کلونینگ ( Cloning )

کلونینگ ( Cloning )

برای اتصال دو DNA به یکدیگر در آزمایشگاه از آنزیم DNA ligase استفاده میشود DNA ligase آنزیمی است که بین دو نوکلئوتید اتصال فسفودی استر ایجاد میکند. دو نوع DNA ligase وجود دارد یکی T4 DNA ligase که از فاژ T4 استخراج میشود وانرژی لازم برای فعالیت خود را از ATP تامین میکند این آنزیم دوانتهای blunt وهمچنین دوانتهای Cohesive را بهم متصل کند( اتصال فسفودی استر ایجاد میکند). دیگری DNA ligase باکتری E.coli که انرژی لازم برای فعالیت خودراازNAD بدست می آورد و بیشتر برای اتصال انتهاهای Cohesive استفاده میشود.

عمل Ligation طی سه مرحله انجام میگیرد :

در مرحله اول گروه آدنیلیل از ATP ) NAD ) به آنزیم متصل میشود و زنجیره جانبی NH2 اسید آمینه لیزین آدنیله میشودو پیرو فسفات (با آنزیم T4 DNA ligase ) یا نیکو تینامید (با آنزیم E.coli DNA ligase ) آزاد میشود.

در مرحله دوم گروه آدنیلیل به انتهای 5`-P متصل میشود . در مرحله سوم اتصال فسفو دی استر بین گروه هیدروکسیل 3`- OH و گروه فسفوریل آدنیله شده 5` برقرار میشودوAMP آزاد میگردد.

شکل 5- طرز عمل DNA ligase این آنزیم نوکلئوتید ها را از انتهاهای 3`-OH و 5`-P بهم متصل میکند. آنزیم لیگاز توسط NAD ( باکتری ) یا ATP( فاژT4) آدنیله میشود. آنزیم انتهای5`-P را در محل شکاف آدنیله میکندو اتصال فسفودی استر تولید میشود.( Rریبوز و A آدنین)

انجام واکنش Ligation:

1- مقدار insert و vector را تخمین برنید ( برای انجام واکنش مولاریته insert را سه برابر vector در نظر بگیرید )

2- حجم واکنش را در نظر بگیرید ( بهتر است یک میکروگرم DNA را درواکنشی به حجم 20-30 میکرولیتر انجام گیرد )

3- با آب دوبار تقطیر استریل حجم واکنش را تنظیم کنید

4- واکنش را مدت 5 دقیقه در 45 درجه قرار دهیدتا انتهاهای Cohesive کاملا" Relax شوند

5- بافر Ligation را با غلظت نهایی 1x استفاده کنید

6- یک میکرولیتر آنزیم T4 DNA ligase به واکنش اضافه کنید

7- چند ثانیه آن را spin کنید

8- مدت 3-2 ساعت در دمای 37 درجه قرار دهیدو سپس واکنش را ترانسفرم کنید.

18- پیدا کردن کلنی های حاوی Recombinant DNA:

در این کارگاه آموزشی از دو روش استفاده میکنیم

الف ) غیر فعال کردن ژن مقاومت به تتراسیکلین پلاسمید pBR322

جایگاه آنزیم BamHI روی سکانس ژن مقاومت به تتراسیکلین پلاسمید pBR322 قرار دارد چنانچه DNA خارجی در جایگاه این آنزیم کلون شود و پلاسمید نو ترکیب در باکتری ترانسفرم گردد ، باکتری نسبت به تتراسیکلین حساس میشود.Insert DNA مورد استفاده که قطعه ای از DNA میتوکندری (kDNA) انگل لیشمانیا میباشد در حدود 800bp است که آن را در جایگاه BamHI پلاسمید pBR322 کلون میکنیم

1- محصول Ligation را درباکتری HB101 ترانسفرم کنید ( باکتری XL1-blue نسبت به تتراسیکلین مقاوم است و برای این آزمایش قابل استفاده نمیباشد).

2- محصول ترانسفرم شده را روی پلیت آگار حاوی آمپی سیلین و بدون تتراسیکلین پخش کنید.

3- روز بعد یک Master plate حاوی آمپی سیلین و بدون تتراسیکلین تهیه کنید و آن را شطرنجی نموده و خانه های آن را شماره گذاری نمایید سپس کلنی های حاصل از ترانسفرماسیون شب قبل را داخل خانه های شطرنجی (شماره دار) پلیت منتقل کنید.

4- روز بعدنیز آگار پلیت مشابه روز قبل تهیه کنید که دارای دو آنتی بیوتیک آمپلی سیلین و تتراسیکلین باشد (100μg /ml آمپی سیلین و 12.5μg/ml تتراسیکلین ) و هر کلنی را در خانه هم شماره آن روی پلیت حاوی تتراسیکلین و آمپی سیلین کشت دهید

5- روز بعد هر کدام از کلنی ها که رشد نکرد ه باشند حاکی از حساس بود ن آنها به تتراسیکلین میباشد (قطعه DNA مورد نظردر پلاسمید کلون شده است).

6- کلنی باکتری که رشد نکرده را از روی Master plate شماره 1 ( بدون تتراسیکلین ) پیدا کرده و از آن کشت شبانه تهیه کنید

پلاسمید آن را استخراج کرده و با آنزیم BamHI آن را برش دهید ، بعد از الکتروفورز باید قطعه DNA کلون شده را روی ژل مشاهده کنید ( تقریبا" 800bp میباشد ) .

ب) غیر فعال کردن ژن LacZ` پلاسمید Bluescript و مشاهده کلنی ها ی آبی و سفید

( alfa- complementation test ) همانطور که قبلا" گفته شد MCS پلاسمید Bluescript داخل ژن LacZ` تعبیه شده است . سکانس این ژن قسمتی ازسکانس ژن آنزیم β-galactosidase است , این آنزیم اثصالات بتا گالاکتوزیدی لاکتوز را تجزیه کرده و لاکتوز را به گلوکز و گالاکتوز تبدیل میکند , همچنین ماده X-gal را که آنالوگ لاکتوز میباشد تجزیه کرده و رنگ آبی تولید میکند. سلولی (باکتری) که آنزیم بتا گالاکتوزیداز آن ناقص باشد یعنی ژن قطعه LacZ` را نداشته باشد چنانچه با پلاسمیدی که سکانس ژن LacZ` داشته باشد ترانسفرم گردد آنزیم بتا گالاکتوزیداز آن کامل میشود و میتواند لاکتوز یا X-galرا تجزیه کند. چنانچهinsert DNA درMCS این پلاسمید کلون شود ژن مذکور غیر فعال شده و باکتری نمیتواند بعد ترانسفرم شدن با پلاسمید X-gal را تجزیه کند در نتیجه رنگ آبی تولید نمیشود و کلنی های بیرنگ تولید میشود.

شکل شماره : 6مراحل غربالگری کلنی های حاوی پلاسمید pBR322 نوترکیب از طریق غیر فعال کردن ژن مقاومت به تترا سیکلین .

شکل شماره 7- اپرون lac . ژنهای ساختمانی lacZ, lacY, lacA که به ترتیب آنزیمهای ترانس استیلاز، لاکتوز پرمئاز وبتا گالاکتوزیداز را کد میکنند( Z,Y,A) . این ژنها توسط پروموتور (P) و اپراتور (O)کنترل میشوند. اپراتور جایگاه اتصال پروتئین رپرسور است و ژن lac آنرا کد میکند . ژن رپرسور توسط پروموتور (P) خودش کنترل میشود

شکل شماره 8- ساختمان X-gal و تاثیر آنزیم β-galactosidase روی آن. این آنزیم X-gal را به گالاکتوز ومشتق ایندوکسیل( indoxyl) تجزیه میکند، سپس ایندوکسیل اکسیده شده و به دی دی برومو-کلرو تبدیل میشود که رنگ آن آبی میباشد

شکل شماره 9- روش غیر فعال کردن آنزیم بتا گالاکتوزیداز:

A) در سیستم alfa-complementation test. کروموزوم باکتری ژن lacZ ناقص دارد و قسمت N ترمینال(alfa peptide) ژنβ-galactosidase راکد نمیکند و محصول ژن فاقداین قسمت میباشد . ژن lacZ` پلاسمید در داخل باکتری قسمت alfa peptide را کد میکند و ژن بتا گالاکنوزیداز فانکشنال تولید میشود که در حضور X- gal رنگ کلنی های باکتری آبی میشود . (b یک قطعه DNA در پلاسمید کلون شده ,ژن lacZ` ناقص شده است ونمیتواندX-gal راتجزیه کند در نتیجه کلنی های باکتری سفید میگردند.

1- DNA را در جایگاه آنزیم BamHI یا EcoRI پلاسمید Bluescipt کلون ( Ligate ) کنید.

2- واکنش Ligation را داخل باکتری XL1- blue ترانسفرم کنید ( ژنآنزیم β-galactosidase این باکتری ناقص است و همراه ژن LacZ` پلاسمید Bluescript کامل میشود اما ژن آنزیم بتا گالاکتوزیداز باکتری HB101 کامل است وبرای این منظور قابل استفاده نمیباشد )

3- باکتری ترانسفرم شده را روی آگار پلیت حاوی X-gal و IPTG پخش کنید ( IPTG یک ماده القاء کننده پروموتور ژن است و موجب بیان آنزیم β-galactosidase میشود ) .

4- قبل از پخش کردن واکنش روی پلیت , به هرکدام مقدار 40 میکرولیتر از 20 mM X- gal و 4 میکرولیتر از 200 mg/ml IPTG اضافه کنید.

5- روز بعد ( 16-12 ساعت ) کلنی های آبی و سفید روی پلیت آگاررشد میکنند که کلنی های سفید حاوی Recombinsnt plasmid میباشند

توجه : اگر پلیت حاوی X- gal و IPTG را چند ساعت در 4 درجه قرار دهید رنگ آبی بخوبی ظاهر میشود. مرکز کلنی حاوی ژن بتا گالاکتوزیداز آبی کم رنگ و محیط آن آبی پررنگ است. در مرکز کلنی های سفید نقطه آبی خیلی کم رنگ دیده میشود ولی محیط آنها بیرنگ است.

کلنی های سفید راکشت دهید و پلاسمید آنهارااستخراج کنید. پلاسمید را با آنزیم BamHI هضم کنید باید بعد از الکتروفورز قطعه DNA کلون شده را روی ژل مشاهده کنید

منبع:

http://molecularmicrobiology.persianblog.ir/

آنزیم هایSGOT,SGPT

آشنایی کامل بر آنزیم های کبدیSGOT,SGPT علایم کلینیکی و ازمایشگاهی عفونت با HIV علایم کمبود اهن از دید آزمایشگاهی

گیرم که فلک دوباره با ناز آید با گردش ایام دمساز آید

یاران گذشته در کجا جمع شوند؟ این عمر گذشته از کجا باز آید؟

مروری بر انزیمهای کبدی SGOT,SGPT

افزايش نسبي SGOT,SGPTسرم ميتواند نوع ضايعه را نشان دهد در سلولهاي كبدي ميزان

SGOT بيشتر از SGPT است SGOT در ميتوكندري و سيتوپلاسم وجود دارد در صورتيكه

SGPT فقط در سيتوپلاسم سلول جاي دارد در هپاتيت مزمن افزايش SGPT ممكن

است تنها يافته ازمايشگاهي باشد درChronic persistant hepatitis افزايش

SGOT,SGPT جزئي است سطح بيليروبين سرم ممكن است طبيعي بوده

يا افزايش كمتري داشته باشد اين حالت بيشتر بعد از هپاتيت حاد B يا

NonA NonB بوجود ميايد در بيماريهاي مزمن كبدي با يرقان و بدون

يرقان اگر SGPT بيشتر ازSGOT باشد هپاتيت الكلي وجود دارد

و اگر نسبت افزايش SGOT بيشتر از SGPT باشد احتمالا سيروز

يا هپاتيت فعال مزمن وجود دارد .

الفا فتو پروتئين يك پروتئين جنيني است كه بعد از تولد از بين ميرود

و در افراد مبتلا به سرطان كبد به ميزان زياد ديده ميشود در اين

حالت ممكن است سطح SGOT بالا و SGPT سرم طبيعي

باشد .در سيروز كبدي كه مرحله نهايي بعضي بيماريهاي كبدي است

و بيشتر در اثر مصرف الكل بوجود ميايد يافته مهم ازمايشگاهي

كاهش البومين سرم است به علت كاهش تعداد سلولهاي فعال كبد.

ساير تستهاي بيوشيميايي طبيعي است و در الكتروفورز سرم

هيپرگاماگلوبولينمي ديده ميشود .در hepato cellular failure

پتاسيم سرم كاهش ميابد و علت ان افزايش الدوسترون است .

زيرا كبد يك عضو غير فعال كننده هورمونهاي استروئيدي

است .

علایم کلینیکی و ازمایشگاهی عفونت با HIV

بيماران مبتلا به ايدز بعد از 2 تا 6 هفته از مواجه با ويروس دچار تب

و خستگي و بثورات جلدي و اسهال و بزرگ شدن غدد لنفاوي شده و حتي

بيماري ممكن است به صورت مننزيت ويروسي با سردرد تظاهر نمايد

در اين حالت لنفوسيتوز همراه با لنفوسيتهاي اتيپيك بخصوص از نوع

پلاسماسيتوئيد ديده ميشود در بيشتر بيماران الودگي به صورت نهفته

باقي مانده و بعد از مدتي عفونت با ميكدوبهاي فرصت طلب اغاز

ميشود.دربيشتر بيماران هموگلوبين كاهش و بين 9.7 تا 11.7 است

و نيز iron -and TIBC هر دو كاهش مي يابد در اين افراد

تعداد گلبولهاي سفيد كاهش يافته و داراي گرايش به چپ بوده و نوتروفيل ها

اغلب دچار HYPOSEgmentationميگردند و به فرم pelger huet ديده

ميشود. مونوسيتهاي بزرگ واكوئول دار نيز ممكن است ديده شود .

كاهش پلاكت به ميزان كمتر از صد هزار در هر ميلي متر مكعب در

3تا 8 درصد از بيماران فاقد علائم و در 30تا 45درصد از بيماران

باعلائم گزارش شده است .بيماران مبتلا به ايدز چه با علائم وچه

بدون علائم ممكن است تنها تظاهر انها فقط كاهش پلاكت باشد و

بيماري بصورت ترومبوسيتوپني ايمونولوژيك بروز نمايد.ميزان

كاهش پلاكت در ايدز معمولا بين 40000تا 60000بوده ولي

ممكن است با شمارش حدود ده هزار نيز ديده شود.

علایم کمبود اهن

هر يك سي سي PACKCELL يك ميلي گرم اهن دارد . مردها روزانه يك ميلي گرم اهن

از دست مي دهند و زنان در طي حاملگي يا شيرد هي 3 ميلي گرم اهن در روز از دست مي دهند .

در هر حاملگي جنين 500 ميلي گرم اهن را از مادر ميگيرد در مردها كمبود اهن شايع

نيست و اگر پيش ايد به معني خون ريزي دستگاه گوارش است و اگر سن بالاي 50 سال

باشد شايد سرطان هاي دستگاه گوارش باشد .

يكي از منابع ذخيره ي اهن macrophage است .

در مراحل اوليه ي فقر اهن افزايش پلاكت و وقتي فقر اهن شديد باشد پلاكت كاهش مي يابد.

