کلیپ های آموزشی فارسی

ویدیو های آموزشی آزمایشگاه | ویدیو های آموزش تکنیک های آزمایشگاهی

 

در این بخش می توانید ویدیو های آموزشی تهیه شده در آزمایشگاه ژنیران را مشاهده کنید:

آموزش دیفریز کردن سلول های جانوری:

ویدیو های آموزشی آزمایشگاه
• به منظور کشت دادن سلول های فریز شده بعد از خروج کرایو ویال از تانک ازت با استفاده از گرمای دست و یا بن ماری ۳۷ درجه محتویات داخل کرایو ویال را ذوب می کنیم.

• باید توجه داشت ذوب نباید کامل انجام شود و فقط تا زمانی که قطعه منجمد داخل ویال از دیواره آن جدا شود این عمل را انجام می دهیم.

• سپس محتویات کرایو ویال را داخل فالکون خالی کرده و جهت خنثی کردن اثر DMSO مقداری بافر فسفات سالین و یا محیط کشت به آن اضافه می کنیم.

• فالکون را به دور ۱۵۰۰ آر پی ام و به مدت ۵ الی ۱۰ دقیقه سانتریفیوژ می کنیم. پس از اتمام سانتریفیوژ رسوب سلولی کف فلاسک تشکیل می شود.

• مایع رویی فالکون را خالی کرده و مقدار کمی محیط کشت بدون FBS به آن اضافه کرده و بعد آن را تا زمانی که رسوب سلولی در آن حل شود پیپتاژ می کنیم.

• در نهایت محتویات فالکون را به فلاسک مورد نظر منتقل می کنیم.

• حتی سلول های چسبنده نیز در این حالت به شکل گرد دیده می شوند و مورفولوژی مشخص خود را ندارند.

• در نهایت با رعایت نکات استفاده از انکوباتور های کشت سلولی فلاسک خود را درون انکوباتور Co2 ست شده در دمای ۳۷ درجه سانتی گراد قرار می دهیم.


آموزش پاساژ سلولی:

پاساژ سلولی

 

• به منظور رشد و تکثیر رده های مختلف سلولی، از تکنیک پاساژ دادن و یا ساب کالچراستفاده میشود.
• مناسبترین کانفلوئنسی برای پاساژ دادن، کانفولوئنسی ۷۰ الی ۸۰ درصد می باشد.
• ابتدا محیط کشت که حاوی سلولهای مرده و خرده های سلولی است باید از فلاسک خارج شود.
• سپس سلولهای زنده که به کف فلاسک چسبیده اند، با بافر فسفات سالین شسته می شوند.
• برای جدا کردن این سلولها از کف ظرف از ترکیب دوماده تریپسین و EDTA استفاده می شود.
• پس از افزودن تریپسین/EDTA ، فلاسک به مدت ۲ الی ۵ دقیقه داخل انکوباتور قرار می گیرد.
• همانطور که مشاهده می شود بیشتر سلول ها از کف جدا شده و تعداد کمی چسبیده باقی مانده اند.
• با استفاده از چند ضربه ملایم، سلول هایی که هنوز چسبیده اند جدا می گردند.
• با استفاده از بافر فسفات سالین، علاوه بر رقیق نمودن تریپسین، سلول های جدا شده به داخل یک فالکون انتقال داده میشوند.
• پس از سانتریفیوژ با دور ۱۵۰۰ آر پی ام به مدت ۵ الی ۱۰ دقیقه، رسوب سلولی ته فالکون تشکیل می گردد.
• سپس مایع رویی که شامل بافر فسفات سالین و تریپسین است باید خارج شوند.
• در این مرحله با افزودن مقدار کمی محیط کشت روی سلولها و پیپتاژ نمودن آنها، سلولها در محیط کشت پخش میشود.
• سپس سلولها وارد یک فلاسک بزرگتر شده و در مقدار بیشتری محیط مناسب، کشت داده می شود.
• در نهایت بعد از نوشتن تاریخ پاساژ و نام رده سلولی بر روی فلاسک، آنرا در انکوباتور با دمای ۳۷ درجه سانتی گراد و co2 5% نگه داری میشود.

 

آموزش فریز سلولی:

• به منظور زنده نگه داشتن سلول ها به صورت طولانی مدت ، سلولها باید فریز شده و در دمای -۱۹۶ درجه سانتی گراد نگه داری شوند.
• بدین صورت که سلول های موجود در فلاسک به داخل یک فالکون انتقال داده میشوند.
• پس از سانتریفیوژ با دور ۱۵۰۰ آر پی ام به مدت ۵ الی ۱۰ دقیقه، رسوب سلولی ته فالکون تشکیل می گردد.
• پس از خروج مایع رویی، فریزینگ مدیا که شامل fbs و dmso می باشد بر روی رسوب سلولی ریخته شده و پیپتاژ می گردد.
• مقادیر fbs و dmso بر اساس نوع رده سلولی مشخص می شود.
• بعد از نوشتن تاریخ و نام رده سلولی، سلولها به کرایوویال انتقال می یابند.
• ابتدا کرایوویال درفریزر منفی ۲۰ درجه به مدت ۲ ساعت قرار داده میشود.
• سپس برای یک شب در فریزر منفی ۷۰ درجه قرار میگیرد.
• در نهایت به تانک ازت مایع منتقل شده و برای مدتهای طولانی به صورت زنده نگه داشته می شوند.


الکتروفورز با ژل آگارز

 

در این ویدیو لود کردن و ران کردن نمونه های DNA را جهت الکتروفورز با ژل آگارز یاد می گیرید.

برای الکتروفورز با ژل آگارز می توان از تانک الکتروفورز نوع Mini-Sub Cell استفاده نمود. ساب سل دو سیم الکترود دارد که از انتهای دو طرف آن خارج شده است .این الکترود با تولید یک جریان الکتریکی مشخص موجب جدا شدن قطعات DNA در نمونه ما می شود.
اولین نکته ای که در قرار دادن ژل درون تانک حائز اهمیت می باشد، این است که چاهک ها در سمت الکترود منفی یا مشکی رنگ قرار بگیرند. DNA بار منفی داشته و درون ژل از سمت الکترود منفی به سمت الکترود مثبت که قرمز رنگ است حرکت می کند.
ژل آگارز در Gel Chamber قرار داده می شود. سپس بافر الکتروفورز به مخازن بافر در در دو طرف Gel Chamber اضافه می شود. اضافه کردن بافر تا زمانی که دو میلیمتر بالاتر از چاهک های ژل را بپوشاند ادامه می یابد.
نمونه ها بر اساس ترتیب لود شدن در ژل آماده می شوند. جهت برداشتن نمونه و لود کردن آن با سمپلر ابتدا مقدار مشخص در آن ست شده، سپس شاسی آن تا step یک فشار داده شده و تیپ سمپلر وارد نمونه که شامل DNA است می شود. بعد به آرامی شاسی رها شده و نمونه وارد تیپ می گردد.
زمان لود کردن نمونه در چاهک های ژل، تیپ باید به شکل عمود وارد چاهک گردد. اهمیت عمود وارد کردن تیپ درون چاهک برای جلوگیری از احتمال سوراخ شدن ژل می باشد. حال جهت لود نمونه نوک تیپ تا زمانی که از سطح بافر عبور کند و دقیقا در بالای چاهک و یا درون چاهک قرار بگیرد، پایین آورده می شود. شاسی سمپلر به آرامی فشار داده می شود تا نمونه وارد چاهک شود و اینکار تا زمان کامل پر شدن چاهک انجام می پذیرد. شاسی سمپلر ابتدا تا step یک فشار داده شده و پس از یک مکث کوتاه تا step دو فشار داده می شود تا تمام محتویات تیپ وارد چاهک شود. سپس با یک مکث کوتاه دیگر در حالی که هنوز شاسی سمپلر تا step دو فشار داده شده است، به آرامی تیپ از درون چاهک خارج می گردد.
پس از آنکه تمام نمونه ها در ژل لود شدند، به هیچ وجه تانک ژل تکان داده نمی شود. چرا که می تواند موجب ورود نمونه از یک چاهک به چاهک دیگر شود. با توجه به موقعیت صحیح قرار گرفتن الکترود ها در جای خود، درب تانک گذاشته می شود. الکترود ها بر اساس مثبت و منفی بودن و رنگ سیم هایشان به منبع انرژی متصل می گردد.
پس از روشن کردن منبع انرژی، مقدار ولتاژ بر اساس پروتوکل ست می گردد. اگر دستگاه دارای تایمر نیز باشد، می توان زمان مورد نیاز برای انجام الکتروفورز را بر اساس پروتوکل در آن وارد کرد. دکمه استارت زده شده و جریان درون الکترود ها و سپس درون بافر جهت جداسازی قطعات DNA برقرار می گردد.
پس از برقراری جریان، تشکیل حباب هایی که در مجاورت سیم های الکترود در دو انتهای تانک الکتروفورز قرار دارند، دیده می شود. قابل توجه است که تعداد حباب های تشکیل شده در سمت الکترود مثبت کمتر از الکترود منفی می باشد.پس از گذشت چند دقیقه مهاجرت نمونه ها از چاهک های خود به درون ژل دیده می شود. همانطور که مشخص است در نمونه های DNA در تکنیک الکتروفورز با ژل آگارز حرکت آن ها از سمت الکترود منفی به سمت الکترود مثبت می باشد.


