آپتامر، کاربردها و طراحی آن به روش in silico
دوره 13، شماره 1، دی 1400، صفحه 157-171
معصومه کردی؛ سارا قهرمانی
چکیده آپتامرها توالیهای تک رشته RNA، DNA و یا پروتئینی با اختصاصیت بالا هستند، که به طیف وسیعی از مولکولهای هدف تمایل اتصال دارند. آپتامرها در زمینه های مختلف مخصوصا پزشکی و تشخیصی کاربرد بالایی دارند و از نظر کاربردشان مشابه آنتیبادی ها هستند. استفاده از آپتامر به جای آنتیبادی مزایای زیادی از جمله قیمت ارزان، طول عمر بالاتر، افزایش قدرت نفوذ به بافت و غیره می باشد. چندین روش برای تولید آپتامر وجود دارد که با روشهای in silico میتوان مراحل تولید آپتامر را کوتاه و ساده تر کرد. با مدلسازی آپتامر میتوان مجموعهای از روشهای in silico مثل مدلسازی، داکینک و دینامیک مولکولی را برای غربالگری و دستیابی به بهترین توالی آپتامر به کار برد. در این مقاله مروری انواع آپتامرها، ساختارها و کاربردهایشان و روشهای طراحی آنها در in silico به صورت مختصر بیان شده است.
کلمات کلیدی: آپتامر، DNA، RNA، پروتئین، in silico
مقایسه کارآیی نانوذرات مغناطیسی آهن با روشهای CTAB و تشخیص سریع برای استخراج DNA از گلبرگ گل سرخ رقم "Vendetta"
دوره 10، شماره 4، مهر 1398، صفحه 519-525
فائزه خاتمی؛ فرزانه نجفی؛ فتانه یاری؛ رمضانعلی خاوری نژاد
چکیده استخراج DNA با کیفیت و کمیت عالی برای بسیاری از مطالعات بیولوژی مولکولی ضروری است. DNA استخراجشده از بافت گلبرگ به خاطر محتوای فراوان متابولیتهای ثانویه از کمیت و کیفیت مطلوبی برخوردار نیست. کاروتنوئیدها، آنتوسیانینها، فنولیکاسیدها و فلاونوئیدها، موثرترین متابولیتهای ثانویه موجود در گلبرگ بهعنوان آلودگی در نظر گرفته میشوند و در فرآیند استخراج و تخلیص DNA اختلال ایجاد مینمایند. با توجه به این که مبنای بسیاری از تحقیقات مولکولی در مهندسی ژنتیک و ژنومیکس، وجود DNA با کیفیت بالا است، بنابراین یافتن روشی کارآمد برای کاهش اثرات منفی این ترکیبات در فرآیند استخراج ضروری به نظر میرسد. در همین راستا نانوذرات مغناطیسی آهن برای بهبود استخراج DNA با کمیت و کیفیت عالی از بافت گلبرگ گل سرخ در این پژوهش استفاده شده است. در ادامه بهمنظور مقایسه کارآیی استخراج DNA، از روشهای ستیلتریمتیلاتیلآمونیومبروماید (CTAB) بهینه شده و روش تشخیص سریع استفاده شد. نتایج نشان داد که کمیت و کیفیت DNA استخراجشده از گلبرگ با استفاده از روش نانوذرات مغناطیسی آهن در مقایسه با دو روش دیگر قابل اعتمادتر بود. علاوه براین، این روش قادر به استخراج مقدار مطلوب DNA، با کمترین میزان نمونه در طی چند دقیقه است. با توجه به کیفیت وکمیت DNA استخراجشده با نانوذرات مغناطیسی آهن، این روش بهعنوان یک پروتکل کارآمد برای استخراج DNA از گلبرگ گل سرخ توصیه میشود.
تحلیل in-silico فضای شیمیایی تاثیرگذار در ایجاد برهمکنشهای مشتقات دیستامایسین A و مولکول DNA
دوره 10، شماره 1، دی 1397، صفحه 69-75
بهنام راستی؛ سیدهشیرین شاهنگیان
چکیده اﻫﺪاف: هدف قراردادن DNA در راس درمانهای ضدسرطان قرار دارد. بنابراین داروهای متصلشونده به DNA و برهمکنش آنها با DNA بسیار مورد توجه محققان قرار گرفتهاند. از آنجایی که متصلشوندهها به شیار کوچک DNA (MGBs) بهعنوان ترکیبات ضدتوموری موثر و کارآمدی مطرح هستند، درک جزییات برهمکنش آنها با DNA ضروری به نظر میرسد. تاکنون مکانیزم عمل بسیاری از MGBها در سطح مولکولی مشخص نشده است.