در كم خوني فرد حالت بي خوابي و بي قراري دارد كسي كه كم خوني فقر اهن دارد سوزش زبان

و يك حالت براقيت زبان دارد و ناخن ها شكننده مي شود و اگر فقر اهن پيشرفته شود ناخن

به صورت قاشقي koilonychias در مي ايد . يك سوم بيماران بزرگي طحال دارند و اين افراد

انحراف اشتها ( pica) دارند يعني تمايل به خاك خواري يا خوردن يخ يا نشاسته دارند.

بعضي از بيماران اختلال در بلع پيدا مي كنند كه مي گويند در گلوي اينها web پيدا ميشود

يعني بافت مخاط مري كلفت مي شود .به اين حالت Vinson syndrome plummer

گیرم که فلک دوباره با ناز آید با گردش ایام دمساز آید

یاران گذشته در کجا جمع شوند؟ این عمر گذشته از کجا باز آید؟

ژن درمانی (Gene Therapy)

بسیاری از صاحب‌نظران از سده حاضر به‌عنوان سده مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی یاد می‌کنند. به اعتقاد بسیاری از دانشمندان، تولد ژن‌‌درمانی در اوایل دهه 1990، یک رخداد بزرگ و انقلابی بود که چشم‌انداز جدیدی را در عرصه پزشکی مولکولی ایجاد کرد؛ زیرا برای نخستین بار در تاریخ علوم زیستی، کاربرد روش‌ها و فنون بسیار حساس و جدید جهت انتقال ژن‌های سالم به درون سلول‌های بدن و تصحیح و درمان ژن‌های جهش‌یافته و معیوب، پنجره‌ای نو به سوی مبارزه جدی، اساسی و علّی (نه معلولی و در سطح فرآورده‌های ژنی) با بسیاری از بیماری‌ها گشوده است. ژن‌درمانی، در واقع انتقال مواد ژنتیکی به درون سلول‌های یک موجود برای مقاصد درمانی می‌باشد که به روش‌های متفاوت و متنوع (فیزیکی، شیمیایی و زیستی) صورت می‌گیرد.

کشف بسیاری از ژن‌های بیماری‌زای مهم در آینده‌ نزدیک، کاربرد روش‌های متنوع و بی‌سابقه غربال‌سازی ژنتیکی و پیشگویی‌های بسیار دقیق پیرامون تعیین سرنوشت جنین از نظر بیماری‌های ژنتیک پیش و پس از تولد، از دیگر قابلیت‌های مهندسی ژنتیک و ژن‌درمانی است.

پژوهشگران با انجام تحقیقات گسترده بر بسیاری از محدودیت‌های موجود در زمینه ژن‌درمانی فائق آمده‌اند. همچنین در زمینه هدف‌گیری بسیار اختصاصی سلول و انتقال ژن یا DNAی برهنه به درون آن (به عنوان دارو) پیشرفت‌های چشمگیری حاصل شده است.

علیرغم اینکه در حال حاضر ژن‌درمانی، روشی پرهزینه بوده و به فنون پیشرفته و تخصصی نیاز دارد، اما به‌زودی از این روش در مورد طیف بسیار وسیعی از بیماری‌ها استفاده خواهد شد. همچنین شواهد فزآینده‌ و امیدبخشی وجود دارد که استفاده از روش‌های پزشکی مولکولی، در آینده‌ای نه چندان دور و در مقایسه با وضع کنونی، صدها بار هزینه‌های درمانی را نیز کاهش خواهد داد.

طرح بین‌المللی ژنوم انسان (IHGP)

پروژه بین‌المللی ژنوم انسان، یکی از مهم‌ترین و عظیم‌ترین طرح‌های تحقیقاتی زیست‌شناسی عصر حاضر است که با رمزگشایی از ژنوم انسان، گره‌های بی‌شماری را گشوده و قله‌های متعددی را فتح کرده است. این طرح که انجام آن، مولود پیشرفت‌ها و اطلاعات جدید محققان در عرصه مهندسی ژنتیک است، در آینده‌ای نزدیک، تحولات عمیق و غیره‌منتظره‌ای را در علوم پزشکی به‌وجود خواهد آورد. طرح بین‌المللی ژنوم انسان را می‌توان نقطه عطفی در تاریخ علوم زیستی به‌ویژه مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی به حساب آورد.

شناسایی مکانیسم‌های مولکولی پیدایش سرطان

امروزه از رهگذر به‌کارگیری مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی، این پرسش که سرطان چگونه ایجاد می‌شود دیگر جزء اسرار ناشناخته علمی به حساب نمی‌آید. در خلال دو دهة اخیر، پژوهشگران با استفاده از روش‌های مولکولی و نتایج حاصل از مطالعاتی مانند طرح رمزگشایی از ژنوم انسان، به پیشرفت‌های خیره‌کننده‌ای در شناسایی علل و مراحل مولکولی پیدایش سرطان دست یافته‌اند که در آینده نزدیک، به روش‌های انقلابی در مسیر درمان آن منجر خواهد شد. با آنکه هنوز هیچ‌کس قادر نیست زمان دقیق غلبه کامل بر سرطان را پیش‌گویی کند، اما چشم‌انداز آن بسیار نویدبخش است.

در این راستا، تلاش‌های گسترده‌ای برای درمان سرطان با استفاده از روش‌های ژن‌‌درمانی (مانند انتقال ژن‌های بازدارندة سرطان به درون سلول‌ها) به طور فزاینده‌ای در حال افزایش است. مهار ژن‌هایی که بیشتر از اندازه طبیعی تکثیر یا بیان شده‌اند (مانند آنکوژنهای فعال‌شده) و جایگزینی یک ژن ناقص یا حذف‌شده از جمله راهبردهای این روش درمانی به حساب می‌آیند.

اخیراً پژوهشگران امریکایی نوعی ویروس "هوشمند" را طراحی کرده‌اند که بتواند در درون سلول‌های سرطانی، تکثیر شده و تمام سلول‌های بدخیم را در بدن از بین ببرد، اما به سلول‌های سالم آسیبی نرساند. نتایج به دست آمده از این شیوة جدید، روی موش‌های الگو موفقیت‌آمیز بوده و توانسته است حدود 60 درصد از سلول‌های سرطانی را نابود سازد.

شماری از شرکت‌های دارویی جهان نیز با تکیه بر فرآیندها و قابلیت‌های بیوتکنولوژی مولکولی، بر روی طراحی داروها و عوامل درمانی مناسب جهت توقف ماشین تکثیر بی‌رویه سلولی (سرطان) فعالیت می‌کنند.

بی‌شک انجام این پژوهش‌ها، که در آینده‌ای نزدیک به نتایج مفیدی برای درمان شماری از سرطان‌های انسانی منجر خواهد شد، بدون بکارگیری اصول و فنون مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی میسر نمی‌بود.

همانند سازی (Cloning)

از دیگر موضوعات بسیار مهم روز در زمینه مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی، که ارتباط تنگاتنگی با علوم پزشکی داشته و احتمالاً در آینده منشأ تحولات بزرگی در این زمینه خواهد بود، بحث کلون‌سازی (همانندسازی یا شبیه‌سازی) یا تکثیر غیرجنسی سلول‌ها است؛ که طی آن با همانندسازی از روی سلول بالغ یک موجود زنده، نسخه‌ای مشابه موجود اولیه ساخته می‌شود.

شایان ذکر است که نخستین موفقیت انسان در کلون‌سازی یک پستاندار بالغ (گوسفند دالی) در سال 1996 توسط یان ‌ویلموت‌ انگلیسی و همکاران وی در مؤسسه راسلین (ادینبر، اسکاتلند) با انتقال هستة یک سلول سوماتیک (غیرجنسی) به‌درون سیتوپلاسم یک اووسیت (سلول جنسی ماده) که هسته‌اش خارج شده بود، به دست آمد.

به طور کلی، محققان علم ژنتیک و بیوتکنولوژیست‌های مولکولی اعتقاد دارند که تلاش‌های آنها در این زمینه‌، می‌تواند به کاربردهای بسیار ارزشمندی در زمینه‌های پزشکی، کشاورزی و مانند آن‌ها منجر شود.

البته علیرغم بحث‌های بسیار جدی که در مورد سوء استفاده‌های احتمالی از مقوله شبیه‌سازی و عواقب زیستی و اخلاقی آن در دنیا وجود دارد، خوشبختانه اعتقاد اکثریت قابل توجهی از صاحب‌نظران امر که با درک مسئولیت خطیر انسانی خود، به پژوهش‌های متنوع و گسترده مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی در عرصه پزشکی مولکولی مشغولند، این است که تحقیقات مذکور باید تنها برای مقاصد پیشگیری، تشخیص و درمان اساسی بیماری‌ها به کار رفته شود.

بیوتکنولوژی مولکولی و صنعت

در سال‌های اخیر، بیوتکنولوژی مولکولی در صنایع گوناگون جایگاه منحصر به فردی پیدا کرده است. امروزه در برخی از معادن دنیا، استخراج و بازیافت کانی‌های پرارزشی مانند طلا، نقره، مس و اورانیوم به کمک میکروارگانیسم‌ها و با روش‌های زیستی (Bioleaching) صورت می‌گیرد. تولید صنعتی بسیاری از اسیدهای آلی مانند اسید سیتریک، اسید استیک و اسید لاکتیک و همچنین تولید روغن‌هایی با ترکیبات اسیدهای چرب ویژه که دارای ارزش بالایی در صنایع غذایی و مواد پاک‌کننده هستند، از دیگر زمینه‌های حضور فعال بیوتکنولوژی در صنعت است.

تولید پلاستیک‌های قابل تجزیه (Green Plastics)، تولید انرژی‌های تجدید‌پذیر با استفاده از بیومس (Biomass)، طراحی و تولید ساختارهای نانومتری (Nanostructures) جدید مثل بیوترانزیستورها، بیوچیپ‌ها و پلیمرهای پروتئینی با استفاده از روش‌های مهندسی پروتئین، بکارگیری روش‌های بیوتکنولوژی در افزایش بازیافت و سولفورزدایی نفت خام و پاکسازی آلودگی‌های زیست‌محیطی به کمک فرآیندهای زیستی، از دیگر عرصه‌های نوین و با ارزش بیوتکنولوژی در صنعت و محیط زیست به شمار می‌روند.

مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی در عرصه‌های بسیار متنوع مانند کشاورزی، تغذیه و مواد غذایی، دامپروری، شاخه‌های مختلف علوم پزشکی و صنایع دارویی، صنایع تخمیری، صنایع نظامی، انرژی، محیط ‌زیست و بهداشت بشر، استفاده‌های بسیار ارزشمندی پیدا کرده است.

اینکه بیوتکنولوژی جدید برای بشر راه‌حل‌های بی‌شماری ارائه می‌کند، مطلبی کاملاً درست است. در تاریخ علوم تجربی، پژوهش‌های بیوتکنولوژی را می‌توان از معدود مواردی دانست که در آن تحقیقات بنیادی به سرعت به سطح کاربردی می‌رسند. در چنین بستری، موفقیت نهایی در بیوتکنولوژی و حصول دستاوردهای بی‌شمار اقتصادی آن، به پیشرفت واقعی در مبانی علوم تجربی و رشته‌های علوم پایه بستگی تام دارد. از این‌رو سرمایه‌گذاری شایسته در علوم مذکور، اساس پیشرفت و توسعه تمام علوم و فنون روز از جمله بیوتکنولوژی خواهد بود. بیوتکنولوژی گذشته از پتانسیل‌های قابل توجه نوع سنتی آن که عمری معادل تمدن بشری دارد، توانسته است با تکیه بر اصول جدید مهندسی ژنتیک و علوم وابسته، در طی حداکثر سه دهه اخیر، توانایی‌ها و قابلیت‌های بسیار متنوع و ارزشمندی را در عرصه‌های مختلف به نمایش گذارد. این تأثیرگذاری‌ها گاه تا حدی بوده است که به جرأت می‌توان ادعا کرد پیشرفت‌های بزرگ بشر در دست‌یابی به بسیاری از موفقیت‌های علوم زیستی، مرهون اصول مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی است. در ادامه به گوشه‌هایی از این کاربردها اشاره می‌شود

ژنوم انسان سندرم ترنر و سندرم کلاین فیلتر

همه چیز در مورد ژنوم انسان سندرم ترنر و سندرم کلاین فیلتر

و انواع ناهنجاریهای ژنتیکی

ژنوم انسان

طرح نقشه‌برداری و تعیین توالی کل ژنوم انسان اولین بار در سال ۱۹۸۴ در کنفرانسی در Alta Uta عنوان شد. تأمین قسمتی از بودجه این پروژه را دپارتمان انرژی آمریکا به عهده گرفت و در سال ۱۹۸۸ کنگره آمریکا رسماً اجرای پروژه ژنوم انسانی را از سال ۱۹۹۱ به مدت ۱۵ سال تصویب کرد. در این سال انسیتو بهداشت ملی آمریکا (NIH ) نیز برای اجرای این طرح اعلام آمادگی کرد. بزودی کشورهای انگلیس، فرانسه، آلمان و ژاپن نیز به این پروژه پیوستند. در سال ۱۹۹۸ سازمان ژنوم انسانی (HUGO ) ایجاد شد. اهداف اولیه پروژه ژنوم انسانی که از سوی HUGO دنبال می‌شد چنین است:

· تعیین نقشه دقیق ژنتیکی کروموزومها

· تهیه نقشه فیزیکی کروموزومهای اورگانیسم‌هایی که به‌عنوان مدل انتخاب شده‌اند

· تعیین توالی کل ژنوم انسان

· ایجاد شبکه‌های ارتباطی و بانک‌های اطلاعاتی

تعیین توالی بیش از ۹۰ ٪ ژنوم انسان در فوریه سال ۲۰۰۱ به پایان رسید. اما هنوز بسیاری از ژنهای انسان شناسایی نشده‌اند.

روش‌ها :

در انجام پروژه ژنوم انسان (HGP) برای شناسایی ژنها از روشهای مختلف نقشه برداری ژنوم استفاده شده‌است و به مرور زمان تکنیکهای پیشرفته تری برای انجام پروژه، بکار گرفته می‌شود. روال کار برای تعیین توالی ژنوم انسان به این صورت بود که ابتدا کل ژنوم انسان بصورت کتابخانه BAC تهیه شده و سپس با روشهای مختلفی از این کلون‌ها، کانتیگ تهیه می‌شد. سپس قطعه‌های وارد شده در هر یک از کلون‌های کانتیگ تعیین توالی می‌شد. در سال ۱۹۹۲ کار تهیه کانتیگ برای کل کروموزوم ۲۱و Y به پایان رسید. برای تهیه کانتیگها بطور هم‌زمان نقشه برداری ژنتیکی نیز استفاده می‌شد. در سال ۱۹۹۴ نقشه ژنتیکی ژنوم انسان با حد تفکیک cM1 با استفاده از مارکرهای پلی مورف تهیه شد. سرانجام در فوریه سال ۲۰۰۱، HPG اعلام کرد که تعیین توالی ۹۰٪ یوکروماتین ژنوم انسان به پایان رسیده‌است. البته در همان تاریخ شرکت Celera نیز اعلام کرد که ۹۳٪ یوکروماتین ژنوم انسان را به روشی دیگر تعیین کرده‌است. شرکت Celera در سال ۱۹۹۸ ادعا کرده بود که می‌تواند ژنوم انسان را ظرف سه سال با روش دیگری تعیین توالی کند. در این روش به جای این که ابتدا کلون‌های موجود در کتابخانه ژنوم را به صورت شمارشی مرتب کرده و سپس تعیین توالی کنند، ابتدا BACها را تعیین توالی کرده و سپس از یک الگوریتم کامپیوتری برای تعیین ترتیب قطعه‌های کلون شده استفاده می‌شود.