Long non Coding RNA

 

تحقیقات در زمینه Long non-coding RNA یک از حوزه های ژنومیک می باشد که به سرعت در حال پیشرفت است. Long non-coding RNA و یا lncRNA ها کلاس های زیاد و متنوعی هستند که در رونویسی DNA ساخته می شوند.
طول lncRNA ها به بیش از ۲۰۰ نوکلئوتید میرسد که ترجمه نشده و به پروتئین تبدیل نمی شوند. lncRNA ها معمولا در سطوح پایین تر از mRNA ها قابل مشاهده هستند و بیان آن ها معمولا بسته به نوع بافت و زمان متغیر می باشد.
بر خلاف ژن های کد کننده پروتئین ها، کد های lncRNA ها کمتر حفاظت شده اند. اگرچه lncRNA ها در گونه های نزدیک به هم ممکن است تا ساختار دوم و سوم آن ها شبیه به هم و حفاظت شده باشند. البته موتیف های ساختاری که در عملکرد ژنlncRNA ها نقش دارند ممکن است علی رغم وجود توالی های اولیه حفاظت شده، ثابت باقی بمانند.
اگرچه نقش های عملکردی اکثر lnc RNA ها هنوز معلوم نیست، اما به وضوح عملکرد آن ها در سیستم های طبیعی زنده مشخص می باشد. تا کنون نقش lncRNA ها در فرآیند هایی شامل فعال سازی رونویسی، سرکوب رونویسی، بازسازی کروماتین و تنظیم اسپلایسنگ RNA مشاهده شده است. به نظر می رسد بیان طولانی مدت lncRNA ها می تواند نتیجه جهش در سلول های سوماتیک باشد که ممکن است در نهایت موجب سرطانی شدن آن سلول ها بگردد.
علاوه بر آن مطالعه در رابطه با lncRNAها به درک ما از سیر فرآیند های زیستی کمک می کند و می تواند در زمینه درمان بیماری های مختلف مفید باشد.


خاموشی ژن توسط micro RNA

بدن ما از سلول های مختلفی مانند سلول های پوستی، عضلانی و استخوانی تشکیل شده است. سلول های مختلف عملکرد ها و ساختار های متفاوتی باهم دارند اما از اجزای مشابه به هم مانند هسته ساخته شده اند. هسته DNA را در خود جای می دهد که وظیفه آن کد کردن ترکیباتی که در تکوین و عملکرد سلول ها نقش دارد می باشد. این اطلاعات هسته ای، در بخش هایی از DNAکه ژن نامیده می شوند، مرتب شده است. تقریبا همه سلول های یک موجود زنده کپی های یکسانی از DNA دارند.
حال سوالی که پیش می آید اگر همه سلول ها یک نوع DNA و یک نوع دستور عمل دارند، وجود انواع اقسام سلول ها با عملکرد ها و ساختار های مختلف چیست؟!
پاسخ خاموش و روشن شدن ژن هاست!!
اطلاعات ژنتیکی می توانند خاموش و روشن شوند، بنابراین زمانی که یک سلول دوره ی تکوین خود را می گذراند، سلول فقط دستور عمل های مورد نیاز از نظر ساختاری و عملکردی برای تبدیل به سلول هدف را می خواند.
برای خاموش شدن ژن، سلول می تواند از microRNA ها استفاده کند. این مولکول قدرتمند توسط غیر فعال کردن mRNA ها که در تبدیل کد های ژنتیکی به پروتئین ها نقش دارند، خاموش شدن ژن را به انجام می رساند. با این روش ژن ها می توانند خاموش شوند.
microRNA ها از زمان تکوین تا مرگ یک سلول، در تنظیم چرخه سلولی نقش دارند. وجود اختلال در چرخه سلولی، می تواند صدمات جدی به بدن انسان وارد کرده و موجب بیماری هایی مانند سرطان و بیماری های قلبی بگردد. وجود اهمیت چرخه سلولی در زندگی انسان، موجب شده است microRNA ها نیز از اهمیت زیادی برخوردار شوند.
همانند پروتئین ها، کد های مربوط به microRNA ها درون DNA جای گرفته است. ژن های مربوط به microRNA توسط RNA polymerase 2 رونویسی می شوند. نتیجه رونویسی RNA polymerase 2 می تواند تولید mRNA و یا انواع RNA های دیگر باشد.
در تولید microRNA محصول رونویسی یک microRNA اولیه می باشد که به شکل لوپ سنجاق سری در می آید که در نهایت با پیرایش های مختلف تنظیم شده به microRNA بالغ تبدیل می شود.
ابتدا ساختار دو رشته ای microRNA اولیه توسط پروتئینی به نام DGCR8 شناخته می شود. سپس یک آنزیم به نام DROSHA با همکاری DGCR8 کمپلکس ویرایشی microRNA را تشکیل می دهد. این کمپلکس microRNA اولیه را به قطعات کوچکتری به نام پیش ساز microRNA برش می دهد. حال پیش ساز microRNA می تواند به محیط سیتوپلاسمی رفته و موجب غیر فعال شدن mRNA های یک یا چند ژن شود.
پیش ساز microRNA از منافذ هسته توسط یک مولکول انتقال دهنده به نام Exportin 5، به سیتوپلاسم منتقل می گردد. سپس در سیتوپلاسم توسط یک پروتئین RNAse به نام DICERشناخته می شود. Dicer انتهای microRNA را بریده و آن را کوچیک تر می کند. در مرحله بعد یک پروتئین آرگونات به نام AGO2 با dicer ارتباط برقرار کرده و microRNA به آن متصل می شود. پیچ و تاب microRNA باز شده و یک رشته از آن جدا می شود.
تک رشته باقی مانده، رشته راهنما نامیده شده و توسط AGO2 و یک سری پروتیئن های دیگر ساختاری به نام RISC بوجود می آورد. کلمه RISC مخفف RNA Induced Silencing Complex می باشد. حال کمپلکس RISC می تواند به RNA هدف خود متصل شده و بیان یک یا چند ژن را خاموش کند. بخشی از توالی mRNA مورد هدف کمپلکس RISC با microRNA آن مکمل بوده و می توانند با هم دیگر جفت شوند.
پس از جفت شدن، microRNA به دو روش می تواند در خاموش شدن ترجمه mRNA نقش داشته باشد.
یکی از روش ها نابودی mRNA می باشد. در این روش پروتئین های کمپلکس RISC به آسانی می تواند mRNA را از محل اتصال برش دهند و موجب از بین رفتن mRNA بشوند.
روش دیگر مهار ترجمه می باشد. در این روش کمپلکس RISC با اتصال خود به mRNA مانع از تشکیل کمپلکس ریبوزوم شده و در نهایت ترجمه را مهار می کند.
در هردو روش mRNA به پروتئین ترجمه نشده و ژن مربوط به آن خاموش می شود.
بر اساس بررسی های انجام شده اخیر، بسیاری از مسیر های عملکردی microRNA ها هنوز ناشناخته مانده است. اگرچه با توجه به نقش ضروری آن ها در بسیاری از پروسه های زیستی، از microRNA ها می توان استفاده های زیاد دارویی کرد و به احتمال زیاد کلید درمان بسیاری از بیماری ها در آینده خواهد بود.


پرینتر سه بعدی بیولوژیک ؛ چاپ رگ های بدن

یک شرکت چینی فعال در زمینه فناوری زیستی اعلام کرده که موفق به ساخت اولین چاپگر زیستی سه بعدی رگهای بدن در جهان شده است.
چاپگر ساخت شرکت رووتک، امکان تولید اعضایی از بدن را که کارا و ویژه هر شخص هستند، فراهم می کند. این چاپگر دارای دو افشانک است که نوبتی و مکمل هم کار می کنند و می تواند در مدت ده دقیقه کار ساخت یک رگ ۱۰ سانتیمتری را به پایان برساند. هسته این چاپگر یک خشت زیستی است که در درون آن سلول های بنیادی قرار دارد. این سلول های بنیادی با توجه به نیازهای ما و تحت شرایط و محیط خاص، به سلولهایی که ما به آن نیاز داریم تبدیل می شود.
دای کرونگ، عضو فرهنگستان مهندسی چین می گوید: «این موفقیت تنها منحصر به چاپ یک رگ بدن نمی شود بلکه مربوط به یافتن شیوه ای برای نگاه داشتن سلولهای عروقی و مواد کاربردی می شود. این شیوه در چاپ رگها و همچنین چاپ کبد، کلیه و سایر اعضای بدن مفید است.»


  بیسیک پی سی آر – Basic PCR

PCR basic

PCR و یا واکنش زنجیره‌ای پلیمراز عبارت است از سیکل های تکرار شونده از گرم کردن و سرد کردن نمونه حاوی DNA که به جهت ساختن کپی های زیادی از یک منطقه مشخص شده در DNA انجام می گردد.

عموما PCR basic در سه stage انجام می پذیرد.

در stage 1 ابتدا دما تا نزدیکی دمای جوشیدن آب بالا رفته و موجب شکستن پیوند های هیدروژنی بین دو رشته DNA شده و دو رشته از هم جدا می شوند. این مرحله تقریبا به مدت ۵ دقیقه انجام می پذیرد و هدف از آن اطمینان از باز شدن همه رشته ها قبل از ورود به stage2 می باشد. نام این مرحله denaturing می باشد.

سپس PCR وارد stage 2 شده که شامل سه مرحله به شکل سیکل های تکرار شونده می باشد.

همانطور که گفته شد در basic PCR ابتدا سیکل اول که denaturing نامیده می شود، دما تا نزدیکی دمای جوشیدن آب بالا رفته و موجب شکستن پیوند های هیدروژنی بین دو رشته DNA شده و دو رشته از هم جدا می شوند. زمان این مرحله کمتر بوده و در حدود ۴۰ ثانیه می باشد.

سپس با کاهش دما توالی های کوچک DNA که به عنوان پرایمر شناخته می شوند، به نواحی ای از DNA که از نظر توالی باهم مکمل هستند، متصل می شوند. این مرحله annealing نامیده می شود. زمان این مرحله در حدود ۴۰ ثانیه می باشد.

اتصال پرایمر به نواحی خاص در DNA، موجب نشان دار شدن آن ناحیه برای کپی شدن می گردد.

