اخبار دنیای تکنولوژی

سپر محافظ برای آنزیم های حساس در سلول های سوخت زیستی

 

محققان یک مکانیسم جدید برای محافظت از آنزیم های اکسیژن به عنوان کاتالیزورهای زیستی در سلول های سوختی ایجاد کرده اند. آنزیم هایی که به عنوان هیدروژنز شناخته می شوند، به همان اندازه به عنوان کاتالیزورهای فلزات گرانبها کارآمد هستند، اما وقتی که با اکسیژن تماس پیدا میکند، ناپایدار میشوند. بنابراین آنها هنوز برای برنامه های کاربردی فناوری مناسب نیستند. مکانیسم محافظتی جدید بر اساس آنزیم های مصرف کننده اکسیژن است که انرژی خود را از شکر دریافت می کنند.

مکانیزم جدید برای حفاظت از آنزیم ها:

یک تیم بین المللی محققان یک مکانیزم جدید برای حفاظت از آنزیم ها از اکسیژن به عنوان کاتالیزورهای زیستی در سلول های سوختی توسعه داده است. آنزیم هایی که به عنوان هیدروژنز شناخته می شوند، به همان اندازه به عنوان کاتالیزورهای فلزات گرانبها کارآمد هستند، اما وقتی که با اکسیژن تماس پیدا میکنند، ناپایدار میشوند. بنابراین آنها هنوز برای برنامه های کاربردی فناوری مناسب نیستند. مکانیسم محافظتی جدید بر اساس آنزیم های مصرف کننده اکسیژن است که انرژی خود را از شکر دریافت می کنند. محققان نشان دادند که قادر به استفاده از این مکانیسم محافظ برای تولید یک سلول سوختی کاربردی هستند که با هیدروژن و گلوکز به عنوان سوخت استفاده می کنند.

گروهی از مرکز الکتروشیمیایی  در مطالعاتشان نشان داده اند که هیدروژنها میتوانند از اکسیژن با استفاده از آنها در یک پلیمر محافظت شوند. آدریان روف می گوید: “اگراین مکانیزم الکترون ها را مصرف کرد، باعث کاهش عملکرد سلول سوختی می شد.” “علاوه بر این، بخشی از کاتالیزور برای محافظت آنزیم مورد استفاده قرار گرفت.” بنابراین دانشمندان روش هایی را برای جداسازی سیستم فعال کاتالیستی از مکانیزم حفاظتی مورد بررسی قرار دادند.

ادامه مطلب ...

افزایش هورمونهای استرسی بر اثر افزایش درجه حرارت

 

 

مطالعه جدیدی در دانشجویان پزشکی نشان می دهد که فصل تابستان، فصلی است که در افراد مختلف احتمالا هورمون های استرسی در سطح بیشتری ترشح می شوند. این یافته های غیر شهودی با مفاهیم سنتی محاسبه فیزیکی میزان این هورمون ها در زمستان و تابستان، تناقض دارد.

کورتیزول

اغلب به عنوان “هورمون استرس” نامیده می شود، زیرا در شرایط استرس زا به جریان خون منتقل می شود، به تنظیم میزان شکر، نمک و مایعات بدن کمک می کند. هورمون باعث کاهش التهاب می شود و برای حفظ سلامت کلی ضروری است. سطوح کورتیزول در صبح بیشتر است و به تدریج در طول روز کاهش میابد. سطوح پایین تر در شب برای حفظ الگوهای خواب سالم اهمییت دارد. بیماری، عدم خواب و بعضی داروهای خاص می تواند  روی سطح کورتیزول تاثیر داشته باشد. محققان دانشگاه علوم پزشکی پوزنان در لهستان اکنون الگوهای فصلی در سطح کورتیزول دانشجویان پزشکی را کشف کرده اند.

تیم تحقیقاتی یک گروه از دانش آموزان پزشکی زن را در دو روز جداگانه در زمستان و دو روز دیگر در تابستان مطالعه کرد. محققان نمونه های بزاق را هر دو ساعت در طول هر دوره آزمایشی یک چرخه 24 ساعته کامل برای اندازه گیری سطح کورتیزول و نشانگر التهاب، نمونه گیری کردند. داوطلبان در طی هر جلسه تست، پرسشنامه شیوه زندگی را درباره برنامه خواب، نوع رژیم غذایی آنها و میزان فعالیت فیزیکی تکمیل کردند.

مطالعات قبلی در مورد تغییرات فصلی کورتیزول یافته های متناقض نشان داده است احتمالا به این دلیل که شرکت کنندگان در خانه های خود آزمایش می شوند و نه در محیط یکسان. با این حال، در تحقیق حاضر، تیم تحقیقاتی سطح کورتیزول را در تاریخ های آزمایش تابستان بالاتر می برد. سطح التهاب در بین فصول تغییر قابل ملاحظه ای نداشت.

ادامه مطلب ...

نهفتگی؛ باکتری های عفونی برای فرار از آنتی بیوتیک ها

 

تقریبا تمام باکتری های بیماریزا، تعدادی از واریانت های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک را تولید می کنند. این بدان معنی است که یک بخش قابل توجهی از باکتری ها در طی دوره های درمان با آنتی بیوتیک خود را زنده نگه می دارند.

در حالی که کاملا مشخص است که باکتری های پاتوژن قادر به تولید واریته های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک می  باشند، اما در واقع تعداد کمی از باکتری ها، از جمله برخی از پاتوژن های پرطرفدار طبیعت، می توانند در برابر آنتی بیوتیک ها مقاومت کنند و بدون تولید واریته های مقاوم از درمان آنتی بیوتیک ها فرار کنند.

