوندهای هیدروژنی و پیوندهای واندروالسی آنها از نظر ژئومتری ، قدرت و اختصاصی بودن با هم تفاوت دارند. علاوه از آن ، این پیوندها به مقدار زیادی از طرق مختلف در محلولها تحت تاثیر قرار می‌گیرند.

[Marichka]

دیدکلی
پروتئینها ، زنجیره‌های خطی یا پلیمرهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسید آمینه‌ها ، حروف الفبایی پروتئینها را تشکیل می‌دهند و چون امکانات بالقوه نامحدودی در طرز توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئینها وجود دارد، از اینرو انواع بی‌شماری از پروتئینها نیز می‌توانند وجود داشته باشند.

اختلاف هر اسید با سایر اسیدهای آمینه ، در زنجیره جانبی هر یک از اسیدهای آمینه است. اسیدهای آمینه در آغاز تشکیل زمین ، به همراه سایر مواد آلی پیدا شدند. اسیدهای آمینه‌ای که در حضور پرتوهای فرابنفش بوجود آمدند، گوناگونی بسیار داشته‌اند. اما به دلایلی ناشناخته تنها بیست اسید آمینه ، آن هم از نوع L ، در یاخته زنده کاربرد پیدا کرد.






ساختار اسیدهای آمینه
هر اسید آمینه ، از یک کربن نامتقارن به نام کربن آلفا تشکیل یافته است که با چهار گروه مختلف کربوکسیل (COOH) اتم هیدروژن ، گروه آمینه بازی (NH2-) و یک زنجیره غیر جانبی (R-) پیوند برقرار می‌کند. ریشه R ممکن است یک زنجیره کربنی و یا یک حلقه کربنی باشد. عوامل دیگری مانند الکل ، آمین ، کربوکسیل و نیز گوگرد می‌توانند در ساختمان ریشه R شرکت کنند. زنجیره جانبی خود چندین اتم کربن دارد و آنها را به ترتیبی که از کربن آلفا ، فاصله می‌گیرند، با حروف بتا (β) ، گاما (γ) و دلتا (δ) نشان می‌دهند.

اگر در حالی که عامل COOH روی کربن آلفا قرار داد عامل NH2 روی کربنهایی غیر آلفا قرار گیرد. نوع اسید آمینه به β ، γ یا δ تغییر خواهد کرد. اسیدهای آمینه آزاد به مقدار بسیار ناچیز در سلولها وجود دارند. بیشتر اسیدهای آمینه آلفا در سنتز پروتئین شرکت می‌کنند، در صورتی که اسیدهای آمینه بتا ، گاما و دلتا واسطه‌های شیمیایی هستند. بیشتر اسیدهای آمینه در PH هفت به صورت دو قطبی در می‌آیند یعنی گروه NH2 پروتون می‌گیرد و گروه COOH هیدروژن خود را از دست می‌دهد و به صورت –COO- در می‌آید.

ایزومری در اسیدهای آمینه
مطابق قرار داد اگر ساختمان فضایی یک اسید آمینه را در نظر بگیریم، چنانچه عامل NH2 که به کربن آلفا متصل است در طرف چپ باشد، می‌گوییم که این اسید آمینه از نوع L است و هرگاه عامل NH2 در طرف راست کربن آلفا قرار گیرد، گوییم که این اسید آمینه از نوع ∆ است. برخلاف قندهای طبیعی که از نوع دلتا هستند، اسیدهای آمینه طبیعی همگی از نوع L می‌باشند. ایزومرها را انانتیومر می‌گویند.






انواع اسیدهای آمینه
منو اسیدهای آمینه
گلیکوکول (Gly):گلیکوکول که گلیسین نیز نامیده می‌شود و تنها اسید آمینه‌ای است که فاقد کربن ناقرینه است و در ساختمان پروتئینهایی مانند کلاژن ، الاستین و رشته ابریشم به مقدار فراوان وجود دارد.


آلانین (Ala): در تمام پروتئینها فراوان است.


والین (Val): اسید آمینه ضروری برای انسان است و به مقدار کم در بیشتر پروتئینها یافت می‌شود.


لوسین (Leu): اسید آمینه ضروری برای انسان بوده و در بیشتر پروتئینها به مقدار زیاد وجود دارد.


ایزولوسین (Ile): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کمتر از اسیدهای آمینه دیگر پروتئینها وجود دارد. ایزولوسین دو کربن ناقرینه دارد.
اسید آمینه الکل‌دار
سرین (Ser): اسید آمینه‌ای است که در رشته‌های ابریشم بسیار فراوان بوده و در ساختمان چربیها و پروتئینهای مرکب نیز شرکت می‌کند.


تره اونین (Thr): اسید آمینه الکل‌داری است که برای انسان ضروری بوده و مانند ایزولوسین یک کربن ناقرینه اضافی دارد.
اسیدهای آمینه گوگرددار
سیستئین (Cys): این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئینها بر عهده دارد زیرا عامل تیول (SH-) دو مولکول سیستئین در یک زنجیره پلی پپتیدی و یا دو مولکول سیستئین در دو زنجیره پلی پپتیدی با از دست دادن هیدروژن پیوند کوالان می‌سازند و در نتیجه دو مولکول سیستئین تبدیل به اسید آمینه دیگری به نام سیستئین می‌گردند.


متیونین (Met): متیونین از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان است که مقدار آن در پروتئینها نسبتا کم است.
دی اسیدهای منو آمینه
اسیدهای آمینه‌ای هستند که دارای یک آمین و دو عامل کربوکسیل هستند و به اسید آمینه اسیدی مشهورند.

اسید آسپارتیک (Asp): در پروتئینها به مقدار زیاد یافت می‌شود. اسیدیته این اسید آمینه زیاد است.


اسید گلوتامیک (Glu): مقدار آن در پروتئین زیاد است و نقش مهم آن انتقال عامل آمین در واکنشهای بیوشیمیایی است.
اسیدهای آمینه آمیدی
این ترکیبات روی ریشه R دارای یک عامل آمیدی هستند. این اسیدهای آمینه در سنتز پروتئینها شرکت نموده و نقش مهمی را در انتقال آمونیاک دارا هستند.

گلوتامین (Gln)
آسپاراژین (Asn)






اسیدهای آمینه دی آمین
این اسیدهای آمینه دارای یک عامل آمین اضافی هستند.

لیزین (Lys): این اسید آمینه برای انسان ضروری بوده و در بیشتر پروتئینها مخصوصا در بعضی از پروتئینها مانند هیستونها به مقدار فراوان دیده می‌شود. لیزین در سنتز کلاژن نیز شرکت می‌کند. ولی پس از تشکیل کلاژن ، لیزین به دلتا هیدروکسی لیزین تبدیل می‌شود.


آرژنین (Arg): این اسید آمینه در پروتئینهایی مانند هیستون و پروتامین بسیار فراوان است. آرژنین بسیار بازی است. گروه انتهای این اسید آمینه را که شامل سه ازت می‌باشد، گوانیدین می‌نامند.
اسیدهای آمینه حلقوی
بعضی از این اسیدهای آمینه به علت دارا بودن حلقه بنزنی ، عطری (آروماتیک) نامیده می‌شوند و برخی دیگر دارای یک حلقه هترو سیلیک هستند.

فنیل آلانین (phe): از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان بوده و در پروتئینها به مقدار فراوان یافت می‌شوند. در ساختمان این اسید آمینه یک حلقه بنزنی و یک زنجیر جانبی آلانین شرکت دارد.


تیروزین (Thr): این اسید آمینه به مقدار فراوان در پروتئینها دیده می‌شود. حلالیت آن در آب کم است. تیروزین را پاراهیدروکسی فنیل آلانین هم می‌نامند. زیرا از اکسیداسیون فنیل آلانین حاصل می‌شود.


تریپتوفان (Trp): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کم در پروتئینها وجود دارد.


هیستیدین (His): این اسید آمینه در تمام پروتئینها به مقدار اندکی وجود دارد و فقط مقدار آن در هموگلوبین نسبتا زیاد است.


پرولین (Pro): اسید آمینه‌ای است که در پروتئینهایی مانند کلاژن و رشته‌های ابریشم به مقدار فراوان دیده می‌شود. این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئینها به عهده دارد. در حقیقت پرولین که از حلقه ایمین مشتق می‌شود، یک اسید ایمینه است. در کلاژن تعدادی از پرولینها به هیدروکسی پرولین تبدیل می‌شود.
اسیدهای آمینه ضروری
از نظر تغذیه ، اسید آمینه‌ها را به دو دسته ضروری و غیر ضروری تقسیم می‌کنند. اسیدهای آمینه ضروری ، اسیدهای آمینه‌ای هستند که سلولها قادر به سنتز نیستند، در صورتی که اسیدهای آمینه غیر ضروری توسط سلولها از سایر مواد ساخته می‌شوند. نوع اسیدهای آمینه ضروری در نزد گونه‌های مختلف جانداران متفاوت است

[Marichka]

علائم این بیماری با از دست دادن قدرت حفظ اطلاعات بخصوص حافظه موقت در دوران پیری آغاز شده و به تدریج با از دست دادن قدرت تشخیص زمان، افسردگی، از دست دادن قدرت تکلم، گوشه گیری و سرانجام مرگ در اثر ناراحتی‌های تنفسی به پایان می‌رسد. مرگ پس از ۵ تا ۱۰ سال از بروز علائم اتفاق می‌افتد، اما بیماری حدود ۲۰ سال قبل از ظهور علائم آغاز شده است. این بیماری با از دست رفتن سیناپس‌های نورون‌ها در برخی مناطق مغز، نکروزه شدن سلول‌های مغز در مناطق مختلف سیستم عصبی، ایجاد ساختارهای پروتئینی کروی شکلی بنام پلاک‌های پیری (sp) در خارج نورون‌های برخی مناطق مغز و ساختارهای پروتئینی رشت‌های بنام Nft در جسم سلولی نورون‌ها، مشخص می‌شود.

پروتئنهای آمیلوئیدی
در بیماری آلزایمر ساختارهای پروتئینی کروی شکلی در خارج نورون‌های برخی مناطق مغز و ساختارهای پروتئینی رشته‌ای در جسم سلولی نورون‌ها، تشکیل می‌شود. این ساختارهای پروتئینی که به آنها اجسام آمیلوئیدی گفته می‌شود، در اثر برخی تغیرات در پروتئوم سلول‌های عصبی وبهم خوردن تعادل و تغییر در میزان و یا ساختار پروتئین‌های پرسینیلین، آپولیپوپروتئینe، سینوکلئین، و پپتید آمیلوئیدبتا، ایجاد می‌شود. یکی از مهمترین پروتئین‌هایی که در ایجاد آلزایمر نقش دارد، پروتئین پیش ساز آمیلوئید (app ) نام دارد، این پروتئین در سلول‌های دستگاه عصبی بیان می‌شود و در اتصال سلول‌ها بهم، تماس سلول‌ها و اتصال به ماتریکس خارج سلولی و اسکلت سلولی نقش دارد. پروتئین App بوسیله سه نوع آنزیم پروتئولیتیک پردازش می‌شود. آنزیم‌های آلفا، بتا و گاما- سکرتاز، به ترتیب پروتئین App را در اسیدهای آمینه ۶۷۸، ۶۷۱ و ۷۱۱برش می‌دهند. با اثر آنزیم‌های گاما و بتا سکرتاز بر پروتئین App، به ترتیب، پپتیدهایی بنام آمیلوئیدبتا۴۰ (دارای ۴۰ اسید آمینه)وآمیلوئیدبتا۴۲ (دارای ۴۲ اسیدآمینه)ایجاد می‌شوند. در حالت عادی مقدار این قطعات در سلول‌ها کم است و به سرعت تجزیه می‌شود اما اگر در پروتئوم سلول‌های عصبی این تعادل برهم بخورد و مقدار این قطعات افزایش یابد، ساختارهای پروتئینی کروی و درنتیجه آلزایمر ایجاد می‌شود. در بیماران مبتلا به سندروم داون ( تریزومی ۲۱) میزان بیان پروتئین App افزایش می‌یابد و علائمی شبیه آلزایمر مشاهده می‌شود که می‌تواند به علت افزایش مقدار پپتید آمیلوئید بتا۴۲ باشد زیرا ژن پروتئین App بر روی کروموزوم ۲۱ قرار دارد.

