بیوتکنولوژی

زیست فناوری از جمله واژه‌های پر سرو صدای سالهای اخیر است.این واژه را درست یا نادرست به مفهوم همه چیز برای مردم بکار می‌برند. زیست فناوری را در یک تعریف کلی به کارگیری اندامگان یا ارگانیسم یا فرایندهای زیستی در صنایع تولیدی یا خدماتی دانسته‌اند. تعریف ساده این پدیده نوین عبارت است از دانشی که کاربرد یکپارچه زیست شیمی ،میکروب شناسی و فناوریهای تولید را در سیستمهای زیستی به دلیل استفاده‌ای که در سرشت بین رشته‌ای علوم دارند مطالعه می‌کنند.در تعریف دیگر زیست فناوری را چنین تشریح کرده‌اند:

فنونی که از موجودات زنده برای ساخت یا تغییر محصولات ، ارتقا کیفی گیاهان یا حیوانات و تغییر صفات میکروارگانیسمها برای کاربردهای ویژه استفاده می‌کند.زیست فناوری به لحاظ خصوصیات ذاتی خود دانشی بین رشته‌ای است. کاربرد اینگونه دانشها در مواردی است که ترکیب ایده‌های حاصل در طی همکاری چند رشته به تبلور قلمرویی با نظام جدید می‌انجامد و زمینه‌ها و روش شناسی خاص خود را دارد و در نهایت حاصل بر هم کنش بخشهای گوناگون زیست شناسی و مهندسی است. زیست فناوری در اصل هسته‌ای مرکزی و دارای دو جزء است: یک جزء آن در پی دستیابی به بهترین کاتالیزور برای یک فرایند یا عملکرد ویژه است و جزء دیگر سیستم یا واکنشگری است که کاتالیزورها در آن عمل می‌کنند.

پیدایش زیست فناوری

سابقه استفاده از میکروارگانیسمها برای تولید مواد خوراکی نظیر سرکه ، ماست و پنیر به بیش از 8 هزار سال قبل برمی‌گردد. نقش میکروارگانیسمها در تولید الکلو سرکه در قرن پیش زمانی کشف شد که گروهی از بازرگانان فرانسوی در جست و جوی روشی بودند تا از ترش شدن شراب و آبجو ضمن حمل آنها با کشتی به نقاط دور جلوگیری کنند. آنان ازلویی پاستور تقاضای کمک کردند.لویی پاستور پی برد که مخمرها در خلا قند را به الکل تبدیل می‌کنند. این فرایند بی هوازی تخمیر نام دارد. و نیزدریافت که ترشیدگی و آلودگی بر اثر فعالیت دسته باکتری اسید استیک که الکل را به سرکه تبدیل می‌کند روی می‌دهد.
لویی برای از بین بردن این مشکل فرایند پاستوریزه کردن را موثر دانست که عبارت بود از گرمایش نوشیدنیها نظیر شیر یا غذاهای جامد نظیر پنیر یا گوشت حیوانات وحشی به منظور از بین بردن میکروارگانیسمهای مضر یا غیر ضروری و یا تعیین سرعت تخمیر از طریق اعمال حرارت معین. پاستور همزمان با این موضوع میکروبیولوژی کاربردی را پایه گذاری کرد و دریافت که بسیاری از میکروارگانیسمها اگر چه در انسان و سایر موجودات زنده ایجاد بیماری می‌کنند یکی از مهمترین عوامل تغییر مواد در طبیعت هستند.

پنی سیلین و تولید مواد اولیه شیمیایی

پنی‌سیلین آنتی بیوتیکی است مشتق از کپک پنی سیلیوم نوتاتوم که برای درمان عفونتهای ناشی از انواع گوناگون باکتریها بکار می‌رود. از کشت سطحی پنی سیلیوم نوتاتوم پنی سیلین بدست می‌آید. این فرایند نه تنها پر زحمت است بلکه به دلیل استعداد آلودگی کشتها میزان تولید پنی سیلین را کاهش می‌دهد. ضرورت و نیاز کار در شرایط سترون منجربه توسعه راکتورهای مخزنی همزن دار شد که تا امروز به عنوان برترین روش کشت میکروبها در مقیاس وسیع بشمار می‌رود.
با کشف قابلیت میکروبها در تولید آنتی بیوتیکها و درک کاربرد بالینی پنی سیلین ، توجه شرکتهای داروسازی بطور جدی به تولید آنتی بیوتیکها جلب شد. به منظور افزایش پتانسیل پادزیستی آنتی بیوتیکها بر حوزه وسیعی از میکروارگانیسمها لازم است که تحقیقات گسترده‌ای بر تولید آنتی بیوتیکهای جدید صورت گیرد. بنابراین استفاده از میکروارگانیسمهای به نژاد شده دراین زمینه مفید خواهد بود.