محققان دانشگاه کپنهاگ اکنون یک پاسخ دارند. آنها نمونه هایی از بخش کوچکی از باکتری های بیماریزا را یافتند که در حالت خواب (دورمانت) قرار داشتند تا زمانی که خطر آنتی بیوتیک ها از آنها رفع شود. سپس وقتی که محیط ایمن شد، بیدار می شوند و کارهای معمول خود را از سر می گیرند.

 

پروفسور کنگ گردس (Kenn Gerdes) از گروه زیست شناسی دانشگاه کپنهاگ توضیح می دهد:

“ما باکتری های E.coli را از عفونت های دستگاه ادراری که با آنتی بیوتیک ها درمان شده بودند، مورد بررسی قرار دادیم و ظاهرا تحت کنترل بودند. در طول زمان، باکتری دوباره بیدار شد و دوباره شروع به فعالیت و گسترش کرد.”

این مطالعه که توسط پروفسور گردس (Gerdes) از UCPH و Boris Macek از دانشگاه تیبینگن (Tübingen) انجام شده است، در آخرین نسخه مجله  Science Signaling به تازگی منتشر شده است.

 

مکانیسم توقف رشد باکتری

آنتی بیوتیک ها معمولا توانایی رشد سلول های باکتری را هدف قرار می دهند، به این معنی که حالت نفهتگی باکتری ناشی از حمله است.

پروفسور Gerdes می گوید: “یک باکتری در خواب زمستانی مقاوم نیست. اما باکتری به طور موقت شرایط بد محیطی را تحمل می کند به این علت که رشد خود را متوقف می کند که به باکتری اجازه زنده ماندن و مقاومت در برابر اثرات آنتی بیوتیک را می دهد.”

به طور ژنتیکی، باکتری های در حالت نهفتگی، خصوصیات مشابه با سایر باکتری ها در یک جمعیت خاص دارند، به عنوان مثال، جمعیت E. coli. بنابراین، در حال حاضر، هیچ قاعده ای روشن نیست که چرا بعضی از باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک ها را زنده می مانند، در حالی که دیگران فاقد چنین توانایی هستند.

محققان از روش جدیدی برای مطالعه آنچه در باکتری های ایجاد کننده بیماری اتفاق می افتد، استفاده می کنند که وارد فاز نهفتگی شده و در بدن پنهان می شوند.

 

آنزیم خواب زمستانی را تجزیه می کند

محققان آنزیمی را در باکتری هایی که در حالت نهفتگی هستند، یافته اند که باعث تسریع در روند نهفتگی می شود که این امر به نوبه خود به باکتری این اجازه را می دهد که از حمله آنها جلوگیری شود.

پروفسور Gerdes می گوید: “کشف این آنزیم پایه خوبی برای توسعه آینده ماده ای است که قادر به مبارزه با سلول های باکتری های نهفته است.”

مسیر پیش رو آسان نخواهد بود و سالها کار سخت، تخصص و منابع مالی تحقیق برای توسعه آنتی بیوتیک جدید را نیاز دارد. به نظر پروفسور Gerdes، واضح است که دانمارک باید نقش اصلی را در زمینه این تحقیق بازی کند.

وی گفت: “آنزیم کشف شده یک برنامه زنده ماندن را فراهم می کند که تقریبا برای همه باکتری های ایجاد کننده بیماری امکان زنده ماندن در طبیعت و مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها در بدن را ایجاد می کنند. توسعه یک آنتی بیوتیک که این برنامه را هدف قرار می دهد پیشرفت بزرگی خواهد بود.”

ادامه مطلب ...

سرطان ؛ افزایش آمار جهانی

سرطان :

افزایش آمار جهانی

 

سرطان ؛ افزایش آمار جهانی

سرطان ؛ افزایش آمار جهانی

 

سرطان ؛ افزایش آمار جهانی.

یک بررسی تازه پیش بینی می کند که آمار ابتلا به این بیماری در سال جاری مجموعا به ۱۸.۱ میلیون مورد برسد که ۹.۶ میلیون مورد آنها به مرگ منجر خواهد شد.

برای مقایسه آمار ابتلا به این بیماری در سال ۲۰۱۲ کمی بیش از ۱۴ میلیون نفر و آمار مرگ ناشی از آن۸.۲ میلیون نفر بود. این افزایش تا حدودی به دلیل رشد و پیر شدن جمعیت است.

این ارقام حاکی از آن است که یک پنجم مردان و یک ششم زنان در طول عمر خود به نوعی از این بیماری مبتلا خواهند شد.

به علاوه با غنی تر شدن کشورها انتظار می رود آمار ابتلا به سرطان های مرتبط با سبک زندگی در مقایسه با آنهایی که به فقر مربوط است بیشتر شود.

آژانس بین المللی تحقیقات کنسر (آی ای آر سی) به طور مرتب تصویری کلی از ابعاد سرطان در اطراف جهان ارائه می کند. این کار با بررسی ۳۶ سرطان مختلف در ۱۸۵ کشور انجام می شود.

محققان می گویند که هرچند راه های جمع آوری و اندازه گیری داده های مربوط به این بیماری بهبود یافته، روند کلی آمار سرطان و مرگ در اثر آن، نشان دهنده افزایشی سالانه است.

تازه ترین گزارش این گروه می گوید که کنسر ریه، پستان زنان، و روده یک سوم کل سرطان ها و مرگ ناشی از آنها را تشکیل می دهند.

 

سرطان ؛ افزایش آمار جهانی

سرطان ؛ افزایش آمار جهانی

“کنترل تنباکو”

نویسندگان می گویند که کنسر ریه اکنون علت اصلی مرگ ناشی از این بیماری در زنان در ۲۸ کشور است. آمریکا، مجارستان، دانمارک، چین و نیوزیلند شاهد بیشترین آمار مرگ در این مورد هستند.

