زیست فناوری

چکیده سرطان پستان یکی از اصلی ترین دلایل مرگ وابسته به سرطان در زنان کل دنیا به حساب می آید. در ایران سرطان پستان در جایگاه نخست سرطانهای شناخته شده در زنان با اختصاص دادن 24.4% از کل بدخیمی ها به خود قرار می گیرد. در حال حاضر زیاد بودن عوامل اتیولوژیک و همچنین پیچیدگی سرطان پستان از مهمترین چالش های پیشگیری و درمان سرطان پستان به شمار می آیند. تومورزایی سرطان پستان بعنوان یک فرآیند چند مرحله ای تعریف می شود که طی آن سلول نرمال وارد تغییرات بدخیم شده و تا تبدیل به تومور پیشرفته حاصل از تجمع تغییرات ژنتیک و اپی ژنتیک پیش می رود از طرفی بسیاری از مطالعات نقش مسیرهای پیام دهی در سرطان پستان را نشان داده اند. ژن EGFR در سرطان پستان بیش بیان می شود. جفت شدن EGFR/HER2 از طریق فعال کردن مسیر سیگنالدهی PI3K/AKT پیشرفت سرطان پستان را القا می کند.
microRNAها ریز RNAهای کوچک غیر کد کننده درون زادی هستند که بیان ژن را در مرحله نسخه برداری و پس از نسخه برداری تنظیم می کنند. جفت شدن ناکامل microRNAها با نواحی از ناحیه 3ʼ ترجمه نشونده ژنهای هدفش منجر به سرکوب ترجمه یا تجزیه mRNA می شود. آنها با کنترل بیان صدها ژن نقش های مهمی در فرآیندهای سلولی از جمله تکثیر سلولی، تمایز، مرگ برنامه ریزی شده سلولی و تکامل به عهده دارند. این مطالعه نشان دهنده اثر سرکوبگر تومور miR-1226-3p از طریق هدف قرار دادن انکوژن EGFR در سرطان پستان را نشان میدهد.

چکیده هدف مطالعه: نارسایی زودرس تخمدان[1](POF) یکی از مهمترین بیماریهای تولید مثلی در خانم های زیر 40 سال بوده که با ایجاد عوارض کوتاه مدت و بلند مدت بر کیفیت زندگی و طول عمر این افراد موثر است.
بیمار طی این بیماری از مراحلی همچون بی کفایتی زودرس تخمدان ها (POI)[2]و کاهش ذخیره تخمدانی (DOR)[3] عبورکرده، در مراحل ابتدایی بیماری بازده عملکردی تخمدان ها کاهش یافته (POI)و در ادامه و با پیشرفت بیشتر بیماری، بیمار دچار کاهش ذخیره تخمدان و کاهش بیشتر عملکرد و از کار افتادگی زودرس و در نهایت از کارافتادگی کامل تخمدان ها و یا POF آنها می شود. عوامل متعددی از جمله عوامل ژنتیکی در ایجاد این بیماری دخالت دارند. بررسی های ژنتیکی نشان داده است که ژن های متعددی در بروز این بیماری نقش دارند. بخشی از تنظیم بیان این ژن ها، بر عهده عوامل ژنتیکی کوچکی به نام miRNA ها می باشد.
مواد و روش ها: در مطالعه حاضر، اطلاعات بیوانفورماتیکی miRNA های دخیل در این بیماری مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از پایگاه های داده ژنتیکی از جمله UCSC، NCBI، KEGG، MIRBASE، TARGET SCAN، STRING و ... جهت دسترسی به ژن های دخیل در این بیماری، ارتباط ساختاری و عملکردی، مسیرهای پیام رسانی و miRNA تنظیم کننده آن استفاده گردید.
نتایج و نتیجه‌‎گیری: نتایج این مطالعه، حاکی از آن است که سه عامل miRNA-187، miRNA-33b و miRNA-33a در ایجاد و پیشرفت این بیماری بسیار موثر می باشند. [1] Premature Ovarian Failure [2] Primary ovarian insufficiency [3] Diminished ovarian reserve