با افزایش دوباره دما تا نزدیکی ۷۲ درجه سانتی گراد، آنزیم taq polymerase که به شکل آبی دیده می شود، به نواحی پرایمری متصل شده و یکی یکی نوکلئوتید ها را برای ساخت رشته دوم اضافه می کند. نام این مرحله extending بوده و به مدت ۴۰ ثانیه انجام می گیرد.

در ادامه برای ساخته شدن کپی های بیشتری از DNA سیکل basic PCR که شامل مراحل denaturing، annealing و extending می باشد، چندین بار تکرار می شوند.

پس از گذشتن سه سیکل از basic PCR ، توالی مورد هدف، که توسط پرایمر شناسایی می شود، به شکل اختصاصی ساخته می شود.

بعد از گذشت ۳۰ سیکل، میلیون ها کپی از نسخه اولیه DNA ساخته شده است و stage 2 به اتمام رسیده است.

در نهایت stage 3 با هدف طویل سازی نهایی در دمای ۷۲ درجه انجام می پذیرد. هدف این مرحله اطمینان از تکمیل شدن رشته هایی هستند که در مرحله سوم، stage 2 کامل نشده اند. بدین معنی که آنزیم فرصت تکمیل ساخت رشته جدید را نداشته و آن را نیمه کاره رها کرده است.

نام این مرحله Final Extention می باشد و زمان آن در حدود ۱۰ دقیقه می باشد.

 

 


توالی یابی DNA به روش سنگر

 

توالی DNA دو رشته ای یاید توسط روش های حذف کننده دو رشته، به توالی تک رشته ای تبدیل شود. مخلوط مورد نظر را که حاوی DNA تک رشته ای، DNA پلیمراز و چهار دی اکسی ریبونوکلئاز A،T،G وC و پرایمر تک رشته ای است آماده می کنیم. پرایمر دارای توالی نوکلئوتیدی است که با انتهای DNA تک رشته ای مکمل می شود و باعث می شود DNA پلیمراز بتواند به DNA تک رشته ای چسبیده و همانند سازی را شروع کند. مقدار برابر از این محلول را در چهار تیوب متفاوت می ریزیم و به هر کدام نوع متفاوتی از دی اکسی ریبو نوکلئوتید نشان دار اضافه می کنیم.
زمانی که این دی اکسی ریبو نوکلئوتید ها به رشته در حال پیشرفت اضافه می شوند ،همانندسازی ادامه پیدا می کند ولی زمانی که دی اکسی ریبو نوکلئوتید نشان دار شده وارد رشته شوند،همانند سازی متوقف می شود. محتویات تیوب های واکنش را در چهار چاهک از ژل الکتروفورز لود می کنیم تا الیگونوکلئوتید سنتز شده بر اساس سایز و نوع نوکلئوتید جدا شوند. کوچک ترین اولیگونوکلئوتید به پایین ترین مکان در ژل می رود. برای بررسی توالی مورد نظر ، از پایین ژل شروع به خواندن کرده و بر اساس رنگ آخرین باز ریبو نوکلئوتید نشان دار، توالی DNA را تعیین می کنیم.


کار با سمپلر

 

یکی از پرکاربردترین وسایل در آزمایشگاه های زیست شناسی سمپلر می باشد. سمپلر ها به عبارت ساده پیپت هایی هستند که می توانند مایعات را در مقیاس های خیلی کم جابجا کنند.
عموما در آزمایشگاه ها سه نوع سمپلر وجود دارد که تفاوت آن ها در میزان حجمی از مایعات است که می توانند جابجا کنند.
سمپلر ۱۰۰۰ که قابلیت جابجایی محلول از ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ میکرولیتر را داراست. سمپلر ۱۰۰ که قابلیت جابجایی محلول از ۱۰ تا ۱۰۰ میکرولیتر را دارد و سمپلر کریستالی که قابلیت جابجایی محلول از نیم تا ۱۰ میکرولیتر را می تواند انجام دهد. برای سمپلر هزار از سرسمپلر های آبی رنگ، سمپلر ۱۰۰ از سرسمپلر های زرد رنگ و برای سمپلر کریستالی از سرسمپلر های سفید رنگ استفاده می شود. سرسمپلر را تیپ نیز می نامند.
برای تنظیم سمپلر به حجم دلخواه، ابتدا قفل آن را به حالت باز تغییر داده و سپس با پیچ مخصوص سمپلر را تنظیم می کنیم. اعداد متغیر روی سمپلر نشان دهنده حجمی از محلول است که می تواند جابجا کند. پس از ست کردن عدد مورد نظر، سمپلر را دوباره به حال قفل در می آوریم. اعداد بالای خط، نشان دهنده مقدار صحیح حجم و اعداد زیر خط نشان دهنده مقدار اعشار حجم می باشند. به عنوان مثال هم اکنون سمپلر روی ۶٫۲۵ میکرولیتر تنظیم شده و این مقدار را جابجا می کند.
سمپلر ها یک شاسی بالای خود دارند که کارش ایجاد مکندگی و دمندگی درون تیپ می باشد. این شاسی دارای دو Step بوده که در ادامه نقش هر یک از Step ها را توضیح می دهیم. توجه داشته باشید که هرچقدر عدد حجمی سمپلر بیشتر باشد، شاسی آن بالاتر خواهد آمد.
نمونه برداری با حجم دلخواه از یک محلول
با رعایت نکات گفته شده سمپلر روی عدد حجمی مورد نظر تنظیم می گردد. سپس با چند ضربه، تیپ در جایگاه خود قرار می گیرد. شاسی سمپلر تا Step یک فشار داده می شود. رها کردن Step یک دقیقا حجمی از محلول را درون تیپ می کشد که قبلا در عدد حجمی تنظیم شده است. در حالی که شاسی تا Step یک فشار داده شده است، نوک تیپ وارد محلول شده و به آرامی شاسی رها می گردد. با رها شدن آن محلول وارد تیپ می شود. سپس نوک تیپ را وارد تیوب جدید کرده و به دیواره تیوب چسبانده و شاسی تا Step دو فشار داده می شود تا تمام محتویات سرسمپلر وارد تیوب شود. وجود Step دو برای اطمینان از کامل خالی شدن محتویات درون سرسمپلر می باشد.
اخطار!
هیچ گاه نباید بعد از ورود تیپ به درون محلول شاسی سمپلر فشار داده شود. اینکار موجب ایجاد حباب در محلول می گردد و ممکن است از عمر مفید سمپلر بکاهد.
همچنین زمانی که تیپ درون محلول است، نباید شاسی سمپلر به شکل ناگهانی رها گردد. اینکار موجب وارد شدن حجم ناصحیح از محلول درون تیپ می گردد.
اگر هنگام اضافه کردن محلول، نوک تیپ درون محلول قرار گرفته باشد، شاسی تا استپ یک جهت ریخته شدن محتویات تیپ فشار داده می شود و رها کردن آن پس از خارج کردن تیپ از درون مایع صورت می گیرد. در صورت رها کردن شاسی درون محلول، موجب می شود محلول داخل تیوب دوباره به داخل تیپ بازگردد.
پس از انجام کار با سمپلر، تیپ استفاده شده درون سطل مخصوص زباله های آزمایشگاهی، out می شود. اینکار با شاسی مخصوص کنار سمپلر انجام می گردد.


آهنگ PCR

آهنگ PCR اجرا شده توسط BioRad زیرنویس فارسی از ژنیران

یک زمانی برای زیاد کردن کپی های DNA

مجبور بودی حجم خیلی زیادی از سلول های کوچولو رو تولید کنی
در این حین آقایی به اسم دکتر Kary Mullis وارد شد

و گفت که تو محیط in-vitro هم میشه تعداد DNA ها رو زیاد کرد

 

فقط کافیه نمونه های خودتون رو با یه بافر و مقداری پرایمر مخلوط کنی

نوکلئوتید و پلیمراز هم همینطور

واسرشتگی (Denaturing)، اتصال (annealing) و گسترش (extending)

خب واقعا شگفت انگیزه که گرم کردن و سرد کردن و گرم کردن دوباره چیکارا می تونه بکنه!

 

PCR، وقتی که که نیاز به تشخیص یه جهش داری

PCR، وقتی که نیاز داری ژن نوترکیب بسازی

PCR، وقتی که می خوای بدونی پدر بچه کی هستش 🙂

PCR، وقتی که نیاز داری یک جرم و جنایت رو حل کنی


سنتزcDNA

 

به منظور ارزیابی میزان بیان ژن‎ها، لازم است ابتدا RNA های یک سلول استخراج شود تا از روی آن‌ها به کمک آنزیم Reverse Transcriptase یک مولکول DNA مکمل یا همان (Complementary DNA) که موسوم به cDNA است، ساخته شود. آنزیم Reverse Transcriptase نوعی پلیمراز وابسته به RNA است که همانند تمام پلیمراز های دیگر برای ساخت DNA علاوه بر dNTP ها به یک پرایمر کوتاه نیاز دارد. پس از ساخت cDNA امکان آنالیز کمی میزان بیان ژن مربوطه توسط واکنش های Real-Time PCR فراهم می‌گردد.

در سنتز cDNA از سه نوع پرایمر می توان استفاده کرد: Oligo(dt)، Random hexamer و اختصاصی

از پرایمر Oligo(dt) جهت سنتز cDNA از روی mRNA استفاده می شود. این پرایمر به دلیل داشتن توالی غنی از نوکلئوتید تیمین و در نتیجه مکمل بودن با انتهای رشته‏ی mRNA، به دم پلی A انتهای mRNA متصل می شود.

از پرایمر Random hexamer جهت سنتز cDNA از روی mRNA و دیگر RNA های استخراج شده استفاده می‎شود. این پرایمر به صورت توالی های ۶ نوکلئوتیدی تصادفی طراحی شده که به صورت تصادفی به نقاط مختلف RNA متصل می شود.