جورج باتروورت، از موسسه خیریه تحقیقات کنسر بریتانیا، گفت: “تنباکو بزرگترین عامل ابتلای شمار بیشتری از زنان به سرطان ریه نسبت به گذشته است.”

“در بریتانیا عادت سیگار کشیدن در زنان دیرتر از مردان رواج پیدا کرد، برای همین عجیب نیست که اکنون شاهد افزایش این بیماری  هستیم.”

“به همین شکل، مصرف سیگار بیش از پیش در میان زنان کشورهای کم درآمد یا با درآمد متوسط محبوبیت پیدا کرده و بازاریابی شدید صنعت تنباکو در این روند موثر بوده.”

گزارش تازه تخمین می زند که تقریبا نیمی از کلیه موارد این بیماری در جهان در سال جاری در آسیا اتفاق می افتد که تا حدودی به دلیل جمعیت زیاد این قاره است و تا حدودی هم به این دلیل که بعضی از سرطان های مهلک تر در این منطقه شایع تر هستند.

برای مثال این شامل آمار بالای کنسر کبد است که درمان آن در چین عموما چشم انداز روشنی ندارد.

 

منبع: بی بی سی فارسی

 

سفیر آزما کیان

تماس با ما

ادامه مطلب ...

اصلاح ژنتیکی و محصولات تراریخته: گردش در یک گلخانه‌ مدرن

اصلاح ژنتیکی و محصولات تراریخته: گردش در یک گلخانه‌ مدرن

Transgenic-Organism

Transgenic-Organism

چندی پیش استیون هال، روزنامه‌نگار پایگاه Wired مصاحبه‌ای را با یک کشاورز امریکایی انجام داد. زاکاری لیپمن هم مانند هر کشاورز محترم و تلاشگر دیگری، پیرامون وضعیت هوا گله‌مند بود. لیپمن فردی با صورت ریش‌دار و بدنی تنومند با موهای کوتاه است که در میان گلخانه‌ای پر از گیاهان پرپشت ایستاده و درمورد سردی هوا حرف می‌زد. گلخانه‌ی او در لانگ‌آیلند در ایالت نیویورک قرار دارد. گفتگویی که از آن صحبت می‌کنیم مربوط به یکی از روزهای میانی ماه آوریل سال جاری (اردیبهشت) است. در آن روز طبق پیش‌بینی هواشناسی احتمال بارش برف وجود داشت و باد سردی از طرف دریا می‌وزید. آب‌وهوای این‌ چنینی اصلا مناسب رشد گوجه‌فرنگی نبود. اما لیپ‌من به فکر روزهای پیش‌ رو بود، زمانی که هزاران گیاه رشدکرده‌ی گوجه‌فرنگی از گلخانه منتقل شده و در خاک لومی (Loam) لانگ‌آیلند کاشته خواهند شد. او امیدوار بود که تا آن زمان هوا گرم‌تر شود.

با این که او از کودکی در زمین کشاورزی کار کرده و یک وابستگی رمانتیک به خاک پیدا کرده است، اما لیپمن یک کشاورز معمولی نیست. او بیولوژیست و گیاه‌شناس در آزمایشگاه Cold Spring Harbor در نیویورک با زمینه‌ی تخصصی ژنتیک و اصلاح ژنتیکی است. گلخانه‌ای که او در آن کار می‌کند یک گلخانه‌ی معمولی نیست و گیاهان موجود در آن نیز معمولی نیستند.

استیون هال ماجرای دیدار خود از گلخانه‌ی متفاوت این کشاورز متخصص را تشریح کرده است:

بعد از این که او مرا با یار همیشگی خود، چارلی، یک سگ از نژاد لابرادور-روتوایلر، معرفی کرد، به داخل گلخانه هدایت شدم، جایی که صدها گیاه گوجه‌فرنگی در دمای ۲۶ درجه‌ سانتی‌گراد و رطوبت ۴۰ تا ۶۰ درصدی نگه‌داری می‌شوند. در بالای سر گیاهان نیز لامپ‌های سدیم پرفشار قرار دارد که برای تسریع فتوسنتز آن‌ها لازم است. بعضی از گیاهان در حد جوانه‌های کوچکی بودند که به تازگی برگ‌های کوچکشان باز می‌شدند، برخی دیگر دارای گل‌های زرد رنگ زیبا بودند که نشان می‌داد آماده‌ی میزبانی از میوه هستند. برخی از گیاهان نیز دارای گوجه‌های رسیده بودند و در اثر وزن میوه‌های قرمز رنگ خم شده بودند.

اما چیزی که باعث تفاوت این گلخانه شده و آن را  تبدیل به مرکز و منشا آغاز انقلابی در زمینه‌ زیست‌گیاه‌شناسی کرده و می‌تواند نه‌تنها آینده‌ی تولید گوجه‌فرنگی، بلکه آینده‌ی تولید دیگر محصولات کشاورزی را تغییر دهد، این است که ۹۰ درصد گیاهان موجود در آن تحت فرآیند اصلاح ژنتیکی با استفاده از ابراز جدید و انقلابی ویرایش ژنی کریسپر (Crispr/Cas-9) تولید شده‌اند. لپیمن و جویس ون اک (Joyce Van Eck)، یار و همکار قدیمی او در موسسه Boyce Thompson واقع در شهر ایتاکا در نیویورک از جمله پژوهشگران پیشرو در زمینه‌ی ویرایش ژنی گوجه‌فرنگی و به‌نوعی تبدیل آن به موش آزمایشگاهی دنیای گیاه‌شناسی به شمار می‌آیند. در گلخانه‌ی آن‌ها کلمه‌ی کریسپر تبدیل به یک فعل شده است، هر گیاه یک آزمایشگاه است وجهش ژنتیکی یک عبارت دارای بار منفی نیست.