چکیده AS1411 داُکسی­الیگونوکلئوتید چهاررشتهای دارای ویژگیهای ضد سرطانی است که با تمایل بالا و به طور اختصاصی به پروتئین نوکلئولین موجود در سطح سلول­های سرطانی متصل می­شود. AS1411 از پتانسیل کاربردی ارزشمندی برای انتقال هدفمند نانوذرات، الیگونوکلئوتیدها، پپتیدها و مولکولهای کوچک دارویی به سلول­های سرطانی برخوردار است. با توجه به این­که شناخت برهمکنش دارو با مولکول­ هدف از موارد مهم و ضروری در مطالعات دارویی است، در تحقیق حاضر برهمکنش نوعی حساسگر نوری پورفیرینی به نام TMPYP4 با آپتامر AS1411 بررسی شد. از روش­های طیف سنجی جذبی، فلورسانس و دورنگ­نمایی­ دورانی برای شناسایی نحوه و محل اتصال TMPYP4 به AS1411 وتغییرات ساختاری حاصل از آن استفاده شد. نتایج نشان دادند که اتصال پورفیرین نامبرده به AS1411 باعث 13 نانومتر جابجایی قرمز و 56 درصد هیپوکرومیسیتی در طیف جذبی می­شود؛ همچنین در اثر این اتصال شکل طیف نشری پورفیرین تغییر کرده و از شدت نشر آن نیز کاسته می­شود. نتایج مطالعات ساختاری نشان دادند که اتصال TMPYP4 تغییر قابل توجهی در شکل طیف دورنگ­نمایی دورانی AS1411 ایجاد نمی­کند، اما در غلظت­های بالا منجر به کاهش شدید شدت طیف می­شود. بروز این تغییرات در طیف­ها ثابت می­کند که TMPYP4 از طریق قرار گرفتن در بین صفحات تتراد و یا اتصال به صفحات تتراد انتهایی با آپتامر چهار­رشته­ای برهمکنش داشته و باعث باز شدن ساختار آپتامر می­گردد. در جمع­بندی نهایی می­توان گفت که آپتامر AS1411 پتانسیل مناسبی برای انتقال ترکیبات پورفیرینی و انواع حساسگر نوری آن­ها داشته و می­تواند در درمان نوری سلول­های سرطانی مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده صنعت داروسازی زیستی در کشور به موازات روند جهانی در حال توسعه می‌باشد. از آن‌جا که تحقیق، توسعه، تولید و فروش این داروها برای شرکت‌ها ریسک و هزینه‌های بسیاری را به همراه دارد، در دهه‌ اخیر شرکت‌ها به سمت مشارکت و بهره‌مندی از مزایای الگوهای نوآوری باز در حلقه‌های مختلف زنجیره ارزش پیش رفته‌اند. با این حال بهره‌برداری محدود شرکت‌های کشور از روش‌های همکاری‌ فناورانه، صنعت مذکور را در آینده نزدیک در تله ژنریک‌سازی گرفتار خواهد کرد. بر این اساس توسعه نظام نوآوری باز در زنجیره ارزش صنعت داروسازی زیستی کشور، امکان تداوم توسعه این صنعت را فراهم می‌سازد. در پژوهش حاضر ابتدا توانمندی‌های فناورانه شرکت‌های صنعت داروسازی زیستی کشور مورد ارزیابی قرار گرفته است و در ادامه چند نمونه از همکاری‌های فناورانه در صنعت مذکور مورد بررسی عمیق قرار گرفته است. بر این اساس با توجه به قرارگیری سطح "استراتژیک" توانمندی فناورانه شرکت‌ها و همچنین درس‌آموخته‌های مطالعه چندموردی تجربیات شرکت‌های داروسازی کشور، راهکارهای تکمیل حلقه‌های زنجیره ارزش، استفاده از ابزارهای توسعه صادرات، حمایت از تجاری‌سازی دستاوردهای دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها، تسهیل فرایندهای ادغام و اکتساب و نهایتا هدفمندسازی حمایت‌های مالی دولت به منظور توسعه نظام نوآوری باز در صنعت داروسازی زیستی کشور پیشنهاد می‌شود.

چکیده هدف از مطالعه حاضر جداسازی و شناسایی باکتری های بومی تولید کنند آنزیم آلفا آمیلاز همزیست با درختان حرا در جزیره قشم ، هرمزگان ، ایران بود. در این مطالعه 45 باکتری از ریشه و برگ Avicennia marina از سواحل غربی جزیره قشم (کنارسیاه) جداسازی شد. از میان آنها 18 سویه توانایی تولید آلفا آمیلاز را داشتند. آنالیز توالی ژن 16S rRNA مربوط به سویه های دارای بیشترین تولید آنزیم نشان داد که هر دو سویه جداسازی شده متعلق به جنس باسیلوس شامل Bacillus sp.HR10 و Bacillus sp.HR11 می باشند. بر اساس نتایج تاثیر دما و pH بر روی تولید آنزیم نشان داده شد که سویه های HR10و HR11 دارای بیشترین تولید آنزیم به ترتیب در دمای 35 و 30 درجه سانتی گراد و 8 pH می باشند. نتایج تعیین ویژگی بیوشیمیایی آنزیم نشان داد که سویه های HR10 و HR11 دارای بیشترین فعالیت آمیلازی در دمای 70 و 60 درجه سانتی گراد و pH بهینه 8 می باشند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که باکتری های همزیست جدا شده از A. marina منبع بالقوه ای از آنزیم آلفا آمیلاز بوده که دامنه گسترده ای از دما و pH را متحمل می شوند. بطور کلی براساس نتایج حاصل، این سویه های باکتریایی می توانند منبع مناسبی جهت تولید آنزیم آمیلاز متحمل به حرارت با پایداری عملکردی بالا جهت کاربرد در صنعت باشند.