[Marichka]

1. نحوه ي عمل شامپوها و مواد حالت دهنده ي مو ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
2. چرا كلروفيل خون ساز است؟ ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
3.بیوشیمی ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
4. شيمي ابر مولكول‌ها ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
5. ويروس هاي شيميايي ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
6. ابر مولكول هاي خود همانند ساز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
7. استخوان هاي ساختگي ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
8. آنزيم هاي مصنوعي ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
9. گيرنده هاي ساختگي ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
10. جداسازي پروتئينها ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
11.آناليز تصويري پروتئين هاي به دست آمده بر روي ژل الكترروفورز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
12. مباني الکتروفورز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
13. انجام بسيار سريع کريستالوگرافي اشعة ايکس ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
14. پابه پاي مولكول ها ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
15. Sds-page پروتئين ها ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
16. ايزو الكتروفوكوسينگ ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
17.ايزوالکتروفوکوسينگ با شيب هاي pH تثبيت شده (IPG) ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
18. ساختمان شيميا يي لیپیدها ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
19. روشهاي بلاتينگ ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
20. حامل هاي آمفولايتي در الكتروفورز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
21. روش هاي خارج ساختن ترکيبات تداخل کننده براي الكتروفورز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
22. روش هاي آشکارسازي پروتئينها بر روي ژل هاي دو بعدي ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
23. صاف كردن دائمي مو با روش يونش حرارتي (ژاپنی- یوکو) Thermal Ionic Permanent Straigh ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
24. ال-تيروزين چست؟ ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
25.چيتوسان چيست؟ ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
26. توليد غذايي، سالم تر از هميشه ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
27. پلاستيك‌هاي سبز و تجزيه‌پذير ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
28. چندسازه‌هاي زيستي ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
29. چند سازه‌ها: پايه‌ي معماري طبيعت ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
30. سيگار Dna شما را پير مي كند ! ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
31. وظایف آنزیم یا دیاستازها ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
32. کلیدهای اصلی تندرستی (دیاستازها یا مخمرها) ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
33. Dna ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
34. ترکیبات کروماتین به عنوان هدف اصلی برای داروهای ضد تومور ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
35.شیرین ترین ماده دنیا ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
36. جدا سازی Rna از جفت انسان ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
37. ایدز بیماری قرن و معضل اجتماعی ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
38. قندهای شناخته شده ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
39. عملكرد داروهاي ضد تومور ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
40.هپاتیت(hepatit) ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
41. روشهاي آماده سازي نمونه براي الكتروفورز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
42. نتايج نويد بخش واکسن ژنتيکى مقابله با آلرژى ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
43 قدمت نسخ خطی به کمک علم ژنتيک تعيين ميشود ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
44. متعادل سازي بعدهاي الكتروفورز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
45. بیوشیمی ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
46. اسید آمینه ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
47. بیماری آلزایمر ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
48. ددت و تاثیر آن بر محیط زیست ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
49. كربوهيدرات ها و انسولين ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
50. D.n.a ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
51. انسولين هورموني كه از عمر ميكاهد ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
52. ال-كارنيتين چيست؟ ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
53. فيتوكلاتينها ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
54. كشف‌هايي كه مزه‌ي جهان را شيرين كردند ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
55. تَخمیر ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
56. واکسن مالاریا ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
57. خط كش مولكولي ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
58. جهش ویروسی عامل شیوع آنفلوانزای پرندگان در انسان ها ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
59. آنتی بادی های رادیو اکتیو روشی جدید برای مقابله با سلول های آلوده به ايدز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
60. نقش نوعی پروتئین در درمان بیماری ام اس کشف شد ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
61. كلسترول چيست؟ ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
62. بیماریهای ارثی انسان در اثرتجمع غیر طبیعی لیپیدهای غشایی. ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
63. تمايز سلولهاي متمايز ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])

[soleares]

نگاه کلی
تا قبل از سال‌های 1970 که استفاده از ددت در اکثر کشورهای پیشرفته ممنوع اعلام شد، ددت یک حشره‌کش ایده‌آل بنظر می‌رسید. برای انسان سمی نبود، اما برای حشرات بسیار سمی و کشنده بود. پیش از ددت اکثر حشره‌کش‌ها از ترکیبات آرسنیک بودند که بسیار سمی و پردوام و برای انسان خطرناک بودند.

در جنگ جهانی اول ، بیش از 5 میلیون نفر بعلت تیفوس جان سپردند که برای جلوگیری از چنین مصیبتی نیروهای متمدن که از اهمیت ددت برای نابود کردن حشرات ناقل امراض در هوای گرم آگاه بودند، با سمپاشی اردوگاه‌های نظامی و اردوگاه اسیران بوسیله ددت ، از شیوع تیفوس و مالاریا و سایر امراض که بوسیله حشرات انتقال می‌یابد، جلوگیری کردند.

تاریخچه
ددت بعنوان حشره‌کش در سال 1939 توسط پاول مولر ، شیمیدانی که در زمینه توسعه مواد شیمیایی برای مبارزه با حشرات کشاورزی فعالیت می‌کرد، کشف شد. مولر در سال 1948، جایزه نوبل در طب و فیزیولوژی را بخاطر اینکه جان بسیاری از انسانها را پس از جنگ بوسیله ددت نجات داد، دریافت کرد. پس از پایان جنگ جهانی دوم ، از ددت برای استفاده‌های بهداشتی در مناطقی با آب و هوای گرم استفاده شد.

همچنین بطور گسترده در کشورهای پیشرفته بعنوان حشره‌کش در باغها ، مزارع پنبه و سبزیجات استفاده شد. تا اینکه بدلیل مقاوم شدن برخی حشرات در مقابل ددت و استفاده بی‌رویه کشاورزان در مزارع برای افزایش تاثیر آن و پیدا شدن ترکیبات سمی ددت در بافت چربی پرندگان و ماهی‌ها نگرانیهای وسیعی میان مردم و دولتها در مورد استفاده از ددت پدید آمد تا سرانجام در سال 1973، سازمان حفاظت از محیط زیست تمام کاربردهای ددت را بجز مصارف ضروری برای بهداشت عمومی ممنوع کرد.




ساختار ددت
ددت یا پارا - دی‌کلرو ‌دی‌فنیل ‌تری‌کلرواتان ، از نظر ساختاری یک اتان استخلافی است. در یکی از اتمهای کربن ، هر سه اتم هیدروژن بوسیله اتم‌های کلر جانشین شده‌اند در حالیکه در اتم دیگر کربن ، دو اتم از سه اتم هیدروژن بوسیله حلقه فنیل (بنزن) استخلاف یافته‌اند و در هر حلقه ، یک اتم کلر در موقعیت پارا یعنی درست در مقابل اتم کربن حلقه که واحد اتان متصل است، قرار دارد.

خواص شیمیایی ددت
ددت جزء حشره‌کش‌های آلی کلردار است. این آفت‌کش‌های کلردار دارای چندین خاصیت مشترک هستند.



پایداری در برابر تجزیه شدن یا تخریب شدن در محیط زیست


انحلال‌پذیری بسیار کم در آب ، مگر اینکه ترکیب آنها حاوی اکسیژن یا نیتروژن باشد.


انحلال‌پذیری بالا در محیط‌های زیست هیدروکربن مانند بافت چربی جانوران


سمیت نسبتا بالا برای حشرات و سمیت کم برای انسان


فشار بخار ددت پایین و در نتیجه ، سرعت تبخیر آن کم است. در برابر نور و مواد شیمیایی در محیط زیست واکنش‌پذیری کمی دارد و انحلال‌پذیری آن در آب بسیار کم است. در حلالهای آلی بخوبی حل می‌شود. ددت در فرایند سوخت و ساز بسیاری از گونه‌های حیوانی با حذف شدن HCl شرکت می‌کند و مشتقی از اتن به نام دی کلرو دی‌فنیل دی‌کلرو اتن (DDE) را بوجود می‌آورد که بسیار مقاوم و از لحاظ زیستی تخریب ناپذیر است.

مکانیسم اثر ددت
مکانیسم اثر ددت بیشتر ناشی از شکل مولکولی آن است تا بعلت برهمکنش شیمیایی با گونه‌ای خاص ، ددت و سایر هم رده‌های آن به شکل سه‌بعدی در تونل عصبی حشره ، مانند گره قرار می‌گیرند. این تونل بر حسب ضرورت ، تحریکها را از طریق یون‌های سدیم منتقل می‌کند اما وقتی مولکول ددت این تونل را باز نگه می‌دارد، یک ردیف پیوسته از تحریکهای عصبی که آغازگر آنها است باعث انقباض عضلات حشره و تشنج و مرگ آن می‌شود.

جایگزین‌های ددت
به علت آلودگی محیط زیست و تجمع ددت در بافتهای حیوانی و مقاوم شدن حشرات در برابر ددت (با تبدیل ددت به DDE و غیر فعالسازی آن) ، مصرف آن بجز برای مصارف بهداشتی ضروری ممنوع شده است. اما دانشمندان ترکیباتی ساخته‌اند که اندازه و شکل آنها مشابه ددت است و همان خواص حشره‌کشی را دارد، با این تفاوت که در حد قابل قبولی از لحاظ زیستی تخریب‌پذیرند و در موجودات زنده هم بجای تجمع ، دفع می‌شوند. بهترین نمونه این ترکیبات متوکسی کلر است که بطور گسترده در مصارف خانگی و کشاورزی برای مهار پشه و مگس بکار می‌رود.

[Marichka]

تا 30 سال پيش اغلب پزشكان فكر ميكردند كه انسولين هورموني بسيار مفيد است و هر چه سطح آن در بدن بيشتر باشد شخص سالمتر است. اما تحقيقات جرالد ريون از استانفورد نشان داد كه بالا بودن سطح انسولين موجب افزايش ريسك ابتلا به حملات قلبي ميشود.

او دليل اين امر را انقباض ديواره رگها در نتيجه تاثير انسولين بر آنها دانست. تحقيقات بعدي نشان داد كه انسولين موجب چاقي هم ميشود اين امر به دليل تاثير انسولين بر هيپوتالاموس است . انسولين با تاثير بر هيپوتالاموس موجب ميشود كه شخص احساس گرسنگي كند و همچنين با تاثير بر سلولهاي چربي بافت شكم موجب افزايش ذخيره چربي در آن مي گردد و همچنين با تاثير بر كبد منجر به افزايش توليد چربي در اين بافت ميشود و همه اين موارد به معني چاقي است.

بعد از ان در سال 1978 تحقيقات نشان داد كه بعضي از غذاها نسبت به بعضي ديگر موجب افزايش بيشتر قند خون ميشوند همچنين ميشود غذاها را بر حسب ميزان افزايش دهندگي قند خون نسبت به اين ميزان در شكر خالص مقايسه نمود و آنها را طبقه بندي كرد.

هنگامي كه غذا ميخوريد قند خونتان افزايش يافته و پانكراس براي مقابله با اين امر مقداري انسولين را به جريان خون وارد مينمايد. اينجاست كه اهميت غذايي كه ميخوريد مشخص مي شود زيرا هر چه غذاي خورده شده موجب افزايش بيشتر قند خون شود مقدار انسولين ترشح شده بيشتر و نتيجتا ريسك بروز حملات قلبي بالاتر است.

كربوهيدرات ها زنجيره هاي قندي هستند كه به هم متصل شده اند. اين مواد در اكثر گياهان و همچنين فرآورده هاي گياهي نظير شيريني ها و كلوچه ها يافت مي شوند. آنها را ميتوان به دسته تك قندي ها و دو قندي ها و چند قندي ها تقسيم بندي كرد. در حالت طبيعي معمولا كربوهيدرات ها با دسته ديگر از مواد كه فيبر ناميده ميشوند وجود دارند. فيبرها دسته از مواد هستند كه در بدن جذب نميشوند اما به دليل نقش مهمي كه در بدن ايفا مينمايد از اهميت ويژه اي برخوردارند بطوريكه آنها را جزو موادي كه حتما بايد به ميزان كافي در برنامه غذايي روزانه وجود داشته باشند تقسيم بندي مينمايند. يكي از دلايل اين امر كاهش سرعت جذب قند در داخل روده ها است فيبرها با اين كاهش سرعت موجب ميشوند كه قند ها آهسته آهسته جذب بدن شده و نتيجتا قند خون سريعا بالا نرود و موجب افزايش ناگهاني و زياده از حد انسولين نشود.