جهت سنتز cDNA برای دیگر RNAها مانند microRNA از پرایمرهای اختصاصی مانند stem-loop استفاده می‎شود. به دلیل قابلیت ایجاد یک ساختار سنجاق سری یا hairpin باعث اتصال و شناسایی اختصاصی microRNA ها می‎شود.

روش کار:

نمونه های RNA آماده شده و داخل تیوب ریخته می شوند و بر اساس نام نمونه ها لیبل می گردند. باید دقت شود آبی که RNA حل شده است فاقد RNAase باشد. مقدار مناسب از پرایمر به هر تیوب اضافه می شود. نمونه ها اسپین شده و به دستگاه ترمال سایکلر منتقل می گردند. دستگاه روی ۶۵ درجه سانتی گراد تنظیم شده و نمونه ها به مدت ۵ دقیقه درون ترمال سایکلر انکوبه می شوند. اینکار جهت از بین بردن ساختار ثانویه RNA شده و رشته را کامل باز می کند. پس از اتمام انکوباسیون نمونه ها بر روی یخ به مدت یک دقیقه قرار داده می شوند. در ادامه به هر نمونه، مقدار مناسب مسترمیکس اضافه شده و اسپین میگردند. در نهایت نمونه ها با سرعت به دستگاه ترمال سایکلر منتقل گردیده و برنامه Geneall بر روی دستگاه اجرا می شود. در برنامه Geneall نمونه به ترتیب در سه دمای مختلف قرار می گیرد. دمای اول که ۵۵ درجه سانتی گراد است، جهت اتصال پرایمر، سپس اتصال آنزیم و سنتز cDNA می باشد. دمای دوم که ۸۵ درجه سانتی گراد است، جهت غیر فعال کردن آنزیم بوده و دمای سوم جهت خنک کردن نمونه می باشد. پس از اتمام واکنش، نمونه ها به فریز منفی ۲۰ درجه سانتی گراد متقل شده و در آنجا نگهداری می شوند.


کریسپر کس ۹ – Crispr Cas9

هر سلول در بدن ما  یک کپی  از ژنوم ،بیش از ۲۰۰۰۰ ژن  و ۳ میلیارد از DNA  دارد.DNA  شامل دو رشته است که یک helix  دوتایی را می سازد و جفت شدنشان  بر اساس یک قانون ساده است. A با T  و C با G جفت می شود. ژنوم به ما شکل می دهد و موجب به وجود آمدن ویژگی های مختلف فردی در ما می شود. هم چنین  ژن ها در سلامتی ما نقش مهمی را ایفا می کنند  و با پیشرفت توالی یابی DNA  ،محققان هزاران ژن را شناسایی کرده که ریسک وجود بیماری را در ما بالا می برد.

برای یافتن چگونگی کار کرد ژن ها، محققان به راهی نیاز داشتند که آن ها را کنترل کنند. تغییر دادن اين ها در سلول های زنده آسان نیست ولی به تازگی تکنیک جدیدی توسعه یافته که به طور قابل توجهی قدرت ما درتغییرات ژن گونه های مختلف از جمله انسان را بالا برده است. روش CRISPR  بر اساس یک سیستم طبیعی است که توسط باکتری ها مورد استفاده قرار می گیرد تا از آلوده شدنشان توسط ویروس ها جلوگیری کنند. زمانی که باکتری، DNA  ویروس مهاجم را شناسایی می کند، دو نوع از RNA  های کوتاه را می سازد، یکی از RNA  شامل توالی است که با ویروس مهاجم مطابقت دارد.

این دو نوع RNA  یک کمپلکس را با پروتئینی به نام Cas9 تشکیل می دهد.cas9  یک نوکلئاز است که می تواند DNAرا برش دهد. زمانی که توالی مطابقت داشته باشد به عنوان RNA راهنما شناخته شده و هدف خود را در ژنوم ویروسی پیدا می کند. Cas 9 DNA  هدف بریده و ویروس را غیر فعال می کند. در طول چند سال اخیر، محققان در مورد این سیستم مطالعه کرده و دریافتند که می توان از این سیستم برای بریدن توالی های مختلف DNA از طریق تغییر دادن توالی RNA  راهنما استفاده کرد. گفته شده است که این سیستم فقط در تیوب انجام نشده بلکه در هسته سلول زنده نیز قابل انجام است. در داخل هسته، کمپلکس تشکیل شده با توالی کوتاه متشخص شده ای به نام PAM جفت می شود و Cas9 دو رشتهDNA  را باز کرده و به RNA هدف می چسبد. اگر این جفت شدن کامل باشد، Cas9 از دو مولکول کوچک، مانند قیچی استفاده کرده و DNA را برش می زند . زمانی که این اتفاق رخ می دهد، سلول سعی می کند برش را ترمیم کند اما پروسه ترمیم مستعد به وجود آمدن خطا در توالی DNA  شده و این جهش اجازه می دهد که  ژن غیر فعال شود.

دانشمندان سعی براین دارند که عملکرد این اتفاق را بفهمند . این جهش به صورت تصادفی است اما بعضی اوقات محققان نیاز دارند تا دقیق تر باشند . برای مثال جایگزین کردن ژنوم جهش یافته با یک کپی سالم. با اضافه کردن تکه ای دیگر ازDNA که توالی مورد نظر ما را حمل کند این جایگزینی قابل انجام است. یک بار که سیستمCRISPR  برشی را می زند، این DNA  الگو می تواند با انتهای بریده شده جفت شده و جایگزین توالی اصلی شود.

تمامی این مراحل در سلول های کشت داده شده شامل سلول های بنیادی که توانایی تبدیل به انواع سلول ها را دارند، قابل انجام است . این عمل می تواند بر روی تخمک نیز انجام شده و حیوانات تراریخته را با جهش مورد نظر به وجود آورد و بر خلاف روش های قبلی، CRISPR می تواند برای هدف های مختلف در یک ژن مورد استفاده قرار گیرد و این موفقیت بزرگ در مطالعه بیماری های پیچیده انسانی است که چندین  جهش در آن نقش دارند. این روش به سرعت درحال پیشرفت است و در مطالعات پایه، توسعه دارو ها ،در کشاورزی و شاید در آخر برای درمان بیماری های ژنتیکی انسان مورد استفاده قرار گیرد .


کار با دستگاه نانودراپ – اسپکتروفوتومتری

 

تکنیک اسپکتروفوتومتری بررسی جذب نوری یک ترکیب درون حلال می باشد. این تکنیک جهت دستیابی به غلظت ماده حل شونده مورد استفاده قرار می گیرد. عموما در آزمایشگاه های زیست شناسی نور تابانده شده به محلول در محدوده نور فرابنفش و مرئی می باشد. در این تکنیک نور تکفام با طول موج مشخص، به نمونه تابیده شده و پس از عبور نور از نمونه میزان جذب نوری محلول توسط دستگاه سنجیده می شود. بر اساس قانون بیر-لامبرت میزان جذب نوری با غلظت ترکیب مورد نظر رابطه مستقیم دارد. بعبارتی هرچقدر غلظت ترکیب بیشتر باشد، میزان جذب نوری آن بیشتر خواهد بود. توجه داشته باشید انجام تکنیک اسپکتروفوتومتری منوط به آن است که ترکیب ما در یک طول موج مشخص واقع شده در محدوده فرابنفش-مرئی، جذب داشته باشد.

نانودراپ (NanoDrop) نیز یکی از انواع دستگاه های اسپکتروفوتومتر است که نسبت به دستگاه های قدیمی برتری های زیادی دارد. نانودراپ (NanoDrop) می تواند جذب چندین نمونه را با دقت بسیار بالا به شکل همزمان اندازه گیری کند. از این دستگاه در انجام تست های الایزا نیز می توان استفاده کرد و تا ۹۶ نمونه را همزمان مورد بررسی قرار داد. همچنین نانودراپ (NanoDrop) به کامپیوتر متصل شده و با نرم افزار های مرتبط لینک شده و تمام محاسبات را به شکل خودکار انجام می دهد. یکی دیگر از برتری های این دستگاه، نیاز به نمونه در حجم های بسیار کم می باشد.

کار با دستگاه نانودراپ:

پس از آماده سازی نمونه ها، پلیت مخصوص نانودراپ (NanoDrop) را باز کرده و نمونه های خود را لود می کنیم. چاهک های بالا با نمونه Blank که شامل حلال بدون حل شونده می باشد، پر می شوند. سپس به ترتیب در چاهک های دیگر نمونه های مورد نظر لود می گردند. در اینجا نمونه مورد سنجش، DNA می باشد. سپس پلیت در دستگاه قرار گرفته و نرم افزار Gene5 اجرا می گردد. گزینه سنجش غلظت DNA باز شده و گزینه new dDNA انتخاب می گردد. همانطور که گفته شد نمونه های بالا Blank بوده و از قبل توسط دستگاه تعیین شده اند. محل چاهک هایی که با نمونه پر شده اند، در عکس شماتیک پلیت مشخص می گردد. در نهایت با انتخاب گزینه Read دستگاه شروع به تاباندن نور و خواندن جذب آن می کند.
DNA در طول موج ۲۶۰ نانومتر بیشترین جذب را داراست. لذا سنجش جذب باید در این محدوده انجام گردد. دستگاه نانودراپ (NanoDrop) توانایی سنجیدن نمونه در چند طول موج با برنامه ریزی از پیش وارد شده و به شکل اتوماتیک را داراست. ضرورت اینکار برای به دست آوردن خلوص ترکیب مورد نظر در محلول می باشد.

DNA to Protein

رونویسی و ترجمه؛ همه برای تولید پروتئین ها

آنچه که می بینید یک نمای شماتیک از یک سلول است که کوچک ترین واحد سازنده موجودات زنده می باشد. در اکثر سلول های انسان ساختاری به نام هسته وجود دارد. داخل هسته، ژنوم قرار گرفته است. ژنوم انسان قطعه قطعه بوده و از ۲۳ جفت کروموزوم ساخته شده است. هر کروموزوم یک رشته طولانی از جنس DNA دارد. رشته DNA با کمک پروتئین هایی به نام هیستون بسیار فشرده شده است. داخل DNA بخش هایی به نام ژن وجود دارد. این ژن ها دستور العمل ساخت پروتئین ها را حمل می کنند.