 

transgenic organism

transgenic organism

 

لیپمن به سمت انتهای گلخانه روانه می‌شود و با دستش یک دسته گیاه گوجه‌فرنگی را نشان می‌دهد. او می‌گوید اسم این نوع از گیاهان، «گیاهان میوه‌ی بزرگ برای بازار» است، گیاهانی که مخصوص بازار صنعتی هستند و میوه‌های آن‌ها در سوپرمارکت‌ها پیدا می‌شود و نه در بازار آخرهفته‌ی کشاورزان. او یک گیاه مخصوص را به ما نشان می‌دهد، گیاهی که تقریبا دو ماهه بود و در اثر سنگینی میوه‌های بزرگ و رسیده‌اش سر خم کرده بود. لیپمن توضیح می‌دهد که این گیاه تحت ویرایش ژنی قرار گرفته و میوه‌هایش به اصطلاح بدون زائده هستند. بیشتر انواع گیاهان گوجه‌فرنگی دارای یک بافت برآمده یا زائده روی ساق خود هستند، درست بالای جایی که میوه شروع به رشد می‌کند. لیپمن این طور توضیح می‌دهد که وقتی گوجه به انتهای رشد خود می‌رسد به خود می‌گوید: «من کاملا رسیده هستم، الان زمان افتادن است!» و سلول‌های این زائده یک سیگنال خودکشی دریافت می‌کنند و به این ترتیب می‌میرند و گوجه به زمین می‌افتد.

این روشی است که طبیعت برگزیده تا دانه‌های گوجه‌فرنگی پخش شوند. اما وجود این زائده برای صنعت تولید محصولات کشاورزی مانند خار است؛ چون هنگام برداشت مکانیزه‌ی گوجه‌فرنگی، این بخش باقی مانده از ساقه‌ی گیاه داخل میوه‌ها فرو می‌رود. پیش از این و قبل از معرفی ابزار کریسپر، گوجه‌های بدون زائده بار آورده شده و به مرحله‌ی تولید صنعتی رسیده‌ بودند؛ اما متاسفانه اغلب این نوع گیاهان دارای جهش‌های ژنتیکی ناخواسته می‌شوند. اما امروزه به لطف ابزار ویرایش ژنی از بروز تبعات ناخواسته‌ی بارآوری و پرورش انواع جدید گیاهان به روش سنتی اجتناب می‌شود. لیپمن در این مورد می‌گوید:

حالا ما می‌توانیم به‌طور مستقیم به سراغ ژن مسئول زائده برویم و آن را به‌صورت مولکولی قیچی کنیم، یعنی باعث یک جهش ژنتیکی شویم. و این ویژگی بدون زائدگی در هر نوع گیاهی که بخواهید را مهیا می‌کند.

در ادامه لیپمن گیاهانی از جنس فیسالیس پرونوسا (Physalis pruinosa) نشان می‌دهد. این گیاه از خویشاوندان توماتیلو (Tomatillo) است که میوه‌های کوچک و آبداری دارد و به گیلاس زمینی معروف است. این گیاه هیچ‌گاه اهلی نشده بود و لیپمن نوع وحشی این گیاه را هیولا می‌نامد. این گیاه بلند، در هم تنیده و دارای خار زیاد است که هر بار تنها یک عدد میوه‌ی کوچک ثمر می‌دهد. در نزدیکی آن گیاه فیسالیس قرار داشت که دانشمندان یک جهش ژنتیکی با نامخود هرسی در آن ایجاد کرده بودند. این گیاه نسبت به گیاه قبلی کوتاه‌تر و کم‌پشت‌تر بود و دارای چند میوه‌ی رسیده بود. لیپمن یک گیلاس زمینی از یکی از این گیاهان جهش یافته چید و آن را به من تعارف کرد.

لیپمن گفت: «اول آن را بو کن. از بوی آن لذت ببر.» بوی جالب و تا حدی استوایی داشت. آن را در دهانم گذاشتم و با اولین گاز زدن ترکیبی از طعم‌های مختلف را احساس کردم. این میوه هم مانند تمام خویشاوند خود یعنی گوجه‌فرنگی، طعمی مرموز داشت و با گذر زمان ترکیبی از طعم‌های ترشی و شیرینی در دهان شما ایجاد می‌کند. ترکیبات بخارشدنی آن باعث پیجیدن رایحه‌ی آن در دهان و بینی شما می‌شود و لذت خودرن میوه را بیشتر می‌کند. لیپمن گفت: «همین الان یک میوه‌ی جهش‌یافته خوردی. اما زیاد نگران نباش.»

همانند اکثرا دانشمندان، لیپمن نیز معتقد است که خوردن محصولاتی که ویرایش ژنی شده‌اند هیچ اشکالی ندارد. اما لبخند موذیانه‌ی او هنگام گفتن نگران نباش حاکی از تایید این موضوع است که دیدگاه همه‌ی دانشمندان مشابه دیدگاه او نیست. در سال‌های اخیر نگرانی‌های زیادی در مورد تغییرات ژنتیکی در گیاهان و محصولات کشاورزی ایجاد شده است. محصولات اصلاح ژنتیکی‌شده یا ترنس‌ژنیک (ترا‌ریخته) هم‌چون سویا و ذرت مدت‌هاست که به صنعت غذاهای فرآوری‌شده، محصولات دامی و سوخت‌های زیستی نفوذ کرده‌اند، با این حال نزاع بین طرفداران و مخالفان این نوع غذاها جامعه‌ی آمریکا و دیگر کشورها را دو پارچه کرده‌ است.