با تکمیل پروژه ژنوم انسان، شناسایی ژن‌ها، شناسایی جهش‌های بیماریزا، تشخیص بیماریهای ژنتیکی، تشخیصهای پیش از بروز علامت‌ها، پیشگیری از بروز بیماری‌های ژنتیکی و … بسیار آسان خواهد شد.

بطور کلی پروژه ژنوم انسان نه تنها چهره دانش ژنتیک مولکولی انسانی را دگر گون ساخت بلکه بر بیشتر علوم زیستی اثر زیادی گذاشته‌است.

ژنوم اورگانیسم‌های مدل:

یکی از هدف‌های پروژه ژنوم، تعیین توالی ژنوم و شناسایی ژن‌های اورگانیسمهای مدل است. اورگانیسمهای مدل در انجام بسیاری از پژوهش‌های ژنتیکی بکار می‌روند. با مشخص بودن ژنوم این جانداران انجام این تحقیقات با دقت و سهولت بیشتری انجام خواهد شد. در برنامه پروژه ژنوم، تعین توالی ژنوم و شناسایی ژن‌های برخی از جانداران مانند اشریشیا کلی به‌عنوان نماینده پروکاریوت‌ها و ساکاومایسس سرویزیه، C.elegans و موش به‌عنوان نمایندگان یوکاریوت‌ها انجام شده‌است.. بسیاری از ژن‌های مخمر با ژن‌های انسان اورتولوژی دارد و برای بررسی عملکرد این ژن‌ها اغلب از مخمر از نظر آزمایشگاهی کار با آن ساده‌تر است استفاده می‌شود. C.elegans که یک جاندار پر سلولی ساده‌است برای تحقیق در مورد تنظیم بیان ژن‌ها در تمایز سلولی، فرایند پیری و اپوپتوز به کار می‌رود. موش‌ها نیز به‌عنوان پستانداران عالی دربررسی بسیاری از بیماری‌های ژنتیکی و سرطان‌ها ب کار می‌روند. با نزدیک شدن به پایان پروژه ژنوم انسان، هم‌اکنون دانشمندان پروژه جدیدی را به نام پروژه پروتئوم انسان، شروع کرده‌اند که هدف این پروژه شناسایی کلیه پروتئینهایی است که در سلول‌های انسان بیان می‌شوند (پروتئوم) این پروژه به رهبری سازمان پروتئوم انسان یاHUPO در حال انجام است. با انجام این پروژه خصوصیت‌های کامل پروتیین‌های سلولی، عملکرد آن‌ها و زمان بیان آنها مشخص خواهد شد.

سندرم ترنر ( 45,X )

این وضعیت اولین بار در سال 1938 شناسایی شد.در سال 1954 عدم وجود جسم بار Barr body و در سال 1959 فقدان یک کروموزوم X از کاریوتایپ مشخص شد.بسیاری از موارد به صورت خودبخودی سقط می شوند و میزان تولد زنده دختران مبتلا بسیار کم است و بین 1 در 5000 تا 1 در 10000 متغیر است.

مشخصات بالینی

این بیماران در همه ادوار،از دوران جنینی تا بلوغ مورد توجه قرار می گیرند و آنها را می توان شناسایی کرد.معمولاً جنین های مبتلا به سندرم ترنر در طی سه ماه دوم حاملگی با استفاده از یک سونوگرافی معمولی شناسایی می شوند.زیرا علائمی همچون ادم جنین Hydrops و یا تورم پوست پشت گردن به خوبی دیده می شود.در هنگام تولد بسیاری از دختران مبتلا به ترنر عادی به نظر می رسند و برخی نیز علایمی از ادم و پف کردگی پوست را دارند و همچنین گردن انها پرده دار Webbed neck

است.سایر علائم شامل پایین بودن خط رویش موی سر،افزایش زاویه بین ارنج ها،استخوان چهارم مچ کوتاه،فاصله زیاد بین نوک سینه ها و مشکل در قوس آئورت که در 15% افراد مشاهده می شود.

هوش افراد مبتلا به ترنر معمولاً نرمال است.البته مطالعاتی در این زمینه انجام شده که تا حدودی نشان دهنده اختلاف در یادگیری مهارت های فردی و اجتماعی بین افرادی است که X آنها منشا پدری و یا مادری داشته باشد.دو مشکل عمده بالینی آنها،قد کوتاه و نقص تخمدان ها است.کوتاهی قد به طور واضح در اواسط دوران بچگی خود را نشان می دهد و بدون استفاده از درمان با هورمون رشد،متوسط قد آنها 145 سانتی متر است.قد کوتاه معمولاً به دلیل عدم کفایت تک آللی ژن SHOX است که در ناحیه اتوزومی کاذب (انتهای کروموزوم X ) قرار دارد.نقص در شکل گیری تخمدان ها در طول نیمه دوم زندگی درون رحم ایجاد می شود و عوارض آن به صورت عدم ایجاد قاعدگی Amenorrhea و ناباروری بروز پیدا می کند.درمان با استروژن باید پس از بلوغ شروع شود تا صفحات ثانویه جنسی در این افراد ایجاد شود و پوکی استخوان در آنها یوجود نیاید.با استفاده از تخمک اهدائی و روش IVF (In vitro fertilization) می توان سبب بارداری این زنان شد.

کاریوتایپ	فراوانی %
مونوزومی 45,X-X	50
موزائیسم "مثلاً 45,X/46,XX "	20
ایزوکروموزوم 46,X,i(Xq)	15
کروموزوم حلقوی 46,X,r(X)	5
حذف 46,X,del(Xp)	5
سایر موارد	5

وضعیت کروموزومی

حالات مختلف در جدول فوق فهرست شده اند.شایع ترین حالت X،45 است که برخی مواقع آن را به غلط و اشتباهاً به صورت XO،45 نیز می نویسند.نشان داده شده است که در 80% موارد کروموزوم جنسی پدر (X یا Y)در طی تقسیم میوز از دست می رود.برخی موارد سندرم ترنر نیز بر اثر موزائیسم ایجاد می شوند و در صورتی که بافت های جنسی آنها XX،46 باشد این افراد شانس باروری دارند.در صورتی که در رده سلول های موزائیک آثاری از کروموزوم Y مشاهده شود باید فرد بیمار را از لحاظ دیسژنسیس گنادی Gonadal dysgenesis مورد بررسی قرار داد.در این حالت سلول های مردانه موجود در گنادها می توانند بدخیم شوند و ایجاد مشکل کنند به همین دلیل معمولاً باید آنها را با استفاده از جراحی برداشت.

منبع:ژنتیک پزشکی امری

ناهنجاری کروموزوم های جنسی

سندرم کلاین فلتر (XXY ،47)

این بیماری در سال 1942 توصیف شد و بروز نسبتاً زیادی دارد(1 در 1000 تولد پسر ) و در سال 1959 نشان داده شد که یک کروموزوم اضافی در این افراد وجود دارد.

مشخصات بالینی :

در دوران بچگی معمولاً به دلیل اندام نامتناسب و مشکلات یادگیری خصوصاً در مورد مهارت های کلامی می توان این افراد را شناسایی کرد.میزان IQ کلامی( Verbal IQ ) در این کودکان 10 تا 20 نمره کمتر از خواهر و برادرهایشان است و ممکن است که رفتارهای وسواس انگیز در آنها ایجاد شود.افراد بالغی که به سندرم کلاین فلتر مبتلا هستند معمولاً به دلیل داشتن پاهای بلند ، قد بلندتری دارند و حدود 30% از آنها تا حدی ژنیکوماستی دارند (بزرگ شدن سینه در مردان) و معمولا همگی آنها نابارور هستند و بیضه های کوچک و نرم دارند.علاوه بر موارد فوق زخم و خونریزی در پاها ، پوکی استخوان و سرطان سینه به وفور در افراد بزرگسال ایجاد می شود.درمان با استفاده از تستوسترون پس از دوران بلوغ می تواند سبب ایجاد علائم ثانویه جنسی و جلوگیری از ایجاد پوکی استخوان در آنها شود.

مردانی که به سندرم کلاین فلتر مبتلا هستند معمولاً نابارور بوده و این به دلیل عدم وجود اسپرم در مایع منی آنهاست(آزواسپرمی).البته در مواردی با استفاده از روشهایی مانند Testicular sperm aspiration و Intra cytoplasmic sperm injection

این افراد موفق به بچه دار شدن شده اند.

وضعیت کروموزومی :

معمولاً کاریوتایپ بیماران حاوی یک کروموزوم X اضافه است و مطالعات مولکولی نشان داده اند احتمال اینکه کروموزوم منشاء پدری یا مادری داشته باشد یکسان است . مواردی که کروموزوم از طرف مادر به ارث رسیده است معمولاً سن بالای مادر تاثیر مستقیمی دارد.درصد کمی از افراد موزائیسم دارند (به عنوان مثال (46XY/47,XXY) . به ندرت مواردی دیده می شود که در آنها مردان مبتلا بیش از دو کروموزوم X دارند برای مثال (48,XXXY و 49,XXXXY) . این افراد معمولاً بطور شدید عقب مانده اند و خصایص فیزیکی کلاین فلتر را به درجات بیشتر بروز می دهند.

بیماری های مربوط به کروموزوم های جنسی

سندرم ترنر

شايعترين اختلال كروموزومي در انسان مي‌باشد. اما حدود 98% از تخم‌هاي گشنيده شده با اين اختلال سقط خواهند شد و 2% باقي مانده كه متولد مي‌شوند، حدود يك در 10000 تولد زنده دختر هستند. اين نوزادان در معرض خطر بالايي براي مرگ در دوران نوزادي مي‌باشند. بيماراني كه از اين سندرم رنج مي‌برند دختراني هستند با غدد جنسي رشد نكرده كه به جاي 46 كروموزوم 45 كروموزوم دارند. كروموزوم جنسي آن‌ها به جاي xx به شكل xo است (در اينجا O نشان دهنده كروموزوم غايب است). چنين وضعيتي حاصل جدا نشدن (Non-disjunctive) كروموزوم جنسي است. از نظر باليني بيماران كوتاه قد و نازا بوده، آمنوره اوليه دارند و اغلب به ساير ناهنجاري‌هاي مادرزادي شامل كواركتاسيون آئورت، انسداد شريان ريوي، ناهنجاري‌هاي كليوي و عقب ماندگي ذهني مبتلا هستند. احتمال بروز سندرم ترنر با افزايش سن مادر، افزوده نمي‌شود.

سندرم كِلاين فِلچِر

يكي از آناپلوئيدي‌هاي شايع كروموزوم‌هاي جنسي است. شيوع آن يك در هزار تولد زنده نوزادان پسر مي‌باشد و ظاهراً با افزايش سن مادر بر ميزان بروز آن افزوده مي‌شود. بيماران مردان غيرطبيعي هستند كه يك كروموزوم y و تعداد بيشتري كروموزوم x دارند (xxxy , xxy) ولي 22 جفت كروموزوم اتوزومالشان عادي است. تظاهرات اصلي اين بيماري به صورت زير است : مردان خواجه اي هستند كه بيضه آن‌ها غيرفعال است. در مايع مني، اسپرمي وجود ندارد و موهاي صورت، زير بغل و زهار بسيار كم هستند اين بيماران مبتلا به ژينكوماستي و عقب ماندگي ذهني می باشند.

سندرم xyy

مرداني هستند كه يك كروموزوم y اضافه دارند. گزارش شده است كه اين مردان رفتارهاي ضد اجتماعي بيشتري خواهند داشت. اين مردان بلند قد (بيشتر از 185 سانتي متر) و اغلب داراي اختلال شخصيتي شديد هستند. وقوع اين سندرم يك در هزار تولد زنده پسر است. اين اختلال با افزايش سن مادر افزايش مي‌يابد.

سندرم xxx

زناني هستند كه يك x اضافه دارند. اين زنان نازا نبوده و فنوتيپ خاصي را از خود نشان نمي‌دهند. اما هر چه مقدار كروموزوم‌هاي x اضافي بيشتر شود احتمال عقب ماندگي ذهني و ناهنجاري‌هاي مادرزادي مثل دستگاه تناسلي غيرطبيعي، رحم و واژن خوب رشد نكرده هم بيشتر مي‌شود. ميزان بروز اين اختلال با افزايش سن مادر افزوده مي‌شود.

فاویسم

فاویسم نوعی بیماری است كه بدلیل كمبود نوعی آنزیم (G6PD)در خون افراد و در اثر حساسیت این اشخاص نسبت به باقلای خام، پخته یا حتی عبور از مزرعه باقلا یا استنشاق گل باقلا پیدا میشود

یكی از بیماری هایی كه در فصل بهار معمولا با رویش گیاه باقلا شیوع دارد بیماری فاویسم است . فاویسم نوعی بیماری است كه بدلیل كمبود نوعی آنزیم (G6PD)در خون افراد و در اثر حساسیت این اشخاص نسبت به باقلای خام، پخته یا حتی عبور از مزرعه باقلا یا استنشاق گل باقلا پیدا میشود

بررسی های بعمل آمده نشان داده است كه این بیماری در پسرهای زیر 10 سال بیشتر از سایر گروه های سنی دیده شده است . فصل شیوع این بیماری در استانهای جنوبی بیشتر ماه های فروردین و اردیبهشت و خرداد بوده كه مقارن با گل كردن بوته باقلا و مصادف با فصل بدست آمدن و مصرف باقلا است.

 

فاویسمبیماری است که در اثر نقص آنزیم گلوکز 6 فسفات دهیدروژناز ایجاد می شود. آنزیم گلوکز 6 فسفات دهیدروژناز ، آنزیم مهمی در شانت هگزوز مونو فسفات است که برای حفظ ذخایر داخل سلولی گلوتاتیون احیا شده لازم است. این آنزیم گلوکز ۶- فسفات را به ۶- فسفوگلوکونیک اسید تبدیل می‌کند و درحین این عمل NADPH تولید می‌شود. گلوتاتیون احیا شده  اریتروسیت ها را در برابر اکسید شدن غشا و هموگلوبین حفاظت می‌کند.در صورت نبودن گلوتاتیون احیاء شده، مواد اکسیدان باعث رسوب هموگلوبین و تشکیل Heinz bodies می‌شوند و غشای گلبول قرمز آسیب جدی می‌بیند و این دو تغییر باعث از بین رفتن زودرس گلبول‌های قرمز می‌شوند. در مناطق با شیوع بالای مالاریا مالاریا بومی است، کمبود G6PD شیوع ۵ تا ۲۵ درصد دارد، در حالی که در نواحی غیربومی، شیوع آن کمتر از ۰٫۵ درصد است.ژن مربوطه بر روی کروموزوم ایکس قرار دارد و تقریباً تمام بیماران مرد هستند.بیشتر زنان  هتروزیگوت علامت بالینی ندارند ولی گاهی به دلیل قانون لیون (غیر فعال شدن اتفاقی کروموزوم X) زنان هتروزیگوت نیز علامت­دار می‌شوند.
علت بیماری
کمبود آنزیم گلوکز ۶- فسفات دهیدروژناز نوعی بیماری ارثی می‌باشد که گلبول‌های قرمز را به آنتی اکسیدان ها حساس می‌سازد. کمبود G۶PD در برخی نواحی(آفریقا) ظاهراً به فراوانی قابل توجهی رسیده‌است (همانند بیماری سلول داسی)زیرا افراد هتروزیگوت برای کمبود آنزیم گلوکز ۶- فسفات دهیدروژناز را تا حدودی در برابر مالاریا مقاوم می‌کند.