                                                                                                     

مهندسی ژنتیک و زیست فناوری نوین

در دهه 1980 ، زیست فناوری پیشرفت چشمگیری داشت که از قابلیت اتصال مولکولهای جدا شده از منابع مختلف در محیط آزمایشگاه نشات می‌گرفت. این اتصال ژن را در DNA دست ورزی ژنتیکی می‌نامند و چون پژوهشگر به نوترکیبی تناوب ژنی که از قبل وجود داشته می‌پردازد تا ترکیب جدید را بوجود آورد آن را نوترکیبی DNA نیز می‌نامند.

فناوری نوترکیبی DNA ، بیشتر در زمینه تولید پروتئینها کاربرد تجاری داشته است. این فناوری قادر است بسیاری از پروتئینهایی را که فرآورده‌های بی‌واسطه یک ژن هستند و اساسا اهمیت درمانی دارند تولید کند. امروزه قابلیت اتصال ژنها انقلابی در صنایع بر پا کرده است و ثمره آن توسعه بی‌شمار فرآورده‌های جدید و بهبود فرایندهای شناخته شده فعلی است.

مواد اولیه زیست فناوری

بیوماس (زیست توده)

بیوماس یک منبع انرژی تجدید شونده است که از طریق سوزاندن مستقیم آن با سیستمهای هضم کننده بی‌هوازی ، تقطیر تخریبی ، تبدیل به گاز ، هیدرولیز شیمیایی و زیست شناسی می‌توان از آن به عنوان منبع مستقیم انرژی و یا ترکیبات حامل انرژی استفاده کرد. 

مواد خام طبیعی

خاستگاه مواد طبیعی ، کشاورزی و جنگل داری است.این مواد اساسا نوعی کربوهیدرات با ترکیبات پیچیده گوناگون شامل قند ، نشاسته ، سلولز و لیگنین هستند. مواد خام حاوی قند مانند نیشکر و چغندر فراوان‌ترین نوع مواد خام برای فراورده‌های زیست فناوری به شمار می‌رود. 

دسترسی به فراورده های فرعی

اهداف اصلی زیست فناوری ، بهبود مدیریت و استفاده از مقادیر عظیم پسماند آلی است که در سراسر جهان یافت می‌شود. استفاده از این پسماندها یکی از منابع آلودگی را از بین خواهد برد و مهمتر از آن با بکارگیری فرایندهای زیست فناوری این پسماندها به صورت فراورده های فرعی مفید قابل استفاده خواهند بود.

مثالهایی از کاربرد زیست فناوری

در زمینه کاربردهای بیوتکنولوژی می‌توان به دو مثال زیر اشاره کرد. می‌توان به تولید هورمون پروتئینی انسولین با استفاده ازسلولهای باکتری اشاره کرد. ژن کد کننده این هورمون با استفاده ار تکنیکهای جدید در داخل پلاسمیدهای ویژه‌ای به درون باکتریها انتقال یافته و بیان می‌شوند. در وهله بعد می‌توان پروتئین مورد نظر را که توسط باکتریها بطور انبوه تولید می‌شود استخراج کرد و پس از خالص سازی در اختیار بیماران دیابتی قرار داد.مثال دیگر تولید گیاهان مقاوم به حشرات است. امروزه مشخص شده است که پروتئینهای خاصی که از باکتری باسیلوس توریژنسیس استخراج می‌شود به دستگاه گوارش حشرات چسبیده و مانع جذب مواد غذایی می‌شود. در واقع پروتئینهای این باکتری برای حشرات سمی هستند. ژنهای کد کننده این پروتئینها را استخراج کرده و به ژنوم گیاهان مهم کشاورزی می‌افزایند. با بیان این ژن در داخل گیاهان این پروتئین سمی برای حشرات تولید می‌شود. حشراتی که به گیاه حمله کنند توسط این پروتئین از بین خواهند رفت.

