زیست فناوری

چکیده مالتیپل اسکلروزیس (MS) یکی از شایعترین بیماری‌های خودایمن در ایران و جهان است. جهت کنترل پیشرفت MS به عنوان یک بیماری التهابی مزمن سیستم عصبی مرکزی، تاکنون داروهای زیادی تولید شده است. ریتوکسیماب آنتی بادی مونوکلونال کایمریک موشی-انسانی است که به رسپتور CD20 روی سطح سلول‌های B متصل و باعث القای آپوپتوز می‌گردد. امروزه پژوهش‌های فراوانی نقش کلیدی RNAهای غیر کدکننده را در تنظیم بیان ژن ها و مسیرهای مولکولی از جمله آپوپتوز تایید کرده اند. نتیجه آنالیزهای بیوانفورماتیکی بیانگر تغییرات بیانی TUG1 LncRNA در بیماران مبتلا به MS می‌باشد. از این‌رو، در مطالعه حاضر نقش احتمالی TUG1 LncRNA در تنظیم مکانیسم عملکرد ریتوکسیماب در القای آپوپتوز به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، DNAzyme اختصاصی علیه TUG1 طراحی و در حضور و عدم حضور دارو به سلول‌های Raji ترنسفکت شد. در ادامه پس از انجام ترنسفکشن، استخراج RNA و سنتز cDNA، بیان ژن‌های هدف با تکنیک RT-qPCR بررسی شد. به دنبال کاهش بیان TUG1، بیان ژن CD20 افزایش و بیان SMAD2 کاهش یافت. همچنین کاهش بیان TUG1 منجر به القای آپوپتوز و تجمع سلول‌ها در فاز G1 گردید. به نظر می‌رسد سطح بیان TUG1 نقش موثری در تنظیم بیان ژن CD20 در سلول‌های B و میزان اثربخشی درمان با ریتوکسیماب داشته باشد.

چکیده آترواسکلروز یک بیماری عروقی مزمن و عامل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان می­باشد. اختلال در عملکرد سلول­های اندوتلیال عامل مهمی در ایجاد آترواسکلروزیز می­باشد. افزایش بیان ژن­های شاخص چسبندگی سلولی و کاهش پروتئین­های متصل کننده سلول­ها منجر به عملکرد غیرطبیعی اندوتلیوم می­شود. این تغییرات مولکولی از مهمترین نشانگرهای اختلال در سلول­های اندوتلیال و پیشرفت بیماری آترواسکلروز می­باشد. CXCR3 یک گیرنده کموکاینی G پروتئینی است که توسط سلول­های اندوتلیال بیان می­شود. نقش گیرنده CXCR3 و لیگاندهایش در عملکرد سلول­های اندوتلیالی و ایجاد بیماری­های قلبی هنوز به درستی شناخته نشده است. در این مطالعه تأثیر کاهش بیان ژن CXCR3 بر میزان بیان نشانگرهای چسبندگی (I-CAM-1 ، V-CAM-1) و اتصال محکم (TJP1) بین سلولی مورد بررسی قرار گرفت.
به منظور کاهش بیان ژن CXCR3 از DNAzyme برش دهنده بر علیه mRNA ژن CXCR3 استفاده شد. DNAzyme توسط توربوفکت به درون سلول­های HUVEC ترانسفکت شد. بعد از تایید کاهش بیان ژن CXCR3، استخراج RNA و سنتز CDNA انجام شد و سپس بیان ترانسکریپت ژن­های هدف توسط تکنیک RT-qPCR مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج بدست آمده نشان داد که سطح بیان ICAM-1 وVCAM-1 به طور قابل توجهی در سلول­های ترانسفکت شده در مقایسه با سلول­های کنترل افزایش یافت در حالی که ژن TJP1 تغییر قابل توجهی نشان نداد. به نظر می­رسد که کاهش بیان ژن CXCR3 می­تواند زمینه ساز ایجاد اختلال در عملکرد سلول­های اندوتلیالی از طریق افزایش بیان مولکول­های چسبندگی شود. بنابراین، این گیرنده می­تواند به عنوان یک هدف مولکولی بالقوه برای درک بهتری از مکانیسم ایجاد بیماری آترواسکلروز در نظر گرفته­شود.

چکیده چکیده: وقوع هایپرگلایسمی عامل اصلی ایجاد بیماری دیابت می­باشد. به دنبال افزایش قند خون در بیماران مبتلا به دیابت عوارض عروقی در بافت­های مختلف بدن روی می­دهد که از جمله آن می­توان به رتینوپاتی، نفروپاتی و افزایش شدید ریسک ابتلا به بیماری­های قلبی اشاره نمود. عمده این تغییرات بواسطه تغییر در عملکرد سلول­های اندوتلیال درون رگ روی می­دهد. از جمله مهم­ترین مولکول­هایی که افزایش قند خون را حس و سیگنال­های مربوطه را به داخل سلول­ انتقال می­دهند گیرنده­های G-پروتئین (GPCR­ها) ­هستند.
در این مطالعه پس از بررسی نتایج حاصل از مقایسه توالی­های ژنومیک در بین افراد سالم و بیمار، دو G-پروتئین GPR182 و CalCrl انتخاب شدند و تغییرات سطح بیانی آن­ها در شرایط هایپرگلایسمی با شرایط طبیعی در سلول­های HUVEC به عنوان مدل سلول­های اندوتلیال رگی در غلظت­ها و زمان­های متفاوت بررسی شد. علاوه­براین تاثیر هایپرگلایسمی روی زنده­مانی سلول­ها به کمک MTT و افزایش سمیت سلولی با کمک سنجش فعالیت آنزیم LDH و تغییرات مورفولوژیکی سلول به کمک ایمونوهیستوشیمی بررسی شد.
نتایج بدست آمده حاکی از تغییر در عملکرد بیولوژیکی دو ژن GPR182 و CALCRL در غلظت بالای گلوکز است. به نظر می­رسد که اختلال در عملکرد این دو ژن زمینه­ساز ایجاد عملکرد نامناسب در سلول­های اندوتلیال می­باشد.