امروزه به دليل فرآوري شدن مواد گياهي اكثر محتواي فيبر انها در اين مراحل از بين مي رود مثلا تقريبا تمام محتواي فيبري گندم و برنج در حين مراحل سبوس گيري و آرد سازي از بين ميرود و يا در مورد قند و شكر ملاحظه ميكنيد كه كاملا تمام منابع فيبري از بين رفته اند .

شايد يكي از دلايل افزايش ميزان بروز چاقي و نتيحتا حملات قلبي در جوامع امروزي نيز همين امر باشد. در اين ميان اصلاح عادات غذايي و استفاده بيشتر از سبزيجات و ميوه ها و دانه هاي كامل حبوبات و غلات ميتواند در كاهش بروز اين عوامل مرگ آفرين مفيد و موثر باشد.

[soleares]

دی‌ان‌ای یکی از ماکرومولکول‌های زیستی می‌‌باشد که در انتقال داده‌های ژنتیکی نقش دارد. این ماکرومولکول، پلیمری از زیرواحدهای نوکلئوتیدی است.

Dna دارای ساختمانی مارپیچی است و برای اولین بار ساختمان آن را دو دانشمند به نام های جیمز واتسون و فرانسیس کریک را در سال ۱۹۵۳ کشف کردند و به همین دلیل جایزه نوبل دریافت کردند. کارکرد اصلی Dna الگو بودن برای ساخته شدن یک اسید نوکلئیک دیگر به نام Rna است.

Dna ماکرومولکولی 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 می‌‌آید. همه فواصل و زوایای پیوند، انرژی ها و نوع پیوند عناصر از دقیقترین قوانین فیزیک مولکولی پیروی می‌‌کنند. دانشمندان بارها سعی کرده‌اند 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 می‌‌باشد. مشخصه مهم ملکول Dna، به‌عنوان یک مولکول، هوشمندی آن است. دو رشته Dnaکه از نظر توالی بازها، مکمل یکدیگرمی باشند، می‌‌توانند 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.

Dna دارای سه بخش ساختمانی است: بازهای نوکلئوتیدی آدنین (a) سیتوزین (c) گوانین (g) و تیمین (t) در پله‌های این ماکرومولکول نردبانی قرار دارند. این بازهای نوکلئوتیدی به طور تصادفی در کنار هم قرار ندارند بلکه تیمین به آدنین با پیوند هیدروژنی وصل است و سیتوزین نیز به گوانین با پیوند هیدروژنی اتصال دارد. مولکول های قند دزوکسی ریبوز در دیوارهای این نردبان دیده می شوند و به این مولکول های قند گروه‌های فسفات متصل هستند. فرق بین قند دزوکسی ریبوز در Dna با قند ریبوز در Rna این است که قند دزوکسی ریبوز یک گروه هیدروکسیل از قند ریبوز کمتر دارد.


منبع
پرویزشهبازی-ناصر ملکنیا، بیوشیمی عمومی، تهران: انتشارات دانشگاه تهران، سال۱۳۷۵.

[Marichka]

تحقيقات جديد نشان داده است كه كه مصرف زياد انواع نانها و شيريني ها و شكرهاي افزودني از طول عمر مي كاهد و باعث ابتلا به ديابت ميشود. وقتي كه غذاهاي حاوي آردسفيد و قند و شكر افزودني را مصرف ميكنيد ميزان قند خونتان افزايش مي يابد و اين امر باعث ميشود پانكراس مقداري انسولين به داخل سيستم جريان خون ترشح كند.

بدن شما براي محافظت از شما در مقابل افزايش قند خون نياز به انسولين دارد اما به ياد داشته باشيد كه انسولين زياد ميتواند شما را بكشد. انسولين به واسطه داخل كردن چربي هاي خون به درون بافت چربي(براي آنكه بدن مجبور شود از قند استفاده كند) و مجبور كردن كبد به تبديل مازاد انرژي به چربي و همچنين واداشتن مغز به صدور دستورهايي مبني بر گرسنگي, موجب چاقي شما ميگردد كه اين امر به سبب ايجاد لخته و افزايش ميزان تري گليسيريد خون و پايين آوردن سطح Hdl يا چربي خوب موجب استروك و حمله قلبي ميگردد. انسولين موجب افزايش اكسيداسيون و تبديلldl بهldl اكسيده ميشود كه اين فرم از Ldl باعث ايجاد پلاكهايي در درون رگها و انسدادشان مي شود. سطح بالاي انسولين باعث ميشود كه كليه هاي شما نمك را نگهدارند و آنرا دفع نكنند كه اين امر موجب افزايش فشار خونتان مي شود. بهترين راه براي كاهش سطح انسولين( به گونه اي كه قند خون بالا نرود) خودداري از افزايش وزن و عدم استفاده غذاهايي كه از آرد سفيد و شكر تصفيه شده ساخته ميشوند و خوردن ميوه جات و سبزيجات با وعده هاي غذايي مي باشد

[Marichka]

ال-كارنيتين توسط اسيدهاي آمينه ليزين و متيونين ساخته شده و موجب آزاد سازي انرژي از سلولهاي چربي ميشود. اين ماده شيميايي موجب انتقال اسيدهاي چرب به داخل ميتوكندري ميشود.ميتوكندري را ميتوان موتورخانه سلولهاي بدن دانست . در واقع انرژي مورد نياز بدن در اين قسمت از سلولها توليد ميشود.برخي از شواهد نشان ميدهد كه ميزان نياز به ال-كارنيتين در دوران كودكي و همچنين در زمان هاي خاصي مانند بارداري و شيردهي كه ميزان نياز بدن به انرژي افزايش مي يابد كمي بالا ميرود كه اين افزايش نياز موجب به افزايش توليد اين ماده غذايي از سوي بدن ميشود.همچنين بنظر ميرسد كه وجود ال-كارنيتين براي بهبود كاركرد قلب نياز است. به عنوان مثال يك تحقيق نشان داده است ميزان كاركرد غير نرمال و تپش غيرعادي قلب بعد از 45 هفته مصرف 4گرم ال-كارنيتين در روز در بيماران ديابتي كه علاوه بر فشار خون بالا از ناراحتي هاي قلبي و عروقي رنج ميبردند به ميزان زيادي كاهش يافته و بهبود پيدا نموده است.همچنين تحقيق ديگر نشان داده است كه مصرف روزانه ال-كارنيتين در ورزشكاران ميتواند حتي تا 25% ميزان توانايي و ظرفيت فعاليت بدني را بالا ببرد.همچنين تحقيقات نشان داده است افرادي كه از مكمل هاي ال-كارنيتين استفاده مينمايند بعد از انجام فعاليت هاي بدني به ميزان كمتري دچار خستگي و كوفتگي ميشوند. اين تحقيق همچنان نشان داد كه مصرف ال-كارنيتين دو ساعت قبل و بعد از دويدن به مسافت 20 كيلومتر موجب بروز خستگي كمتر و بازيابي سريعتر قواي بدني گردد.همچنين تحقيقات نشان داده است كه مصرف 100 ميلي گرم ال-كارنيتين به ازاي هر كيلو وزن افراد و كودكان تالاسمي ماژور به مدت 3 ماه موجب كاهش نياز بدن اين افراد به تصفيه خون شود.شواهد عملي حاكيست كه ميزان ال-كارنيتين در مواد غذايي لبني و گوشتي به ميزان فراوان يافت ميشود.توصيه من به شما اين است كه با رعايت يك رژيم غذايي متعادل و مناسب ميزان ال-كارنيتين و همچنين ليزين و متيونين جذب شده توسط بدن و نهايتا ميزان ساخت اين ماده ضروري را در بدن افزايش دهيد.استفاده از اين مواد غذايي را هم تنها براي ورزشكاران حرفه اي و در سطوح قهرماني آنهم تحت نظر متخصص تغذيه ورزشكاران يا پزشك متخصص ورزش توصيه مينماييم.

[kardash]

اساس وروش انجام الكتروفورز

[Marichka]

اساس وروش انجام الكتروفورز

سلام دوست عزيز

در مورد الكتروفورز اگه به فهرست تاپيك مراجعه كنيد:
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

از شماره 12 به بعد به طور كامل مقالاتي در مورد مباني الكتروفورز، روشهاي اون، مواد لازم و غيره توضيح داده شده.

موفق و پايدار باشيد [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Marichka]

فيتوكلاتينها پپتيدهاي مشتق از گلوتاتيون مي باشند و در گياهان در زمان قرارگرفتن در معرض تنش فلزات سنگين ساخته مي شوند. يونهاي فلزي زيادي از قبيل مس، سرب و كادميوم سنتز اين تركيبات را در گياهان القاء مي كنند. تحت القاء كادميوم،جهت جلوگيري از صدمه سلول، تركيبات فيتوكلاتين با ميل تركيبي بالا نسبت به كادميوم در سيتوپلاسم و با حضور آنزيم فيتوكلاتين سينتاز ساخته مي شوند و با آن اتصال مي يابند. اين كمپلكس سپس وارد واكوئول مي شود ودرآنجا تمركز مي يابد. جهت عبور كمپلكس كادميوم ـ فيتوكلاتين از تونوپلاست مكانيسمي آنتي پورتي به كار گرفته مي شود. انتقال كادميوم به داخل واكوئول از برهم كنش آن با بخشهاي سلولي فعال جلوگيري مي كند. به دليل pHاسيدي واكوئول امكان تجزيه كمپلكس كادميوم ـ فيتوكلاتين وجود دارد. اگر كمپلكس حاوي سولفيد باشد پايداري اتصال فلز بيشتر مي شود.اسيدهاي آلي نيزدر هدايت فلزات سنگين به درون واكوئول سهيم مي باشند. از جمله آنها مي توان به اسيد ماليك ،اسيد سيتريك و اسيد نيتريك اشاره كرد. به عنوان مثال، در گياهان انباشت كننده نيكل، اسيد نيتريك به طور موثري قادر به كيلاته كردن و ذخيره نيكل در واكوئول است.

[Marichka]

شيرين كننده هاي مصنوعي از جمله «ساخارين» و «آسپارتام» به ما امكان داده اند نوشابه ها، شكلات ها و مرباهاي رژيمي توليد كنيم. اين شيرين كننده ها انرژي قابل ملاحظه اي توليد نمي كنند و برخي از آن ها بدون آن كه وارد روندهاي سوخت و سازي بدن شوند، دفع مي شوند. ميزان شيريني اين تركيبات بالاست و مي توان با مقادير اندكي از آن ها، رژيم هاي غذايي كم كالري و در عين حال ذايقه پسندي براي افراد چاق ترتيب داد، به افراد ديابتي كمك كرد و دندان هاي سالم تري داشت. اين تركيبات كه مواد غذايي و نوشيدني هاي «بدون قند» را به ارمغان آورده اند، تحفه اتفاقات جالبي هستند


ساخارين: اين شيرين كننده سي صد برابر از ساكارز شيرين تر است و يك شيميدان آلماني به نام «كنستانتين فالبرگ» آن را كشف كرد. وي در سال ۱۸۷۹ در دانشگاه «جان هاپكينز» روي تركيبات آلي كار مي كرد. يك شب پس از بازگشتن از آزمايشگاه و هنگام صرف شام، متوجه مزه شيرين عجيبي در دستان خود شد. فالبرگ احتمال داد كه آن مزه از ماده اي در آزمايشگاه سرچشمه مي گيرد. صبح كه به آزمايشگاه بازگشت به دقت روي ميزها، قفسه ها و ظروف آزمايشگاه را وارسي كرد تا سرانجام به سرچشمه شيريني پي برد. وي با تحقيقات بيشتر توانست ساختمان شيميايي ماده شيريني را تعيين كند كه آن را ساخارين ناميد و راه را براي توليد انبوه آن هموار كرد.