وقتی یک ژن فعال می شود و قرار است بیان شود، آنزیمی به اسم RNA پلیمراز به بخش ابتدایی ژن جهت انجام رونویسی، متصل می شود. RNA پلیمراز در طول DNA حرکت کرده و رشته ای از جنس mRNA تولید می کند. برای اینکار آنزیم از باز های آزاد در هسته استفاده می کند. کد های DNA مشخص می کند که چه باز های آزادی پشت هم قرار گرفته و mRNA ساخته شود. این فرآیند رونویسی نامیده می شود.

قبل از اینکه mRNA بعنوان الگو جهت ساخته شدن پروتئین ها مورد استفاده قرار بگیرد، باید پردازش شود. پردازش شامل حذف شدن قطعه هایی از mRNA می باشد. پس از پردازش، mRNA به بیرون از هسته رفته و وارد سیتوپلاسم می شود. اندامک های بدون غشایی که در سیتوپلاسم وجود داشته و ریبوزوزم نام دارند، به mRNA متصل می شوند. ریبوزوم کد های mRNA را خوانده و زنجیره آمینواسیدی را می سازد. ۲۰ نوع مختلف آمینو اسید که سازنده پروتئین ها هستند، وجود دارد. مولکول هایی تحت عنوان tRNA آمینو اسید ها را با خود حمل کرده و به ریبوزوم می رسانند. mRNA به شکل سه کدونی خوانده می شود. به طوری که هر سه کدون در توالی mRNA نشانگر یک آمینو اسید می باشد. با اضافه شدن یکی یکی آمینو اسید ها به زنجیره پروتئینی، فرآیند ترجمه پیش می رود. زمانی که آخرین آمینو اسید اضافه شود، زنجیره از ریبوزوم جدا شده و در فضای سه بعدی تا می خورد. پروتئین تا زمانی که به شکل زنجیره است کارایی خاصی نداشته و برای شروع فعالیت خود نیاز به تاخوردگی دارد. تا خوردگی در ۴ سطح می تواند انجام شود و در نهایت پروتئین مورد نظر را ساخته می شود.


میکرووزیکول های گردشی

میکرو وزیکول های گردشی خارج سلولی ساختار های بسته کوچکی از جنس غشا بوده که به فضای خارج سلولی توسط انواع سلول ها ترشح می شوند. سلول هایی مانند اندوتلیال، اپی تلیال، پلاکت هاو همچنین سلول های توموری میکرو وزیکول های گردشی را ترشح می کنند.

میکرووزیکول های گردشی در سایز های مختلف ساخته می شوند. میکروزیکول های گردشی خیلی کوچک که عموما بین ۳۰ الی ۱۰۰ نانومتر قطر دارند، exosome نیز نامیده می شوند. همچنین میکرو وزیکول های گردشی بزرگ ممکن است تا ۱ و نیم میکرومتر قطر داشته باشند.

با تاخوردگی غشاء سلولی، وزیکول از آن جدا شده سپس exosome  ها درون آن شکل گرفته و نهایتا در فضای خارج سلولی رها می شوند. سلول ها همچنین می توانند ترکیباتی را در بخشی از غشاء ذخیره کرده و با جوانه زنی، میکرو وزیکول هایی که عموما سایز بزرگتری از exosome ها دارند را بسازند.

زمانی که میکرو وزیکول های گردشی از سلول رها شدند، می توانند در بخش های مایع بدن مانند خون و ادرار شناسایی شوند. هر میکرو وزیکول گردشی شامل پروتئین و RNA بوده که نشان دهنده این است که از چه سلولی نشأت گرفته است. این ترکیبات از پروتئین ها غشایی و سیتوپلاسمی، mRNA ها و micro RNA های سلول میزبان تشکیل شده اند. همچنین میکرو وزیکول های گردشی می توانند ترکیبات درون خود را به سلول های دیگر منتقل کنند. این پروسه انتقال نقش بسیار حیاتی در فرآیند هایی مثل پاسخ ایمنی، ارتباطات بین سلولی و نقل و انتقالات، متاستاز، آنژیوژنز و بقای سلول دارد.

همانطور که محتوای مولکولی میکرو وزیکول ها نشان دهنده محتوای سلولی که از آن نشأت گرفته می باشد، می توان از محتویات میکرو وزیکول های گردشی استفاده کرده و با شناسایی ترکیبات آن، وجود یا عدم وجود بیماری را مشخص کرد.


محصولات تراریخته (GMO)؛ خوب یا بد؟! قسمت اول

 

محصولات تراریخته؛ خوب یا بد؟!
تولید محصولات تراریخته که اصلاح ژنتیکی شده اند، همیشه یکی از بحث های چالش برانگیز بوده است. مهندسی ژنتیک در زمینه های زیادی مورد استفاده قرار می گیرد. با اینکه مهندسی ژنتیک در زمینه های پزشکی مانند تولید انسولین به شکل گسترده ای توسط همه پذیرفته شده است، اما زمانی که بحث تولید محصولات تراریخته در زمینه های غذایی و کشاورزی مطرح می گردد، بحث و جدل بین همه بالا می گیرد.
به نظر شما دلیل این مخالفت ها چیست؟ چرا با دو موضوع یکسان، اینقدر متفاوت برخورد می شود؟ برای پاسخ بهتر است ابتدا به بررسی این موضوع به شکل پایه ای پرداخته و حقایق، ترس ها و آینده GMO رو بررسی کنیم. انسان ها هزاران سال است که حیوانات و گیاهان را تحت تغییرات ژنتیکی قرار داده اند. همیشه مشاهده شده است که برخی از محصولات بازدهی بسیار بالایی داشته اند. و یا بین سگ ها بعضی هایشان خیلی وفادار تر هستند.
لذا انسان در طول تاریخ متوجه این تفاوت ها بین افراد یک گونه از حیوانات و یا گیاهان شده است و برای دستیابی به محصولات بیشتر، هوشمندانه عمل کرده و آن هایی که منافع بیشتری را برایش داشته، پرورش داده است. صفات بروز داده نشان دهنده بیان یک ژن می باشد و در طول هر نسل، ژن های مورد نظر بیشتر خود را نشان می دهند. با گذشت هزاران سال، تقریبا تمام حیوانات و گیاهان اطراف ما خیلی متفاوت تر از گونه های خود، قبل از اینکه توسط انسان ها تغییر پیدا کنند، می باشند. اگر انسان ها هزاران سال است که در حال تغییر دادن ژن ها می باشند، چه چیزی موجب تفاوت اصطلاح “محصولات تراریخته” و یا GMO با این تغییرات می باشد؟ پرورش انتخابی و آمیزش بین جانداران با محصولات بهتر، همیشه با قطعیت نتیجه مطلوب نمی دهد و اساسا بر پایه شانس می باشد. مهندسی ژنتیک اثر فاکتور شانس را بسیار محدود می کند. در مهندسی ژنتیک می توانیم فقط صفاتی که برایمان مطلوب تر است را انتخاب کنیم. بعنوان مثال می توانیم یک میوه را مجاب کنیم بیشتر رشد کند، در مقابل آفت ها مقاومش کنیم و مواردی مطلوب دیگر را به میوه و گیاهمان انتقال دهیم. حال چرا مردم در رابطه با این مطلوب سازی نگران هستند؟ ابتدا به بررسی یکی از معروف ترین ایراداتی که مردم به GMO وارد می کنند، شروع می کنیم. یکی از ایرادات، ایجاد جریان های ژنی بین گیاهان می باشد، بدین معنی که ممکن است محصولات تراریخته با سایر گونه های وحشی آمیزش داده و ویژگی های جدید ناخواسته ای را بوجود آورد. تکنیکی جهت جلوگیری از این اتفاق وجود دارد اما خود به تنهایی بحث و جدل بزرگی علیه GMO بوجود می آورد. دانه های نابود کننده. ایده به این شکل است که دانشمندان در طول مهندسی ژنتیک، گیاهان نازا تولید می کند تا نتوانند تکثیر پیدا کنند، ولی کشاورزان باید سالانه دانه های جدید از این گیاهان را خریداری کنند. نتیجه این تکنیک موجب اعتراضات سراسری زیادی شده و موجب کنار گذاشته شدن استفاده از این تکنولوژی شده است.
نمونه هایی از رشد گیاهان تراریخته در مکان هایی که کاشته نشده بودند گزارش شده و همچین نشانه هایی از ژن های تغییریافته در گیاهان خارجی یافت شده است. اما گیاهان تراریخته قادر نیستند به شکل خودرو رشد نمایند. تعداد کثیری از گیاهان خودشان گرده افشانی می کنند و تمامی گیاهان می بایست در ارتباط با یکدیگر قرار گیرند تا آمیخته شوند. همچنین، روش های کشت متعددی مانند Buffer Zone وجود دارند تا از ترکیب شدن غیر عمدی تا حد امکان جلوگیری شود. اما اگر اساسا این امکان وجود داشته باشد که یک محصول تراریخته قادر باشد با یک محصول ارگانیک ترکیب شود، آنگاه سوال مهم تری پیش می آید: آیا محصولاتی که از گیاهان تراریخته حاصل می شود با محصولات حاصل از گیاهان ارگانیک متفاوت است؟ این سوال از ابتدا یکی از نگرانی های عمده پیرامون محصولات تراریخته بوده است . آن دسته از گیاهان تراریخته که قرار است به عنوان محصولات غذایی مورد مصرف قرار گیرند، از جهات گوناگون با هدف بررسی خطرات احتمالی مورد ارزیابی قرار می گیرند و نتایج توسط چندین سازمان چک می شود.
پس از گذشت بیش از ۳۰ سال و هزاران تحقیق پیرامون مصرف محصولات تراریخته، علم اینگونه پاسخگو بوده است: مصرف محصولات تراریخته ضرری بیشتر از مصرف محصولات ارگانیک ندارد. اما فقط به این گفته ی ما در این مورد اکتفا نکنید. منابع این ادعا و سایر ادعاهای مشابه در توضیحات ویدیو ذکر گردیده اند. می توانید با مراجعه با آن ها از صحت مطالب گفته شده، اطمینان حاصل کنید. حال به بررسی گیاهانی که با تکنیک های مهندسی ژنتیک، سمی شده اند می پردازیم. برای مثال محصولات BT. در این روش ژنی از باکتری Bacillus Thuringiensis گرفته می شود و پس از انتقال به گیاه میزبان، در داخل گیاه پروتئینی تولید می کند که دستگاه گوارش نوعی از حشره ی آفت زای گیاه را از بین می برد. در واقع گیاه آفت کش خاص خودش را تولید می کند و حشره ای که از گیاه تغذیه می کند می میرد. این مسئله هشدار دهنده به نظر می رسد. چرا که اثرات اسپری های آفت کش می توانند با شسته شدن از بین بروند، در حالی که سم گیاهان BT همچنان در داخل گیاه قرار دارد. اما در واقع این مشکلی جدی نیست و از زوایای گوناگون می توان به مسئله ی سم موجود در گیاهان BT نگاه کرد: چیزی که برای یک گونه بی ضرر است، ممکن است برای گونه ای دیگر کشنده باشد. برای مثال قهوه برای ما بی ضرر است اما می تواند حشرات را از بین ببرد. یا شکلات را در نظر بگیرید، که برای سگ ها خطر آفرین است، اما انسان از خوردن آن لذت می برد .
گیاهان BT نوع خاصی از پروتئین را جهت از بین بردن دستگاه گوارش انواع خاصی از حشرات تولید می کنند، که این پروتئین برای دستگاه گوارش انسان کاملا بی خطر است. همچنین در این تکنیک رویکرد ها متفاوتی نیز وجود دارد: به عنوان مثال گیاهانی که با هدف ایجاد مقاومت در برابر علف کش های خاص مهندسی شده اند. در این روش، کشاورزان می توانند با استفاده از علف کش های مخصوص، گیاهان رقیب را از بین ببرند، بدون اینکه صدمه ای به گیاهان اصلی و محصولات وارد کرده باشند. اما اکنون به قسمت تاریک گیاهان تراریخته می رسیم. این گیاهان تجارتی بزرگ برای صنعت آفت کش ها محسوب می شوند. بیش از ۹۰ % از محصولات گیاهی در آمریکا در برابر علف کش ها و به خصوص گلایفوسیت ها مقاوم هستند، در نتیجه میزان مصرف گلایفوسیت به طرز قابل توجهی افزایش یافته است. این مسئله بدی نیست، چرا که گلایفوسیت نسبت به سایر علف کش ها، خطر کمتری برای سلامتی انسان دارد. در نتیجه این بدین معنا است که کشاورزان جهت کنترل و از بین بردن علف های هرز، بیشتر به گلایفوسیت اتکا می کنند تا سایر روش های مرسوم. این یکی از مشکلات اساسی چالش برانگیز در خصوص محصولات تراریخته می باشد. غالب انتقاداتی که به این تکنولوژی وارد می شود در واقع انتقاد از کشاورزی مدرن و شرکت های بزرگی که عرضه غذای ما را کنترل می کنند. این انتقاد نه تنها قابل قبول، بلکه بسیار مهم نیز هست. ما نیاز داریم تا کشاورزی را به مدلی پایدارتر تغییر دهیم. در این مبارزه، گیاهان تراریخته در واقع دوست ما هستند، نه دشمن، چرا که به ما در حفظ و نگهداری طبیعت کمک می کنند و همچنین باعث می شوند تا اثرات مان را بر روی محیط زیست به پایین ترین حد ممکن برسانیم.