معرفی ابزار انقلابی کریسپر، شاید این جدال را تشدید نکرده باشد، اما قطعا بُعد دیگری به آن اضافه کرده است. اکثر گیاهانی که تا امروز ویرایش ژنتیکی شده‌اند از طریق حذف برخی ژن‌ها یا به عبارتی دیگر جهش ژنی ایجاد شده‌اند. در نسل اول ویرایش ژنی گیاهان، ژن‌های جدید از گونه‌های دیگر معرفی نمی‌شدند؛ بلکه برخی ژن‌های یک محصول حذف می‌شدند. اما اکنون پیشرفت و تنوع روش‌های ویرایش ژنی به نگرانی‌ها از جمله نگرانی از آلایندگی محیط‌زیست افزوده است.

اگر بخواهیم دقیق‌تر صحبت کنیم، دانشمندان این گونه استدلال می‌کنند که چون ویرایش ژنی تنها مختص به حذف ژن‌هاست و نه اضافه کردن آن‌ها، بنابراین این گونه اصلاح ژنتیکی شبیه جهش‌های ژنی سنتی است که از طریق فرآیندهای سنتی کشاورزی انجام می‌شده است. شاید این استدلال منتقدان را آرام نکند، اما ظاهرا قانون‌گذاران فدرال را قانع کرده است. محصولات سویا و سیب‌زمینی که اصلاح ژنتیکی شده‌اند، هم اکنون در ایالات متحده کشت می‌شوند و در ماه مارس همین سال میلادی (فروردین) وزارت کشاورزی امریکا اعلام کرد:

محصولاتی که از طریق تغییر ژنی دچار جهش شده‌اند هیچ تفاوتی با محصولاتی که از طریق بارآوری سنتی تولید می‌شوند ندارند و از این رو این محصولات مستلزم نظارت مقرراتی نیستند.

غذای نسل های آینده بشر چگونه تامین می‌شود؟

سوالات بزرگی درمورد آینده‌ی صنعت غذای دنیا وجود دارد. چگونه می‌توان ۹ میلیارد انسان کرهزمین را سیر کرد، چگونه در وضعیتی که وضعیت آب‌وهوای مناطق مختلف زمین دچار ناپایداری کم‌سابقه شده است می‌توان کشاورزی کرد، چگونه می‌توان در شرایطی که عموم مردم بیش از پیش نگران دخالت تکنولوژی در سفره‌ی غذای خود هستند گیاهان مقاوم و غذاهای مغذی تولید کرد.

دانشمندان حوزه‌ی گیاه‌شناسی از ابزارهایی همانند کریسپر و تکنولوژی‌های مشابه دیگر برای شکل‌دهی دوباره به صنعت غذا استفاده می‌کنند. آن‌ها با ویرایش ژن گندم سعی می‌کنند گلوتن آن را پایین بیاورند، سویا را ویرایش می‌کنند تا روغن سالم‌تری تولید شود، سیب‌زمینی را ویرایش می‌کنند تا نگه‌داری آن راحت‌تر و بی‌دردسر‌تر شود و تولید مواد سرطان‌زا هنگام پخت آن کاهش یابد. پژوهشگران در آزمایشگاه‌های صنعتی و آزمایشگاه‌های آکادمیک در تلاشند تا ابزارهای جدیدی برای ویرایش ژنی توسعه دهند، بنابراین تکنولوژی اصلاح ژنتیکی محصولات کشاورزی در آینده تاثیر شدید و همه‌جانبه‌ای بر تمام آن چه که می‌خوریم خواهد داشت.

اشاره به این نکته خالی از لطف نیست که همزمان با توسعه‌ی روش‌های گوناگون برای تغییر ویژگی گیاهان زراعی، تغییراتی نیز در بازار صنایع غذاییایالات متحده رخ داده است و پس از تجمیع شرکت‌های مختلف در یکدیگر اکنون این بازار بیشتر در اختیار سه ابرشرکت قرار دارد. این ابرشرکت‌ها سرمایه‌ی لازم برای استفاده از تکنولوژی جدید را دارند. اما سوال این است: آن‌ها چه استفاده‌ای از تکنولوژی خواهند کرد؟

سویا، ذرت و سیب‌زمینی اصلاح شده به راحتی جذب بازار و زنجیره‌ی غذایی می‌شوند؛ اما در مورد گوجه‌فرنگی موضوع کمی پیچیده می‌شود. اصلاح این محصول یک علامت سوال بزرگ قرمز رنگ در برابر دو طرف نزاع فعلی قرار می‌دهد. این محصول نمایان‌گر تمام قد ابعاد کشاورزی، بیولوژیکی و فرهنگی موضوع مورد مناقشه است. گوجه‌فرنگی، محصولی که خانواده‌ها در حیاط خود می‌کارند، عروس بازار کشاورزان، الماس حیاط‌های پشتی و یکی از غذاهای اصلی گیاه‌خواران است. گلخانه‌ی لیپمن نشان می‌دهد که چطور ویرایش ژنتیکی برخی از ویژگی‌های این محصول را تغییر داده است. لیپمن بوته‌هایی دارد که زودتر گل می‌دهند، یا بوته‌هایی که به نور خورشید حساس نیستند، گیاهانی که خود را هرس می‌کنند تا فضای کم‌تری اشغال کنند و گیاهانی که طوری می‌توان آن‌ها را برنامه‌ریزی کرد که میوه‌ی آن‌ها در مکان‌های مشخصی از ساقه رشد کنند.

 

منبع: زومیت

ادامه مطلب ...