آسپارتام: اين شيرين كننده، دويست از ساكارز برابر شيرين تر است و در سال ۱۹۶۵ «جيمز اشلاتر» آن را كشف كرد. او براي توليد دارويي براي درمان زخم معده تلاش مي كرد. وقتي انگشت هاي خود را براي برداشتن آسان تر قطعه اي كاغذ به دهان برد، متوجه مزه شيرين جالبي شد. اشلاتر آن ماده را جداسازي و ساختمان شيميايي آن را معلوم كرد. جالب است بدانيد، اين ماده بسيار شيرين از تركيب كردن ماده بي مزه اي به نام «اسيد آسپارتيك» و ماده تلخي به نام «فنيل آلانين» به دست مي آيد.

سيكلامات: اين شيرين كننده، چهل برابر از ساكارز شيرين تر است و يك دانشجوي مقطع تحصيلات تكميلي به نام «ميشل اسودا» در سال ۱۹۳۷ آن را كشف كرد. او روي توليد تركيب ضد دردي به نام «سديم سيكلو هگزيل سولفامات» كار مي كرد. روزي هنگام كار در آزمايشگاه مشغول سيگار كشيدن بود و براي لحظه اي سيگار را روي ميز كارش قرار داد. وقتي بار ديگر سيگار را به دهان گرفت، متوجه مزه شيرين ته سيگار شد. بي درنگ همه تركيباتي را كه روي ميز كارش بود، چشيد تا سرانجام عامل شيريني سيگارش را كشف كرد. وي آن را سيكلامات نام نهاد.

سوكرولوز: اين شيرين كننده بيش از شش صد برابر از ساكارز شيرين تر است و آن را يك دانشجوي خارجي كه به زبان انگليسي تسلط كافي نداشت، در كالج سلطنتي انگلستان كشف كرد. وي در سال ۱۹۷۶ درخواست استادش مبني بر بررسي ( Test ) يك قند كلردار را به غلط، چشيدن ( Taste ) آن تركيب تعبير كرد. او متوجه شد كه آن تركيب، شيريني فوق العاده اي دارد و به اين ترتيب شيرين كننده ديگري را به دسته شيرين كننده هاي مصنوعي افزود.

پتاسيم اسسولفام: اين شيرين كننده، صد و سي بار از ساكارز شيرين تر است و در سال ۱۹۶۷ يك شيميدان آلماني به نام «كارل كلائوس» آن را كشف كرد. او مشغول بررسي چند تركيب شيميايي بود كه براي برداشتن آسان تر قطعه اي كاغذ سرانگشت خود را به دهان برد و متوجه مزه شيرين جالبي شد.

در تمامي مواردي كه ذكر شد، دانشمند در جست وجوي چيز ديگري است كه تحفه اتفاق نصيب او مي شود. اين كشف هاي اتفاقي را در زبان انگليسي Serendipity مي گويند. شايد شما از طريق كارتون سرنديپيتي با اين واژه آشنا شده باشيد. اين واژه در يك افسانه ايراني به نام «سه شاهزاده سرنديب» ريشه دارد كه بازيگران اصلي آن به طور اتفاقي، كشف هاي مهمي انجام مي دهند. البته، همان طور كه در داستان آمده، آنان از فراست و زيركي فوق العاده اي برخوردار بوده اند. بنابراين، مي توانيم نتيجه بگيريم كه تحفه اتفاق، نصيب كساني مي شود كه از هوش و فراست فوق العاده اي دارند. درست است كه برداشتن قطعه اي كاغذ يا كشيدن سيگار به كشف هاي مهمي انجاميدند، اما زيركي و پشتكار محققان نيز در اين راه نقش مهمي داشته است. چنان كه اغلب آنان براي پيدا كردن سرچشمه شيريني تمام مواد موجود در آزمايشگاه يا حداقل روي ميزكارشان را بررسي كردند. در حقيقت آنان كشف دوباره اي انجام دادند.

[Vmusic]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])



تَخمیر پدیده‌ای است ناشی از مجموعه فعالیتهای زیستی که در آن ترکیبات آلی دارای مولکولهای بزرگ به ترکیبات دارای مولکولهای کوچک‌تر و ساده‌تر شکسته و تجزیه (کاتابولیسم) شده از فرآیند آن علاوه بر ایجاد ترکیبات آلی ساده‌تر، دی‌اکسیدکربن و انرژی نیز آزاد می‌گردد. با بیان دیگر تخمیر تجزیه ناقص بعضی از متابولیت‌ها (ترکیبات آلی) به ترکیبات ساده‌تر همراه با انرژی توسط عامل تخمیری است.

● نگاه کلی
در گیاهان تخمیر بیولوژیکی تنها تخمیر الکلی نبوده، ممکن است با کمی تخمیر لاکتیک نیز همراه باشد، برخی از سازواره‌های حیاتی (میکروارگانیسم‌ها) مانند قارچ‌های میکروسکوپی نیز قادر به تخمیرهایی مانند تخمیرهای سیتریک و اکسالیک روی قندهای شش کربنی (هگزوزها) و تخمیر استیک روی الکل اتیلیک و غیره هستند. باکتریها عامل انواع دیگری از تخمیر در طبیعت هستند. تخمیر بوتیریک سلولز لاشه برگ‌ها و تجزیه آنها که سبب افزایش ترکیبات آلی خاک می‌شود و همچنین تخمیرهای تعفنی مواد آلی توسط باکتریها صورت می‌گیرد.

● تخمیر الکلی
پاستور اولین کسی است که نقش مخمرهای الکلی را نشان داد. بهترین مثال مخمرها، مخمرهای خمیرترش یا مخمر نانوایی است. اگر این مخمرها در محیط کشت گلوکز و در حضور اکسیژن کافی قرار گیرند، به شدت تقسیم شده، اکسیژن جذب کرده، دی‌اکسیدکربن آزاد می‌سازند. بیشترین سرعت واکنشهای ناشی از تنفس و شدت اکسیداسیون گلوکز این مخمرها که از گروه آسکومیست هستند هنگامی است که تنفس هوازی دارند اگر این مخمرها در داخل یک ظرف در بسته کشت داده شوند پس از مصرف اکسیژن محدود و معین داخل ظرف و آزاد ساختن گازکربنیک دیگر قادر به تنفس عادی نبوده، شروع به تخمیر باقی مانده مواد می‌کنند. آغاز تخمیر ایجاد اکسیدکربن همراه با اتانول است و بوی اتانول در این هنگام وقوع عمل تخمیر را در محیط کشت معلوم می‌کند.
C۶H۱۲O۶————>۲C۲H۵OH + ۲CO۲: ∆G = -۳۳ Kcal تخمیر
C۶H۱۲O۶ + ۶O۲————>۶CO۲ + ۶H۲O: ∆G = ۶۸۶ Kcal تنفس
تخمیر همیشه با تشکیل الکل همراه نیست، در تخمیر ترکیبات دیگری مانند گلیسیرول نیز بوجود می‌آیند. پیدایش ترکیبات فرعی غیر از الکل در پدیده تخمیر و حضور این ترکیبات در محیط عمل از نظر ادامه تغییر اهمیت فراوان دارد. رشد مخمرها در شرایط تخمیری (تنفس بی‌هوازی) بسیار کند است، در شرایط تخمیر انرژی آزاد شده از مقدار معینی مواد قندی مانند یک گرم گلوکز محلول، درحدود ۲۱ بار کمتر از حالت تنفس عادی (هوازی است) انرژی حاصل از پدیده تخمیر بیشتر به صورت حرارت تلف می‌شود.
محیط در حال تخمیر نسبت به محیطی که در آن تنفس عادی صورت می‌گیرد بسیار گرم‌تر است. تخمیر الکلی تحت اثر مجموعه در همی‌ از آنزیم‌های درون سلولی به نام (زیماز) صورت می‌گیرد. مجموعه آنزیمی هنگامی که مخمرهای آن زنده باشند بیشترین اثر تخمیری را دارند. بازده تخمیری آنزیم‌ها در خارج از سلول بسیار ضعیف‌تر از آنزیم‌های داخل سلول زنده است. بین اثر طبیعی آنزیم‌ها، نیروی زیستی و ساختار سلولی مخمرها بستگی‌هایی وجود دارد و به اصطلاح تخمیر پدیده‌ای درون سلولی است و آنزیم‌های استخراج شده از مخمرها در خارج از سلول بخش مهمی از قدرت تخمیری خود را از دست می‌دهند.

● تخمیر واقعی یا حقیقی
هنگامی در ذخایر قندی یک بافت پیش می‌آید که در شرایط عادی از هوا قرار داشته، در آن تنفس بی هوازی پیش آید. اگر بخشی از یک بافت ذخیره‌ای دارای مواد قندی، مانند قطعاتی از غده چغندر بخش از میان بر میوه‌های آبدار و شیرین مثل انگور را داخل یک ظرف در بسته با مانومتر قرار دهیم، در بافت‌های قطعات مزبور ابتدا تنفس عادی با جذب اکسیژن و دفع دی‌اکسیدکربن صورت می‌گیرد. از آنجا که اکسیدکربن حاصل از تنفس عادی بعدا در داخل شیره واکویلی سلولهای بافت حل می‌شود، فشار داخلی ظرف با جذب اکسیژن موجود به تدریج کم می‌شود وقتی اکسیژن درون ظرف تمام شده به ناچار شرایط بی‌هوازی (تخمیر) پیش آمده، با ازدیاد تدریجی اکسیدکربن و الکل در ظرف، بالا رفتن فشار داخلی آن شروع می‌شود.
تخمیر به‌وسیله خود بافتها و بدون حضور میکروارگانیسم‌ها و مخمرها صورت گرفت. این تخمیر که در کلیه بافتهای گیاهی، میوه‌های سبز مانده در تاریکی و حتی در جلبک‌ها و قارچ‌ها نیز کم و بیش دیده می‌شود تخمیر درون بافتی و عاری از مخمر می‌گویند. تخمیر درون بافتی در بسیاری از دانه‌های جوان مانند نخود که پوسته آن نسبت به اکسیژن تا اندازه‌ای قابل نفوذ است و همچنین در بیشتر میوه‌های آبدار که اکسیژن در بافتهای داخلی آنها معمولاً کم است امری عمومی است.
بویژه اگر مقدار زیادی میوه در یک جا انبار شود، موجبات و شرایط تخمیر در آنها کاملاً فراهم می‌شود. باتوجه به مطالب فوق و تخمیر درون بافتی، باید آن را پدیده‌ای عمومی در گیاهان دانست و توجه به این امر که آنزیم‌های تشکیل دهنده زیماز منشا گیاهی دارند، تخمیر را باید امری طبیعی در گیاهان به شمار آورد.پدیده تخمر درون‌بافتی با مرگ یاخته‌های بافت مورد تخمیر معمولاً ارتباط ندارد، اگر بافتهای در حال تخمیر در هوای آزاد قرار داده شوند، تخمیر درونی آنها متوقف شده تنفس عادی مجدداً آغاز می‌شود. تخمیر در گیاهان فقط از نوع الکلی نیست همراه با ایجاد الکل ترکیبات دیگری مانند جوهر لیمو (اسید سیتریک)، اسید مالیک، اسید اکسالیک و اسید تارتاریک نیز کم و بیش بوجود می‌آیند.

● شدت تخمیر و اندازه گیری آن
شدت تخمیر را با قرار دادن اندام دارای ذخیره قندی مانند دانه‌ها، غده‌ها و یا میوه‌ها در یک محیط فاقد اکسیژن و دارای ازت می‌توان به دقت اندازه گرفت و برای این سنجش از روش اندازه گیری دی‌اکسیدکربن آزاد شده نیز می‌توان استفاده کرد. ولی چون واکنشهای دیگر هم‌زمان با تخمیر می‌توانند CO۲ متصاعد کنند این روش ممکن است دقیق نباشد. بنابراین اندازه گیری مقدار الکل تولید شده از تخمیر معمولاً بهتر می‌تواند معرف و تعیین کننده شدت تخمیر باشد. مقدار الکل حاصل از تخمیر در واحد زمان در یک ترکیب قندی تقریباً معادل همان نسبتی است که از اندازه گیری شدت تنفس به دست می‌آید.