ﻣﻮاد و روشﻫﺎ: در این مطالعه با انجام شبیهسازیهای داکینگ و دینامیک مولکولی توسط نرمافزارهای AutoDock Vina و NAMD، نحوه اتصال سه مشتق متفاوت از دیستامایسین A (تالیموستاین، PNU151807 و بروستالیسین) با DNA بررسی و انرژی برهمکنش و الگوی اتصال آنها با یکدیگر مقایسه شد.
یﺎﻓﺘﻪﻫﺎ: هر سه دارو طی شبیهسازی بهطور پایداری به DNA متصل شده و تغییرات ساختاری کمی را در مولکول DNA القا کردهاند. نتایج حاصل از تحلیل LigPlot نیز همخوانی بسیار بالایی را با نتایج مربوط به تحلیل انرژیهای برهمکنش توسط NAMD نشان داد و مشخص شد در کمپلکسهای مربوط به هر سه ترکیب با DNA، نوکلئوتیدهای A و T بیشترین نقش را در ایجاد برهمکنشها دارند.
ﻧﺘﯿﺠﻪﮔﯿﺮی: در کمپلکسهای مربوط به هر سه ترکیب با DNA، نوکلئوتیدهای A و T بیشترین نقش را در ایجاد برهمکنشها دارند که با سایر مطالعات و گزارشهای موجود در مورد MGBها مطابقت دارد. مطالعه حاضر نشان داد که بروستالیسین در مقایسه با دو داروی همخانواده خود که همگی از دیستامایسین A مشتق شدهاند، پتانسیل بیشتری در برقراری برهمکنشهای قویتر با مولکول DNA داشته و میتواند بهعنوان کاندیدای موفقتری در درمان های ضدسرطان مطرح شود
طراحی و ساخت ابرشبکههای نانویی خودآراییشده نانولولههای کربنی از طریق توالیهای DNA خودتکمیلشونده
دوره 9، شماره 3، تیر 1397، صفحه 331-338
ابوالفضل میرزاپور ارمکی؛ بیژن رنجبر
چکیده اهداف: رویکرد کنترلی در خودآرایی مولکولی، روش پایین به بالای مطلوبی را ایجاد کرده است که بهمنظور طراحی و ساخت سامانهها و الگوهای مورد نظر با کارآییها و قابلیتهای ویژه مورد استفاده قرار میگیرد. هدف پژوهش حاضر، طراحی و ساخت ابرشبکههای نانویی خودآراییشده نانولولههای کربنی از طریق توالیهای DNA خودتکمیلشونده و مطالعه طیفسنجی آن بود.
مواد و روشها: در پژوهش تجربی حاضر، توالی الیگونوکلئوتید چسبنده که در یک انتهای خود به گروههای آمین متصل شدهاند، از طریق اتصالهای کووالان به گروههای کربوکسیل موجود در ابتدا و انتهای نانولولههای کربنی متصل شدند. در ادامه توالی الیگونوکلئوتیدی اتصالدهنده، این سامانهها را بهصورت شبکههایی درهمتنیده به یکدیگر متصل نمود. پس از تهیه این نانوساختارهای شبکهای، خواص بیوفیزیک آنها از طریق مطالعات طیفسنجی نوری (UV-vis) و طیفسنجی پلاریمتری دورنگنمایی دورانی مورد بررسی قرار گرفت.
یافتهها: پیک جذبی اختصاصی در طیف UV-Vis افزایش یافت و پیک اختصاصی توالیهای DNA در روش دورنگنمایی دورانی با اتصال توالیهای DNA چسبنده به نانولوله کربنی ظاهر شد.
نتیجهگیری: پس از اضافهشدن توالیهای اتصالدهنده به واحدهای سازنده، نانولولههای کربنی به شکل شبکهای پیچیده در میآیند. تشکیل نانوساختارهای شبکهای ساختهشده از نانولولههای کربنی از طریق جفتشدگی توالیهای الیگونوکلئوتید جفتشونده بهصورت کاملاً واضح در طیفهای UV-vis نانوشبکهها قابل مشاهده است.