 علایم بیماری :

شروع بیماری ناگهانی بوده بعد از چند ساعت از خوردن باقلای تازه، پخته یا عبور از مزرعه باقلا در نزد اشخاصی كه به باقلا حساسیت دارند عوارض زیر ایجاد می گردد : خستگی و كوفتگی ، اسهال و استفراغ ، سرگیجه ، خمودگی ، تب و لرز همراه با تند شدن نبض , تنفس سریع , احساس درد در ناحیه شكم و كمر , سر درد , بی خوابی , عرق زیاد و رنگ پریدگی خیلی شدید (یرقان و هموگلوبینوری )كم شدن ادرار و تغییر رنگ آن كه ابتدا قرمز و سپس متمایل به قهوه ای می شود . این بیماری در بین اطفال شیر خوار كه از شیر مادر تغذیه می كنند و مادر آنها باقلا مصرف نموده هم دیده شده است.

علائم بالینی
علائم بالینی بیماری عبارتند از:

رنگ پریدگی
تغییر رنگ ادرار
تهوع و استفراغ

بی‌حالی و گاهی کاهش سطح هوشیاری
شوک
اسکلرای ایکتریک
تاکی کاردی

تاکی پنه

افت فشار خون
نارسایی حاد کلیه(در موارد پیشرفته).
بیماری گلبول‌های قرمز پیر را بیشتر از سلول‌های جوان مبتلا می­کند. زیرا میزان این آنزیم در گلبول‌های قرمز جوان و رتیکولوسیت ها بیشتر است.

 

تشخیص
تشخیص با اندازه گیری سطح آنزیم گلوکز 6 فسفات دهیدروژناز در گلبول‌های قرمزاست

 

درمان

تنها راه درمان این بیماری تزریق خون می باشد كه در بیمارستان امكان پذیر است . بنابراین افرادی كه مشكوك به این بیماری هستند لازم است فورا" به یك بیمارستان یا مركز بهداشتی درمانی مراجعه تا نسبت به درمان آنها اقدام شود . خوشبختانه اگر بیماران زودتر به بیمارستان مراجعه كنند تقریبا همه از مرگ نجات می یابند.

 

درمان این بیماران، درمان حمایتی است که با هدف پیشگیری از رسوب هموگلوبین در کلیه­‌ها انجام خواهد شد. در موارد همولیز شدید و هموگلوبین بسیار پایین که خطر نارسایی قلبی را بالا می‌برد و یا حیات بیمار در مخاطره باشد، تزریق خون انجام می‌شود.

 پیشگیری

در زمینه پیشگیری ازاین بیماری باید به نكات زیر توجه داشت:

 اگر سابقه ابتلا به فاویسم در خانواده شما وجود دارد از مصرف باقلای سبز خام یا پخته خودداری نمایید
 
 هنگامی كه باقلا گل میدهد افراد حساس بخصوص كودكان زیر 10سال از حركت در مزارع و حتی تماس و بوییدن گل باقلا مطلقا پرهیز كنند
 
 از كاشتن باقلا در حیاط خانه خودداری نموده حتی الامكان سعی شود كه باقلا دور از محل سكونت كاشته شود
 
 مادران شیرده بهتر است تا وقتی به فرزند خود شیر می دهند از خوردن باقلای سبز خام یا پخته خودداری نمایند
 
 چنانچه فردی یك بار به بیماری فاویسم مبتلا شده خطر ابتلای مجدد در سالهای بعد وجود دارد بنابراین نباید از باقلا استفاده نماید.
 

 

 

نشانه‌های آزمایشگاهی
آنمی

ایکتر

رتیکولوسیتوز

دیدن Heinz body
کومبس مستقیم منفی
هموگلوبینوری

Bite cell

برخی مواقع بیماران نقص فعالیت آنزیمی را در تست‌های رایج آزمایشگاهی در زمان همولیز نشان نمی­دهند چون در گلبول‌های قرمز جوان میزان این آنزیم بالاست و ممکن است در موقع حمله حاد که گلبول‌های قرمز جوان وارد جریان خون می‌شوند، فعالیت آنزیمی طبیعی گزارش شود. در این گونه بیماران آزمایش پس از سپری شدن یک نیمه گلبول‌های قرمز (۲ تا ۳ ماه بعد) تکرار می‌شود.

در بیشتر افراد همولیز خودبه­خود محدود شونده‌است.
اقدامات حمایتی برای بیمار طی فاز حاد همولیز ضروری است.

 

نحوه توارث
یک بیماری وابسته به ایکس و مغلوب می‌باشد به همین دلیل:
پسران یک مادر حامل نوعی جهش آنزیم گلوکز ۶- فسفات دهیدروژناز، به احتمال ۵۰ درصد مبتلا می‌باشد.
دختران به احتمال ۵۰ درصد حامل هستند.
تمامی دختران یک پدر مبتلا، حامل هستند، اما تمام پسران این پدر غیر مبتلا خواهند بود.احتمال آن‌که دختران حامل علایم با اهمیت بالینی داشته باشند پایین می‌باشد، زیرا غیر فعال شدن کروموزوم x (قانون لیون)به میزان کافی، ناشایع می‌باشد.
عواملی که در مبتلایان به کمبود آنزیم G6PD همولیز ایجاد می‌کند:
باقلا به هر شکل موجود.
آنالوگهای ویتامین K
داروهای ضد مالاریا : کلروکین/ پریماکین /پاماکین / کیناکرین / کینین.
سولفونامیدها : کوتریموکسازول (تری متو پریم – سولفو متوکسازول ) / نالیدیکسیک اسید ( نگرام )/ سولفاستامید / سولفاپریدین /سولفانیلامید / سولفادیازین/سولفی سوکسازول
ترکیبات نیتروفوران : فوروکسون / فورودانتین / فورابن / نیتروفورانتوئین / فورازولیدون / نیتروفورازون ( فوراسین ) / سپتاپرین.
داروهای متفرقه : متیلن بلو / پرونیسید /استیل سالسیک اسید / فنازوپریدین / فنیل هیدرازین / بنزن نفتالین /ایزو نیازید /آسپرین /آنتی پیرتیک ها / بلو دو متیلن /استامینوفن. /

ايزوايمونيزاسيون در حاملگي

 

ايزوايمونيزاسيون گلبول ‌قرمز موقعي به وجود مي‌آيد که زنان فاقد آنتي‌ژن مورد نظر باشند و در معرض آن آنتي‌ژن قرار گرفته‌ و توليد آنتي‌بادي نمايند. بيماري هموليتيک جنين موقعي به وجود مي‌آيد که اين آنتي‌بادي‌ها از طريق جفت به سوي جنين برسند که حامل آنتي‌ژن مي‌باشد.
آنتي‌بادي‌ها ترکيبي با گلبول‌ قرمز ايجاد مي‌نمايند و موجب تخريب گلبول‌هاي قرمز جنين مي‌شوند. اين تحولات با تعدادي از آنتي‌ژن‌هاي گلبول‌هاي قرمز به درجات مختلف ايجاد مي‌شود اما بيشترين بررسي‌ها در خصوص سيستم گروه خوني Rh انجام يافته است. مادر ممکن است در معرض آنتي‌ژن قرار گيرد که جنين حامل آن بوده ولي مادر فاقد آن مي‌باشد. در بيماري Rh مادر Rh منفي در معرض گلبول قرمز جنين Rh مثبت قرار مي‌گيرد. گلبول‌هاي قرمز جنين به جريان خون مادر وارد شده و سيستم ايمني مادر را در معرض آنتي‌ژن خارجي قرار مي‌دهند. مورد ديگر در معرض قرار گرفتن از طريق ترانسفوزيون خون مي‌باشد. خون به طور معمول از نظر سازگاري Rh-D و ABO مورد آزمايش قرار مي‌گيرد. اين مورد براي آنتي‌ژن‌هاي نامرتب نمي‌باشد، با وجود آنکه ايزوايمونزاسيون آنتي‌ژن Kell از طريق تخريب گلبول‌ قرمز به آنمي منجر مي‌شود. اعتقاد براين است که آنمي به علت فروکش نمودن سلول‌هاي مولد گلبول‌ قرمز ايجاد مي‌شود. اين مورد اقدام درماني را از ايزوايمونيزاسيون Rh مشکل‌تر مي‌نمايد. آنتي‌بادي‌هاي Lewis ازنوع:Le) a ) و Le) b) به دليل آنکه از نوع IgM هستند وساختمان آنها از جفت عبور نمي‌کند ايجاد آنمي‌در جنين نمي‌نمايند. به علاوه اين آنتي‌ژنها به طور ناچيز درگلبول قرمز جنين عمل مي‌نمايند.
راهکار رايج پيشگيري از بيماري Rh انجام آزمايش تعيين گروه خوني وآنتي‌بادي مي‌باشد. درآنهايي که Rh منفي و آنتي‌بادي منفي مي‌باشند يک ويال anti-Dglobulin) IgG) به مقدار 300 ميکروگرم اگر آنتي‌بادي منفي باشد درهفته‌ي 28حاملگي داده مي‌شود. درموقع زايمان اگر نوزاد Rh مثبت باشد دوباره به مقدار بالا anti-Dglobulin تجويز مي‌شود. تجويز anti-Dglobulin موجب مي‌شود ميزان سرمي آنتي‌بادي مادر در حد مثبت4:1 براي چند هفته بعد ازتجويز باقي بماند. يک ويال anti-Dglobulin درمقابل 30سي‌سي خون کامل جنيني يا 15سي‌سي گلبول قرمز جنيني محافظت ايجاد مي‌نمايد. چنانچه شک بر اين باشد که بيش ازمقدار فوق خون يا گلبول قرمز جنيني وارد جريان خون مادر شده است آزمايش Kleiharer-Btke) KB) درصد مقدار سلول‌هاي جنيني را درگردش خون مادر نشان مي‌دهد.
به طور کلي تصور مي شود مقدارخون مادر 5 ليتر در دوران حاملگي است با ضرب نتيجه‌ي KB در 5000‌سي‌سي مقدار خون جنيني را درجريان خون مادر نشان مي‌دهد. براي مثال چنانچه KB به ميزان 2/0% باشد محاسبه به اين ترتيب مي‌باشد: 10سي‌سي=5000 x 002/0 از خون جنيني. اگر بيش از 30‌ سي‌سي خون جنيني به سوي جريان خون مادر عبور نمايد بيش از يک ويال anti-Dglobulin مورد نياز مي‌باشد. چنانچه مادر آنتي‌بادي مثبت باشد که تصور مي‌شود بيماري هموليتيک ايجاد نمايد. تعيين گروه خوني و ارزيابي وضعيت آنتي‌ژني پدري است اگر وضعيت آنتي‌ژني پدر منفي باشد ارزيابي بعدي لازم نمي‌باشد. در صورت وجود وضعيت/آنتي‌ژني D شخص ممکن است هتروزيگوت يا هوموزيگوت باشد بستگي به وجود يا عدم وجود ساير آنتي‌ژن‌ها غير از آنتي‌ژن‌هاي سيستم Rh در نژاد پدري دارد. تيتر بحراني در موقعيتي گفته مي‌شود که ميزان آنتي‌بادي در سرم مادر در حدياست که تست‌هاي تهاجمي بيشتري براي مادران حساس شده نياز مي‌باشد. با آزمايش تست کومبس غير مستقيم (مقدار آنتي‌بادي موجود در سرم مادر که با گلبول قرمز احاطه نشده است).
تيتربحراني به ميزان 16:1 گفته مي‌شود. مورد استثناء در مورد anti-Kell مي‌باشد که تيتر بحراني در اين مورد 8:1 است. آنتي‌ژن Du نشانه‌يي از سطح سلولي است که قسمتي از آنتي‌ژن D مي‌باشد. مواردي نشان داده شده است که زنان با آنتي‌ژن D حساس شده‌اند. anti-Dglobulin را مي‌توان به زنان Du مثبت داد. با تست آمنيوسنتز بيلي روبين که نشانه‌ي‌ غيرمستقيم بيماري هموليتيک جنيني مي‌باشد به دست مي‌آيد. آمنيو سنتز را هر 1 تا 3 هفته براي تعيين delta0D450 بايد انجام داد. با تست کوردوسنتز براي اندازه‌گيري هموگلوبين و هماتوکريت بند ناف جنين مي‌باشد. با وجود آنکه اطلاعات براي اندازه‌گيري delta0450 اساساً براي بيماري Rh (anti-D) مي‌باشد در مورد ساير آنتي‌بادي‌هاي نامنظم نيز به کارمي‌رود. مصرف آپان محدود به anti-Kell مي‌باشد زيرا مکانيسم براي اين آنتي‌بادي به فروکش نمودن فعاليت سلول‌هاي مغز استخوان مي‌باشد.اخيراً متد غير تهاجمي با داپلر سونوگرافي با اندازه‌گيري نمودار حداکثر سرعت سيستولي شريان مياني مغز براي اقدام درماني حاملگي‌هاي با anti-Kell مفيدتر مي‌باشد. Liley نمودار راهنمايي در يک کاغذ نيمه لوگاريتمي مي‌باشد بين تغييرات درجه بينايي در 450nm (delta0450) در بيلي روبين مايع آمنيوتيک که درحاملگي‌هاي بين 27و41 هفته نقطه‌گذاري شده است. اين نمودار به سه ناحيه تقسيم شده است:
ناحيه‌1- جنين مبتلا نمي‌باشد.
ناحيه 2- جنين مبتلا است.
ناحيه3- جنين ريسک ازنظر مرگ داخل رحمي وجود دارد.
قبل از هفته‌ي 27 اطلاعات درمورد حدوث منحني گزارش شده است. اقدام درماني در جنين که درناحيه‌ي2 نشان داده شده است ادامه‌ي‌ آمنيوسنتز هر2 تا 3 هفته مي‌باشد. بعد ازاولين آمنيوسنتز دومين دو هفته بعد انجام داده مي‌شود اگر وضعيت delta-0D450 درحال پايين آمدن باشد آمنيوسنتز را به فاصله‌ي بيشتري مي‌توان انجام داد. بايد به خاطر داشت هر بار که آمنيوسنتز انجام داده مي‌شود ريسک افزايش پاسخ آنتي‌ بادي مادر وجود دارد. درمورد جنين ناحيه‌ي 3 کوردوسنتزباترانسفوزيون خون داخل رحمي انجام داده مي‌شود. يافته‌هاي سونوگرافي درجنين‌هاي مبتلا درموارد شديد يا متوسط شامل: کارديومگالي و وجود مايع‌ در پريکاردوآسيت و بزرگي کبد وطحال و اتساع وريدهاي بند ناف و ادم زير جلدي وافزايش اندازه‌ي‌ جفت ومايع‌ آمنيوتيک مي‌باشد. اخيراً با داپلر سونوگرافي شريان مغزي مياني باتعيين سرعت سيستولي جريان خونکه درجنين‌هاي با آنمي افزايش مي‌يابد به عنوان روش‌هاي غير تهاجمي به کار مي‌رود.
نکات کليدي در ايزوايمونيزاسيون درحاملگي:
1- بيماري هموليتيک جنيني درمادراني‌که آنتي‌بادي در مقابل گلبول‌هاي قرمز توليد مي‌نمايند ايجاد مي‌شود.
2- آنتي‌ ژن‌هاي شايع دراين بيماري شامل:D ,Cc ,E ,e ,Kell ,Kidd ,Duffy مي‌باشد.
3- RhoGAM که داراي Anti-Dimmunoglobulin مي‌باشد به زنان Rh منفي درهفته 28 حاملگي ودرساير مواردي که خونروي ازجنين به مادر وجود دارد وبعد از زايمان اگر نوزاد Rh مثبت است تجويز مي‌شود.
4- تيتر آنتي‌بادي را تاحد بحراني مي‌توان پيگيري نمود بعد از آن آمنيوسنتز براي تعيين 0D450 (تعيين بيليروبين مايع آمنيوتيک)و ارزيابي‌هاي نقطه‌گزاري شده در منحني Liley براي بررسي جنين ازنظر ريسک بيماري هموليتيک.
5- با کوردوسنتز هموگلوبين و هماتوکريت اندازه‌گيري مي‌شود و به دست آوردن خون جنيني براي crossmatch براي ترانسفوزيون خون به جنين‌هايي که شديداً مبتلا مي‌باشند (ناحيه3)به کار مي‌رود.