محصولات تراریخته (GMO)؛ خوب یا بد؟! قسمت دوم

 

مزایای گیاهان تراریخته: حال بیایید چند نمونه مثبت را با هم بررسی کنیم : در بنگلادش، بادمجان گیاهی مهم محسوب می شود که غالبا تمامی محصولاتشان توسط آفت از بین می رود و کشاورزان ناچار به استفاده گسترده از آفت کش ها هستند. این روش نه تنها از لحاظ مالی به صرفه نیست، بلکه باعث بروز بیماری های مختلف در کشاورزان نیز می شود. تولید نوعی بادمجان تراریخته در سال ۲۰۱۳ این روند را دچار تغییر کرد. همان پروتئین BT که برای حشره مضر و برای انسان بی ضرر بود، در بادمجان مهندسی شد. در نتیجه مصرف آفت کش ها بیش از ۸۰% کاهش یافت، وضعیت سلامتی کشاورزان بهود پیدا کرد و درآمدشان نیز افزایش یافت. گاهی اوقات گیاهان تراریخته، تنها گزینه روی میز هستند. در دهه ۹۰، صنعت پاپایا در هاوایی تحت حمله شدید ویروس Ring Spot قرار گرفت که تهدیدی جدی برا پاپایای هاوایی به شمار می آمد. راه حل مبارزه با این ویروس، مهندسی ژنتیک نوعی پاپایا بود که در برابر ویروس واکسینه شده بود. بدون انجام این عمل، صنعت پاپایای هاوایی از بین می رفت.
تمام این گفته ها تنها بخش کوچکی از کاربرد این تکنولوژی را نشان می دهند . ۹۹% از محصولات تراریخته که اکنون مصرف می کنیم، یا آفت کش تولید می کنند و یا در برابرشان مقاوم هستند. در واقع کارهای بسیار بیشتری نیز می توان انجام داد: دانشمندان در حال کار بر روی محصولاتی هستند که باعث بهبود رژیم غذایی می شوند. یا گیاهانی که مواد مغذی بیشتر یا متفاوتی تولید می کنند، مانند میوه هایی با سطح آنتی اکسیدان بالاتر جهت مبارزه با بیماری ها، یا برنج تراریخته حاوی ویتامین های اضافه. در مقیاس بزرگ تر، دانشمندان در حال تلاش جهت مهندسی گیاهانی هستند که در برابر تغییرات آب و هوایی مقاوم هستند. گیاهانی که قادرند خود را با شرایط نامناسب و متغیر هوایی وقف دهند تا در نهایت نسبت به سیل و خشکسالی مقاوم باشند.
گیاهان تراریخته نه تنها تاثیرات حاصل از کشاورزی بر روی محیط زیست را کاهش می دهند، بلکه از آن نیز محافظت می کنند. دانشمندان در حال کار بر روی گیاهانی هستند که همچون میکروب ها قادرند تا نیتروژن را از هوا جذب کنند. نیتروژن یک ماده مغذی و کود شیمیایی رایج است، اما تجمع آن می تواند سبب آلودگی آب های زیر زمینی شده و همچنین باعث تسریع تغییرات آب و هوایی نیز گردد. گیاهانی که توانایی تامین نیتروژن خود را دارند، به شکل هم زمان هر دو مشکل را حل می کنند: یعنی مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی در کشور های توسعه یافته و کمبود آن در کشورهای در حال توسعه. ما حتی می توانیم سایر گیاهان را همچون درخت شاه بلوط آمریکایی به گیرنده های کربن فوق موثر تبدیل کنیم تا باعث کاهش روند تغییرات آب و هوایی شویم یا حتی روند آن را معکوس کنیم. در واقع امروزه با ابزارهای موجود، محدودیت تخیلی بیش نیست.
روزانه پنج هزار تن غذا در دنیا مصرف می شود. بر اساس پیشبینی های سازمان ملل، تا سال ۲۰۵۰، انسان به میزان ۷۰% به مواد غذایی بیشتری احتیاج پیدا خواهد کرد. ما می توانیم این میزان غذا را با از بین بردن جنگل های بیشتر جهت ساخت مزارع و مراتع و استفاده از آفت کش ها تامین کنیم، یا می توانیم راهی بیابیم تا با استفاده از روش های موثر تر مانند گیاهان تراریخته، در زمین هایی که در حال حاضر در دسترس داریم این نیاز غذایی را فراهم سازیم.
بهبود و تقویت متدهای کشاورزی، به جای گسترش آن، یعنی محصولات تراریخته می توانند به محصولات ارگانیک جدید تبدیل شوند.
به طور مختصر، گیاهان تراریخته نه تنها پتانسیل تغییر کشاورزی را دارند، بلکه می توانند تاثیرات ناشی از اعمال سهل انگارانه ما را نیز پوشش دهند.
گیاهان تراریخته می توانند قوی ترین سلاح ما برای حافظت از زیست کره باشند.