● ساز و کار تخمیر
سازوکار تخمیر الکلی تقریباً مشابه سازوکار (مکانیسم) تنفس عادی است و در بیشتر پیامدهای واکنشی، همانند هم هستند. برای مطالعه مکانیسم تخمیر، به واکنشهای تخمیر الکلی می‌پردازیم. تخمیر الکلی فقط روی گلوسیدها صورت گرفته، خود شامل دو مرحله است:

۱) مرحله اول انتهای پیامدهای واکنشی که حالت زنجیره‌ای دارند، همان مسیر EMP یا گلیکولیز است که به تشکیل اسید پیروویک ختم می‌شود.

۲) مرحله دوم با تجزیه اسید پیروویک که خود سرآغاز پیامدهای واکنشی جداگانه‌ای است که به هیچ وجه ادامه یا بخشی از مسیر گلیکولیز نیست شروع می‌شود. اسید پیروویک با آنکه در آخر مسیر گلیکولیز و پایان تمام پیامدهای زنجیره‌ای آن مانند هگزوزها، تری اوزها و همه اوزهای شکسته و تخریب یافته قرار دارد خود از گلوسیدها به شمار نمی‌آید. شروع تخمیر الکلی از راه گلیکولیز با استالویید است. استالویید را می‌توان به‌وسیله سولفیت سدیم از عصاره‌های تخمیری به صورت بی‌سولفیت جدا و استخراج نمود. در تخمیر الکلی به ازای مصرف هر مول گلوکز دو مول NADPH۲ دو مول ATP و دو مول اسید پیروویک حاصل می‌شود.
در دومین مرحله تخمیر که تبدیل اسیدپیروویک به الکل اتیلیک است N ADH۲ حاصل از مسیر گلیکولیز مصرف و تبدیل شده، از تمام واکنشها فقط دومول ATP که حاصل از فسفریلاسیون‌های وابسته به متابولیتهای این مرحله است باقی خواهد ماند واکنش کلی تبدیل گلوکز به الکل اتیلیک بطور خلاصه عبارت است از:
C۶H۱۲O۶۲CH۳CH۲OH+۲CO۲ + ۲ATP
بازده نظری تخمیر در حدود ۴۴% و کمی بیش از بازده تنفس است. تجزیه گلوکز در واکنشهای تخمیری ناقص بوده از آن فقط ۲ مول ATP حاصل می‌شود. در فرآیندهای تنفس تجزیه گلوکز بطور کامل صورت گرفته، ۳۶ مول ATP از آن نتیجه می‌شود.

[sary]

با سلام
در مورد اثر کلروفیل روی خون سازی باید عرض کنم که وجود آهن روی کلر و وانادیم و مولیبدن جهت فتوسنتز گیاهان ضروری است وجود عناصربور آهن مولیبدن و کبالت در متابولیسم ازت موثر است و در صورت اختلال در این متابولیسم گیاه زرد خواهد شد پس هر چه گیاه سبزتر باشد از آهن بیشتری برخوردار است که نقش مهمی در خونسازی دارد

[Marichka]

شاید داغ‌ترین خبر این روزها در زمینه انگل‌شناسی، پیشرفت قابل توجهی است که در زمینه ساخت واکسنی علیه مالاریا بدست آمده است. خبرگزاریهای داخلی مثل ایسنا و ایرنا و واحد مرکزی خبر هم به آن اشاراتی داشته‌اند.
محققان موسسه ملی بهداشت آمریکا یک واکسن تجربی ساخته‌اند که در تئوری می‌تواند با ریشه‌کن کردن انگلهای مالاریا در پشه‌های یک منطقه، مالاریا را از تمام آن منطقه جغرافیایی حذف کند. این واکسن که تاکنون فقط در موشها آزمایش شده است، سیستم ایمنی شخص دریافت‌کننده را وادار به حذف انگل از دستگاه گوارش پشه‌های حامل انگل مالاریا – بعد از خونخواری از فرد واکسینه شده می‌کند. این واکسن نمی‌تواند مانع از بیماری شخص دریافت کننده واکسن و یا محدودکردن بیماری وی شود.
این واکسن با استفاده از تکنولوژی کونژوگه ساخته شده است. این فناوری ملکولهایی را که سیستم ایمنی در حالت عادی قادر به شناسایی آنها نیست را با هم ادغام می‌کند به نحوی که سیستم ایمنی به راحتی آنها را شناسایی کرده و علیه آنها آنتی‌بادی می‌سازد. تاکنون با همین تکنولوژی واکسنهایی بر علیه مننژیت ناشی از هموفیلوس آنفلوآنزه Haemophilus influenzae و تب حصبه ساخته شده است.
پروتئین Pfs25 ( پروتئین سطحی پلاسمودیوم فالسیپاروم 25) تنها روی سطح ااکینت ookinette یافت می‌شود و در هیچ مرحله دیگری از انگل وجود ندارد. ااکینت مرحله‌ای از انگل است که در روده پشه آنوفل زندگی می‌کند. تزریق این ملکول به تنهایی به انسان نتوانست منجر به ساخت سطح قابل قبول آنتی‌بادی علیه آن شود. محققان برای استفاده از فناوری کونژوگه ملکولهای مختلفی را برای ادغام با این آنتی‌ژن آزمودند از جمله اگزوتوکسین A سودومونا ائروژینوزا Pseudomonas aeruginosa که یک باکتری فرصت‌طلب است و نیز اوالبومین ovalbumin, پروتئینی که در سفیده تخم مرغ وجود دارد. همه این ملکولهای کونژوگه،‌ سطح بالایی از آنتی‌بادی در موشها ایجاد کرد. جذب سطحی ملکولهای کونژوگه بر روی هیدروکسید آلومینیوم توانست حتی میزان زیادتری آنتی‌بادی تولید کرد. جذب سطحی Adsorption یک فرایند شیمیایی است که در یک ملکول بر سطح ملکول دیگری انباشته می‌شود و تشکیل یک گستره ملکولی یا اتمی می‌دهد.
این پژوهشگران همچنین کشف کردند که توانایی موشها برای تولید آنتی‌بادی با گذشت زمان افزایش می‌یابد. در حقیقت این حیوانات وقتی که سه ماه و هفت ماه بعد از ایمونیزاسیون اولیه آزمایش شدند سطح آنتی‌بادی بالاتری نسبت به یک هفته بعد از تکمیل ایمونیزاسیون داشتند. محققان در مرحله بعد، سرم حاوی این آنتی‌بادیها را به پشه‌های آلوده به پلاسمودیوم خوراندند. آزمایش میکروسکوپی دستگاه گوارش پشه نشان داد که آنتی‌بادیها قادر به حذف کامل ااکینت‌ها هستند. نویسندگان این مقاله خاطرنشان می‌کنند که با فناوری کونژوگه و با استفاده از آنتی‌ژن Psv25H می توان بسادگی واکسنی بر علیه والاریای ویواکس نیز ساخت . Psv25H ملکولی شبیه Pfs25 است که در سطح ااکینت‌های پلاسمودیوم ویواکس وجود دارد.

[shifteh_sh]

سلام امكان داره اطلاعاتي در مورد آلودگي نفت و زيست پالايي به من بديد؟

ويرايش: دوست خوبم توي انجمن ها لطفا فارسي تايپ كنيد.

[Marichka]

سلام امكان داره اطلاعاتي در مورد آلودگي نفت و زيست پالايي به من بديد؟

ويرايش: دوست خوبم توي انجمن ها لطفا فارسي تايپ كنيد.

سلام دوست عزيز

اين متن تقريبا با مورد درخواست شما همخوني داره:

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]


سال نو مبارك

موفق باشيد :20:

[Marichka]

:: پرهام جبارزاده :: [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

دانشمندان لابراتوار ملي لارنس برکلي وابسته به سازمان انرژي امريکا بتازگي خطکشي را از نانوذرات هلالي شکل طلا و دي ان اي طراحي کرده اندکه قادراست کوچکترين پديده هاي زيستي مانند محل دقيق اتصال پروتئين به يک رشته دي ان اي را اندازه گيري کرده و مشخص کند.

آنها هم اکنون مشغول بررسي محصولات نهايي اين سري از رويدادها از طريق فهرست بندي سطوح تعريف ژنها و پروتئين هاي متفاوت هستند. فانکينگ فرانک چن ، يکي از اعضاي تيم تحقيقاتي لابراتوار برکلي مي گويد: اين خطکش قادر است بدون نياز به عوامل نشاندار راديواکتيو عکس العمل هاي متقابل دي ان اي و پروتئين متصل به آن را به خوبي اندازه گيري کند و با قدرت درشت نمايي بالا نمايش دهد.
به گفته اين تيم تحقيقاتي ، دانشمندان مي توانند براي درک سريع وآسان فرآيند پردازش وانتقال اطلاعات ژنتيکي از دي ان اي به آر ان اي به تعريف عبارت ژني مي انجامد از خطکش مولکولي بهره بگيرند؛ بعلاوه آنها مي توانند با مشاهده دقيق روند و بررسي مراحل اوليه فعاليتهاي دي ان اي و واکنش آن نسبت به پروتئين و بعکس نقشه آن را ترسيم کنند. امروزه دانشمندان براي انجام اين مهم به شيوه هاي برچسب گذاري دي ان اي ، پروتئين هاي نشان دار راديو اکتيو يا ترکيبات فلوئورسنت متوسل مي شوند ؛ اما آماده سازي برچسب هاي راديواکتيو کار خسته کننده و وقتگيري است.
از اين گذشته محدوديت هاي خاص خود را در به کارگيري مواد راديواکتيو به همراه دارد. درباره برچسبهاي فلوئورسنت نيز علاوه برکوتاهي عمر آنها بايد به ناتواني آنها در اندازه گيري و بررسي واکنشهاي پيچيده بين دي ان اي و پروتئينهايي که طول ترکيبي آنها بيش از 8نانومتر باشد اشاره کرد، اين درحالي است که خطکش مولکولي مي تواند بررسي و اندازه گيري واکنش هاي ترکيبات بيش از 17نانومتر جواب دهد و درباره ترکيبات بيش از 70نانومتر نيز مي توان اميدوار بود.گفتني است خطکش مولکولي از نانو ذرات طلا تشکيل يافته که به هر ذره حدودا 100رشته دي ان اي گره خورده است درست مانند يک عنکبوت صد دست و پا.اساس کاراين خطکش برپديده تشديد پلاسمون استواراست.
اين پديده به معني اجتماع الکترونهايي است که دريک ذره فلزتشديد مي شوند. اين ذره درخطکش مولکولي همان ترکيب نانوذرات طلا ورشته هاي دي ان اي متصل به آن است.
تغيير در تشديد پلاسمون در حد تغيير يک ذره است که باعث ايجاد اختلاف در پراکندگي طول موج مي شود. مثلا اگر ترکيبات عنکبوتي دي ان اي و طلا که هر جفت آن 54باز طول دارد به هر دليلي کاهش طول داشته باشد آن وقت پراکندگي طول موج هاي رشته هاي دي ان اي نيز تغيير مي يابد که اين تغيير را مي توان به وسيله طيف نما براحتي اندازه گيري و مشخص کرد.اين شيوه از چنان حساسيت بالايي برخوردار است که مي تواند دانشمندان را در تشخيص کاهش احتمالي طول دي ان اي به اندازه يک باز کمک کرده و ترسيم محل دقيق واکنش هاي متقابل دي ان اي و پروتئين متصل به آن را ممکن کند. چن و همکارانش براي آزمايش خطکش ملکولي به رديابي دي ان اي به وسيله آن پرداختند کاري که معمولا درمورد پروتئين هايي لحاظ مي شود که نقش مهمي در تعريف عبارت ژني دارند. آنها براي اين کار يک ترکيب ارتقايي متشکل ازدي ان اي ونانوذره طلا ساختند. به طورمعمول صدرشته دي ان اي که هرجفت آن 54بازطول دارد مي تواند با يک نانوذره طلااتصال داشته باشد، اما آنها توانستند رديفي از6 جفت باز را که براي اتصال به مدل پروتئين (EcoRIQ111) مناسب است ، جاي دهند. سپس اين پروتئين را در ترکيبات دي ان اي وطلا که به شکل خاصي تهيه شده بودند وارد کردند و به پروتئين فرصت دادند تا به رشته هاي دي ان اي متصل شود.در مرحله بعدي براي ترسيم محل دقيق اتصال آنزيمي موسوم به نوکلئاز را وارد کردند.
نوکلئاز به محض تماس با اين ترکيب ، شروع به تکه تکه کردن رشته ها کرده و هر جفت باز را يکي پس از ديگري جدا و جابه جا کرد و اين کار را تا زماني ادامه داد که از سوي پروتئين EcoRI متوقف شد. درست مانند اين که شخصي درحال مکيدن يک رشته ماکاروني است ، اما به محض نشستن مگسي روي رشته عمل مکيدن راقطع کند. به اين ترتيب رشته هاي دي ان اي متصل به ذرات طلا کوتاه و محل دقيق اتصال به وسيله تکه هاي بريده شده مشخص شد که به دانشمندان امکان داد محل اتصال پروتئين به دي ان اي را روي عدد صفر تنظيم کنند.