رمزگشایی از تروپوالاستین، عامل انعطاف‌ بافت‌های زنده

رمزگشایی از تروپوالاستین، عامل انعطاف‌ بافت‌های زنده

 

ویژگی کشش که به بافت‌های زنده امکان اتساع، انقباض، کشیدگی و خم شدن در طول عمر را می‌دهد حاصل یک مولکول پروتئینی به نام تروپوالاستین است. این مولکول می‌تواند تا هشت برابر طول خود گسترش یابد و همیشه به اندازه اصلی خود بازگردد. درحال حاضر، محققان برای اولین بار، ساختار مولکولی تروپوالاستین و هم‌چنین جزئیات ساختاری آن که با بیماری‌های ژنتیکی مختلف در ارتباط است را رمزگشایی کردند.

تروپوالاستین مولکول پیش‌ساز الاستین است که همراه با میکروفیبریل‌ها، برای انعطاف‌پذیری بافت‌هایی از جمله پوست، ریه‌ها و عروق خونی ضروری است. این مولکول بسیار پیچیده است و از ۶۹۸ اسیدآمینه به صورت متوالی تشکیل شده و پر از نواحی آشفته است، بنابراین کشف ساختار آن یک چالش بزرگ برای علم بوده است.

این مطالعه نشان داد که چگونه جهش‌های مختلف بیماری‌زا در یک ژن واحد که شکل‌گیری تروپوالاستین را کنترل می‌کنند، سختی مولکول و پاسخ‌های پویای آن را تغییر می‌دهند و در نهایت می‌توانند به طراحی درمان‌ها و اقدامات مقابله‌ای برای این شرایط کمک کنند. دیگر جهش‌های مصنوعی القا شده، می‌توانند برای درک بهتر عملکرد بخش خاصی از ژن متأثر از این جهش مورد استفاده قرار گیرند.

علاوه بر ایجاد خاصیت کششی، این مولکول نقش کلیدی در سیگنالینگ و چسبندگی سلولی دارد که بر فرآیندهای سلولی تأثیر می‌گذارد که از طریق تعامل با توالی‌های خاص درون مولکول القا شده‌اند.

این مطالعه هم‌چنین تغییرات خاصی در مولکول تروپوالاستین را بررسی می‌کند که ناشی از جهش‌هایی است که به بیماری‌های شناخته شده‌ای مانند cutis laxa مربوط می‌شود، که در آن پوست فاقد انعطاف پذیری است و به راحتی آویزان می‌شود. یک جهش نقطه‌ای در ارتباط با بیماری باعث تغییراتی در مولکول می‌شود که پیامدهایی را به همرا دارد؛ مکانیسم بیماری عمدتاً ناشی از تغییر در مقیاس مولکولی است.

روش مورد استفاده برای بازتولید ساختار مولکول تروپوالاستین شامل یک روش مبتنی بر مدل‌سازی و شبیه‌سازی پویای مولکولی است. به گفته محققان، در حالی که این رویکرد برای مطالعه ساختارهای ساده‌تر مولکولی مورد استفاده قرار گرفته است، این اولین باری است که ما نشان دادیم می‌توان آن را برای یک مولکول بسیار ناهماهنگ مانند تروپوالاستین استفاده کرد.

تکنیک‌هایی که استفاده می‌شود می‌تواند برای درک سایر مولکول‌های بزرگ و پیچیده به کار گرفته شود. به‌طورکلی، این رویکرد برای مولکول‌های بزرگ با درجه بالایی از آشفتگی قابل اجرا است و براساس برخی تخمین‌ها، نیمی از پروتئین‌های بدن شامل نواحی با درجه بالای آشفتگی است. این امر می‌تواند یک چارچوب بسیار قدرتمند برای جستجوی در بسیاری از سیستم‌های بیولوژیک باشد.

 

منبع: زیست فن

ادامه مطلب ...
sigma-aldrich iran

معرفی روش جدید کریسپر اسکیپ

معرفی روش جدید کریسپر اسکیپ

 

sigma-aldrich iran

sigma-aldrich iran

تکنولوژی ویرایش ژنی کریسپر تحولات زیادی در بسیاری از حوزه‌های علمی ایجاد کرده‌ است و البته با تکنیک جدیدی که دانشمندان معرفی کرده‌اند، اهمیت آن می‌تواند از این هم بیشتر شود؛ تکنیکی جدیدی که می‌تواند از روی قسمت‌هایی از ژن پرش کند. از روش جدید که با عنوان روش کریسپر-اسکیپ (CRISPR-SKIP) نامیده می‌شود، می‌توان برای کنترل چگونگی بیان و تنظیم ژن‌ها استفاده کرد. برای درمان بیماری‌هایی که در اثر جهش در ژنوم ایجاد می‌شوند مانند دیستروفی ماهیچه‌ای دوشن و بیماری هانتینگتون، این روش می‌تواند ارزشمند باشد. پابلو پیرز پینرا یکی از اعضای این گروه علمی می‌گوید:

با فرض مشکلات همراه با روش‌های سنتی ویرایش ژن مبتنی بر شکستن DNA، لازم است ابزارهای بهینه‌سازی برای انجام اصلاح ژن را نیز پیدا کنیم. این تکنیک جدید راه خوبی است؛ زیرا می‌توانیم یک ژن را بدون شکستن DNA ژنومیک تنظیم کنیم.

اساس تکنیک معمول CRISPR-Cas9، مورد هدف قرار دادن یک قطعه DNA از یک ژن خاص، شکستن DNA در آن نقطه و اتصال دوباره‌ی آن توالی‌ها به شکلی متفاوت است. این کار چیزی شبیه استفاده از یک جفت قیچی مولکولی است. این روش تاکنون موفقیت‌های زیادی حاصل کرده‌است، ولی کامل نیست: شکستگی‌های DNA ممکن است هدف خودشان را گم کنند و DNA شکسته‌شده ممکن است به کروموزوم‌های متفاوتی متصل شود و این امر منجر به ایجاد جهش‌های پیش‌بینی‌نشده خواهد شد.