چکیده امروزه استفاده از انواع قارچ­ها به‌عنوان منبع ترکیبات فعال زیستی مانند پروتئین­ها برای بیوسنتز انواع نانوذرات توسعه پیدا کرده است. در این تحقیق ویژگی­های نانوذرات بیوسرامیکی زیرکونیای بیوسنتز شده توسط قارچ­های ساکارومایسس سرویزیه و کولتوتریکوم گلوسپوریویدس مورد مقایسه قرارگرفته است. بیوسنتز خارج سلولی نانوذرات زیرکونیا (ZrO₂ NPs) با اضافه کردن محلول 1 میلی­مولار از K₂ZrF₆ به محیط کشت­های دو قارچ به شکل جداگانه انجام شد. بیوسنتز نانوذرات زیرکونیا توسط تغییر رنگ، ایجاد کدورت محیط کشت، طیف‌سنجی نور فرا­بنفش و پراش اشعه ایکس تائید شد. نتایج FTIR اثرات برخی از ترکیبات ترشحی قارچ­ها مانند پروتئین­ها، الکل و فنل­ها را در فرآیند بیوسنتز و ثبات نانوذرات ثابت کرد. نتایج تجزیه عنصری (EDAX) تشکیل نانو ذرات زیرکونیا و همچنین برخی از عناصر موجود در ترکیبات آلی شرکت کننده در فرایند بیوسنتزی را تائید نمود. اثر گذشت زمان بر فرآیند بیوسنتز نانوذرات نیز توسط اسپکتروفوتومتری موردبررسی قرار گرفت. تغییر رنگ، کدورت محیط کشت، تشکیل پیک در کمتر از nm 300 در اسپکتروفتومتری، نوع نانوذره را مشخص کرده و همچنین نتایج XRD ماهیت کریستالی نانوذرات زیرکونیای بیوسنتزی بر اساس اندازه بلورها را تائید نمود. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، بیشتر نانوذرات را بی­شکل و برخی از آن‌ها را مونوکلینیک با اندازه های (nm60/35 و 49/19) برای کولتوتریکوم گلوسپوریویدس و ( nm07/74 و 81/45) برای ساکارومایسس سرویزیه نشان داد. ساختار مونوکلینیک نانو ذرات بیوسنتزی توسط نتایج UV، FTIR و XRD تائید شد.

چکیده چکیده
Lentinula edodes(شیتاکه)، یکی از محبوب ترین گونه های قارچ خوراکی/دارویی به دلیل محتوای بالای پروتئینی، پلی ساکاریدی و عطر منحصر به فرد است که از نظر کشت و مصرف دومین رتبه جهانی را دارد. امروزه ترکیبات مؤثره کاربردی آن به عنوان درمان کمکی در کنار درمان های شیمیایی استفاده می شود. در این مطالعه محیط کشت، اسیدیته و دمای بهینه رشد میسلیوم Lentinula edodes(TMU340) تعیین گردید، میسلیوم، جسم بارده و کل قارچ لیوفیلیزه شد و نسبت وزن تر به خشک بدست آمد؛ لنتینان با استفاده از روش آب گرم در 60 درجه سانتی گراد، پروتئین زدایی با روش Sevage و رسوب گیری با اتانول خالص در 4 درجه سانتی گراد استخراج گردید و به وسیله کروماتوگرافی تعویض یونی تخلیص شد. غلظت لنتینان توسط تست فنول- سولفوریک اسید بدست آمد. نتایج، شرایط بهینه شامل محیط های کشت PDA و PDB ، دمای 25درجه سانتی گراد و pH ،5/5 تعیین گردید. نسبت وزن تر به خشک در همه نمونه ها 10 به 1 بود. غلظت لنتینان بعد از استخراج و خالص سازی به ترتیب 243/0 ، 103/ 0 و 148/0میلی گرم بر میلی لیتر بدست آمد. در نتیجه این قارچ می تواند در تولید انواع متابولیت ها و ترکیبات طبیعی بدون عوارض نظیر پلی ساکارید لنتینان به عنوان عاملی در ارتقاء سیستم ایمنی مفید باشد.