هموگلوبین

گویچه‌های قرمز خونحاوی مولکول پیچیده‌ای به نام هموگلوبین می‌باشد که هموگلوبین از یک قسمت پروتئینی به نامگلوبین و یک رنگدانه آهن‌دار به نام هِم تشکیل شده است. گلوبین مرکب از 4 زنجیره پلی پپتیدی است که به هر زنجیره یک پورفیرین آهن‌دار (هِم) متصل شده است. بر اساس نوع زنجیره‌های پلی پپتیدی سه نوع هموگلوبین (Hb) در انسان قابل تشخیص می‌باشد که شامل HbA₁₂ که 2% هموگلوبین افراد بالغ را تشکیل می‌دهد و گلوبین آن مرکب از دو زنجیره آلفا و دو زنجیره دلتا می‌باشد.
 HbFکه حدود 1% هموگلوبین بالغین را تشکیل می‌دهد و در ساختمان گلوبین آن دو زنجیره آلفا و دو زنجیره گاما شرکت دارند، است. HbF در دوره جنین ، هموگلوبین غالب می‌باشد و پس از تولد بوسیله HbA₁ جایگزین می‌گردد. یکی از راههای تخمین میزان گویچه‌های قرمز خون ، اندازه گیری مقدار هموگلوبین با استفاده از دستگاه اسپکترو فتومتر می‌باشد. در این روش که مقدار هموگلوبین برحسب گرم در دسی لیتر بیان می‌گردد. در مردان 18 - 14 گرم بر دسی لیتر و در زنان 16 - 12 گرم بر دسی لیتر می‌باشد.

نقش مولکول هموگلوبین

هموگلوبین به علت داشتن آهن که در حالت احیا شده می‌باشد، می‌تواند با اکسیژن ودی‌اکسید کربن ترکیب شده و به ترتیب اکسی هموگلوبین (oxyhemoglobin) و کربو آمینو هموگلوبین (carbaminohemoglobin) تشکیل دهد. با توجه به بالابودن فشار اکسیژن در ریه‌ها ، اکسی هموگلوبین در ریه‌ها تشکیل شده و پس از رسیدن به بافتها ، اکسیژن جدا شده و دی‌اکسید کربن CO2 به آن متصل می‌گردد.
به این ترتیب امکان حمل اکسیژن از ریه‌ها به بافتها و دی‌اکسیدکربن از بافتها به ریه‌ها امکان‌پذیر می‌گردد. از طرف دیگر سطح بسیار زیاد گویچه‌های قرمز نسبت به حجم آنها (به علت داشتن شکل مقعرالطرفین) سبب تسریع و تسهیل اشباع هموگلوبین با اکسیژن در ریه‌ها می‌شود. علاوه بر انتقال اکسیژن توسط هموگلوبین ، این مولکول عمل دیگری نیز انجام می‌دهد و آن عبارت از تثبیت فشار اکسیژن در بافتها است. 

تشکیل مولکول هموگلوبین

سنتز مولکول هموگلوبین در گلبولهای قرمز اولیه شروع می‌شود و تا زمانی که گلبول قرمز ، مغز استخوان را ترک می‌کند و وارد خون می‌شود، برای حدود یک روز به تشکیل مقادیر ناچیزی هموگلوبین ادامه می‌دهند. هر مولکول هم پس از تشکیل شدن با یک زنجیره پلی پپتیدی بسیار دراز موسوم به گلوبین که در ریبوزومها ساخته می‌شود، ترکیب شده و یکی از اجزا هموگلوبین موسوم به یک زنجیره هموگلوبین را تشکیل می‌دهد.
هر یک از این زنجیره‌ها دارای وزن مولکولی 16000 بوده و چهار عدد از آنها به نوبه خود بطور سست به یکدیگر متصل شده و مولکول کامل را می‌سازند. چون هر زنجیره یک گروه هم دارد، چهار اتم آهن در هر مولکول هموگلوبین وجود دارد که هر یک از آنها می‌تواند یک مولکول اکسیژن را حمل کند. هموگلوبین دارای وزن مولکولی 64458 دالتون است.

کم خونی داسی شکل

ناهنجاریهای زنجیره‌های هموگلوبین می‌تواند مشخصات فیزیکی مولکول هموگلوبین را تغییر دهد. به عنوان نمونه ، در آنمی داسی شکل ، اسید آمینه والین ، جایگزین اسید گلوتامیک در یک نقطه در هر یک از دو زنجیره بتا می‌شود. هنگامی که این نوع هموگلوبین در معرض فشار اکسیژن پایین قرار می‌گیرد، بلورهای درازی در داخل گویچه‌های سرخ تشکیل می‌دهد که گاهی 15 میکرومتر طول دارند. این بلورها عبور گویچه‌های سرخ از مویرگهای کوچک را تقریبا غیر ممکن می‌سازند و انتهای تیز و سرنیزه‌ای به احتمال زیاد غشاهای گویچه‌ای را پاره کرده و به این ترتیب منجر به آنمی داسی شکل می‌شوند.