[Marichka]

:: پرهام جبارزاده ::




دانشمندان دو نقطه در ویروس آنفلوانزای پرندگان H5N1 کشف کردند که برای آلوده کردن هرچه آسان تر انسان ها نیاز به جهش دارند.
به گزارش خبرگزاری مهر، H5N1 به دلیل برخورداری از پروتئینی که آسان تر به گیرنده های پوشش رشته های عصبی پرندگان می چسبد، در این حیوانات شایع تر است.

محققان نگرانند بروز جهش ویروسی برای چسبیدن به گیرنده های انسانی باعث شیوع هرچه بیشتر بیماری در انسان ها شود و میلیون ها نفر را به گام مرگ کشاند.

در تحقیقی که نتایج آن در شماره اخیر نشریه “نیچر” به چاپ رسید، دانشمندان ژاپنی، انگلیسی و آمریکایی دو نقطه ویژه در ژن های H5N1 یافتند که نقش تعیین کننده ای در الحاق آسان تر ویروس به گیرنده های پرندگان و انسان ها دارد.

این کشف به دانشمندان کمک می کند تا درخصوص تاثیر تغییر شکل H5N1 بر همه گیر شدن آن در انسان ها تحقیق کنند.

محققان با آزمایش 21 نمونه ویروس H5N1 برگرفته از قربانیان ویتنامی و اندونزیایی دریافتند: 3 ویروس بسیار آسان به گیرنده های انسانی چسبیده بودند.

به گفته دانشمندان، از بین جهش های انجام شده دو نوع جهش از اهمیت بسیاری برای تحقیق برخوردار است. با این حال نباید تنها این دو جهش را مورد توجه قرار داد.

[Marichka]

:: پرهام جبارزاده ::

چندین سال است که محققین بدنبال راهی برای غلبه بر ویروس HIV هستند. اکنون آنها معتقدند که آنتی بادی های رادیو اکتیو می تواند بعنوان راهی برای ضعیف کردن این ویروس بکار رود.[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

به گزارش پایگاه زیست شناسی ایران به نقل از نیچر ، محققین آلمانی و آمریکایی روشی جدید را یافته اند که می تواند سلول های آلوده به HIV را مدت کوتاهی پس از آلودگی ، بکشد. چنین روشی احتمالا می تواند در کنار دارو های رایج که به روش درمان فعال ضد رترو ویروس یا HART موسوم است بکار برده شود. اما نقص روش درمانی رایج اینست که پس از گذشت مدت طولانی بعد از آلودگی فرد به بیماری ایدز قابل استفاده است. محققین می گویند روش HART برای بیماری یک روش درمانی نیست بلکه فقط میزان ویروس را کاهش می دهد.

گلدشتاین و تیمش روش خود را در محیط کشت سلولی و نیز در موش امتحان نمودند. در ابتدا این گروه مواد شیمیایی رادیو اکتیو را به آنتی بادی هایی که پروتئین های بخصوصی مستقر در سطح ویروس HIV را شناسایی می کردند , اضافه نمودند. در محیط کشت سلولی ، آنتی بادی تمام سلول های آلوده را از بین برد.

این محققین سپس آنتی بادی های رادیواکتیو را در موش هایی که با عملیات مهندسی ژنتیک دارای سلولی های ایمنی انسانی شده بودند ، آزمایش کردند. این موش ها با HIV آلوده شدند و سپس آنتی بادی های رادیو اکتیو به آنها تزریق گردیدند. این گروه دریافت که 99 درصد سلول های آلوده به HIV در موش از بین رفتند. البته دوز مورد نیاز برای حذف آلودگی در انسان بنظر می آید باید بیشتر باشد.

اکنون گروه گلدشتاین بدنبال شرکتی هستند که این دارو را بطور بالینی بیازماید. روشی مشابه در گذشته پیشنهاد شده بود. آن روش عبارت بود از افزودن سموم به آنتی بادی ها ، که در تخریب سلول های آلوده به HIV ناموفق بود. ولی روش های مبتنی بر آنتی بادی های نشاندار توانسته است سلول های سرطانی را کاهش دهد ، لذا محققین بر این باورند که این روش می تواند بر روی ایدز نیز موثر واقع شود.

پرسش اصلی این است که آیا این روش می تواند بر روی بشریت بکار گرفته شود و آیا عوارض جانبی سمی ندارد؟ عوارض اصلی آن می تواند از بین بردن تصادفی سلول های سالم باشد. محققین این پروژه می گویند ” شواهدی مبنی بر اثر سمیت این آنتی بادی ها مشاهده نگردید (بر پایه شمارش پلاکت ها) ولی اطمینان از بی ضرر بودن این روش جدید تنها با استفاده آنتی بادی ها توسط انسان بدست می آید.

[Marichka]

:: پرهام جبارزاده ::




با شناخت پروتئین Par-3 اصلی ترین واحد عملکردی ساخت میلین - غلاف سلول های عصبی - توسط محققان دانشکده پزشکی Keck از دانشگاه Southern California می توان درمان بیماری هایی چون ام اس را متحول کرد.
به گزارش خبرگزاری مهر، دانشمندان دریافتند که میلین چگونه طی فرآیند نمو عصبی در سیستم اعصاب محیطی و مرکزی تولید می شود.

میلین این غلاف سفید رنگ پوشاننده اکسون ها و دندریت های عصبی که انتقال پیام عصبی را در اعصاب تسریع و تقویت می کند، در سلامت عملکرد سیستم عصبی نقش اساسی دارد. آسیب به این روکش لیپیدی می تواند بیماری هایی مانند ام اس و نوروپاتی های محیطی ایجاد کند.

بر اساس گزارش sciencedaily ، پروتئین Par-3 اصلی ترین واحد عملکردی ساخت میلین است. این پروتئین در سمت مقابل ناحیه اتصال سلول های تولید کننده میلین - سلول های شوان - به آکسون های عصبی وجود دارد. این کشف نشان داد که سلول های شوان باید قطبی شوند تا بتوانند دقیقاً در محل درست یعنی در سمت تماس با آکسون های عصبی میلین بسازند.

پروتئین Par-3 مانند داربستی برای تنظیم هسته مرکزی عمل می کند و پروتئین های کلیدی و ضروری برای میلین دار شدن اعصاب و حتی گیرنده های مولکول هایی که توسط سلول های عصبی تولید می شوند را دور هم جمع می کند. زمانی که این هسته سازمان یافته مرکزی تخریب می شود سلول ها نمی توانند به طور طبیعی میلین بسازند.
این مطالعه راه تازه ای برای شناخت سایر ترکیبات که توسط پروتئین Par-3 در ایجاد هسته سازمان یافته مرکزی برای تولید میلین بسیج می شوند، نشان داد. به نظر می رسد می توان با دستکاری پروتئین Par-3 می توان میلین سازی را به طور مجدد در سلول های عصبی آسیب دیده و فاقد میلین القاء کرد.

[Mahdi Hero]

كلسترول چيست؟



کلسترول جزء لیپیدها است. لیپیدها جزء مواد چربی هستند که توسط جریان خون منتقل می شوند و در این عمل به پروتئین ها می چسبند و لیپوپروتئین ها را تشکیل می دهند. بعضی از اين انواع خوب هستند مثل لیپوپروتئین های قرمز، با چگالی بالا که HDL نامیده می شوند.
وقتی این اصطلاحات در مغزتان خوب جا بیفتد، درک بهتری از عدد کلی کلسترولتان خواهید داشت و متقاعد خواهید شد که باید همه ی تلاشتان را برای پایین آوردنش بکنید.
لیپوپروتئین های LDL از این جهت بد هستند که باعث بسته شدن رگ های خونی میشوند که تصلب شریان ها نامیده می شود. در این وضعیت چربی ها در دیواره های رگ ها جمع می شوند و باعث بسته شدن آن می شوند. HDL ها از این جهت خوب هستند که از این انباشتگی چربی در دیواره ی رگ ها جلوگیری میکنند و این چربی ها را از رگ های خونی بیرون می کشند و به سمت روده هدایت می کنند تا در آنجا دفع شود.
نتیجتاً هرچه سطح کلسترول کلی خون بالا رود، اگر عدد کلسترول HDL کم باشد، به این معنا است که به زودی احتمال ابتلا به بیماری های قلبی وجود دارد. با توجه به این عدد باید بفهمید که می بایست تغییرات اساسی در شیوه ی زندگیتان بدهید.
ما در بدن به مقداری کلسترول نیاز داریم چون به کارکرد درست قسمت های مختلفی از بدن مثل بافت ها و هورمون کمک می رساند. همچنین برای ساختن صفرا مورد نیاز بدن است. این ماده در روده ساخته می شود و در کیسه صفرا ذخیره می شود. زمانی که بدنمان کلسترول می سازد، به آن کلسترول درونی گفته می شود. اما زمانی که کلسترول را از رژیم های غذاییمان و آنچه می خوریم می گیریم، کلسترول بیرونی نامیده می شود. در بدن فقط به میزان بسیار کمی کلسترول نیاز است و آنچه که بیش از حد تولید می شود همان کلسترولی است که برای سلامتی جسممان خطرساز است. این کلسترول اضافی در دیواره ی رگ های خونی انباشته شده و همانطور که قبلاً گفته شد باعث تصلب شریان ها می شود. به همین دلیل است که می گوییم کسی که عدد کلسترول خونش عدد بالایی است باید درک خوبی از مفهوم این اعداد داشته باشد تا بداند که برای از بین بردن آن چه باید بکند. معمولاً تغییر در رژیم غذایی مشکل را برطرف می کند.
براساس تجارب گوناگون بهترین میزان کلسترول برای بدن کمتر از 200 mg/dl میباشد. اگر میزان آن از 200 بالاتر رفت اما پایین تر از 239 بود، در مرز سطح بالای کلسترول قرار گرفته اید. بالاتر از این میزان یعنی بالاتر از 240 نشاندهنده ی این است که کلسترول خونتان خیلی بالا است. و باید همه ی تلاشتان را بکنید تا این میزان را کاهش دهید.
تری گلیسرید نوع دیگری از انواع لیپیدها است که در خون یافت می شود. اساساً انرژی مورد نیاز بدن از این ماده فراهم می شود. برنامه های غذایی که در آنها از میزان زیادی کربوهیدرات استفاده می شود که به قند و نشاسته تجزیه می شوند و لین تری گلیسریدها را می سازند. روده قندها را به تری گلیسرید تبدیل می کند. سطح بالای تری گلیسرید معمولاً در افرادی که مبتلا به دیابت و چاقی هستند دیده می شود و خیلی خوب است که همیشه مراقب آن باشیم. بالاتر از mg/dl 500 سطح خیلی بالا در نظر گرفته می شود و بین 250 تا 500 نیز حد مرز است.
سه نوع مختلف از چربی های رژیمی وجود دارد که روی سالم یا ناسالم شدن کلسترول خون تاثیر می گذارد. این سه نوع کلسترول، چربی اشباع و چربی غیر اشباع هستند. چربی های غیر اشباع می تواند به دو نوع چربی غیر اشباع مونو و پلی تجزیه شود. با فهمیدن رابطه ی این چربی ها با بدن و ضررها و فواید آنها، فرد بهتر می تواند قاطعانه تر تصمیم بگیرد که میزان آن را پایین بیاورد تا بدنش در وضعیت سلامت تری قرار گیرد.
چربی های اشباع میزان کلسترول خون را بالا می برند. از این رو بهتر است که استفاده از این نوع چربی را محدود کنیم. هر نوع گوشت یا غذایی که از روغن ها و چربی های حیوانی درست شده باشد، لبنیات مثل کره، خامه، شیر درصد چربی بالا نه تنها حاوی کلسترول هستند، بلکه میزان بالایی چربی اشباع هم در آنها یافت می شود. با محدود کردن این غذاها، یا حتی حذف بعضی از آنها از برنامه ی غذایی میتوانید به پایین آوردن سطح کلسترول خون کمک کنید.
بعضی از محصولات ممکن است حاوی کلسترول نباشند، اما چربی اشباع در خود دارند. به همین دلیل همیشه باید به برچسب مواد غذایی که می خرید توجه کنید.
خوب است که به یاد داشته باشید که چربی های غیر اشباع پلی نیز می تواند به پایین آوردن کلسترول خون کمک کند. یکی از انواع چربی ها روغن ماهی است. همچنین بعضی از انواع روغن های گیاهی مثل روغن ذرت، روغن آفتابگردان و حتی روغن زیتون حاوی این نوع چربی هستند.
تغییر در شیوه ی زندگی می تواند سطح کلسترول خونتان را پایین بیاورد. گفته میشود که کمتر از 30 درصد کالری مصرفی باید چربی باشد و کمتر از 10 درصد آن روغن اشباع، و حدود 10 درصد آن هم چربی غیراشباع و بقیه این میزان چربی غیر اشباع پلی باشد. 50 تا 60 درصد آن نیز باید کربوهیدرات باشد. به یاد داشته باشید که تا می توانید از کربوهیدرات های ساختار پیچیده استفاده کنید تا فیبر مورد نیاز بدن را تهیه کند. همچنین توصیه می شود که روزانه 30 گرم فیبر و کمتر از 300 میلی گرم کلسترول استفاده کنید.