چکیده میکروRNAها گروهی از RNAهای غیر کدکننده کوچک هستند که بیان ژن در یوکاریوت­ها را در سطح پس از رونویسی تنظیم می­کنند. میکروRNAها با تنظیم بیان تعداد زیادی از mRNAها، به عنوان تنظیم کننده­های اصلی فرآیندهای زیستی مختلفی مانند تکوین جنینی، تکثیر و تمایز سلولی و مرگ برنامه‌ریزی شده سلول عمل می‌‌­کنند. بنابراین شناسایی میکروRNAها و ژن­های هدف­شان در شناسایی مکانیسم‌های رشد و نمو و نیز فرآیندهای دخیل در ایجاد و پیشرفت بیماری‌ها بسیار موثر است. به دلیل هزینه‌بر بودن کارهای تجربی مولکولی، شناسایی میکروRNAهای موثر از طریق روش‌های بیوانفورماتیکی و زیست­شناسی محاسباتی ارزان‌تر و سریعتر از روش­های معمول آزمایشگاهی است. تعدادی بانک اطلاعاتی و نرم‌افزار بر خط برای کمک به محققان در پیش­بینی ژن‌های هدف میکروRNAها توسعه یافته و آزادانه در دسترس قرار گرفته‌اند. نرم‌افزارهای موجود برای پیش­بینی ژن­های هدف میکروRNAها، از طیف وسیعی از اطلاعات توالی‌یابی، داده‌های مولکولی بیان ژن و نیز الگوریتم‌های محاسباتی مختلف استفاده می‌کنند. تعدادی از مهمترین این ابزارهای برخط شامل miRWalk، TargetScan، RNAhybrid، Diana-microT، miRanda و MirTarget هستند. چهار ویژگی اصلی برهمکنش میان میکروRNA با mRNAهدف شامل جفت­شدگی در ناحیه Seed، حفاظت شدگی توالی هدف، انرژی آزاد و دسترسی به مکان اتصال در رونوشت هدف، در الگوریتم تمامی این ابزارهای پیش­بینی هدف میکروRNAها به کار گرفته شده است. هدف از این مطالعه بررسی آخرین یافته‌ها در مورد ویژگی‌ها و توانایی‌های بیوانفورماتیکی پیش‌بینی ژن‌های هدف میکروRNA، مقایسه کارایی این ابزارها و در نهایت معرفی کارآمدترین ابزار در زمینه پیش‌بینی ژن هدف میکروRNAها برای تحقیقات بیوانفورماتیکی، زیست پزشکی و پزشکی مولکولی است.

چکیده پروتئین­های مورفوژنتیک استخوان (BMPs) یک زیرخانواده از ابر خانواده چند عملکردی فاکتور رشد تغییر دهنده بتا (TGF-β ) هستند؛از این رو از نظر بیوسنتز، ساختار، پیام رسانی و عملکرد زیستی شباهت بسیاری با سایر اعضای این ابرخانواده دارند. آن ها در فرآیندهای رشد و تمایز رویان تا نگهداری سلول های بالغ درگیر هستند. در میان اعضای این خانواده، BMP-2 پروتئینی با ارزش است که در فرآیندهای مختلف از جمله جوش خوردن ستون فقرات، ترمیم آسیب غضروف مفصلی، مهار تومور، درمان التهاب لثه و دندان نقش دارد. اهمیت بالای این پروتئین و پایین بودن میزان تولید آن در بدن موجب شده است که پژوهش­های متعددی در زمینه تولید BMP-2 نوترکیب در میزبان­های مختلف صورت گیرد. تولید این پروتئین به صورت نوترکیب در میزبان باکتریایی موجب کاهش هزینه­های تولید و در نتیجه استفاده متداول از BMP-2در درمان بیماری­های مختلف شده است. تاکنون تاثیرات مثبت پروتئین کامل BMP-2 و پپتیدهای مشتق از آن با هدف القای تشکیل استخوان در درمان شکستگی و بازسازی استخوان فک برای کاشت دندان قابل ملاحظه بوده است. با توجه به اهمیت بالینی زیاد BMP-2، نیاز به مطالعات بیشتر در رابطه با این پروتئین وجود دارد.