تخریب هموگلوبین

عمر گویچه‌های قرمز خون حدود 120 روز می‌باشد و پس از پایان این مدت بوسیلهماکروفاژها درطحال ، کبد ومغز استخوانفاگوسیته می‌شوند. پس از فاگوسیته شدن گویچه قرمز ، بخش پروتئینی هموگلوبین به اسیدهای آمینه تجزیه می‌شود و آهن آزاد شده به پروتئینها متصل شده و به صورت هموسیدرین یا فریتین در داخل آنها ذخیره می‌شود و در مواقع لازم پس از حمل به مغز استخوان ، برای سنتز هموگلوبین جدید مورد استفاده قرار می‌گیرد. پورفیرین به بیلی‌روبین تبدیل و پس از حمل به کبد به صورت محلول در آمده و همراه صفرا دفع می‌گردد.
تحت شرایط ویژه‌ای نظیر قرار گیری در محلولهای هیپوتونیک و یا تحت تاثیر موادی مانند سم مار ، هموگلوبین از درون گویچه‌های قرمز خارج می‌گردد که این حالت را همولیز (hemolysis) می‌نامند. هموگلوبین ، پس از همولیز ، سرنوشتی مانند هموگلوبین گویچه‌های قرمز فاگوسیته شده پیدا می‌کند. به همین دلیل ، درصورتی که همولیز به حدی باشد که کبد قادر به دفع همه بیلی‌روبین تشکیل شده نباشد، یرقان پدید می‌آید که با توجه به علت پیدایش آن ، یرقان همولیتیک نامیده می‌شود.

چارت دروس و واحدهای دوره کارشناسی ارشد در چند گرایش زیست سلولی

تصمیم گرفتم چارت دروس و واحدهای دوره کارشناسی ارشد در چند گرایش مختلف رشته های خودمون اینجا بزارمچون دوستان با اطلاع از دروسی که قراره در ارشد خونده بشه میتونن انتخاب بهتری بر اساس علاقه ی خودشون در مقطع ارشد داشته باشن:

رشته ی سلولی مولکولی:

مکانیزیم سلولی وملکولی سرطان    

کشت سلول و بافت     

ژنتیک پروکاریوتها     

زیست شناسی سلولی پیشرفته     

ساختار DNA وهمانندسازی    

رونویسی وترجمه    

تنظیم بیان ژنها     

بیو فیزیک سلولی

ایمنی شناسی  

مهندسی ژنتیک    

زیست سلولی ومولکولی عملی  

گرایش ارشد ژنتیک:

ژنتیک جمعیت تکمیلی

سمینار 1

سمینار 2

مهندسی ژنتیک پیشرفته

آمار پیشرفته و احتمال در زیست شناسی

کاربرد های مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی

ژنتیک مولکولی پزشکی

ژنتیک انسانی

تازه ای از ژنتیک

سمینار 1

ژنتیک فیزیولوژیک

مهندسی ژنتیک

ژنتیک مولکولی پیشرفته

سمینار

پایان نامه

پروژه ژنوم انسان

پروژه ژنوم انسان

پروژة ژنوم انسان در سال ۱۹۹۰ با تخصیص بودجه­ای معادل ۳ میلیارد دلار (سالیانه ۲۰۰ میلیون دلار) و با همکاری مشترک دپارتمان انرژی(DOE) و موسسة ملی بهداشت(NIH) آمریکا آغاز شد. در واقع طرح این موضوع، از اواسط دهة ۱۹۸۰ میلادی و با هدف درک مبانی بروز ۴۰۰۰ بیماری ژنتیکی انسان عنوان گردید و سال­های پایانی این دهه صرف ظرفیت­سنجی و هماهنگی تحقیقات برای انجام این پروژه بزرگ و بین­المللی گردید. این پروژه در آغاز به عنوان یک برنامة ۱۵ ساله مطرح گشت اما پیشرفت­های قابل ملاحظه­ای که در اجرای آن حاصل آمد، عملاً زمان اجرای آنرا کاهش داد به طوری­که محققان پروژه امیدوارند نتایج آن تا پایان سال ۲۰۰۳ منتشر گردد.