در اینجا می خواهیم به چند نوع از انتخاب های غذایی اشاره ای داشته باشیم:
مرغ: حتماً پوست آن را قبل از مصرف جدا کرده و آن را به حالت های پخته شده، بریان شده و کبابی استفاده کنید. از سرخ کردن آن جداً خودداری کنید.
ماهی: ماهی تن، آزاد، قزل آلا و ماهی اسقومری انتخاب های خوبی محسوب میشوند چون حاوی چربی خوب هستند. ماهی را هم خوب است که به حالت های پخته شده، کبابی و یا حتی آب پز شده استفاده کنید.
گوشت قرمز: بهتر است که به میزان بسیار کم و از قسمت های کم چربی آن استفاده کنید. متاسفانه گوشت قرمز حاوی میزان زیادی کلسترول است و باید تا میتوان از آن پرهیز کرد. برای گوشت قرمز هم بهتر است از حالت های پخته شده و کبابی استفاده شود و از سرخ کردن آن خودداری کنید.
لبنیات: خامه های غیر لبنی حاوی میزان زیادی چربی اشباع هستند. پنیر حاوی میزان زیادی چربی غیر اشباع است. پنیر های خامه ای حاوی چربی اشباع هستند. بهتر است که از شیرهای کم چربی و با چربی 1% استفده کنید تا کلسترول خونتان همیشه پایین بماند.
تخم مرغ: سفیده ی تخم مرغ را خورده و زرده ی آن را دور بریزید. اگر تخم مرغ را به طور کامل مصرف می کنید، به یاد داشته باشید که حاوی 213 میلی گرم کلسترول است.
میوه ها و سبزیجات: هیچ محدودیتی برای استفاده از میوه ها و سبزیجات نیست. تا می توانید از این محصولات استفاده کنید. اما از سس های چرب همراه با آنها جداً خودداری کنید.
نان و سیریال: این مواد غذایی بدون استفاده از هر گونه چربی یا روغن مضر درست می شوند. اما در مصرف انواع کلوچه های شکری و شیرین مراعات کنید.
پاستا، حبوبات، برنج و غیره: استفاده از آنها بسیار خوب است و حتماً باید در رژیم های غذایی از آنها استفاده شود جون فیبر مورد نیاز بدن را تامین می کنند و به پایین آوردن کلسترول خون نیز کمک می کنند.
تنقلات: هنگام استفاده از تنقلات حتماً برچسب های روی این محصولات را مطالعه کنید تا از خوردن چیزهایی که در آن از چربی ها و روغن های اشباع و کلسترول استفاده شده است پرهیز کنید.
ورزش برای پایین آوردن کلسترول خون بسیار مفید است. با ورزش مداوم می توانید میزان HDL را بالا ببرید. پیاده روی سه بار در هفته نیز می تواند به پایین آوردن وزن و از بین بردن چربی بدن کمک کند.
اما اگر با انجام همه ی کارهایی که گفته شد، باز سطح کلسترول خونتان بالا بود، دیگر نیاز به استفاده از داروهای پایین آورنده ی کلسترول است.
تا می توانید به انتخاب های خود در برنامه ی غذاییتان توجه کنید. از غذاهایی استفاده کنید که فاقد چربی مضر برای بدن هستند و از غذاهایی که میزان بالایی کلسترول دارند پرهیز کنید. ورزش کنید تا هم وزنتان را مناسب نگاه دارید و هم چربی های اضافه از بین بروند.

[Bl@sTeR]

بیماریهای ارثی انسان در اثرتجمع غیر طبیعی لیپیدهای غشایی.
.
لی÷یدهای غشاها دائما در حال نوسازی متابولیکی هستند وسرعت طبیعی سنتز آنها با سرعت تجزیه آ«ها متعادل میباشد. تجزیه لیپیدها توسط آنزیمهای هیدرولیتیک لیزوزومی تسریع میگردد که هرکدام قادر به هیدرولیز یک پیوند اختصاصی میاشند.وقتی در اثر کمبود یکی از این آنزیمها ،اختلال تخریب اسفنگولیپیدی ایجاد میشود ،مصولات حاصل از تجزی نسبی این ترکیبات درابفتهای تجمع یافته و سبب بیماریهای جدی میگردند .
برای مثال بیماری نیمن -پیک حاصل از نقص نادر آنزیمی اسفنگومیلیناز بوده که فسفوکولین را از اسفنگومیلین جدا مینماید . درنتیجه این نقص ،اسفنگو میلین در مغز،کبد وطحال تجمع می یابد.این بیماری در دوران طفولیت آشکار شده و منجر به عقب ماندگی ذهنی و مرگ زودرس میگردد.
بیماری شایع تر تای ساکس که در آن گانگلیوزید Gm2 در مغز و طحال تجمع می یابد ، ناشی از نقص آنزیم هگزوزآمینیداز A میباشد. علائم این بیماری به صورت عقب ماندگی پیشرونده تکاملی ،فلج،کوری و مرگ تا سن 3 یا 4 سالگی مباشد .
با مشاوره ژنتیکی میتوان ،بسیاری از بیماریهای ارثی را پیش بینی و جلوگیری نمود .با آزمایش بر روی والدین ، میتوان آنزیمهای غیر طبیعی را جستجو وسپس با آزمایش Dna ماهیت دقیق نقص و خطر آن برای فرزندان را تعیین نمود .در صورت بارداری، سلولهای جنینی را میتوان با نمونه برداری ا زجفت(بیوپسی پرز کوریونیک) یا مایع اطراف جنین(آمنیوسنتز)بدست آورد و به همان طریق آزمایش نمود.

[Bl@sTeR]

Sheng Ding و همکارانش مولکولی را کشف کرده‌اند که می‌تواند سلولهای تمايز يافته را تمايز زدايی کند.

اکثر سلولهای تمايز يافته مانند سلولهای عصبی و ماهيچه نمی‌توانند به سلولهای ديگری تبديل شوند و حتی در اغلب موارد توان تقسيم خود را از دست می‌دهند. ولی اخيرا دکتر دينگ و همکارانش دارويی بنام reversin را کشف کرده‌اند که می‌تواند باعث شود سلولهای تمايز يافته دوباره به حالت تمايز نيافته در آمده و تقسيم شوند. اين گروه توانستند با استفاده از اين دارو، سلولهای ماهيچه ای يک موش را تمايز زدايی کرده و آنها را دوباره به سلوهای تمايز يافته ديگر مانند سلولهای عصبی تبديل کنند.

اين کشف اميدهای تازه ای را برای در مان بيماريهای عصبی و... ايجاد کرده است.

[mershio]

اقا با عرض پوزش چون تاپیک برا 455 روز پیش هست
ببخشید دنبال یه تحقیق هستم برا سال دوم راهنمایی در مورد کاتالیزگر های زیستی یا انزیم ها!
متن کتاب اینه که معلم گفته در موردش تحقیق بیارم:
سرعت آن دسته از واکنش های شیمیایی که در بدن انجام می گیرند و به واکنش زیست شیمیایی معروفند به وسیله ی آنزیم ها افزایش می یابد که نوعی پروتئین هستند.به همین علت آنزیم ها را کاتالیزگرهای زیستی می گویند.
در مرد این
ممنون میشم اگه کسی بتونه برام پیدا کنه

[mershio]

آقا جون هرکی دوست دارین یه کمکی بکنین

[mershio]

چی شد بابا؟

[ghazal_ak]

کوآنزیم Q قسمتی از یک کمپلکس آنزیمی است که روی واکنش‌های خاص شیمیایی در بدن تأثیر دارد و نام‌های دیگرش یوبی‌کینون و یوبی‌کینول است. این ماده در واقع یک کینون زیستی فعال است که شاخه جانبی ایزوپرونویید دارد. از نظر ساختمانی وابسته به ویتامین K و E است و بر اساس تعداد شاخه‌های جانبی‌اش به انواع مختلفی تقسیم می‌شود.
بیشترین کوآنزیم Q که در میتوکندری سلول‌های بدن وجود دارد، کوآنزیم Q10 است. جوان‌ترها می‌توانند از کوآنزیم‌های Q با شماره‌های کمتر مانند Q6 و Q8، کوآنزیم Q10 بسازند ولی سالمندان و بیماران، قادر به ساختن این ماده به مقدار کافی نیستند.

کجا دنبالش بگردیم؟
این ماده به طور طبیعی در بدن یافت می‌شود ولی در تعدادی از غذاها مانند ماهی ماکرل، آزاد، ساردین، گوشت گاو، دانه سویا، بادام زمینی و اسفناج هم وجود دارد.


از کجا می‌آید؟
این کوآنزیم، اولین بار در سال 1957 توسط پروفسور کرین (Crane) و همکارانش در مؤسسه آنزیم دانشگاه ویسکانسین کشف شد. در سال 1958 ساختمان شیمیایی‌اش توسط دکتر ولف (Wolf) و یک گروه تحقیقاتی در آزمایشگاه مرک (Merck) به رهبری دکتر کارل فوکر (Karl Folker) گزارش شد. مقدار زیادی از این ماده در بافت قلب یافت شد و به همین دلیل، محققان به رابطه بین Q10 و بیماری‌های قلبی علاقه‌مند شدند. مطالعات در سال 1960 یک رابطه احتمالی بین سرطان (به ویژه سرطان پستان) و سطح پایین CoQ10 در خون را نشان دادند. بعضی مطالعات آزمایشگاهی هم نشان می‌دادند که این ماده ممکن است نقشی در سیستم ایمنی داشته باشد.