شبيه سازي و عوامل موثر بر آن

زمينه و هدف: واژه Cloning، به معناي شبيه سازي، برگرفته از كلمه يوناني "Klon" است و به معني شاخه  كوچكي كه مي تواند خود را تكثير نموده و تبديل به يك درخت بارور گردد، مي باشد. شبيه سازي در حقيقت توليد مثل غيرجنسي و يا تكثير كپي يا كپي هاي متعدد از يك ارگانيسم است که غالبا از طريق انتقال DNA سلول سوماتيك به تخمك MII فاقد هسته تحقق مي يابد. عليرغم مزايا و کاربردهاي گسترده اين فناوري ليکن بازده نامناسب آن به ويژه در توليد نتاج با قابليت حيات قابل قبول، کاربرد آنرا همچنان با چالشي جدي مواجه نموده است. هدف از اين گردآوري، طرح عوامل تاثيرگذار بر کارايي روند شبيه سازي با تاكيد بر تغييرات اپي ژنتيك مي باشد.
روش بررسي: منابع اين نوشتار با جستجو در پايگاه هاي اطلاع رساني الکترونيک، شامل Scopus, PubMed, ScienceDirect جمع آوري گرديد. در فرايند جستجو هيچ دامنه زماني در نظر گرفته نشد و روند بروز رساني تا زمان ارسال مقاله پيگيري شد.
نتايج: با توجه به تعدد عوامل تاثيرگذار بر روند شبيه سازي، افزايش کارايي اين فناوري مستلزم ارتقا دانش تئوريک و مهارت هاي فني پيرامون مراحل انجام کار مي باشد. انجام اين مهم از طريق بهبود شرايط کيفي بلوغ تخمک (به ويژه بلوغ سيتوپلاسم)، همزماني سيکل سلولي سلول دهنده هسته باسيتوپلاسم تخمک MII، اعمال حداقل آسيب فيزيکي به ساختار سايتواسکلتال تخمک در روند خارج سازي هسته تخمک و انتقال هسته دهنده، بهبود شرايط کشت و الحاق سلولي، و در نهايت کاربرد روش هاي موثر در جهت القاي تغييرات اپي ژنتيک به منظور اعطاي وضعيت همه تواني در هسته سلول دهنده جهت بهبود شرايط برنامه ريزي مجدد، امکان پذير مي باشد. با توجه به اهميت و نقش ترانس کريپتها و پروتئين هاي با منشا مادري موجود در سيتوپلاسم تخمک مرحله MII در حمايت از تقسيمات جنيني تا مرحله فعال شدن ژنوم جنيني (Embryionic genomic activation; EGA) و نيز قابليت سيتوپلاسم تخمک مرحله MII در القاي برنامه ريزي مجدد هسته سلول سوماتيک (reprogramming) و همزماني EGA و کاهش مشخص ترانس کريپت هاي با منشا مادري،reprogramming  هسته سلول سوماتيک مبتني بر تغييرات اپي ژنتيک مي بايست همزمان با EGA تکميل شده باشد. معهذا از آنجاييکه الگوي تغييرات اپي ژنتيک در طي روند تکاملي جنين در مراحل قبل از لانه گزيني از وضعيت ديناميکي برخوردار بوده، اتخاذ روش هاي درماني در القاي برنامه ريزي مجدد هسته مي بايست از الگوي اين تغييرات در جنين هاي طبيعي تبعيت نمايد.

نتيجه گيري: عليرغم تمامي پيشرفت هاي حاصله در روند شبيه سازي با استفاده از روش هاي کارآمد، ليکن هر گونه انحراف از الگوي طبيعي بيان ژنها ناشي از تغييرات اپي ژنتيک ايجاد شده بواسطه مداخلات شيميايي در جنين مرحله قبل از لانه گزيني، مي تواند نتايج نامطلوبي را در مراحل تکاملي فتوسي و حتي مراحل بعدي بدنبال داشته باشد. مع الوصف فهم دقيق روند وقايع مولکولي طبيعي مرتبط با تغييرات اپي ژنتيک و مشخص نمودن عوامل اختصاصي ضروري موجود در سيتوپلاسم تخمک با تغييرات اپي ژنتيک، امکان درک بهتر مکانيزم هاي درگير در وقايع مذکور را فراهم نموده و بدين ترتيب امکان بهبود بازده شبيه سازي و فناوري هاي مرتبط را ميسر مي نمايد.

 

انگشت­ نگاری DNA چیست؟

 

ساختمان شیمیایی همه DNA ها شبیه هم هست. تنها اختلاف، بین مردم، در ترتیب جف بازها هست. بیش از میلیون­ها جفت باز در DNA هر شخصی وجود دارد.

هر شخص توالی مختلفی دارد. با استفاده از این توالی، هر شخصی می­تواند شناخته شود منحصرا به وسیله تعیین توالی جفت بازهای آنها. در هر صورت، چون بیش از میلیون­ها جفت باز وجود دارد. این کار (یعنی تعیین توالی) بسیار وقت­گیر می­باشد. در عرض دانشمندان می­توانند از روشهای کوتاهتر استفاده کنند. زیرا الگوهای تکرار DNA را می­دانند. وقتی شخصی اثر انگشت می­دهد. آنها می­توانند تعیین کنند که آیا دو نمونه DNA برای یک شخص یا فامیل شخص یا دو فردی که هیچ نسبتی با هم ندارند هستند یا نه. دانشمندان با استفاده از یک شمارش کوچک از تعیین توالی از DNA که در میان اشخاص، متغیر شناخته شده یک اقدام بزرگ و آنالیز شدن آنها برای اینکه احتمالات یک نسبت را به دست آوریم.

برای آسانتر کردن آنالیز یک ساترن بلات، یک پراب ژنتیکی رادیو اکتیو ساخته می­شود در یک واکنش هیبریدازسیون با DNA خواسته شده، اگر یک اشعه x در ساترن بلات به کار رود به پراب رادیو اکتیو اجازه می­دهد که پیوندهای این دو رشته با هم در روی کاغذ از هم جدا شوند و تنها منطقه­ای که پیوند با پراب رادیو اکتیو دارد روی فیلم نشان داده خواهد شد. این اجازه می­دهد دوباره جستجو کنیم برای شناسایی در DNA شخص. اتفاقات و الگوهای ژنتیکی مخصوص به صورت پی­درپی پراب را شامل می­شوند.

مختصر تکنیک

Genetic Finger printing, DNA testing, DNA typing and DNA profiling

تکنیک­هایی هستند که برای تشخیص بین افراد یک گونه استفاده می­شود. این ابداع توسط آقای Alec jeffreys در دانشگاه keicester انگلستان در سال 1985 انجام گرفت.

به طور معمول انسانها سکانس­های DNA وسیعی دارند توسط تکنیک G.F.P می­توان سکانس­های تکراری متغیر گسترده­ای را که minisatellites نامیده می­شوند، استخراج کرد.

دو شخص غیروابسته به یکدیگر در بخش مشابهی از minisatellites ها در یک لوکوس شخص شبیه یکدیگر نمی­باشند. در STR Profiling که تکنیکی جدا از DNA Finger printing است، "PCR" برای بدست آوردن DNA کافی مورد استفاده قرار می­گیرد و سپس تعداد توالی­ها و تکرارها در لوکوس­های متعدد مشاهده می­شود. پروفایل­های ژنتیکی فقط در مورد دوقلوهای همسان، یکسان می­باشد.

G.F.P در علوم قضائی مورد استفاده قرار می­گیرد، که نمونه­هایی از خون، مو، بزاق یا مایع منی افراد مشکوک جمع­آوری و مورد آزمایش قرار می­گیرد. این تکنیک همچنین شناسائی افراد متهم و مشکوک به جرم که بیشتر تبرئه شده بودند کمک به سزائی کرد. این تکنیک در شناسائی بقایای انسان _ تست Paternity _ جور کردن اهدای عضو _ مطالعه جمعیت حیوانات وحشی_ و تأسیس یک استان یا ترکیب و اجزاء تشکیل دهنده یک غذا نقش مهمی دارد. این تکنیک در فرضیه تولید نسل و زادن بر پایه الگوی پراکندگی انسانها در زمانهای ماقبل تاریخ مورد استفاده بوده است. Testing موضوعی است که در حوزه قضائی انجام می­شود معمولا Testing به صورت داوطلبانه انجام می­شود. اما می­تواند گاهی اوقات به منظور تحقیقات قضائی یا دستورات دادگاهی اجباری باشد چندین حوزه قضائی و قانونی در دنیا شروع به جمع­آوری اطلاعاتی نموده­اند که بر مبنای اطلاعات DNA محکومین و مجرمین است.

ایالات متحده امریکا دارای بزرگترین بانک اطلاعاتی DNA در دنیاست در این منبع اطلاعاتی در سال 2007 میلادی بیش از ۵/۴ میلیون نمونه جمع­آوری شده است.

انگلستان نیز مکانی بنام بانک اطلاعاتی بین­المللی DNA با نام اختصاری (NDNAD) را با همان اندازه مشابه در امریکا ایجاد نموده است. این اندازه از اطلاعات و میزان رشد آن موجب نگرانی گروه­های آزادی­طلب غیرنظامی در انگلستان شده است. جائی که پلیس اختیارات و قدرت وسیع برای گرفتن نمونه­ها و نگهداری و حفظ آنها حتی در مواردی که مجرم و متهم تبرئه شود دارد.

نمونه­های مورد استفاده

شناسایی DNA باید توسط عصاره­گیری DNA از موادی مثل نمونه­هایی که در زیر اشاره شده است انجام گیرد:

_ وسایل شخصی (مثل مسواک_ تیغ ریش تراشی و ...)

_ نمونه­های نگهداری شده مثل اسپرم یا نمونه­برداری از بافتها (بیوبسی بافت)

_ خون خویشاوند (خویشاوند زیستی)

_ بقایای تعیین کننده هویت انسان

 

فنیل کتونوری ( PKU )

بیماری فنیل کتونوری یک نقص مادرزادی نادر است. اختلال اصلی در این بیماری، تجمع اسید آمینه فنیل آلانین در مایعات بدن و سیستم عصبی است. تجمع این اسید آمینه به دلیل عدم وجود آنزیم مورد نیاز برای تبدیل فنیل آلانین به تیروزین رخ می دهد.(اسید آمینه ها اجزاء اصلی تشکیل دهنده ساختمان پروتئین هستند) .

تجمع غیرطبیعی این اسید آمینه در بدن کودک ، خطرناک است و منجر به بروز اختلالاتی در مغز و پوست می شود.

علل و عوامل :

برای اینکه کودکی به این بیماری مبتلا شود ، والدین باید هر دو ژن معیوب و مسبب بیماری را به فرزندشان منتقل کنند . در صورتی که یکی از والدین حاوی ژن معیوب باشند، کودک ، فقط ناقل این ژن بوده و علائم بیماری در او ظاهر نمی شود.

علایم و نشانه ها :

نوزاد مبتلا به فنیل کتونوری در زمان تولد طبیعی است و ممکن است تا ماه های اول ، هیچ علامتی نداشته باشد. گاهی اوقات استفراغ شدید اولین علامت بیماری است. کودکان مبتلا اغلب نسبت به خواهران و برادران خود پوست روشن تری دارند و ممکن است موهای بور و چشم آبی داشته باشند. ادرار و تنفس این کودکان به دلیل وجود فرآورده های فنیل آلانین ، بوی کپک می دهد و ممکن است راش های (کهیر) پوستی در بدن کودکان مبتلا مشاهده شود که با رشد کودک از بین می رود.

در صورتی که بیمار درمان نشود، عقب ماندگی ذهنی به تدریج پیشرفت می کند. در کودکان بزرگتری که درمان نشدند حرکات بی هدف، موارد غیرطبیعی در نوار مغز و ناهنجاریهای رفتاری مثل بیش فعالی و تکانه های ریتمیک، میکروسفالی (کوچکی سر بیمار) و عقب ماندگی رشد مشاهده می شود.

تشخیص :

با توجه به عدم وجود علائم در زمان تولد و پیشرفت آهستۀ بیماری، بهترین روش تشخیص، بررسی آزمایشگاهی سطح فنیل آلانین خون است. بهترین زمان برای انجام آزمایش خون بیست و چهار تا چهل و هشت ساعت بعد از تولد است یعنی زمانی که تغذیه پروتئینی آغاز شده است. این آزمایش که تست گاتری نامیده می شود، در حال حاضر برای همه نوزادان به همراه سایر آزمایشات غربالگری بین روزهای سوم تا پنجم تولد انجام می شود. به دلیل تشخیص سریع بیماری، غالب موارد به موقع شناسایی شده و درمان می شوند.

درمان :

هدف از درمان ، کاهش مقدار فنیل آلانین در بدن به منظور پیشگیری از عقب ماندگی ذهنی کودک است به منظور رسیدن به این هدف، بیمار باید رژیم غذایی محدود از لحاظ فنیل آلانین داشته باشد شیرهای مصنوعی موجود در بازار مثل لوفنالاک ، حاوی فنیل آلانین محدود هستند و توصیه می شود استفاده از شیر مادر قطع  و به جای آن از این نوع شیر استفاده شود. در صورتی که از شیرهای مصنوعی کاملاً خالی از فنیل آلانین استفاده می شود شیرخوار می تواند به طور متناوب از شیر مادر هم استفاده کند.

توصیه های لازم :

    * والدین کودکان مبتلا باید با کارشناسان تغذیه در رابطه با رژیم غذایی مناسب و محدود از فنیل آلانین مشورت کنند (مواد غذایی که فنیل آلانین کمی دارند عبارتند از غلات، نان، نشاسته و میوه جات ).
    * عدم ادامه درمان حتی در بزرگسالی منجر به اشکال در بهره هوشی و عملکرد شناختی بیمار می شود بنابراین توصیه می شود بیماران ، رژیم محدود از فنیل آلانین را برای همه عمر رعایت کنند.
    * مراجعات منظم به پزشک و بررسی سطح فنیل آلانین به روند بهبودی بیمار کمک قابل توجهی می کند.
    *                 

مالاریا

تعريف : مالاريا يک بيماري انگلي بوده که نشانه هاي مقدماتي چهار نوع انساني آن ممکن است بسيار نزديک به هم  باشد . حتي دوره هاي تب  در روزهاي اول بيماري از ديگر بيماريهاي انگلي ، ويروسي و باکتريايي قابل تشخيص نيست .