اهداف و زمانبندی پروژه: 

این پروژه با اهداف زیر به اجرا درآمده است: 

آموزش کرک کردن Internet Download Manager بصورت همیشگی

آموزش کرک کردن Internet Download Manager بصورت همیشگی

اگر از نرم افزار Idm استفاده می کنید شاید برخی مواقع مانند آپدیت نرم افزار به اخطار ها و ارور هایی برخورد

کرده باشید که نرم افزار اجازه ورود به شما ندهد

در این مقاله یاد می گیریم که چطور این ارور ها را برطرف کنیم اگر با چنین ارورهایی رو به رو می شوید:

یا هر سریالی می زنید نرم افزار تایید نمی کند. مراحل زیر را انجام دهید

- بعد از اینکه این نرم افزار قرار داده شده را نصب کردید مسیر زیر را در ویندوزتان دنبال کنید:

C:\Windows\system32\drivers\etc

اونجا یه فایل به نام Host پیدا می کنید. آن را با نرم افزار NotePad باز کنید و اطلاعات زیر را

بدون دستکاری کردن وارد کنید:

۱۲۷٫۰٫۰٫۱ tonec.com

127.0.0.1 www.tonec.com

127.0.0.1 registeridm.com

127.0.0.1 www.registeridm.com

127.0.0.1 secure.registeridm.com

127.0.0.1 internetdownloadmanager.com

127.0.0.1 www.internetdownloadmanager.com

127.0.0.1 secure.internetdownloadmanager.com

127.0.0.1 mirror.internetdownloadmanager.com

127.0.0.1 mirror2.internetdownloadmanager.com

127.0.0.1 mirror3.internetdownloadmanager.com

حال نرم افزار Idm را باز کنید و یکی از سریال های زیر را وارد کنید:

Name: یک اسم بنویسید

Serial:

3IZP5-B8NFQ-CTW7J-S93TY

PFTYO-TU9SC-P57WV-W4KUH

BKJE4-6K4O4-1ID60-NDZR1

XLKCX-9E7AM-WE2OH-VOTOE

PZ1CW-E20TQ-LOFS5-VH0S0

TZEA4-J6I5X-NMJ0U-UG4WC

0YT08-M27Q7-R0GPP-1A6MY

UXPYI-B52AZ-FQHZ7-TCDZ7

کروموزوم پلی‌تن

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

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

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

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

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

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

    بیشتر حشرات دارای کروموزوم پلی‌تن هستند.

درس ژنتیک انسانی

لینک تصاویری که در جلسه آخر دیدیم

http://s3.picofile.com/file/7610012254/Attachments_200211.zip.html

ادرس مستقیم سر راست

aliom.orq.ir

DNA Microarray+تدریس

برای بدست آوردن الگوی بیان ژن یک سلول یا بافت تحت شرایط متفاوت از ریزآرایه های DNA یا ریز تراشه های DNA(dna microchips) نیز میتوان استفاده کرد

روش ریز آرایه های DNA بر اساس دورگه سازی و لکه گذاری نقطه ای (dot blot) بین mRNA و DNA مکمل آن یا Cdna میباشد

برای تهیه یک ریز تراشه دی ان آ بر روی یک شیشه با لام میکروسکوپی یا کوچکتر به وسیله یک روبات حجم بسیار کمی از انواع ژن های سلولی به صورت نقاط کوچک قرار داده میشود

در هر نقطه کمتر از یک نانو لیتر دی ان ا قرار داده میشود

به این ترتیب انواع دی ان آ مربوط به ژن های یک سلول به صورت نقطه های بسیار ریز بر روی شیشه قرار داده میشوند که ترتیب آن ها نیز بر روی ریزتراشه مشخص است

پس از نقطه گذاری DNA  به صورت کوالانسی به شیشه متصل میشود

از این ریزتراشه ها برای بررسی الگوی بیان ژن در یک سلول تحت شرایط فیزیولوژی یا پاتولوژی میتوان استفاده کرد

برای مثال برای بررسی الگوی بیان ژنی در یک سلول سرطانی در مقایسه با سلول طبیعی میتوان از ریزارایه استفاده کرد

به این ترتیب کل mRNA دو سلول مختلف را تلخیص کرده و از آن ها cDNA تهیه میکنند.سپس cdna را بارنگ های فلورسانس متفاوت نشان دار کرده و این CDNA ها را با دی ان آ ریزتراشه دورگه میکنند

بنابراین در یک ریزتراشه 4نوع نقطه مشاهده میشود.

1.نقاطی که با رنگ فلورسانس اول را دارند

2.نقاطی که رنگ فلورسانس دوم را دارند

3.نقاطی که هر دو CDNA نشان دار به آن متصل میشوند و ترکیب دو رنگ فلورسانس را دارند(به رنگ جدید دیده میشود)

4.نقاطی که با هیچ یک از CDNAها هیبرید یا دورگه نشده اند

تصاویر درس ژنتیک انسانی

 دانلود Real time PCR, Microarray از لینک پایین

http://s3.picofile.com/file/7597209886/Attachments_2002111_2.zip.html

دانلود SNP, RFLP از لینک پایین

http://s2.picofile.com/file/7597210000/Attachments_2002111_3.zip.html