 


متاستاز و نحوه انتشار سلول های سرطانی در بدن

اکثر مرگ های در اثر بیماری سرطان، به علت سرطان های متاستازی می باشند. متاستاز زمانی رخ می دهد که سلول های سرطانی از تومور اصلی که تومور ابتدایی نیز نامیده می شود، جدا شوند. این جدا شدن منجر به انتقال سلول های سرطانی در سراسر بدن و شروع به رشد در بافت ها و ارگان های دیگر می شود. متاستاز با آسیب رساندن به اندام های حیاتی مانند مغز، ریه ها و کبد موجب مرگ می گردد. سلول های سرطانی به طور پیوسته از تومور ابتدایی جدا می شوند. تعدادی از این سلول ها می توانند به رگ های خونی و لنفی مجاور منتقل شوند. سلول های سرطانی توسط رگ ها می توانند به تمامی بدن دسترسی داشته باشند. تعداد زیادی از سلول های سرطانی در طول حرکت در رگ های خونی و لنفی می میرند اما تعدادی جان سالم به در برده و به دیواره رگ می چسبند. سپس این سلول ها از دیواره رگ عبور کرده و وارد بافت های دیگر بدن می شوند. این سلول ها سپس می توانند تقسیم شوند و یک تومور متاستازی جدید را بوجود آورند.
به نظر شما احتمال انتشار سلول های سرطانی به کدام مناطق بدن بیشتر است؟
سلول های سرطانی بیشتر تمایل انتشار به مناطق خاصی از بدن بسته به اینکه تومور ابتدا کجا ساخته شده است، دارند. به عنوان مثال سلول های سرطان سینه تمایل به انتشار به سمت استخوان، ریه ها، کبد و مغز را دارد و یا سرطان کولون تمایل انتشار به سمت ریه ها و کبد را دارد. قابل توجه است متذکر شویم که تومور متاستازی همان نوع سرطان می باشد که از تومور ابتدایی مشتق شده است.
در این مثال، سلول های سرطان کولون از طریق رگ های خونی منتشر شده و تومور متاستازی را در کبد به وجود آورده اند. این تومور های متاستازی، از نوع سرطان کولون می باشند نه سرطان کبد. تومور متاستازی کولون معمولا با دارو ها و روش های درمانی دیگری که برای سرطانی کولون استفاده می شوند، درمان می شود.
محققان انستیتو ملی سرطان (National Cancer Institue) و سایر سازمان های تحقیقاتی بر روی متاستاز مطالعه کرده و درصدد یافتن راه های جلوگیری از آن می باشند. جلوگیری از متاستاز کمک به جلوگیری از بسیاری مرگ های در اثر بیماری سرطان خواهد شد.

متیلاسیون DNA و اهمیت Decitabine

عموما اکثر سرطان ها در اثر بیان نامناسب ژن ها بوجود می آیند. تغییرات ژنتیکی، مانند جهش ها، می توانند آغاز سلسله تغییرات در توالی های ابتدایی ژن ها شوند. دیگر تغییرات در ژن ها قابل انتقال و برگشت پذیر می باشند، که این گونه تغییرات، تغییرات اپی ژنتیکی عملکرد ژن و یا همان اپی ژنتیک نامیده می شوند. یکی از معمول ترین مکانیسم های اپی ژنتیک، متیلاسون DNA می باشد. این پروسه که شامل اتصال گروه متیل به نوکلئوتید سیتوزین می باشد، توسط عملکرد آنزیم متیل ترانسفراز انجام می پذیرد. متیلاسیون می تواند مجوب خاموش شدن ژن های سرکوبگر توموری شود.
متیلاسیون DNA در محلی که نوکلئوتید گوانین که با G مشخص شده و به دنبال آن نوکلئوتید سیتوزین که با C مشخص شده است، انجام می پذیرد. جفت نوکلئوتید های C و G در کنار هم با عنوان دی نوکلئوتید CPG شناخته می شوند. جزایر CPG در طول توالی DNA، با جفت های سیتوزین و گوانین امتداد یافته و عموما در نزدیکی محل پروموتر یافت می شوند. این نواحی پروموتری در محل شروع رونویسی اکثر ژن ها قرار گرفته اند. زمانی که جزایر CPG در ناحیه پروموتر یک ژن سرکوبگر تومور مانند p 15، متیله می شود، بیان آن ژن سرکوب می شود.
چرا که گروه متیل در اتصال پروتئین تأثیر گذار در رونویسی اختلال ایجاد می کند. متیلاسیون DNA در بیماری های بدخیم هماتولوژیک که شامل سندرم مایلودیسپلاستیک و انواع سرطان ها می باشد، مکررا اتفاق می افتد. باور بر این است که این اتفاقات اپی ژنتیکی در تمایز سلولی نقش بازی می کند که در صورت وجود سندرم مایلودیسپلاستیک موجب اختلال در خونریزی نرمال می گردد.
برگشت پذیری بی عیب و نقص به شکل ذاتی در متیلاسیون DNA موجب امیدوارکننده بودن پروسه درمان می گردد. چرا که می توان با مهار آنزیم متیل ترانسفراز موجب دوباره فعال شدن ژن های که خاموش شده اند، شد و تمایز رو بهبود بخشید. Decitabine یک عامل هایپر متیلاسیون و مهار کننده قوی آنزیم متیل ترانسفراز DNA در محیط کشت in-vitro می باشد. Decitabine یک ترکیب بی همتا می باشد چرا که می تواند در طول همانند سازی مستقیما وارد DNA شود. این عمل می تواند منجر به دوباره بیان شدن انواع ژن های مهارکننده توموری می شود. در ادامه به بررسی یکی از راه هایی که Decitabine موجب اثرگذاری می شود، می پردازیم.
ترکیب Decitabine به عنوان آنالوگ سیتوزین، جایگزین نوکلئوتید سیتوزین در دی نوکلئوتید CPG می شود که CPG به شکل نرمال مورد هدف آنزیم متیل ترانسفراز قرار می گیرد. تفاوت ساختاری بین سیتوزین و Decitabine حضور نیتروژن به جای کربن، در کربن شماره ۵ می باشد. این تفاوت در ساختار موجب جلوگیری از انتقال گروه متیل به مولکول Decitabine و آنزیم متیل ترانسفراز به شکل دائم به Decitabine متصل باقی می ماند. با به دام افتادن آنزیم متیل ترانسفراز توسط Decitabine، سطح آنزیم درون سلولی، در طول دور های متعاقب سنتز DNA، کاهش می یابد.
این عملکرد موجب جلوگیری از متیلاسیون دوباره جزایر CPG در چرخه های سلول های مختلف گشته و می تواند اجازه بیان دوباره ژن هایی که به شکل نامناسب سرکوب شده اند، شود. قابل توجه است که سلول های غیر تکثیری به طور نسبی نسبت به این عمل حساس نیستند.


کلیه چگونه کار می کند؟

کلیه اندامی جفت به طول ۱۲ سانتی متر است که به شکل لوبیا می باشد. کلیه ها در ناحیه پشت بدن و نزدیک کمر قرار دارند. هر انسانی دارای دو کلیه است که در دو طرف محور راست و چپ کمری قرار گرفته اند. کلیه ها اوره را می سازند. اوره داخل کلیه توسط مجاری مثانه به سمت مثانه می رود. همچنین سپس اوره از مثانه به سمت مجاری اداراری حرکت می کند.
کلیه ها سه عملکرد مهم دارند: آن ها محصولات مضر موجود در خون را فیلتر کرده و توسط ترکیبی به نام اوره از بدن دفع می کنند. کلیه ها وظیفه بالانس کردن سطح مایعات و نمک بدن را بر عهدا دارند. همچنین کلیه ها هورمون نیز می سازند.
بیماری نارسایی کلیه که کرونیک نامیده می شود، زمانی رخ می دهد که در ساختار و یا عملکرد آن تغییراتی ایجاد شود. عفونت، آسیب بافتی، تومور و یا تأثیرات جانبی درمان های پزشکی می تواند از عوامل بوجود آورنده کرونیک کلیه شود.
بیماری کلیه تأثیرات چشمگیری در سلامتی و عملکرد بقیه اعضای بدن دارد. اگر شما از بیماری کلیوی رنج می برید، می تواند نارسایی در کلیه شما بوجود آورد. به عبارتی کلیه ها توانایی فیلتر کردن را از دست داده و نمی توانند مواد مضر را از بدن خارج کنند. زمانی که کلیه ها به درستی عمل نکنند، شما علائمی را مانند خستگی، حالت تهوع، کم اشتهایی، خارش، فشار خون بالا، عدم تمرکز مناسب، سختی در خواب، خواب زیاد و تنگی نفس خواهید داشت.
اگر عملکرد نادرست کلیه ادامه پیدا کند و هر دو کلیه از کار بیفتد، فرد نیاز به دیالیز خواهد داشت. ضرورت دیالیز زمانی است که عملکرد کلیه ها به زیر ۱۰ درصد برسد.
دو نوع اصلی از انواع دیالیز وجود دارد. همودیالیز(Hemodialysis) و دیالیز پریتونیل (Pertoneal Dialysis). در همودیالیز خون فرد بیمار در خارج از بدن او فیلتر می شود. در دیالیز پریتونیل مایع دیالیز وارد حفره شکمی شده و مواد مضر را از خون جدا می کند. به عنوان جایگزین دیالیز می توان پیوند کلیه را در نظر گرفت. در عمل پیوند زدن، فرد یک کلیه سالم را از یک فرد دیگر اهدا کننده دریافت می کند. پزشک عمومی می تواند اطلاعات مفیدی را در مورد بیماری ها و درمان های قابل انجام به شما بدهد.