مالارياي نوع فالسي پاروم شديدترين نوع بيماري را ايجاد مي کند . اشکال مختلف بيماري ممکن است به صورت : تب ، عرق ، سرفه ، اسهال ، ناراحتي تنفسي و سردرد تظاهر کند و يا احتمالاً پيشرفت کرده و يرقان ، اختلال انعقاد خون ، شوک ، نارسائي کبد و کليه ، التهاب حاد مغزي ، ادم ريوي و مغزي ، اغماء و مرگ را باعث گردد .

ميزان کشندگي در کودکان درمان نشده و بزرگسالاني که ايمن نيستند با نوسان قابل ملاحظه اي به ۱۰ تا ۴۰ درصد و يا بيشتر مي رسد .

ساير اشکال مالارياي انساني مثل ويواکس و مالاريه معمولاً‌ خطر مرگ ندارند .

تشخيص آزمايشگاهي مالاريا با ديدن انگل در گسترشهاي  خون محیطی صورت مي گيرد .

روشهاي آزمايشگاهي پيشرفته تر و تخصصي تر هم براي تشخيص وجود دارد که معمولاً امکان انجام آن در تمام آزمايشگاههاي تشخيصي وجود ندارد .

 * عامل عفونت : تک ياخته هاي انگلي تحت عنوان پلاسموديوم مي باشند که بسته به نوع عامل انگلي انواع مالاريا را ايجاد مي کنند .

آلودگي مخلوط انسان با بيش از يک نوع از انگل مالاريا در مناطق اندميک بيماري نادر نيست .

* وقوع : مالاريا هنوز در بسياري از کشورهاي گرمسير و تحت گرمسير از مشکلات مهم بهداشتي است .

از مشکلات مهم کنترل مالاريا مقاومت داروئي در اين بيماري مي باشد .

اطلاعات موجود در مورد کانونهاي مالارياي مقاوم به دارو در هر سال به وسيله سازمان بهداشت جهاني منتشر مي شود .

مخزن :  انسان تنها مخزن مهم انگلهاي مالارياي انساني است .

روش انتقال : انتقال انگل به انسان به وسيله نيش پشه آنوفل ماده آلوده صورت مي گيرد . اغلب گونه هاي اين پشه در تاريک و روشن غروب و ساعات اول شب تغذيه مي کنند ، اوج فعاليت بعضي از ناقلين مهم در حوالي نيمه شب و يا ساعات اوليه صبح است .

 سيرتکامل اين انگل در بدن پشه بين ۳۵-۸ روز بسته به نوع انگل و درجه حرارت متغير مي باشد . پس از طي مراحل تکامل در بدن پشه به اندامهاي مختلف  رفته و آنهايي که به غده هاي بزاقي حشره مي روند بالغ شده و به مرحله آلوده کنندگي مي رسند و پشه هنگام خونخواري مجدداً انگل را وارد بدن انسان مي کند .

انگل در ميزبان حساس وارد سلولهاي کبدي شده و مرحله خارج گلبول قرمز را طي مي کنند . در مرحله بعدي سلولهاي کبدي پاره شده و هزاران انگل غيرجنسي آزاد شده و از طريق سينوسهاي خوني کبد خود را به جريان خون مي رسانند و به گلبول هاي قرمز حمله کرده و تکثير دوره اي خود را شروع مي کنند . سپس گلبولهاي قرمز را پاره کرده و هرکدام بين ۸ تا ۳۰ انگل جديد در خون آزاد مي کنند که هر کدام به يک گلبول جديد حمله مي کند .

فاصله بين گزش پشه آلوده و ظهور انگل در خون « دوره مخفي » ناميده مي شود .

دوره واگيري : در تمام مدتي که انگل ( گامتوسيت آلوده کننده )‌ در خون وجود دارد ميتواند پشه را آلوده کند و اين زمان بسته به گونه و سوش انگلي و همچنين نتيجه درمان دارويي متفاوت است .

بيماران درمان نشده و يا آنهايي که به طور کامل درمان نشده اند مي توانند تا مدتهاي متفاوتي حامل انگل بوده و پشه را آلوده کند و اين زمان بسته به گونه و سوش انگلي و همچنين نتيجه درمان دارويي متفاوت است .

بيماران درمان نشده و يا آنهايي که به طور کامل درمان نشده اند مي توانند تا مدتهاي متفاوتي حامل انگل بوده و پشه را آلوده کنند و براي انواع انگل مالاريا بين ۳-۱ سال اين قابليت وجود خواهد داشت ولي پشه براي تمام عمر خود مي تواند آلوده کننده باقي بماند .

حساسيت و مقاومت : حساسيت به اين بيماري ، به غير از استثناهاي ژنتيکي ، همه جايي است . بزرگسالان که در مناطق بسيار بومي زندگي کرده و همه ساله در معرض گزش نيش پشه آنوفل آلوده قرار دارند تحمل يا مقاومت در مقابل ابتلاء به شکل باليني بيماري پيدا مي کنند .

افرادي که گلبولهاي قرمز داسي شکل دارند به هنگام آلودگي با يک نوع از انگل ( فالسي پاروم ) نسبتاً انگل کمتري در خون خواهند داشت و به اين دليل به طور نسبي در مقابل ابتلا به شکل شديد بيماري محافظت شده هستند .

کنترل

پيشگيري :

۱-  بهسازي محيط که منجر به از بين رفتن هميشگي يا کاهش محل زندگي و تکثير پشه هاي آنوفل در نزديک محلهاي مسکوني مردم مي شود . مثل خشکاندن آبهاي غيرمفيد و افزايش سرعت جريان آبهاي جاري و استفاده از روشهاي خاص شيميايي و بيولوژيک

۲- دسترسي به خدمات بهداشتي سريع و ارزان براي تشخيص و درمان سريع بيماري

۳- نظارت دقيق بر نقل و انتقالات اشخاص از مناطق آلوده و به اين مناطق ( کنترل مهاجرتها )

۴- اطلاع رساني گسترده به مردم ، خصوصاً به گروههاي در معرض خطر .

۵- بررسي سابقه اهداء کنندگان خون در مورد ابتلا به مالاريا يا مسافرت و يا سکونت در مناطق پرخطر .

اقدامات محافظتي شخصي :

کسانيکه به مناطق مالاريا خيز مسافرت مي کنند بايد بدانند که : محافظت از گزش پشه همواره از اهميت بسيار زيادي برخوردار است ، هيچيک از داروهاي پيش گيري کننده از مالاريا تضميني براي جلوگيري از ابتلا به بيماري نمي دهد .

پيشگيري دارويي نبايد براي تمام مسافران منطقه مالاريا خيز به عنوان يک دستورالعمل کلي توصيه شود .

خانمهاي حامله و کودکان در صورت آلودگي بيشتر دچار فرمهاي بدخيم بيماري مي شود .

* اقداماتي که براي کاهش خطر گزش بيشتر انجام مي شود عبارتند از :

از غروب تا طلوع آفتاب از منزل خارج نشويد . هنگام شب پيراهن آستين بلند و شلوار بلند بپوشيد . از پوشيدن لباسهاي تيره خودداري کنيد .

به قسمتهاي بدون پوشش بدن داروي دفع حشرات بماليد .

در ساختمانهايي که خوب ساخته شده اند و در مناطق غيرآلوده شهر سکونت کنيد .

درها و پنجره ها را به توري مجهز کنيد .

در  صورتيکه پشه وارد ساختمان مي شود از تختخوابهاي پشه بنددار استفاده کنيد .

Apoptosis(مرگ برنامه ریزی شده)

یکی از مهمترین و از نظر من کلیدی ترین و شاید جالبترین کلمه ای که سیتولوژیستها تعریف کردن،اپوپتوزیس است،که به معنای مرگ برنامه ریزی شده ی سلول می باشد.

اپوپتوزیس یک فرم فیزیولوژی سلولی ست که نقش مهمی در تکامل جنین و بافتهای افراد بالغ دارد.مثلا در افراد بالغ عامل حفظ تعادل بین تکثیر سلول ها و تعداد ثابت سلول ها اپوپتوزیس است.

روزانه 5 میلیارد سلول خونی به وسیله ی اپوپتوزیس حذف می شوند،چرا؟برای حفظ تعادل بین سلول ها و تولید مدام انها در مغز استخوان!!!!!

گاهی در سلول های الوده به ویروس هم اپوپتوزیس رخ می دهد تا از پخش شدن ذرات سلولی در سایر سلولهای سالم جلوگیری به عمل اید.واقعا جالبه.....

سیگنال یعنی عاملی برای ارسای پیام به سلول ها.به این ترتیب DNAاسیب دیده یکی از مهمترین سیگنال ها برای مرگ برنامه ریزی شده است.جهش(موتاسیون) و سرطانی شدن هم سیگنالی برای فعال شدن اپوپتوزیس است.اپوپتوزیس همچنین:

1)      نقش کلیدی در حذف بافت های اضافی و ناخواسته دارد.مثلا در حذف بافت  لابه لای انگشتان جنینی انسان

2)      عامل تکامل سیتم عصبی

3)      عامل دگردیسی در حشرات ئ دوزیستان هم APOPTOSIS است.

 

سه ژن در تنظیم اپوپتوزیس و انجام فرایند نقش دارند:Ced_3 و Ced_4 و Ced_9.دو ژن اول نقش تحریکی دارند یعنی فعال بودن انها عامل تحریکی برای اپوپتوزیس است و برعکس.و ژن سومنفش تنظیم کنندگی منفی دارد،یعنی  فعال بودنش باعث غیر فعال شدن اپوپتوزیس می شود.

v      Ced_3: یکای از اعضای یک خانواده  انزیمی بزرگ و مهم به نام کاسپاز هاست.کاسپاز ها در فرایند مرگ برنامه ریزی شده نقش اجرای جریان اصلی را برعهده دارند.اهداف اصلی کاسپازها را میتوان این گونه ذکر کرد؛(1)عامل تخریب DNA(فعالیت Dnase)یعنی  در طی فرایند ژنوم را قطعه قطعه می کنند.(2)لامین هسته ای(اسکلت هسته)را می شکافندو روی اسکلت سلولی هم اثر تخریبی دارند(3)یک گروه سیستئین در جایگاه فعالشان که باقی مانده ی اسید اسپارتیک پروتئین سوبسترا ست را می شکافند و با ان شکاف پروتئولیتیک(تجزیه پروتئین)فعال می شوند

v      Ced_4:در پستانداران این ژن راApoF_1  مینامند.این ژن در حضور کاسپازهای ایجاد شده از ژن اول،انها را فعال کرده و اپوتوزیس را فعال و پیش میبرند.

v      Ced_9:این ژن اگر در حضور کاسپاز ها قرار گیرد انها را مهار و اپوپتوزیس را غیر فعال می کند.در پستانداران این ژن را با Bcl_2نشان می دهند.

فرایند مرگ برنامه ریزی شده این طور شروع می شود:

1.       در زمان الوده شدن سلول به انکوژن ها نوعی رسپتور بر روی سلول بیان می شود، رسپتور هایی مثل Fas.که القا کننده ی مرگ برنامه ریزی اند.

2.       یک سیگنال مثل TNF(Tumur Necrosis Factor) از خارج به رسپتور(گیرنده)های القا کننده ی Apop روی سلول وصل می شود.

3.       اتصال TNFهای مثل Fas_L به رسپتور های Fasباعث فعال شدن کاسپاز _8 شده و به دنبال ان فعال شدن انزیم های تحریکی

4.       و انجام مرگ برنامه ریزی شده.....

در واقع این فرایند پیچیدگی های بیشتری دارد که در اینجا نمیگنجد،اگر سوال بیشتری داشتید،بفرمایید در صورت توان پاسخ گو خواهم بود.

 یک سوال:به نظر شما چه فرقی بین اپوپتوزیس و نکروز وجود دارد؟؟؟؟

کاریوتیپ

karyotpe:

در کاریوتیپ فرایند به این صورت است که سلولهایی که  در حال تقسیم می باشند به کمک موادی مثل کلشی سین(الکاکوئید گیاهی)-فرین بلاشین -وین کریستی  از ادامه تقسیم انها جلوگیری می شود به این ترتیب که به سلول های در حال تقسیم در یک زمان مشخص کلشی سین اثر می دهند و باعث جلوگیری از  دپلی مریزه شدن دوکهای تقسیم سلولی در متافاز می شود و بعد از سلول ها در ان زمان عکس گرفته می شود.

در مورد انسان گلبول های سفید استفاده می شود،این گلبول ها را در یک محیط کشت حاوی فیتوهماگلوتین کشت می دهند.این گلبول ها رشد می کنند و وارد تقسیم می شوند و کلشی سین اضافه می کنند که باعث عدم تقسیم و بعد عکس برداری انجام می شود.

عکسی که به این ترتیب با میکروسکوپ های دوربین دار گرفته می شود میگرو گراف گفته می شود،میکرو گراف ها باقیچی بریده می شودن و کروموزوم ها به کنار هم چیده می شوند.ترتیب قرار گرفتن کروموزوم ها کنار هم از بزرگ به کوچک است طوری که ناحیه سانترومری انها روی  یک خط راست است به این حالت ایدیوگرام می گویند.

ایدیوگرام یعنی قرار دادن کروموزوم ها به ترتیب از بزرگ به کوچک طوری که سانترومر ها روی یک خط باشند.کاریوتیپ کردن بخشی از ازمایشات سیتولوژیک است که در بخش سیتولوژیک ازمایشگاه پزشکی انجام می شود و هدف یافتن نوع تغییر تعدادی یا تغییر ساختاری است.

بر این اساس با توجه به اینکه انسان دارای 22 کروموزوم اتوزوم(غیر جنسی) و 2 کروموزوم سکسوزوم(جنسی) است این 24 کروموزوم در 7 گروه طبقه بندی می شوند:

 

 

-  A :  1,2,3                                   متاسانتریک بزرگ

- B : 5,4                                        متاسنتریک کوچک

- C : 6,7,8,9,10,11,12,X             ساب متاسانتریک

- D : 13,14,15                                     اکروسانتریک

- E : 16,17,18,                             ساب متاسانتریک

- F : 19,20                                  متاسانتریک کوچک

- G : 21,22,Y                                       اکروسانتریک   

          

تغییرات کروموزومی- سندرم ترنر

تغییرات کروموزومی به دو نوع اصلی اند:

1)تغیرات تعدادی          2 )تغییرات ساختاری
تغییرات تعدادی:تغییراتی که در طی آن تعداد کروموزوم های موجود تغییر می کنند و به طور کلی در دو دسته طبقه بندی می شوند:ائوپلوئیدی: که تغییر شامل همه ی کروموزوم ها می شود وانوپلوئیدی:که تغییر در یک یا تعدادی از کروموزوم ها روی می دهد ومعمولا حیات و زیست موجود زنده را به خطر می اندازد.
انوپلوئیدی در کروموزوم های جنسی و جسمی دیده می شود.
انوپلوئیدی کروموزوم های جنسی:

سندرم ترنر(45,xo):تنها انوپلوئیدی با تعداد کمتر از 46 کروموزوم می باشد که قادر به زیست است.مبتلایان از نظر فنوتیپی ماده اند،تخمدان های تکامل نیافته دارند در نتیجه استروژن یعنی هورمون اصلی زنانه در این ها تولید نمی شود در واقع مبتلایان عقیم اند.شکل چهره فرقی دارد.خط پشت سر پایین تر از حد معمول استفقفسه ی سینه پهن و دچار کند ذهنی هستند.میزان شیوع این بیماری 1 د رهر 7500 تولد است.