آنچه تکنیک کریسپر-اسکیپ انجام می‌دهد این است که قطعه‌های خاصی از کدهای ژنی با ناماگزون‌ها را به‌عنوان فاصله یا جای خالی علامت‌گذاری می‌کند. زمانی که سلول، ملکول RNA را از روی ژن رونویسی می‌کند که به پروتئین تبدیل شود، آن اگزون‌ها نادیده گرفته خواهند شد.مایکل گاپینسکی یکی از پژوهشگران در این‌ باره توضیح می‌دهد:

زمانی که سلول با اگزون به‌عنوان DNA بدون کد رفتار می‌کند، آن اگزون‌ وارد RNA بالغ نمی‌شود و این به‌طور موثر اسیدآمینه‌های مرتبط را از پروتئین نهایی حذف می‌کند. اگرچه برخی از اسیدهای آمینه ممکن است از دست بروند، پروتئین‌های حاصل می‌توانند عملکرد نرمال یا تا حدودی نرمال داشته باشند. این مورد وقتی درمورد بازیابی برخی بیماری‌های ژنتیکی مطرح می‌شود، می‌تواند مهم باشد. این تکنیک به اندازه‌ای تمیز است که بهتر از روش‌های موجود دستکاری بیان ژن عمل کند، زیرا این تکنیک، الگوی DNA را تغییر می‌دهد، معنای آن این است که تغییرات دائمی هستند و نیازی به تکرار درمان نیست.

تاکنون این روش روی نمونه‌های بافت‌های سرطانی و غیر‌سرطانی انسان و موش در آزمایشگاه جواب داده‌ است (انواع خاصی از سرطان‌ها می‌توانند با استفاده از تکنیک کریسپر-اسکیپ درمان شوند). این تکنیک باید روی موجودات زنده تست شود. پژوهشگران توانستند تغییراتی در ژن‌های تومورزا که می‌توانند موجب ایجاد تومور شوند، ایجاد کنند. این مطالعه نشان می‌دهد که به‌طور بسیار کارآمد می‌توان از روی اگزون‌ها پرش کرد و تکنیک کریسپر-اسکیپ می‌تواند از روی چندین اگزون در یک هم ژن پرش کند.

با این وجود هنوز روزهای اولیه این کار است و دانشمندان در مناطق دور از منطقه‌ی ویرایش شده، جهش‌های ژنتیکی را دیده‌اند که باید به حداقل برسد. با این حال حتی اگر تکنیک به‌طور کامل موثر نباشد، ولی باز هم می‌تواند موجب تفاوت شود. پیرز پینرا می‌گوید:

…برای مثال برای درمان موثر بیماری دیستروفی ماهیچه‌ای دوشن لازم است فقط ۵ تا ۱۰ درصد از سلول‌ها تصحیح شوند. با تکنیک کریسپر-اسکیپ در بسیاری از لاین‌های سلولی که ما مطالعه کردیم، اصلاحاتی بیش از ۲۰ تا ۳۰ درصد مشاهده شد. شاید ما بتوانیم با تکنیک‌های ویرایش مختلف کریسپر برای کمک به درمان بیماری‌ها و اجتناب از جهش‌ها، کار را به پایان برسانیم. در این زمینه روش کریسپر-استپ (CRISPR-STOP) که می‌تواند برای کوتاه کردن پروتئین با استفاده از روش بلوک کردن ژنتیکی متفاوتی مورد استفاده قرار گیرد، نیز توسط پژوهشگران مورد اشاره قرار گرفته است. در حال حاضر تمرکز کار روی بررسی میزان کارآمدی و مفیدی روش کریسپر-اسکیپ است. ما می‌خواهیم قبل از توسعه روش‌های درمانی، از اینکه این تکنولوژی برای انسان کاملا بی‌خطر است، اطمینان حاصل کنیم.

جان سونگ از دیگر اعضای گروه می‌گوید:

ما امیدواریم که پیشرفت‌های آینده در زمینه‌ی تکنولوژی‌های ویرایش ژنی، میزان اختصاصی بودن کریسپر-اسکیپ را افزایش دهد؛ به طوری که ما بتوانیم به یافتن راه‌حلی برای حل برخی از مشکلاتی که تاکنون ژن‌تراپی برای آن‌ها ممکن نبوده است، بپردازیم.

 

منبع: زومیت

ادامه مطلب ...
sigmaaldrich, sigma-aldrich

کشف روشی برای تبدیل هر نوع خون اهدایی به نوع عمومی

کشف روشی برای تبدیل هر نوع خون اهدایی به نوع عمومی

sigmaaldrich, sigma-aldrich

blood

 

در ماه جولای، صلیب سرخ آمریکا کمبود فوری خون را اعلام کرد؛ این سازمان برای کمک به تمام بیمارانی که به خون نیاز داشتند، به‌اندازه‌ی کافی خون دریافت نکرده بود. اکنون پژوهشگران دانشگاه بریتیش کلمبیا راهی برای مقابله با این مشکل پیدا کرده‌اند، حتی اگر مردم خون بیشتری ندهند: تبدیل یک نوع خون با مصرف کمتر به نوعی که هر کسی بتواند آن را دریافت کند. پژوهشگران نتایج این مطالعه را در نشست انجمن شیمی آمریکا ارائه دادند.