۸ راه برای پیشگیری از ابتلا به سرطان

محققین اظهار می کنند که بیش از نیمی از موارد سرطان از طریق رفتارها و سبک زندگی سالم قابل پیشگیری هستند.
شما می توانید خطر ابتلا به سرطان را از طریق پیروی از هشت مورد توصیه شده ی زیر کاهش دهید:
افزایش وزن یا چاقی می تواند خطر ابتلا به انواع مختلفی از سرطان ها را افزایش دهد. شما می توانید با دست یابی به وزن متناسب، خطر ابتلا به سرطان را کاهش دهید. استعمال یک رژیم غذایی سالم می تواند به حفظ وزن دلخواه کمک کند.
دو سوم بشقاب خود را با سبزیجات، میوه و مقداری زیادی از حبوبات پر کنید. غذاهایی مانند گوشت قرمز و گوشت فراوری شده را در رژیم غذایی خود محدود کنید.
فعال بودن فیزیکی نیز منجر به کاهش ابتلا به انواع سرطان و همچنین دستیابی به وزن دلخواه و سالم می گردد. حداقل ۳۰ دقیقه هر پنج روز هفته را به فعالیت فیزیکی اختصاص دهید.
در صورتی که از سیگار یا سایر محصولات مبتنی بر تنباکو استفاده نکرده اید، هرگز سراغ آن ها نروید و اگر از سیگار و محصولات مرتبط استفاده می کنید، هرگز برای ترک دیر نیست. سلامتی شما سریعا بهبود می یابد و در طول زمان بهتر و بهتر می شود.
واکسن HPV بهترین محافظت در برابر سرطان های مرتبط با HPV می باشد. همه ی دخترها و پسرهای در محدوده ی سنی ۱۱ تا ۱۲ سال می بایست واکسن HPV را تزریق کنند.
بهترین راه برای حفاظت از سرطان پوست محدود کردن تماس با اشعه های UV خورشید می باشد.
از برنزه کردن اجتناب کنید. اگر مجبور هستید که در معرض آفتاب باشید از ضد آفتاب با SPF 30 یا بالاتر استفاده کنید. اگر سابقه ی خانوادگی ابتلا به سرطان را دارید، بیشتر در خطر ابتلا به سرطان هستید.
با خانواده در رابطه با تاریخچه ی پزشکی آن ها صحبت کنید و در نتیجه پزشک معالج شما می تواند خطر ابتلا به سرطان شما را کاهش داده و به اقدامات پیشگیرانه شما در مقابله با سرطان کمک می کند.
آزمایش های غربالگری به تشخیص سرطان در مراحل اولیه که بیشتر قابل درمان هستند کمک می کند. با پزشک معالج خود در ارتباط با بهترین نوع آزمایشات غربالگری که متناسب با جنس، سن و فاکتورهای ریسک می باشد، مشاوره کنید.


مبانی اپی ژنتیک

با تماشای این ویدیو، شما باید بتوانید:

بتوانید نقشی را که اپی ژنتیک در هویت بخشی به بافت و پیشرفت بیماری ها بازی می کند، به خوبی توضیح دهید. کروماتین فعال و مهار شده را بتوانید از هم تشخیص دهید. برخی از آنزیم ها را که در تغییر دم های هیستونی نقش دارند، به خوبی تشخیص دهید.

تأثیرات اصلاحات هیستونی را که بر روی بیان ژن تأثیر می گذارند به خوبی توضیح دهید. توضیح دهید که ترکیبات شیمیایی نشان دار یکسان که بر روی دم هیستونی قرار می گیرند، چگونه می توانند بسته بر محتوای نشانشان دو اتفاق کاملا متفاوت از هم را سیگنال دهی کنند. مسیر های اپی ژنتیکی فعالیت ژن ها را بدون تغییر توالی اولیه نوکلئوتید های DNA به شیوه قابل برگشت تنظیم می کنند.

با روشن و خاموش کردن ژن ها اپی ژنتیک مشخص می کند کدام ژن ها باید بیان شوند و این الگو های بیانی در تقسیم سلولی از بین نرفته و به همان شکل باقی می مانند.

زمانی که میلیون ها سلول مختص بافت های مختلف تقسیم می شوند، اپی ژنتیک است که هویت سلول ها را مشخص می کند. برای مثال زمانی که سلول های پوست شما تقسیم می شوند، به همان شکل سلول های پوستی باقی می مانند. حالت یک بافت با وضعیت روشن و یا خاموش ژن ها کنترل می شود. در نتیجه تضمین می کند زمانی که یک سلول پوستی تقسیم می شود، با همان هویت باقی مانده و مثلا به سلول مو و یا استخوانی تبدیل نمی شود. اکثر سلول های بافت های بدن انسان دقیقا از نظر محتوای ژنتیکی یکسان هستند. هویت یک بافت بسته با این است که کدام ژن های سلول های آن روشن و یا خاموش شده اند. بیان ژن همچنین در پیشرفت بیماری ها نقش بازی می کند. سرطان مثالی است که در آن فعالیت بیش از حد یا خیلی کم اپی ژنتیک، می تواند مشکل ساز باشد. برای مثال به هم خوردن تنظیمات اپی ژنتیکی می تواند منجر به مهار ژن های سرکوب کننده توموری و یا فعال شدن انکوژن ها گردد. هر دو این اتفاق ها بستگی به شروع و پیشرفت سرطان دارد.

حال به بررسی پروسه روشن و خاموش شدن ژن ها می پردازیم. طبیعتا این اتفاقات با DNA شروع می شود که DNA نگهدارنده تمامی اطلاعات ژنتیکی مورد نیاز برای ساخت یک موجود زنده کامل می باشد و درون هر سلول به شکل مجزا قرار گرفته است. درون سلول ها، DNA دور پروتئین هایی به نام هیستون پیچیده و کروماتین ها را تشکیل می دهد. کروماتین نیز، هم می تواند فعال بوده و یا سرکوب شده باشد. کروماتین فعال شبیه مروارید های گردنبند، به شکل سست سازمان یافته است. این کنفورماسیون کروماتین گاهی اوقات شبیه به مهره های یک ریسمان تلقی می گردد. این کنفورماسیون باز اجازه می دهد رونویسی DNA به راحتی اتفاق بیفتد. DNA طی رونویسی و اتصال RNA پلی مراز به کروماتین، براساس توالی DNA به RNA تبدیل می شود. هرچقدر ژن بیشتر فعال باشد، RNA بیشتری تولید می شود. لذا RNA محصول یک ژن فعال می باشد. زمانی که کروماتین سرکوب شده و یا غیر فعال گردد، جمع و جور تر شده و فشرده تر می گردد. در نتیجه زمانی که کروماتین سرکوب شود، ساخت RNA متوقف شده و عملکرد نهایی آن ژن توسط محصولاتش، خاموش می گردد. چگونه این شبکه پیچیده تنظیم ژن ها کنترل می شود؟ این جاست که مسئله اپی ژنتیک وارد بازی می شود. به یاد بیاورید که کروماتین از DNA تشکیل شده که دور پروتئین های هیستونی پیچیده است. هر یک واحد DNA شامل رشته از آن است که دور اکتامر هیستونی پیچیده و نوکلئوزوم را تشکیل می دهد. هیستون ها دم هایی دارند که از نوکلئوزوم به سمت بیرون خارج شده است. آنزیم ها ترکیبات شیمیایی تنظیم کننده و یا مارکر ها را بر روی آمینواسید دم های هیستونی قرار می دهند و با این عمل بیان ژن ها را تنظیم می کنند. برخی از مارکر ها یک ژن را فعال کرده و برخی دیگر آن را غیرفعال می کنند. در حالی برخی دیگر از مارکر ها می توانند یک ژن را هم فعال و هم سرکوب کنند. آنچه که باعث این اتفاق می شود، محل قرار گیری و محتوای مارکر می باشد. در حالی که ۱۰ ها مدل از تنظیم دم های هیستونی وجود دارد، ما در این ویدیو دو مدل تنظیمی مهم را بررسی می کنیم. استیلاسیون و متیلاسیون.

استیلاسیون آمینو اسید های روی هیستون ها، به طور کلی به فعالیت ژن بستگی دارد. استیلاسیون شارژ مثبت دم های هیستونی را کاهش داده و آن ها را از DNA BackBone که شارژ منفی دارد، تحت عنوان ساختار نوکلئوزوم پک شده، دور نگه می دارد.

این نوع تنظیم اندکی ساختار کروماتین را بازتر می کند. رزیجو های لایزین و آرژنین در دم های هیستونی نیز می توانند متیله شوند. متیلاسیون از استیلاسیون پیچیده تر است. همبستگی متیلاسیون به فعالیت ژنی، به محتوای محلی که مارکر قرار می گیرد بستگی دارد. برای مثال زمانی که متیلاسیون روی لایزین شماره ۴ دم هیستون H3 انجام می پذیرد، عموما با فعال شدن ژن همراه است. در حالی که اگر متیلاسیون بر روی لایزین شماره ۹ و یا لایزین شماره ۲۷ دم هیستون H3 انجام شود، ژن ها عموما سرکوب می شوند. تنظیم اپی ژنتیک با سه کلاس از پروتئین ها و یا آنزیم ها با نقش های متفاوت در سلول ولی همکاری در هم آمیخته در این پروسه به اثبات رسیده است. کلاس Reader با اتصال خود، مارکر را فعال کرده و موجب هم فعال و هم سرکوب شدن کروماتین می گردد. کلاس Writer با قرار دادن مارکر بر روی دم های هیستونی موجب فعال شدن و غیرفعال شدن کروماتین می شود. کلاس Eraser مارکر ها را از روی کروماتین ها جدا می کند. این آنزیم ها وظیفه خود را به شکل همزمان انجام می دهند. بدین معنی که یک مارکر فعال جدا شده و همزمان با آن یک مارکر سرکوبگر متصل گردد و بالعکس. اینکه چگونه این آنزیم ها باهم هماهنگ عمل می کنند، خود یک زمینه برای تحقیق و پژوهش می باشد. چیزی که تاکنون مشخص شده است پروسه اپی ژنتیک توانایی روشن و خاموش کردن ژن ها را دارند. پروسه تنظیمی یک پروسه پویا بوده و قابل برگشت است. اینکه مارکر های سرکوبگر می توانند پس از اتصال مارکر های فعال کننده، جدا شوند و سپس تولید محصولات RNA ادامه پیدا کند، نشان دهنده برگشت پذیر بودن این پروسه می باشد. مهم ترین چیزی که باید به آن دقت کرد، وجود مارکر های خاص بر روی دم های هیستونی هستند که موجب خاموش و روشن شدن ژن ها می شوند.

کلمه روشن که از آن در این ویدیو استفاده می کنیم، به معنای آن است که RNA آن ژن تولید می شود. کلمه خاموش که از آن در این ویدیو استفاده می کنیم، به معنای آن است که هیچ RNA از آن ژن تولید نمی شود. این مارکر ها موجب ثابت نگه داشتن هویت یک بافت حتی در طول تقسیم سلولی می شود.