چکیده خواص فیزیکی- شیمیایی منحصربه‌فرد مواد پلاسمونیک در مقیاس نانو توجه زیادی را در تولید ساختارهای هیبرید زیستی- نانویی به خود جلب کرده که در حسگری زیستی، تصویربرداری، تحویل و رهایش کنترل‌شده دارو کاربرد دارد. هدف این پژوهش ساخت نانومیله طلای عامل‌دارشده به‌منظور کاهش سمیت و افزایش میزان زیست‌سازگاری برای استفاده‌های بعدی به‌عنوان نانوسامانه حامل نوکلئیک‌اسید به سلول سرطانی بود. در این پژوهش، نانومیله طلا به روش رشد روی ذرات دانه ساخته و سطح آن به‌وسیله پلیمر پلی‌استایرن‌سولفونات (PSS) اصلاح شد. سپس به روش جابه‌جایی لیگاند از طریق اتصال Au-S به پپتید، عامل‌دار شد. صحت ساخت نانوسامانه توسط طیف‌سنجی فرابنفش- مرئی (Uv-Vis)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و اندازه‌گیری پتانسیل زتا مورد بررسی قرار گرفت. در پایان، مطالعه سمیت نانومیله عامل‌دارشده روی رده سلولی هلا به کمک روش MTT انجام شد. غلظت مناسب PSS و پپتید برای عامل‌دارکردن و افزایش زیست‌سازگاری نانومیله‌ها به‌ترتیب ۵۰میکرومولار و یک‌میلی‌مولار محاسبه شد که بالاترین غلظتی بود که موجب تجمع نانومیله‌ها و اختلال در مورفولوژی میله‌ای آنها نمی‌شد. اصلاح سطح نانومیله طلا با PSS و عامل‌دارکردن با پپتید به میزان قابل توجهی سبب افزایش زیست‌سازگاری آن شد. درصد زنده‌مانی سلول‌های هلا تیمارشده با نانوسامانه عامل‌دار در مقایسه با نانومیله‌های عامل‌دارنشده افزایش یافت؛ به‌طوری که غلظت ۵۰نانومولار نانوساختار عامل‌دار به‌عنوان LC۵۰ محاسبه شد در حالی که تنها کمتر از ۲۰% سلول‌های تیمارشده با غلظت مشابه از نانومیله عامل‌دارنشده، زنده ماندند. عامل‌دارکردن سطح نانومیله طلا با پپتید سبب افزایش زیست‌سازگاری آن شده و استفاده از این نانوسامانه به‌عنوان حامل در سلول‌های سرطانی را بهبود می‌بخشد.

چکیده اهداف: فاکتور رونویسی HIF-۱، یک عامل تعیین‌کننده کلیدی در تنظیم ژن وابسته به اکسیژن است که نقش آن برای بقا و پیشرفت تومورهای سرطانی به اثبات رسیده است. بررسی تاثیر سرکوب HIF-۱α برای بررسی فرآیندهای وابسته HIF-۱ و تداخل با حوادث پاتوفیزیولوژیک ناشی از هیپوکسی اهمیت دارد. هدف پژوهش حاضر القای آپوپتوز در سلول‌های گلیوما به‌وسیله مهار ژن HIF-۱α بود.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش تجربی، siRNA اختصاصی علیه ژن HIF۱α از سرورهای OligoWalk وMit (siRNA.wi.mit.edu) و بخش طراحی آنلاین شرکت‌های Invivogene و Qiagene طراحی شد و کارآیی خاموش‌سازی آن در رده سلولی گلیومای U۸۷ به‌وسیله تکنیک ریل‌تایم پی‌سی‌آر به‌صورت کمَی مورد بررسی قرار گرفت. برای پی‌بردن به تاثیر کاهش بیان در روند چرخه سلولی و آپوپتوز، رنگ‌آمیزی با PI و انکسین- PI انجام و با تکنیک فلوسایتومتری، تعداد سلول‌ها در هر فاز و میزان مرگ‌ومیر سلولی با کنترل مقایسه شد.
یافته‌ها: siRNA اختصاصی طراحی‌شده برای ژن HIF۱α قادر به کاهش بیان ژن به میزان ۴۰% بود. تیمار سلول‌های U۸۷ پس از ۲۴ ساعت سبب افزایش ۶% سلول‌ها و پس از ۴۸ ساعت، سبب ۱۲% افزایش سلول‌ها در مرحله sub G۱ شد. در تایید تغییرات چرخه سلولی، تیمار ۴۸ساعته، سبب القای آپوپتوز در ۵۸% سلول‌ها شد که با توجه به میزان ۱/۵درصدی آپوپتوز در سلول‌های کنترل، این مقدار مرگ سلولی بسیار چشمگیر بود و توانایی siRNA طراحی‌شده را در القای آپوپتوز نشان داد. نتیجه‌گیری: القای آپوپتوز با siRNA اختصاصی طراحی‌شده علیه ژن HIF۱α بر کاهش بیان ژن HIF-۱α، روند رشد سلول‌ها و افزایش آپوپتوز تاثیر قابل ملاحظه‌ای دارد.