به چه درد می‌خورد؟
کوآنزیم Q10 در غشاهای شبکه آندوپلاسمی،‌پروکسی‌زوم‌� �ا، لیزوزوم‌ها، وزیکول‌ها و به‌خصوص غشای داخلی میتوکندری (که محل زنجیره انتقال الکترون و ذخیره انرژی است) وجود دارد. Q10 بدین‌وسیله به عنوان گیرنده الکترون در تولید آدنوزین تری‌فسفات (ATP) یعنی ذخیره‌ انرژی بدن مؤثر است. این ماده در بافت‌هایی که انرژی زیادی مصرف می‌‌کنند (مانند قلب، مغز و عضلات) غلظت بیشتری دارد و برای ورزشکارانی که انرژی زیادی مصرف می‌کنند، می‌تواند مفید باشد.
از طرفی سلول‌های سیستم ایمنی بدن بسیار سریع‌تر از اکثر بافت‌ها تکثیر می‌شوند و نیازی پیوسته به بازسازی و محافظت دارند که این امر نیازمند انرژی است. پس کوآنزیم Q10 که کوفاکتور مهم مسیرهای تولید انرژی است، در عملکرد صحیح و به ‌موقع این سیستم در برابر عوامل بیماری‌زا و شرایط بحرانی بدن، نقش مهمی دارد. همچنین دانشمندان معتقدند Q10 یک آنتی‌اکسیدان است و اثر رادیکال‌های آزاد را خنثی می‌کند. رادیکال‌های آزاد، فرآورده‌های جانبی متابولیسم اکسیژن در شرایط عادی بدن هستند و می‌توانند باعث تخریب غشاهای سلولی شوند، با مواد ژنتیکی واکنش دهند و موجب بروز و پیشرفت بسیاری از بیماری‌ها شوند. تجمع رادیکال‌های آزاد عامل مهمی در فرایند پیر شدن است.
آنتی‌اکسیدان‌ها ترکیباتی هستند که مولکول‌های فعال و ناپایدار ناشی از متابولیسم اکسیژن (رادیکال‌های آزاد) را غیر فعال و تخریب ناشی از آن‌ها را متوقف می‌کنند. این ترکیبات شامل ویتامین‌های A، C و E، سلنیوم، کوآنزیم Q10 و ... هستند.
تحقیقات نشان می‌دهند که ورزش سنگین تولید رادیکال‌های آزاد را افزایش می‌دهد و این می‌تواند تخریب بافت عضلانی و التهاب را به دنبال داشته باشند. ورزش کردن در شهرها و مناطق دارای هوای آلوده نیز باعث قرار گرفتن در معرض رادیکال‌های آزاد می‌شود. آنتی‌اکسیدان‌هایی مانند Q10 با خنثی کردن اثر رادیکال‌های آزاد به رفع خستگی و بازیابی قدرت و استقامت در ورزشکاران کمک می‌کنند. البته ورزش کردن به طور منظم، کارایی سیستم آنتی‌اکسیدانی ذاتی بدن را افزایش می‌دهد. پس کوآنزیم Q10 احتمالاً از دو طریق می‌تواند به ورزشکاران کمک کند:

1- ایفای نقش در ذخیره انرژی به شکل ATP
2- خنثی کردن رادیکال‌های آزاد و کمک به افزایش قدرت و استقامت


اثر دارویی هم دارد؟
متأسفانه سطح Q10 در بدن با افزایش سن، کمتر می‌شود. این ماده مهم در طی ابتلا به بیماری‌ها نیز کاهش می‌یابد که می‌توان در این موارد، نیاز بدن را با استفاده از مکمل برطرف کرد. در درمان برخی بیماری‌ها نیز می‌توان از Q10 با دوز دارویی استفاده نمود. مواردی که گفته می‌شود احتمالاً با Q10 می‌توان از آن‌ها پیشگیری یا آن‌ها را درمان کرد، عبارتند از:


بیماری‌های قلبی: مبتلایان به بیماری‌های
قلبی اغلب کمبود Q10 دارند. در نارسایی قلب، پمپاژ خون ناکارآمد می‌شود و این روند با مصرف Q10 می‌تواند رو به بهبود بگذارد. در شرایط کمبود اکسیژن مصرفی قلب، مانند رفتن به ارتفاعات و ایجاد لخته در شرایین قلبی نیز این ماده، توانایی قلب را برای حفظ و ایجاد انرژی بهبود می‌بخشد. مطالعات متعددی نشان داده‌اند که Q10 می‌تواند در کاهش شدت بیماری‌های قلبی تأثیر داشته باشد. محققان، این کوآنزیم را در رفع مشکلات قلبی (به‌خصوص نارسایی احتقانی قلب، درد قفسه سینه و آریتمی یا اختلال در ریتم ضربان قلب) مؤثر می‌دانند.
سرطان‌ها: Q10 با عملکرد آنتی‌اکسیدانی خود در جلوگیری از بروز سرطان کمک می‌کند و همچنین با تقویت سیستم ایمنی از گسترش و دست‌اندازی بافت‌های سرطانی جلوگیری می‌کند. طبق بعضی مطالعات، Q10 شاید بتواند امید به زندگی را در سرطان‌های پستان، ریه، حنجره، پانکراس و پروستات افزایش دهد.


سندرم خستگی مزمن: این مورد، یک بیماری‌ است که با خستگی پایدار و عودکننده به همراه مشکلات جزئی سیستم‌های مختلف بدن همراه است. تعدادی از مطالعات اخیر نشان داده‌اند که استرس اکسیداتیو ممکن است در ایجاد این بیماری نقش داشته باشد و Q10 می‌تواند از این مشکل، پیشگیری کند.


آلزایمر، زوال عقل، پارکینسون و کاهش بینایی در سالمندان: مطالعات نشان داده‌اند که در آلزایمر و دیگر انواع زوال عقل (دمانس)، سندرم داون، سکته مغزی، پارکینسون، مولتیپل‌ اسکلروز (ام‌اس)، آمیوتروفیک لترال‌ اسکلروز (ALS)، هانتینگتون و آتاکسی فردریش، اختلالاتی در میتوکندری (دستگاه تنفس درون سلول) وجود دارد و بنابراین کوآنزیم Q10 به صورت بالقوه می‌تواند برای این بیماران مناسب باشد.


فشار خون بالا: 39 درصد از افراد مبتلا به فشار خون بالا دچار کمبود Q10 هستند. فشار خون بالا یک بیماری جدی ولی اکثراً بدون علامت است و لذا لازم است مطالعات بیشتری در مورد مصرف Q10 در این افراد انجام شود.




.tandorosti.com

[msshamraz]

پروتئومیک يا پروتئوميكس

پروتئومیکس دانش بررسی ساختار و عملکرد پروتئین‌ها در مقیاس بزرگ است. این واژه را به قیاس ژنومیک (به معنی دانش بررسی ژن‌ها) ساخته‌اند .

مقدمه

با تکمیل پروژه ژنوم انسان مشخص شد که مکانیسم مولکولی رفتار سلولها در شرایط مختلف را نمیتوان از روی توالی ژنهای آنها پیشگویی کرد. رفتار سلولی و تمام فعالیتهایی که در سلول انجام می‌شود بر عهده پروتئین ها است. در واقع برای ارتباط ژنوم با رفتار سلولها باید پروتئینهای سلولها را شناخت. به کلیه پروتئینهایی که در یک سلول در یک زمان مشخص بیان می‌شود، پروتئوم آن سلول گفته می‌شود و این پروتئوم است که فاصله بین ژنوم و مکانیسم مولکولی رفتار سلولی را پر می‌کند. برخلاف ژنوم، برای هر اورگانیسم نمیتوان یک پروتئوم واحد تعریف کرد. پروتئوم سلولهای مختلف با یکدیگر متفاوت اند. یعنی سلولها علاوه بر پروتئینهای ضروری که در همه انواع سلولها بیان می‌شوند، دارای یکسری پروتئینهای اختصاصی نیز هستند. از این رو بهتر است پروتئوم را برای هریک از انواع سلولها تعریف نمود. با این حال پروتئوم یک نوع سلول نیز همیشه ثابت نیست. سلول در برابر شرایط مختلف محیطی و پیامهایی که از سلولهای اطراف دریافت می‌کند، پروتئینهای مختلفی را بیان می‌کند. بعبارت دیگر هر سلول تحت شرایط مختلف پروتئومهای متفاوتی دارد. بنابر این برای شناسایی مکانیسمهای مولکولی رفتار سلولی و واکنشهای زیستی، لازم است پروتئینهایی که در یک سلول بیان می‌شود، تغییرات آنها در شرایط مختلف، عملکرد آنها و همچنین برهمکنشهای بین پروتئینهای مختلف در یک سلول، بررسی شود. به مجموعه این بررسیها، نقشه برداری پروتئوم یا پروتئومیک، گفته می‌شود .

نقشه برداری پروتئوم

مطالعه پروتئوم به سادگی مطالعه ژنوم نیست. زیرا پروتئینها را نمیتوان(همانند DNA) به روشی مشابه PCR ، تکثیر کرد. همچنین توالیهای پلیپپتیدی نمیتوانند به توالیهای اسید آمینه ای مکمل خود متصل شوند. بنابر این برای مطالعه پروتئوم باید از ابزار و روشهای ویژه‌ای استفاده کرد. در پروتئومیک نه تنها کلیه پروتئینهایی که در یک سلول دریک شرایط مشخص بیان می‌شوند، مورد بررسی قرار میگیرند، بلکه عملکرد و رفتار پروتئینها، برهمکنشهای بین پروتئینهای مختلف، آرایشهایی که پس از ترجمه بر روی پروتئینها ایجاد می‌شود و نیمه عمر آنها در سلول نیز مورد بررسی قرار میگیرد. در واقع پروتئومیک از سه بخش تشکیل شده است :

۱ – مشخص کردن کلیه پروتئینهایی که در سلول بیان می‌شود :در این بخش، کلیه پروتئینهایی که در سلول تحت یک شرایط معین (مانند، حالت استراحت، رشد، تمایز، بیماری، تأثیر دارو و…) مشخص می‌شود. به این ترتیب می‌توان پروتئینهایی که در شرایط مختلف بیان می‌شوند یا میزان بیان آنها تغییر می‌کند را شناسایی کرد و به عملکرد آنها پی برد. شناسایی این پروتئینها در تشخیص بیماری و بررسی روند پیشرفت یا بهبودی آنها و همچنین شناسایی داروهای جدید، مفید می‌‌باشد .

۲ – نقشه برداری برهمکنشهای بین پروتئینی : پروتئینها در سلول بصورت منفرد عمل نمیکنند واغلب تأثیر خود را با همکاری پروتئینهای دیگر و برهمکنش با آنها اعمال می‌کنند. نمونه بارز برهمکنشهای پروتئینی، در مسیرهای انقال پیام و مسیرهای بیوسنتزی مشاهده می‌شود. با شناسایی این برهمکنشها، بطور کارآمدتری می‌توان عملکرد و رفتار پروتئینها را مشخص کرد .

۳ – نقشه برداری آرایشهای پروتئینی : اغلب پروتئینها پس از ترجمه متحمل آرایشهای مختلفی مانند، گلیکوزیله شدن، متیله شدن،استیله شدن، فسفریله شدن و… می‌شوند.این آریشها بر فعالیت و عملکرد پروتئینها، همچنین ساختار فضایی، پایداری و نیمه عمر آنها تأثیر می‌‌گذارد. بسیاری از داروها گروههای الکتروفیلی دارند که از طریق آنها به پروتئین هدف متصل شده و اثر خود را اعمال می‌کنند.شناسایی این آرایشها، تأثیر آنها بر عمکرد پروتئینها و شرایطی که منجر به این آرایشها می‌شود، به شناسایی رفتار و عملکرد پروتئینها کمک می‌کند .

ژنومیک يا ژنوميكس

ژنومیک شامل تجزیه و تحلیل داده‌ها و اطلاعات ژنتیکی بخصوص ژنوم موجودات است .

ژنوم توالی کل DNA موجود در سلول های یک جاندار است که بعنوان ماده ژنتیکی عمل می‌نماید و سبب بروز صفات وراثتی ( فنوتیپ ) می‌شود. با انتقال ماده وراثتی از یک نسل به نسل دیگر، صفات ارثی از یک نسل به نسل بعد منتقل می‌شود. در موجوداتی که تولید مثل جنسی دارند، ژنها از طریق سلول جنسی نر ( اسپرم ) و سلول جنسی ماده ( اووم ) به نوزاد منتقل می‌شود .

بطور خلاصه باید گفت که ژنومیک شامل توالی یابی و آنالیز ژن ‌ها و رونوشت‌های آنها در یک موجود زنده‌است


برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[V I P]

تعريف:
انسولین هورمونی است که از سلولهای بتای جزایر لانگرهانس غده لوزوالمعده ترشح می‌شود. ساختمان آن از دو زنجیره پلی‌پپتیدی A و B ساخته شده که بوسیله پیوندهای دی‌سولفور به یکدیگر متصل شده‌اند. نقش این هورمون در تنظیم قند خون (گلوکز) شناخته شده است. ژن انسولین در روی بازوی کوتاه کروموزوم شماره 11 قرار گرفته است.