تفاوت گروه‌های خونی مختلف به‌علت قندهای متفاوتی است که روی سطح سلول‌های قرمز آن‌ها وجود دارد. گروه خونی نوع A، یک نوع قند دارد و گروه خونی B دارای قند نوع دیگری است؛ گروه خونی AB هر دو قند را دارا است و گروه خونی O هیچ قندی ندارد. فردی که دارای گروه خونی A است، هیچگاه نمی‌تواند از گروه خونی B ، خونی دریافت کند زیرا به علت تفاوت در نوع قند آن‌ها، سیستم پذیرنده، خون جدید را رد خواهد کرد. از آن جا که گروه خونی O هیچ قندی ندارد، هر فردی می‌تواند آن را دریافت کند، این گروه خونی به‌‌عنوان گروه خونی عمومی پذیرفته می‌شود و بنابراین بسیار مطلوب است.

در گذشته پژوهشگران فهمیده بودند که آنزیم‌های خاصی (مولکول‌هایی که موجب واکنش‌های شیمیایی می‌شوند) می‌توانند قندها را از سطح سلول‌های خونی گروه‌های خونی A، B و AB حذف کنند و آن‌ها را به نوع مطلوب‌تر O تبدیل کنند. اگرچه همانطور که خود پژوهشگران اذعان دارند، آن‌ها آنزیمی را که در این زمینه موثر و تجاری باشد، کشف نکرده‌ بودند. آن‌ها به دنبال یافتن چنین آنزیمی به روده‌ی انسان روی آوردند. پژوهشگران از قبل می‌دانستند که پوشش مجرای گوارشی، قندهایی نظیر قندهای موجود روی سطح سلول‌های خونی دارد و اینکه آنزیم‌های باکتریایی موجود در مجرای گوارشی انسان می‌توانند آن قندها را از جدار پوششی روده جدا کنند.

پژوهشگران با استفاده از این دانش، قادر به جداسازی آنزیمی شدند که می‌تواند قندها را از گروه‌های خونی A و B جدا کند؛ با این روش این آنزیم‌ها می‌توانند بسیار کارآمدتر از هر آنزیم شناخته‌شده‌ی دیگری، یک گروه خونی را به گروه خونی O تبدیل کنند. در حال حاضر پژوهشگران در حال بررسی مجدد یافته‌های خود هستند. گام بعدی آزمایش این آنزیم در شرایط بالینی است: آیا فرایند تبدیل، پیامدهای ناخواسته‌ای هم به دنبال خواهد داشت یا نه؟ انجام این آزمایش‌ها نیاز به زمان دارد اما پژوهشگران بر این باورند که این آنزیم موجب خواهد شد که در آینده هر کس نیاز به خون داشته باشد، بتواند به راحتی آن را دریافت کند.

منبع: زومیت
ادامه مطلب ...
Safir azma kian

برخی سبزیجات چگونه از ابتلا به سرطان جلوگیری می‌کنند

Safir azma kian

Safir azma kian

دانشمندان می‌گویند به دلایلی دست یافته‌اند که مشخص می‌کند چرا برخی سبزیجات از جمله کلم پیچ، بروکلی و کلم برگ ( Kale) ممکن است خطر ابتلا به سرطان‌ روده را کاهش دهد.

هیچ شکی در مفید بودن این نوع سبزیجات برای روده وجود نداشت، اما به دشواری می‌شد درباره دلایل آن جزئیاتی مفصل به دست آورد.

این گروه از دانشمندان در انستیتوی فرانسیس کریک که یک مرکز تحقیقاتی زیست‌پزشکی در لندن است، دریافتند در زمان هضم، این سبزیجات مواد شیمایی ضد سرطانی تولید می‌کنند.

نهاد تحقیقات سرطان بریتانیا هم گفته است که دلایل زیادی برای خوردن سبزیجات بیشتر وجود دارد.

با مطالعه موش‌ها و روده‌های تولید شده در آزمایشگاه، تحقیق اخیر بر چگونگی تاثیر سبزیجات بر دیواره‌های روده‌ و این که چه تغییراتی در روده‌ها ایجاد می‌کند، تمرکز داشته است.

سطح روده‌ها، مثل پوست در روندی که چهار تا پنج روز طول می‌کشد به طور مدام خود را بازسازی می‌کند..

اما این بازسازی همیشگی باید شدیدا کنترل شود، در غیر این صورت ممکن است منجر به سرطان و یا التهاب روده شود.

نتایج تحقیق جدید که در مجله پزشکی امیونیتی منتشر شده نشان می‌دهد که خانواده کلم‌ها در کنترل این روند نقشی حیاتی دارند.

دکتر استاکینگر می‌گوید یافته‌های جدید باعث به وجود آوردن خوشبینی‌هایی شده است.

پس از این تحقیق او حالا خوردن گوشت را کم کرده و سبزیجات بیشتری مصرف می‌کند.

او به بی‌بی‌سی گفت: “خیلی از توصیه‌های رژیمی به طور دوره‌ای تغییر می‌کند، این خیلی گیج‌کننده است و واضح نیست که علل و عواقب آنها چیست… فقط با گفتن این که این چیزها مفید است، به خوردن آنها قانع نمی‌شوم.”

“این مطالعه به ما مکانیزم‌های مولکولی درباره این که این دستگاه چگونه کار می‌کند، ارایه می‌کند.”

پرفسور تیم کی از نهاد تحقیقاتی سرطان بریتانیا هم می‌گوید که این تحقیقات بر روی موش‌ها نشان می‌دهد که نه تنها فیبر موجود در سبزیجاتی مثل بروکلی و کلم به کاهش خطر سرطان روده کمک می‌کند بلکه مولکول‌های این سبزیجات نیز نقش مهمی در آن دارند.

او می‌گوید: “تحقیقات بعدی مشخص خواهد کرد که آیا مولکول‌های موجود در این سبزیجات تاثیرات مشابهی در افراد هم دارند یا نه، اما در عین حال دلایل زیادی برای مفید بودن مصرف بیشتر سبزیجات وجود دارد.”

ادامه مطلب ...