علت فراوانی کم ان:حدود 98% از جنین های مبتلا در دوران جنینی سقط می شوند با این تفسیر از هر 13 جنین سقط شده یکی مبتلاست.لذا حدود 60% از مبتلایان دارای مونوزموی x و حدود 40%انها حالت موزاییک دارند.(افراد موزاییک افرادی اند که دارای دو گروه سلول کنار هم اند اینجا یعنی تعدادی از سلول ها 46,xxو تعدادی45،xo اند)

سندرم ترنر مستقل از سن مادر است.این سندرم ظاهرا به اختلالات در حین تقسیمات میوزی مربوط نمی شود بلکه مربوط به از دست رفتن یک کروموزومxیا y بعد از تقسیم میوز است.با در نظر گرفتن اینکه زن طبیعی فقط یکی از xهایش فعال است شاید تصور شود که این افراد نباید مشکلی داشته باشند اما این افراد باز هم بیمار اند و کروموزومی که به جسم بار تبدیل می شود در این مرحله فعال است و تاثیرات خودش را می گذارد و در ضمن کروموزومی که به صورت جسم بار در امده تماما غیر فعال نشده و بخش هایی از ان هنوز فعال است و تاثیر گذار است

 

                                      کاریوتیپ فرد مبتلا 

هسته

هسته محل ذخیره اطلاعات ژنتیکی و مرکز کنترل سلول های یوکاریوت است.مولکول DNA در هسته قرار دارد که دارای ساختار فشرده به همراه پروتئین های ویژهای به نام هیستون منجر به ایجاد ساختار کروماتین می شود.هسته دارای غشا دو لایه به نام پوشش هسته می باشد در این پوشش حفرات یا روزنه هایی به نام منافذ پیچیده هسته است که از طریق این روزنه ها یا پورها عمل تبادل مواد بین هسته و سیتوپلاسم انجام می شود.شکل هسته معمولا در بیشتر سلول هاکروی یا بیضی شکل است و معمولا هسته در سلول های عضلانی مخطط و سلول های پروکامبیومی به شکل استوانه ای به نظر می رسد و در سلول های انگل زده هسته چند بخشی است.در بیشتر سلول ها هسته در مرکز قرار دارند و در سلولهای گیاهی به علت رشد واکوئل ها هسته در کنار سلول جا گرفته است.

اجزای مختلف هسته سلول:

1. کروماتین
2. شیره هسته یا نوکلئوپلاسم کاریولنف یا ماتریکس هسته
3. هسته نوکلئول یا نوکلئوس یا پلاسموزوم
4. پوشش هسته شامل غشای بیرونی و درونی و فضای بین دو غشا و منافذ یا پور ها
5. اسکلت هسته که شامل منافذ هسته ای و شبکه لامینایی و اسکلت هسته ای درونی

اجزای هستک:

1. بخش بی شکل هسته
2. کروماتین وابسته
3. منطقه ی دانه دار یا گرانولی
4. منطقه ی کروماتین رشته ای

هستک در اینترفاز دیده می شود و از مرحلهع ی پروفاز تا اوایل تلوفاز دیده نمی شود.نفش زیستی هستک عبارت است از سنتز پروتئین – جایگاه تشکیل ریبوزوم – در هستک انزیم های مختلفی جهت سنتز RNAریبوزومی وجود دارد – دخالت در تقسیم میتوز با تاباندن اشعه ی UV به هستک و تخریب ان در مرحله ی G2 سلولی از تقسیم سلول جلوگیری می کند

                                      

 

                  

                                            

                                                "DNA به اندازه ی 1.8 دور به دور هیستون ها پیچ می خورند."

 

 

 

           

                      

 

                                                            "  ساختار کامل هسته و اجزای ان"

 

                      

   

                                         "مراحل پیچ خوردگی DNAتا ایجاد ساختار کروموزوم"

Paranthropus boisei

Paranthropus boisei lived from around 2.2 million years ago to about 1.3 million years ago. The first specimen of this species was discovered by Mary Leaky in 1959. The remains were found by Mary at Olduvai Gorge while she was there working with her husband, Louis Leaky. The remains were initially named Zinjanthropus boisei ("Zinj" for short), by Louis Leaky, but eventually this species became known as Paranthropus boisei. Zinj and Zinjanthropus are still commonly used nicknames for this species. 

The initial find by Mary Leaky renewed interest in the Olduvai Gorge area, which hadn't shown much for results in the last thirty years of work. Since this initial find more remains of P. boisei have been found in East Africa, Omo Basin, Ethiopia, Lake Turkana, Kenya, and Olduvai Gorge, Tanzania.

P. boisei had a slightly larger cranial capacity (490-530cc) than early hominids, and a huge chewing apparatus with enormous molar teeth, expanded premolars that look like molars, thick check bones, a thick jaw, and a more pronounced cranial crest

 

 

Human Evolution

Human evolution has been in the news a lot recently. There was a cover story in Time magazine last August that was obviously a reaction to the Kansas school board decision because it included an attack on Kansas creationists by Stephen Jay Gould. Now the story is on the cover of this month’s issue of Scientific American.

Ian Tattersall is the very well-known evolutionist who wrote the Scientific American article. You perhaps read our essay, “The Fossil Trail Fizzles Out” in August of 1997, in which we reviewed his book, The Fossil Trail. He certainly isn’t a creationist, but you wouldn’t guess that from his introduction to his cover story, in which he says,

… during the 1950s and 1960s a school of thought emerged that, in essence, claimed that only one species of hominid could have existed at a time because there was simply no ecological space on the planet for more than one culture-bearing species. The "single-species hypothesis" was never very convincing--even in terms of the rather sparse hominid fossil record of 35 years ago. But the implicit scenario of the slow, single-minded transformation of the bent and benighted ancestral hominid into the graceful and gifted modern H. sapiens proved powerfully seductive--as fables of frogs becoming princes always are. ¹ [emphasis supplied]

Wow! It is one thing to say that the evolutionary fable was once convincing, but now new evidence has shown it to be wrong. But he says it wasn’t even convincing in the first place, despite the fact that it was taught as undeniable fact at the time.

At the risk of spoiling the ending, we will tell you right now that this is all a result of contradictory fossil discoveries, radioactive dating, and DNA analysis. Consequently, they have to make major revisions to their theories to try to make everything fit. The new theories have trouble reconciling themselves with the data, too. But before we look at that, let’s make the following simple point.

Truth Never Changes

A lot has changed in the last 35 years or so, especially in the electronics industry. Let’s compare the changes in evolutionary theory with the changes in electrical engineering theory over that period.

I still have my electronic circuit design textbooks that I used in college in the late 1960’s. If I had to teach the same electronic circuit design course today that I did back then, I could do it. Granted, I would have to add some supplemental material about integrated circuits. I would get the time for those added lectures by rushing through the chapters on vacuum tubes. But the information on vacuum tubes isn’t wrong--it is just less relevant today than it was back then.

In fact, nothing in any of my engineering textbooks is wrong. What was true 30 years ago is still true today. Ohm's law is still true. All the stability criteria for linear systems is still true today. New engineering textbooks don’t contradict old ones. New engineering textbooks just contain more information about new technology.

That’s because engineering textbooks contain information determined using the scientific method. The relationship between the current flow in the base of a transistor and current flow in the collector of a transmitter was studied and verified using countless experiments that gave consistent results. The results of those experiments were formulated into expressions of fundamental truths. The characteristics of current flow in a transistor weren’t simply the philosophical opinions of a world-renowned teacher

.

Imagine an evolutionist trying to teach a course in evolution using textbooks from the 60s. He would have to tell the students, “Tear out pages 15 through 27 of your textbook because they are all wrong.” “Cross out the third sentence on the second paragraph of page 32.” By the time he was done with the course, there would not be much left of the textbook.

That’s because many of the “facts” found in the evolutionary textbooks of yesteryear aren’t true any more. Since truth doesn’t change, that means those things weren’t true back then, either. Forty years from now evolutionists will tell us that the things in today’s evolutionary textbooks aren’t true either.

Unlike engineering textbooks, the evolutionary textbooks don’t contain information determined by the scientific method. They contain opinions and inferences of scientists. Those inferences and opinions are greatly affected by the scientists’ prejudices and desires. Those are strong accusations, so let us back them up.

Just last August, Time magazine told us,

What occurred some 200,000 years later, when Homo sapiens met their Neanderthal cousins--the only other hominid species that hadn’t dwindled into extinction--is a matter of much speculation, scientific and otherwise. ² [emphasis supplied]

Tattersall whines that prejudice, in the form of “the dead hand of linear thinking”, keeps his colleagues from fully endorsing his explanation of how many human races existed side by side for many years. In his words,

The picture of hominid evolution just sketched is a far cry from the “Australopithecus africanus begat Homo erctus begat Homo sapiens” scenario that prevailed 40 years ago--and it is, of course, based to a great extent on fossils that have been discovered since that time. Yet the dead hand of linear thinking still lies heavily on paleoanthropology, and even today many of my colleagues would argue that this scenario overestimates diversity. ³ [emphasis supplied]

We guarantee you will never see any science or electronics magazine run a story with the headline, “Electrons Might Not Have a Negative Charge After All!” That won’t happen because, new truths about the electrical properties of materials are being discovered every year, but none of the new discoveries contradict the old ones. That’s because the scientific method is a reliable way to discover truth. Truth never changes. We just discover more of it.

Evolutionary “truth”, on the other hand, is based on philosophy rather than science. That’s why it changes all the time. It is merely a reflection of the attitudes of whoever holds the greatest position of intellectual power. That’s why our collection of human evolution stories contains magazine clippings with headings like these:

Redrawing Our Family Tree? ⁴

Hominid Brain Evolution: Looks Can Be Deceiving ⁵

High-tech Images Shrink Fossil Braincase Current theories about brain evolution in humans and prehistoric hominids may need revision ⁶

Unearthed Skull Suggests Human Features Began Developing Earlier ⁷

New Study Points to Eurasian Ape as Great Ape Ancestor ⁸

For Humans, Evolution Ain’t What It Used to Be ⁹

Not So Extinct After All The primitive Homo erectus may have survived long enough to coexist with modern humans ¹⁰

Redrawing the Human Line ¹¹

Those are just some of the clippings from our human evolution file because that’s what we are writing about this month. We could do the same with clippings from our cosmic evolution file, our historical geology file, etc.

Our Changing Family Tree

We want to remind you of what we wrote (rather prophetically) way back in Volume 1, Issue 11.

Tattersall took a chronological approach. He described each fossil discovery and how it affected the prevailing view about human evolution. Each chapter seemed to have the same outline. Somebody found a fragmentary fossil and used it to support a new theory. The new theory was rejected at first, then accepted later, but finally rejected at the beginning of the next chapter when somebody found a fragmentary fossil and used it to support a new theory. The new theory was rejected at first, then accepted later, but finally rejected at the beginning of the next chapter when somebody …

By chapter 11 we were totally confused. Just what do evolutionists believe? But we pressed on because we thought chapter 17 would wipe the slate clean and present the currently accepted dogma. By the time we got to chapter 17, we frankly didn’t care very much any more. We could not help but feel that when the second edition of this book comes out, it will contain chapter 18, which will explain why the theory presented in chapter 17 is as wrong as the theories presented in the preceding chapters.

Here is the fulfillment of that prophecy.

Below, on the left is the human ancestral tree that Ian Tattersall presented in the aforementioned Chapter 17. Notice that there are two question marks on it.

Compare that with Tattersall’s January 2000 human ancestor tree^12 (essentially the predicted “chapter 18”) that we have shown to the right of it. His new tree has 9 question marks on it. He questions whether or not H. sapiens and H. neanderthalensis evolved from H. hidelbergensis. He is no longer sure that H. hidelbergensis and H. erectus evolved from H. ergaster. He now apparently doubts that P. aethiopicus evolved from A. afarensis. He also has two new fossils that he doesn’t know where to place. Furthermore (and perhaps most significant) he no longer shows any line at all between Australopithecus and Homo. He appears to be setting the stage for an entirely new tree that supports his new theory of many parallel lines of evolution.

Let’s compare Tatersall’s tree with the one that was presented in the spring 1999 Anthropology 106 course at the University of Connecticut, which we have shown in the lower left corner of the next page. (UCONN credits Ember & Ember, 1996.) Notice how many side branches are missing.

Tattersall thinks H. erectus was an evolutionary dead end. Uconn says he was our immediate ancestor. There are several other differences which we won’t take the time to point out.

A recent issue of Science ^13 presents the six different explanations of hominid evolution at the right, which they refer to as "Figure 1." Their caption says: Figure 1. Cladograms favored in recent early hominin parsimony analyses. (A) Most parsimonious cladogram recovered by Chamberlain and Wood (19) using Chamberlain's (18) operational taxonomic units. Homo sp. = H. rudolfensis. (B) Most parsimonious cladogram obtained in Chamberlain (18). African H. erectus = H. ergaster. (C) Cladogram favored in Wood (9). Homo sp. nov. = H. rudolfensis and H. aff. erectus = H. ergaster. (D) Most parsimonious cladogram recovered by Wood (2). A. boisei includes A. aethiopicus. (E) Most parsimonious cladogram obtained by Lieberman et al. (20). 1470 group = H. rudolfensis; 1813 group = H. habilis. (F) Cladogram favored by Strait et al. (17).

 

The Public Broadcasting System uses shockwave to show us the evolutionary path at the left^14.

Clearly, there is no agreement.

Why The Confusion

There is great confusion on the part of evolutionists because the evidence is so fragmentary, subjective, and contradictory. Unfortunately, we don’t have space to tell you about it in this month’s newsletter. That will have to wait until next month.

This month we are content to make the point that the fossil data is not the basis for the belief in evolution of apes to humans. The notion that man evolved from apes came first, and there is a concentrated effort to try to make the data support that conclusion. Evolutionists are trying to come up with a story of how apes evolved into man that does not conflict with the fossil evidence. To date, that effort has not been successful.

Furthermore, the “truth” about human evolution keeps changing because it isn’t true.

In experimental science, truth doesn’t change. Once it has been proved that hydrogen and oxygen combine to form water and release heat, that fact will never change because it was true before we even knew it. We may discover that oxygen reacts with other elements as well, but that won’t negate the fact that oxygen reacts with hydrogen.

The theory of evolution is really philosophy masquerading as science. Since philosophical ideas change, the “facts” of evolution are constantly evolving. What evolutionists say is true today, they will say is false tomorrow.

ژنتیک مولکولی چیست؟

ماهیت مولکولی ماده ژنتیکی چیست؟

چطور اطلاعات ژنتیکی از یک نسل به نسل بعد با صحت بالا انتقال می‌یابد؟ تغییرات نادر در ماده ژنتیکی که ماده خام تکامل می‌باشد، چگونه ایجاد می‌شوند؟ چطور اطلاعات ژنتیکی نهایتا به شکل توالی های اسید آمینه‌ای مولکول های پروتئینی متنوع موجود در یک سلول زنده ، بیان می‌شود؟ و … . واحد پایه اطلاعات در سیستم های زنده ، ژن می‌باشد.

از نظر بیوشیمیایی یک ژن به صورت قطعه‌ای از DNA تعریف می‌شود که اطلاعات مورد نیاز برای ایجاد یک محصول دارای فعالیت بیولوژیک را کد می‌کند. محصول نهایی معمولا یک پروتئین است. ممکن است محصول ژنی وظیفه‌ای یکی از انواع RNA باشد. ذخیره ، حفظ و متابولیزم این واحد های اطلاعاتی موضوعات بحث را در ژنتیک مولکولی تشکیل می‌دهند. پیشرفت های اخیر در ژنتیک مولکولی ، منجر به مطرح شدن سه فرآیند اصلی در استفاده از اطلاعات ژنتیکی شده است.

 

اولین فرآیند ، همانند سازی DNA یا نسخه برداری از DNA مادری و تولید مولکولهای DNA با توالی های نوکلئوتیدی یکسان می‌باشد.

دومین فرآیند سنتز RNA از روی DNA است، که طی قسمت هایی از پیام ژنتیکی کد شده در DNA دقیقا به صورت RNA ، نسخه برداری می‌شود.

سومین فرآیند ، ترجمه می‌باشد که به موجب آن پیام ژنتیکی کد شده در RNA پیک بر روی ریبوزوم ها به پلی‌پپتیدی با توالی مشخص از اسیدهای آمینه ترجمه می‌شود.

وقایع مهم در ژنتیک مولکولی تا سال ۱۹۴۴
شروع ژنتیک توسط گرگور مندل و با مقاله‌ای بود که وی در سال ۱۸۶۶ در مجموعه مقالات انجمن علوم طبیعی در مورد نخود فرنگی ، به چاپ رساند.
تا سال ۱۹۰۰ طول کشید تا سایر زیست شناسان مانند هوگو ، کورنس و شرماک اهمیت کار مندل را درک کنند و این علم پس از رکورد طولانی توالی دوباره یافت.
در سال ۱۹۰۳ ، ساتن پیشنهاد کرد که ژن ها روی کروموزوم ها قرار دارند.
در سال ۱۹۰۹ ، یوهانس پیشنهاد کرد که عوامل مندلی ژن نامیده شدند.
در سال ۱۹۱۰ ، مورگان آزمایش های زیادی بر روی مگس سرکه انجام داد.
در سال ۱۹۲۷ ، مولر کشف کرد که اشعه ایکس ایجاد موتاسیون (جهش) در مگس سرکه می‌نماید.
در سال ۱۹۴۱ ، بیدل و تاتوم پیشنهاد کردند که هر ژن فعالیت یک آنزیم را کنترل می‌کند.
در سال ۱۹۴۴ ، کتاب زندگی چیست توسط یک فیزیکدان به نام شرودینگر انتشار یافت.

کشف ساختمان DNA
شناخت امروزی ما در مورد مسیرهای اطلاعاتی از همگرایی یافته‌های ژنتیکی ، فیزیکی و شیمیایی در بیوشیمی امروزی حاصل شده است. لین شناخت در کشف ساختمان دو رشته مارپیچی DNA ، توسط جیمز واتسون و فرانسیس کریک در سال ۱۹۵۳ خلاصه گردید. فرضیه ژنتیکی ، مفهوم کد نمودن توسط ژن ها را مشخص نمود. با استفاده از روش های فیزیکی ، تعیین ساختمان مولکولی DNA به وسیله ی آزمایش انکسار اشعه ایکس ممکن گردید. شیمی نیز ترکیب DNA را آشکار نمود. ساختمان مارپیچی دو رشته‌ای DNA ، چگونگی نسخه برداری آن را نشان داد، نحوه تولید RNA و سنتز پروتئین از روی آن را شفاف کرد.

ژن ها و کروموزوم ها
ژن ها قطعاتی از یک کروموزوم هستند که اطلاعات مورد نیاز برای یک مولکول DNA یا یک پلی پپتید را دارند. علاوه بر ژن ها ، انواع مختلفی از توالی های مختلف تنظیمی در روی کروموزوم ها وجود دارد که در همانند سازی ، رونویسی و … شرکت دارند. کروموزوم های یوکاریوتی دارای دو توالی مهم تکراری DNA می‌باشند که عمل اختصاصی را انجام می‌دهند؛ سانترومرها که نقاط اتصالی برای دوک تقسیم هستند و تلومرها که در دو انتهای کروموزوم وجود دارند. کروماتین در یوکاریوت ها به صورت واحدهای نوکلئوزومی قرار دارد.

متابولیزم DNA
سلامت DNA بیشترین اهمیت را برای سلول دارد که آن را می‌توان از پیچیدگی و کثرت سیستم های آنزیمی شرکت کننده در همانند سازی ، ترمیم و نوترکیبی DNA ، دریافت. همانند سازی DNA با صحت بسیار بالا و در یک دوره زمانی مشخص در طی چرخه سلولی به انجام می رسد. همانند سازی نیمه حفاظتی است، بطوری که هر رشته آن به عنوان قالبی برای تولید رشته جدید DNA مورد استفاده قرار می‌گیرد. سلول ها دارای سیستمهای متعددی برای ترمیم DNA هستند. توالی های DNA در طی واکنش های نوترکیبی ، در فرآیندهایی که شدیدا هماهنگ با همانند سازی یا ترمیم DNA هستند، نو آرایی می‌شوند.

متابولیزم RNA
رونویسی توسط آنزیم RNA پلیمراز وابسته به DNA کاتالیز می‌شود. رونویسی در چندین فاز ، شامل اتصال RNA پلیمراز به یک جایگاه DNA به نام پروموتور ، شروع سنتز رونویسی ، طویل سازی و خاتمه ، روی می‌دهد. سه نوع RNA ساخته می‌شود؛ RNA پیک که برای ساختن پلی پپتیدها مورد استفاده قرار می‌گیرد. RNA ناقل که در انتقال اسیدهای آمینه بر روی ریبوزوم ها برای پروتئین سازی ، شرکت دارند و RNA ریبوزومی که در ساختار ریبوزوم شرکت دارند. این RNA ها به صورت پیش ساز ساخته می‌شوند که طی فرآیندهای آنزیمی بالغ می‌شوند.

متابولیزم پروتئین
پروتئین ها در یک کمپلکس RNA پروتئینی به نام ریبوزوم ، با یک توالی اسید آمینه‌های خاص در طی ترجمه اطلاعات کد شده در RNA پیک ، سنتز می‌گردند. اسیدهای آمینه‌ای که توسط کدون های RNA پیک مشخص می‌گردند، از کلمات سه حرفی نوکلئوتیدی تشکیل شده‌اند. برای ترجمه نیاز به مولکولهای RNA ناقل می‌باشد که با شناسایی کدون ها ، اسیدهای آمینه را در موقعیت های متوالی مناسب خود در داخل زنجیر پلی پپتیدی قرار می‌دهند. بعد از سنتز بسیاری از پروتئین ها به موقعیت های خاص خود در داخل سلول هدایت می‌شوند.

تنظیم بیان ژن
بیان ژن ها توسط فرآیندهایی تنظیم می‌شود که بر روی سرعت تولید و تخریب محصولات ژنی اثر می‌گذارند. بیشتر این تنظیم در سطح شروع رونویسی و بواسطه پروتئین های تنظیمی رخ می‌دهد که رونویسی را از پروموتور های اختصاصی مهار یا تحریک می‌کنند. اثر مهارکننده ها را تنظیم منفی و فعال شدن را تنظیم مثبت گویند. پروتئین های تنظیمی ، پروتئین های اتصالی DNA هستند که توالی های اختصاصی از DNA را شناسایی می‌کنند. هورمون ها بر روی تنظیم بیان ژن تأثیر دارند. موجودات یوکاریوت و پروکاریوت دارای مکانیزم های متفاوتی برای تنظیم بیان ژن های خود دارند.

فناوری DNA نوترکیبی
با استفاده از فناوری DNA نو ترکیبی مطالعه ساختمان و عملکرد ژن بسیار آسان شده است. جداسازی یک ژن از یک کروموزوم بزرگ نیاز دارد به، روشهایی برای برش و دوختن قطعات DNA ، وجود ناقلین کوچک که قادر به تکثیر خود بوده و ژن ها در داخل آن ها قرار داده می‌شوند، روش هایی برای ارائه ناقل حاوی DNA خارجی به سلولی که در آن بتواند تکثیر یافته و کلنی هایی را ایجاد کند و روش هایی برای شناسایی سلول های حاوی DNA مورد نظر. پیشرفت های حاصل در این فناوری ، در حال متحول نمودن بسیاری از دیدگاه های پزشکی ، کشاورزی و سایر صنایع می‌باشد

تكامل

7میلیون سال قبل. جانورانی شبیه به انسان آغاز به را رفتن با 2 پا نمودند. در مابین 5 تا 8 ملیون سال پیش انسان ها از شمپانزه ها گریل ها و بقیه موجودات اولیه منشعب گردیدند. مهم ترین پدیده در این زمان دستیابی به قابلیت راه رفتن توسط 2 پا می باشد. فسیل های به دست آمده در کشور آفریقایی چاد ثابت می کند که بعضی از پستانداران اولیه حداقل در بخشی از حیات خویش با استفاده از 2 پا راه می رفتند. حیوانات دیگر شامل شمپانزه ها می توانستند به مدت کوتاهی از زندگی روزمره خود با 2 پا راه بروند. اما توانایی راه رفتن و استفاده از پا به طور دائمی مستلزم تغییراتی در استخوان و اسکلت در انسان نما ها بود.
2 میلیون سال پیش. استفاده پستاندارهای اولیه از ابزارهای سنگی.
2 اتفاق بسیار مهم باعث ظهور انسانها از جهان جانوران گردید: 1) ایجاد و استفاده از ابزراهای سنگی. 2) کشف آتش
پستانداران دیگر نیز از سنگ ها به عنوان ابزار استفاده می کردند. اما استفاده از سنگ برای فرم دادن به سنگی دیگر انقلابی بزرگ و سر آغاز تمام تکنولوژی ها بود. انسانهای اولیه از سنگ ها برای فرم دادن به سنگ های دیگر و یا برای قطعه قطعه کردن استفاده می کردند. انسانهای اولیه استفاده از ابزارهای سنگی را به طور تقریبی 2 میلیون سال پیش انجام داده اند.

آتش: زمانی بعد از آغاز استفاده از ابزارهای سنگی آتش کشف گردید. اجداد ما یاد گرفتند که چگونه با استفاده از وسایل طبیعی آتش به وجود بیاورند. استفاده از آتش استفاده از گرما و نور آن بود. انسانهای اولیه از آتش برای پختن غذای خود استفاده می کردند. بدین ترتیب مواد بیشتری قابل خوردن گردیدند. در نتیجه کشف آتش و استفاده از ابزارهای سنگی و گسترش زنجیره غذایی برای انسانهای نخستین حجم مغز و وزن آنها افزایش یافت. و این به توسعه انسان اولیه به انسان امروزی بسیار یاری رسانده است. 

تاریخچه :
فسیل شناسی از زمان های قدیم مورد بحث و توجه انسان واقع شده ، حتی انسان های دوره پارینه سنگی اکثرا در صدد تجسس و تحقیق فسیل بر آمده و آنها را کلکسیون می‌نموده‌اند. عده‌ای دیگر ، از این فسیلها به عنوان زینت استفاده می‌کردند (گردنبند و گلوبند و غیره ). این فسیلها که به توسط انسان جمع ‌اوری شده در اکثر غارهای فرانسه و بلژیک و مصر دیده می‌شوند.
سیر تحولی و رشد
آناکسیماندر ( 6 قرن قبل از میلاد ) عقیده داشته است که زمین در اثر تغییراتی به حالت کنونی در آمده ، البته عقاید او متکی به اطلاعات فسیل شناسی و زمین شناسی بوده است.
فیثاغورث که پیشوای پیتاگوریسین ها بوده چنین می‌نویسد: قبول کنید که هیچ چیز در این دنیا از بین نمی‌رود بلکه تغییر صورت می‌دهد و به اشکال دیگری در می‌آید. کوه های مرتفع امروزی قعر دریاهای قدیمی می‌باشند و یافتن صدفهای دریایی در این کوهها دال بر این امر است.
ارسطو ( 400 سال قبل از میلاد ) تحقیقاتی در جانور شناسی و تشریح مقایسه‌ای و رویان شناسی کرده است نامبرده عقیده دارد که طغیان دریا در روی خشکی ها باعث می‌شود که فسیل ها به وجود آیند.
فالوپ معتقد بود که فسیل ها در نتیجه تخمیر زیرزمینی تشکیل گردیده‌اند.
ابو علی سینا پزشک و طبیعیدان معروف ایرانی معتقد بود که فسیلها حیوانات زنده‌ای بوده‌اند که سابقا در سطح زمین می‌زیسته‌اند.
اردان در سال 1552 اعلام کرد صدف هایی که در نواحی دور از دریا پیدا می‌شوند معلوم می‌دارند که آن نواحی سابقا به واسطه دریا احاطه شده‌اند.
لامارک ( 1832 ـ 1744 ) کتابی به نام فلسفه جانور شناسی فراهم آورده و در این کتاب طریقه اشتقاق جانوران را از یکدیگر بیان کرده است.
داروین ( 1882 ـ 1809 ) برای مطالعه شعب علوم طبیعی در سن بیست و دو سالگی عازم آمریکا می‌گردد و در همین آزمایشگاه طبیعت است که علوم طبیعی را فرا می‌گیرد و تئوری تکامل و تغییرات تدریجی برای او آشکار می‌گردد. به عقیده وی اشکال مختلف جانوران از یکدیگر منشعب می‌گردند.
انواع فسیل شناسی:
فسیل شناسی گیاهان
فسیل شناسی جانوران
انواع فسیلها :
فسیلهای شاخص
این فسیلها دارای گسترش جغرافیایی وسیع بوده ولی در زمان کوتاه زمین شناسان می‌زیسته‌اند. مانند فسیل آمونیت که منحصرا در کرتاسه میانی وجود داشته است.
فسیلهای غیر شاخص
این فسیل ها تقریبا در تمام دوره‌ها و یا دورانهای زمین شناسی وجود داشته‌اند و شاخص زمان معین و کوتاه زمین شناسی نیستند. مانند برخی دوکفه‌ای‌ها ، شکم پایان ، مرجانها و غیره.
فسیلهای رخساره
فسیل هایی هستند که ارزش پالئوژئوگرافی آن ها بیش از اهمیت بیوستراتیگرافی آن هاست. این فسیل ها می‌توانند معرف وضعیت جغرافیایی زمان زیست خود از نظر آب و هوا و سایر شرایط محیط زیستی باشند. مثلا فسیل کلنیه‌ای مرجانی حاکی از محیط ساحلی دریا و آب و هوای استوایی تا نیمه استوایی است.
کاربرد فسیلها در زمین شناسی:
مهمترین کاربرد فسیل ها در تعیین سن طبقات زمین می‌باشد.
فسیل ها معرف شرایط محیطی جغرافیای دیرینه بوده و در این مورد اطلاعات با ارزشی را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند.