X
تبلیغات
هسته علمی ژنتیک بسیج دانشجویی - زيست سلولي

هسته علمی ژنتیک بسیج دانشجویی

genetic students of shahrekord university

ميتوكندري

ميتوكندري

نام میتوکُندری ترکیبی است از دو واژه یونانی Mito به معنای رشته و chondrion به معنی دانه. چون این اندامک اغلب رشته‌ای یا به صورت دانه‌های کوچک در سیتوپلاسم همه سلولهای یوکاریوتی وجود دارد.میتوکندری‌ها در تمام یاخته‌های دارای تنفس هوازی به جز در باکتری‌ها که آنزیم‌های تنفسی آنها در غشای سیتوپلاسمی جایگزین شده‌اند وجود دارند. این اندامک‌ها، نوعی دستگاه انتقال انرژی هستند که موجب می‌شوند انرژی شیمیایی موجود در مواد غذایی با عمل فسفوریلاسیون اکسیداتیو، به صورت پیوندهای پرانرژی فسفاتATP) ذخیره شود. 

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه 18 فروردین1389ساعت 8:38  توسط باران  | 

پروتئینها

پروتئین ، یک نوع ماده زیستی می‌باشد که از زیر واحدهایی به نام اسید آمینه تشکیل یافته و دارای تقسیم بندیهای مختلفی می‌باشد که هر کدام از این تقسیم بندیها ، سعی دارند پروتئینها را از یک جهت خاص بررسی کنند.

مفاهیم کلی

پروتئینها از مولکولهای اساسی سلولها هستند که بیش از نیمی از وزن خشک آنها را می‌سازند. در ساختار همه اندامکها و اجزای فعال سلولها یافت می‌شوند و در ساخت و کار آنها نقش بنیادی دارند. بخش مهمی از ساختار غشای سلول و اندامکها ، اسکلت سلولی ، اتصالهای سلولی از پروتئینهای ساختاری (ساختمانی) متنوعی تشکیل شده است. پروتئینهای آنزیمی ابزار کار سلول سلولند و در انجام واکنشهای بیوشیمیایی سلولها به عنوان کاتالیزور ضرورت دارند. برخی پروتئینها عمل دفاعی دارند (پادتنها) و برخی در اعمال مهم زیستی دیگری نقش دارند.


تصویر



برای مثال ، هموگلوبین و هموسیانین انتقال گازهای تنفسی را انجام می‌دهند و یا سیتوکرومها انتقال الکترونها و پدیده‌هایی از اکسایش و کاهش را عهده‌دار هستند. برخی هورمونها ، ساختار پروتئینی دارند مثل انسولین و بسیاری از مولکولهایی که به عنوان نشانه در برقراری ارتباطهای درون سلولی و بین سلولی عمل می‌کنند، ساختار پروتئینی دارند. پروتئینها مواد اصلی لازم برای رشد و ترمیم سلولها هستند و در موارد لزوم برای تامین انرژی مورد نیاز سلولها نیز مصرف می‌شوند.

تقسیم بندی پروتئینها از نظر عمل

نقش آنزیمی یا کاتالیزوری

آنزیمها پروتئینهایی هستند که یک یا چند محل ویژه به نام جایگاههای فعال دارند. ماده زمینه‌ای یا همان سوبسترا ، به این جایگاهها متصل می‌شوند در نتیجه ، سوبسترا از نظر شیمیایی تغییر پیدا کرده و به یک یا چند محصول تبدیل می‌شود. آنزیمها واکنش را تا رسیدن به حالت تعادل ، تسریع می‌کنند. آنزیمها آنقدر موثراند که ممکن است یک واکنش را 108 تا 1011 بار سریع‌تر ، از حالت غیر کاتالیزوری به انجام برسانند. آنزیمها تا حد زیادی برای سوبسترای خود اختصاصی هستند و اغلب مولکولهایی که نزدیک بهم هستند یا تفاوت کمی دارند نمی‌پذیرند.

ساختمانی

پروتئینها در قسمتهای مختلفی از سلول مثل غشای سیتوپلاسمی ، دیواره سلولی ، غشای اندامکها ، در ساختمان تاژک و مژک ، و در ساختمان پروتئینهای مربوط به اسکلت سلولی مثل میوزین ، اکتین ، کلاژن ، ریزرشته‌ها و ... شرکت دارند. بطوری که اگر ساختمان یک پروتئین خاص دگرگون شود مثلا کلاژن ، باعث دگرگونی شکل سلولهای ماهیچه‌ای می‌گردد و همین مقدمه‌ای برای بیماریهای ماهیچه‌ای خواهد بود.

پروتئینهای ناقل یا حامل

هر پروتئین ناقل ، طوری ساخته شده است که حمل و نقل گروه بخصوصی از مولکولها مثل یونها ، قندها و اسیدهای آمینه را بر عهده دارد. برای مثال ، در برخی باکتریها در برخی پروتئینهای غشایی آنها ، جهش ژنی بوجود آمده است و در نتیجه ، انتقال گلوکز صورت نمی‌گیرد. در انسان نیز بیماریهای خاص در این رابطه دیده شده است مثلا بیماریهای ارثی که حمل و نقل موارد بخصوصی را در کلیه و یا روده‌ها یا هر دو مختل می‌سازند. این پروتئینهای ناقل ، مانند آنزیمهای متصل شده به غشا و همانند پدیده اتصال آنزیم به سوبسترا عمل می‌کنند بطوری که هر پروتئین ناقل دارای یک یا چند نقطه اتصال اختصاصی است.

هورمونی

هورمونهای مترشحه از هیپوفیز ، پانکراس ، پاراتیروئید از نوع پروتئین می‌باشند. این هورمونها از نظر فعالیت فیزیولوژیک و ساختمان شیمیایی باهم فرق دارند. هورمونهای پروتئینی در مقایسه با غیر پروتئینها ، وزن زیادتری دارند. ساختمان این نوع هورمونها ، از نانوپپتید گرفته تا کمپلکس گلیکوپروتئینی فرق می‌کند. از آنجمله می‌توان به هورمونهای پانکراس مثل انسولین ، گلوکاگون ، سوماتواستاتین و یا هورمونهای هیپوفیزی مثل هورمون رشد و پرولاکتین اشاره کرد.



تصویر

تقسیم بندی پروتئینها از لحاظ ساختمان آنها

ساختمان اول

که عبارتست از تسلسل اسیدهای آمینه و ایجاد پیوندهای آمیدی و دی‌سولفیدی. پس در ساختمان اول ، فقط پیوند کوووالان وجود دارد.

ساختمان دوم

این ساختمان به فضای قرار گرفتن واحدهای اسید آمینه که در کنار هم که به صورت خطی چیده شده‌اند، اشاره دارد. برخی از این چیده شدنها حالت منظم و پریودیک دارند مثل هلیکس α و صفحه چین‌دار β .

ساختمان سوم

به ارتباطات باقیمانده‌های اسید آمینه‌هایی که از هم دورند اطلاق می‌شود. بطوری که ایجاد ساختمان سه بعدی را می‌کند که پایدارترین ، ساختمان پروتئینها می‌باشد.

ساختمان چهارم

پروتئینهایی که از چند زنجیره پلی پپتیدی تشکیل شده‌اند علاوه بر ساختمانهای فوق ، دارای ارگانیزاسیون دیگری نیز می‌باشند. هر زنجیره پلی پپتیدی در پروتئین یک واحد (subunit) نامیده می‌شود. ساختمان چهارم ، به چگونگی چیده شدن این واحدها در کنار هم گفته می‌شود. هر زیر واحد از زیر واحد دیگر ممکن است متفاوت باشد مثلا در ایمنوگلوبین G (مولکول آنتی بادی اصلی در پلاسما) شامل دو زنجیره L (سبک) و دو زنجیر H (سنگین) می‌باشد.

تقسیم بندی پروتئینها از لحاظ ترکیب ساختمانی آنها

پروتئینهای ساده

پروتئینهایی هستند که از هیدرولیز آنها فقط اسیدهای آمینه بدست می‌آید و خود به دو دسته یعنی پروتئینهای کروی و رشته‌ای تقسیم می‌شوند.
  1. پروتئینهای کروی
آنهایی هستند که مولکول آنها دارای شکل کروی یا بیضی بوده و در آب و محلولهای نمکی رقیق محلول‌اند و مهمترین آنها عبارتند از: آلبومین ، گلوبولینها ، هیستونها ، پروتامینها. آلبومین در سلولهای مختلف وجود دارد و به آلبومین داخل خون ، آلبومین سرم گویند که مقدارش نسبت به پروتئینهای دیگر سرم ، بیشتر است. از نقشهای این پروتئین تنظیم فشار اسمزی خون و نقل و انتقال مولکولهای کوچک مقل اسیدهای چرب و برخی از هورمونها می‌باشد. این پروتئین بوسیله سلولهای کبدی ساخته می‌شود.

در خون انسان چند نوع گلوبین وجود دارد که آنها را به صورت گلوبینهای α و β و δ تقسیم می‌کنند. که هر کدام وظیفه خاصی دارد مثلا نوع β ، حمل یونهای فلزی مثل Fe را انجام می‌دهند. هیستونها ، در هسته سلول یافت می‌شوند و به 5 نوع تقسیم می‌شوند. که در بین گونه‌ها ، یکسان می‌باشد. این پروتئین به این دلیل که اسید آمینه بازی زیادی دارد دارای خاصیت بازی می‌باشد. پروتامینها نیز مثل هیستون در هسته و در اجتماع با اسیدهای نوکلئیک یافت می‌شود و مثل هیستونها ، بازی هستند.
  1. پروتئینهای رشته‌ای
پروتئینهایی هستند که از مولکولهای خیلی طویل رشته مانند ساخته شده‌اند و می‌توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد. دسته اول که در محلولهای نمکی غلیظ محلول‌اند و دسته دوم که کاملا غیر محلول بوده و به آنها اسکلرو پروتئین گویند. در مورد پروتئینهای محلول دو مثال عمده ، فیبرینوژن (از اجتماع این در خون ، فیبرین بوجود می‌آید و همین موجب انعقاد خون می‌شود) و میوزین و اکتین (پروتئینهای انقباضی) را نام می‌برند.

در مورد پروتئینهای غیر محلول به کلاژن ، کراتین و فیبروئین اشاره می‌کنند. کلاژن در بدن جانوران فراوان بوده و در پوست ، غضروف و قرنیه چشم به مقدار زیاد یافت می‌شود کراتین نیز در مو ، ناخن و چشم یافت می‌شود در رشته‌های خیلی طویلی را ایجاد می‌کند. فیبروئین ، پروتئین رشته ابریشم است و مقاومت مکانیکی آن بسیار زیاد است.



تصویر

پروتئینهای ترکیبی

این نوع پروتئینها ، علاوه بر زنجیر پلی پپتیدی یک قسمت غیر پروتئینی به نام ریشه پروستتیک دارند و فعالیت زیستی آنها اغلب مربوط به این ریشه اضافی است این دسته از پروتئینها عبارتند از:
  1. کرموپروتئینها: رنگی می‌باشند و شامل پروتئینهای مهمی مثل سیتوکرومها ، کاتالاز ، پراکسیداز و هموگلوبین و میوگلوبین (پروتئین ناقل O2 و HCO2- در خون و در ماهیچه) می‌باشند.

  2. لیپوپروتئینها: پروتئینها با لیپیدها پیوند شده مولکولهای درشتی با وزن مولکولی خیلی بالا را ایجاد می‌کنند. مهمترین قسمتی از سلول که دارای لیپوپروتئین است غشای سلول و غشای اندامکهای آن می‌باشد.

  3. گلیکوپروتئینها: بیشتر پروتئینها حتی برخی از پروتئینهایی که جزء پروتئینهای ساده طبقه بندی کردیم، در ساختمان خود شامل یک یا چند مولکول قندی می‌باشند که با پیوندهای کووالان با آنها ترکیب شده‌اند. مثل آلبومین تخم مرغ و گاماگلوبینها. این قند ممکن است گلوکز ، گالاکتوز ، مانوز و یا ترکیبات دیگر قندی باشد.

  4. فسفوپروتئینها: این پروتئینها در مولکول خود دارای ریشه‌های اسید فسفریک هستند. یک نمونه از کازئین شیر می‌باشد که در حقیقت یک فسفوگلیکوپروتئین می‌باشد و یا فسفوپروتئین زرده تخم مرغ ، که بویژه بوسیله کبد پرندگان سنتز می‌شود و دارای مقدار زیادی فسفر است.

چشم انداز بحث

با پیشرفت در تکنولوژیهای زیستی احتمال کشف پروتئینهای جدید که به یکی از این دسته‌ها تعلق داشته باشد و یا ممکن است حتی گروه خاصی را تشکیل دهد، وجود دارد. اما چرا نیاز به پروتئینهای جدید می‌باشد؟ در مسیر تکامل ، تجلی یکسری از پروتئینها در طول یک دوره زمانی بلند ، خاموش و تجلی انواع جدیدی شروع می‌شود. همچنین ، مطمئنا در عالم حیات ، پروتئینهایی در مقدارهای بسیار کوچک و شاید اعمال بزرگ وجود دارند که تا حال علم زیستی ، موفق به کشف آنها نشده است.
+ نوشته شده در  جمعه 9 مرداد1388ساعت 14:55  توسط H-E-G  | 

ساختار اسیدهای آمینه

دیدکلی

پروتئینها ، زنجیره‌های خطی یا پلیمرهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسید آمینه‌ها ، حروف الفبایی پروتئینها را تشکیل می‌دهند و چون امکانات بالقوه نامحدودی در طرز توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئینها وجود دارد، از اینرو انواع بی‌شماری از پروتئینها نیز می‌توانند وجود داشته باشند.

اختلاف هر اسید با سایر اسیدهای آمینه ، در زنجیره جانبی هر یک از اسیدهای آمینه است. اسیدهای آمینه در آغاز تشکیل زمین ، به همراه سایر مواد آلی پیدا شدند. اسیدهای آمینه‌ای که در حضور پرتوهای فرابنفش بوجود آمدند، گوناگونی بسیار داشته‌اند. اما به دلایلی ناشناخته تنها بیست اسید آمینه ، آن هم از نوع L ، در یاخته زنده کاربرد پیدا کرد.



تصویر

ساختار اسیدهای آمینه

هر اسید آمینه ، از یک کربن نامتقارن به نام کربن آلفا تشکیل یافته است که با چهار گروه مختلف کربوکسیل (COOH) اتم هیدروژن ، گروه آمینه بازی (NH2-) و یک زنجیره غیر جانبی (R-) پیوند برقرار می‌کند. ریشه R ممکن است یک زنجیره کربنی و یا یک حلقه کربنی باشد. عوامل دیگری مانند الکل ، آمین ، کربوکسیل و نیز گوگرد می‌توانند در ساختمان ریشه R شرکت کنند. زنجیره جانبی خود چندین اتم کربن دارد و آنها را به ترتیبی که از کربن آلفا ، فاصله می‌گیرند، با حروف بتا (β) ، گاما (γ) و دلتا (δ) نشان می‌دهند.

اگر در حالی که عامل COOH روی کربن آلفا قرار داد عامل NH2 روی کربنهایی غیر آلفا قرار گیرد. نوع اسید آمینه به β ، γ یا δ تغییر خواهد کرد. اسیدهای آمینه آزاد به مقدار بسیار ناچیز در سلولها وجود دارند. بیشتر اسیدهای آمینه آلفا در سنتز پروتئین شرکت می‌کنند، در صورتی که اسیدهای آمینه بتا ، گاما و دلتا واسطه‌های شیمیایی هستند. بیشتر اسیدهای آمینه در PH هفت به صورت دو قطبی در می‌آیند یعنی گروه NH2 پروتون می‌گیرد و گروه COOH هیدروژن خود را از دست می‌دهد و به صورت –COO- در می‌آید.

ایزومری در اسیدهای آمینه

مطابق قرار داد اگر ساختمان فضایی یک اسید آمینه را در نظر بگیریم، چنانچه عامل NH2 که به کربن آلفا متصل است در طرف چپ باشد، می‌گوییم که این اسید آمینه از نوع L است و هرگاه عامل NH2 در طرف راست کربن آلفا قرار گیرد، گوییم که این اسید آمینه از نوع ∆ است. برخلاف قندهای طبیعی که از نوع دلتا هستند، اسیدهای آمینه طبیعی همگی از نوع L می‌باشند. ایزومرها را انانتیومر می‌گویند.



تصویر

انواع اسیدهای آمینه

منو اسیدهای آمینه

  • گلیکوکول (Gly):گلیکوکول که گلیسین نیز نامیده می‌شود و تنها اسید آمینه‌ای است که فاقد کربن ناقرینه است و در ساختمان پروتئینهایی مانند کلاژن ، الاستین و رشته ابریشم به مقدار فراوان وجود دارد.

  • آلانین (Ala): در تمام پروتئینها فراوان است.

  • والین (Val): اسید آمینه ضروری برای انسان است و به مقدار کم در بیشتر پروتئینها یافت می‌شود.

  • لوسین (Leu): اسید آمینه ضروری برای انسان بوده و در بیشتر پروتئینها به مقدار زیاد وجود دارد.

  • ایزولوسین (Ile): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کمتر از اسیدهای آمینه دیگر پروتئینها وجود دارد. ایزولوسین دو کربن ناقرینه دارد.

اسید آمینه الکل‌دار

  • سرین (Ser): اسید آمینه‌ای است که در رشته‌های ابریشم بسیار فراوان بوده و در ساختمان چربیها و پروتئینهای مرکب نیز شرکت می‌کند.

  • تره اونین (Thr): اسید آمینه الکل‌داری است که برای انسان ضروری بوده و مانند ایزولوسین یک کربن ناقرینه اضافی دارد.

اسیدهای آمینه گوگرددار

  • سیستئین (Cys): این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئینها بر عهده دارد زیرا عامل تیول (SH-) دو مولکول سیستئین در یک زنجیره پلی پپتیدی و یا دو مولکول سیستئین در دو زنجیره پلی پپتیدی با از دست دادن هیدروژن پیوند کوالان می‌سازند و در نتیجه دو مولکول سیستئین تبدیل به اسید آمینه دیگری به نام سیستئین می‌گردند.

  • متیونین (Met): متیونین از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان است که مقدار آن در پروتئینها نسبتا کم است.

دی اسیدهای منو آمینه

اسیدهای آمینه‌ای هستند که دارای یک آمین و دو عامل کربوکسیل هستند و به اسید آمینه اسیدی مشهورند.
  • اسید آسپارتیک (Asp): در پروتئینها به مقدار زیاد یافت می‌شود. اسیدیته این اسید آمینه زیاد است.

  • اسید گلوتامیک (Glu): مقدار آن در پروتئین زیاد است و نقش مهم آن انتقال عامل آمین در واکنشهای بیوشیمیایی است.

اسیدهای آمینه آمیدی

این ترکیبات روی ریشه R دارای یک عامل آمیدی هستند. این اسیدهای آمینه در سنتز پروتئینها شرکت نموده و نقش مهمی را در انتقال آمونیاک دارا هستند.
  • گلوتامین (Gln)
  • آسپاراژین (Asn)



تصویر

اسیدهای آمینه دی آمین

این اسیدهای آمینه دارای یک عامل آمین اضافی هستند.
  • لیزین (Lys): این اسید آمینه برای انسان ضروری بوده و در بیشتر پروتئینها مخصوصا در بعضی از پروتئینها مانند هیستونها به مقدار فراوان دیده می‌شود. لیزین در سنتز کلاژن نیز شرکت می‌کند. ولی پس از تشکیل کلاژن ، لیزین به دلتا هیدروکسی لیزین تبدیل می‌شود.

  • آرژنین (Arg): این اسید آمینه در پروتئینهایی مانند هیستون و پروتامین بسیار فراوان است. آرژنین بسیار بازی است. گروه انتهای این اسید آمینه را که شامل سه ازت می‌باشد، گوانیدین می‌نامند.

اسیدهای آمینه حلقوی

بعضی از این اسیدهای آمینه به علت دارا بودن حلقه بنزنی ، عطری (آروماتیک) نامیده می‌شوند و برخی دیگر دارای یک حلقه هترو سیلیک هستند.
  • فنیل آلانین (phe): از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان بوده و در پروتئینها به مقدار فراوان یافت می‌شوند. در ساختمان این اسید آمینه یک حلقه بنزنی و یک زنجیر جانبی آلانین شرکت دارد.

  • تیروزین (Thr): این اسید آمینه به مقدار فراوان در پروتئینها دیده می‌شود. حلالیت آن در آب کم است. تیروزین را پاراهیدروکسی فنیل آلانین هم می‌نامند. زیرا از اکسیداسیون فنیل آلانین حاصل می‌شود.

  • تریپتوفان (Trp): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کم در پروتئینها وجود دارد.

  • هیستیدین (His): این اسید آمینه در تمام پروتئینها به مقدار اندکی وجود دارد و فقط مقدار آن در هموگلوبین نسبتا زیاد است.

  • پرولین (Pro): اسید آمینه‌ای است که در پروتئینهایی مانند کلاژن و رشته‌های ابریشم به مقدار فراوان دیده می‌شود. این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئینها به عهده دارد. در حقیقت پرولین که از حلقه ایمین مشتق می‌شود، یک اسید ایمینه است. در کلاژن تعدادی از پرولینها به هیدروکسی پرولین تبدیل می‌شود.

اسیدهای آمینه ضروری

از نظر تغذیه ، اسید آمینه‌ها را به دو دسته ضروری و غیر ضروری تقسیم می‌کنند. اسیدهای آمینه ضروری ، اسیدهای آمینه‌ای هستند که سلولها قادر به سنتز نیستند، در صورتی که اسیدهای آمینه غیر ضروری توسط سلولها از سایر مواد ساخته می‌شوند. نوع اسیدهای آمینه ضروری در نزد گونه‌های مختلف جانداران متفاوت است
+ نوشته شده در  پنجشنبه 1 مرداد1388ساعت 14:51  توسط H-E-G  | 

مشاهده میتوز در مریستم ریشه

برای مشاهده میتوز در مریستم ریشه ییاز طبق مراحل زیر عمل کنید:
۱- ریشه های ۱ سانتی ییاز را جدا کنید.

۲-آنها را به مدت ۱۲ ساعت در محلول فیکساتور AA (حاوی ا نسبت اسید استیک و ۳ نسبت الکل) قرار دهید.

۳-ریشه ها را به ترتیب (هر یک به مدت ۲۰ دقیقه ) در محلولهای ۲۰ ۵۰ و ۷۰ درجه الکل قرار دهید.

۴-با تیغ ، مریستم را جدا کرده و بر روی لام قرار دهید.

۵- ۱ قطره اسید کلریدریک ۱ نرمال به آن اضافه کرده و ۲ دقیقه بطور غیر مستقیم حرارت دهید.

۶-یک قطره رنگ(آبی تولوئیدن یا استوکارمن ) به آن اضافه کنید و یس از اندکی حرارت، لامل را بر روی آن قرار دهید و به آرامی بافت را له کنید.

۷- با میکروسکوب مشاهده کنید.

کروموزومهای میتوز در سلولهای مریستم ریشه پیاز بصورت زیر میباشد:


+ نوشته شده در  دوشنبه 21 اردیبهشت1388ساعت 10:20  توسط باران  | 

روشهای الکتروفورز در بیولوژی مولکولی

روشهای الکتروفورز در بیولوژی مولکولی
پس ا ز استخراج مادة ژنتیک، مرحله بعدی تفکیک آن به قطعات تشکیل دهنده و شناسایی هر قطعه می باشد. همچنین در هنگام بررسی پروتئینهای سلولی نیز نیاز به تفکیک انواع پروتئینها از هم می باشد. به سبب اینکه ماکرومولکولهای زیستی باردار هستند می توان با قرار دادن آنها در یک میدان الکتریکی ، آنها را بر اساس خواص فیزیکی مانند شکل فضایی ، وزن مولکولی و بار الکتریکی ، تفکیک کرد. برای این منظور از روشی بنام الکتروفورز استفاده می شود . روشهای مختلف الکتروفورزی برای تفکیک و مطالعه بیومولکول ها اعم از اسید های نوکلئیک یا پروتئین ها ابداع شده است که در زیر به معرفی انواع متداول آن می پردازیم.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  جمعه 18 اردیبهشت1388ساعت 10:17  توسط باران  | 

مسيرهاي پروتئوليزو نقش آنهادركنترل سيكل سلولي

مقدمه:
امروزه یکی از مسائلی که بیولوژیستها با آن درگیر هستند چگونگی کنترل تقسیم سلولی است.در مدلهای قبلی که برای سیکل سلولی ارائه شده بود فرض میشد که پروتئنهای آغازگری وجود دارند که در خلال اینترفاز جمع می شوند و هنگامیکه غلظت این پروتئینها به یک حد بحرانی برسد ، همانندسازی DNA و میتوز آغاز می شود ودر طول میتوز این آغازگرها غیرفعال شده و درنتیجه آن سلول از میتوز خارج شده و دوباره وارد چرخه سلولی میشود. این آغازگرها سایکلین های میتوزی یا MPF،(Mithose Promoting Factor) هستند.در انسا ن MPF شامل کمپلکس های سیکلین A/CDK1 وسیکلین B/CDK1 است.

در مدلهایی که امروزه برای کنترل سیکل سلولی ارئه شده است، پروتئولیز یک نقش مهم در تنظیم پیشرفت چرخه سلولی دارد.در فرایند پروتئولیز دو مساله نقش مهم دارد:
الف) فسفوریلاسیون سوبسترا(فعال کننده یا ممانعت کننده CDK) که کونفورماسیون سوبسترا را تغییر می دهد و یک سیگنال برای انجام عمل یوبی کوئیتیناسیون است.
ب) تجمع زنجیره یوبی کوئیتین بر روی سوبسترا که باعث هدف قرار گرفتن و اختصاصی شدن سوبسترا می شود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه 16 اردیبهشت1388ساعت 10:36  توسط باران  | 

پروتئین‌ها

پروتئین‌ها مواد آلی بزرگ و یکی از انواع درشت‌ملکول‌های زیستی هستند که از زیرواحدهایی بنام اسید آمینه ساخته شده‌اند. پروتئین‌ها مانند زنجیری از یک کلاف سه‌بعدی بسپارهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسیدهای آمینه مثل یک زنجیر خطی توسط پیوند پپتیدی میان گروه‌های کربوکسیل و آمین مجاور به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک پلی پپتید را بوجود بیاورند. ترتیب اسیدهای آمینه در یک بروتئین توسط ژن مشخص می‌شود. اگرچه کد ژنتیک ۲۰ تا اسید آمینه استاندارد را معرفی می‌کند، در بعضی از اندامگان‌ها یا ارگانیسم‌ها کد ژنتیک شامل سلنوسیستئین و در بعضی از آرکی‌باکتری‌ها پ یرولزین می‌باشد. گاهی در پروتئین‌ها دگرگونی بوجود می‌آید: یا قبل از انکه پروتئین بتواند به وظایفش در سلول عمل کند و یا به عنوان قسمتی از مکانیسم بازرسی. پروتئین‌ها معمولا با یکدیگر می‌پیوندند تا یک وظیفه‌ای را با یکدیگر انجام دهند که این خود باعث استوار شدن پروتئین می‌شود. چون ترتیب‌های نامحدودی در توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئین‌ها وجود دارد، از این رو انواع بی‌شماری از پروتئین‌ها نیز می‌توانند وجود داشته باشند[۱].

پروتئین‌های درون‌یاخته‌ای در بخشی از یاخته (سلول) به نام ریبوزوم توسط آران‌ای

نمایشی سه‌بعدی از ساختار میوگلوبین، که در آن مارپیچ‌های آلفا به صورت رنگی نشان داده شده‌اند. این پروتئین نخستین پروتئینی بود که ساختار آن توسط بلورنگاری پرتو ایکس تعیین شد.

 (RNA) ساخته می‌شوند.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  شنبه 12 اردیبهشت1388ساعت 11:15  توسط باران  | 

میتوکندری

 

میتوکندری بخش اول :

شرح کلی

ساختمان میتوکندری

  * غشاء خارجی

  * اتاق خارجی

  * غشاء داخلی

  * اتاق داخلی

  * اکسیزوم ( F0F1ATPase )

ژنوم میتوکندری

زنجیره انتقال الکترون

  * کمپلکس I  ( یا کمپلکس NADH دهیدروژناز یا NADH –یوبی کینون رداکتاز )

  * کمپلکس II ( کمپلکس سوکسینات دهیدروژناز )

  * کمپلکس III ( کمپلکس سیتوکروم bc1 یا یا یوبی کینون سیتوکروم C رداکتاز )

  * کمپلکس IV ( سیتوکروم C اکسیداز یا کمپلکس سیتوکروم aa3 )

 

لینک دانلود اینجا کلیک کنید حجم 1.63M 

 

 رمز: www.cmbio.blogfa.com

+ نوشته شده در  پنجشنبه 3 اردیبهشت1388ساعت 16:26  توسط H-E-G  | 

سلول بنیادی چیست؟

پژوهشگران تمایل زیادی به تولید جنین از طریق تلفیق اسپرم و تخمک ندارند. با این وجود بسیاری از آنها جنینهای بارور شده در کلینیکهای بارورسازی استفاده می‌کنند. گاهی اوقات زوجهایی که نمی‌توانند بطور طبیعی بچه‌دار شوند و می‌خواهند به شیوه مصنوعی صاحب فرزند شوند چندین جنین بارور شده تولید می‌کنند که همگی آنها مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. و جنینهای اضافی را برای انجام تحقیقات علمی اهدا کنند.

از سلولهای بنیادی می‌توان برای بازسازی سلولها یا بافتهایی استفاده کرد که بر اثر بیماری یا جراحت صدمه دیده‌اند. این نوع درمان به درمان سلولی معروف است. یکی از کاربردهای بالقوه این شیوه درمان ، تزریق سلولهای بنیادی جنینی در قلب برای بازسازی سلولهایی است که بر اثر حمله قلبی صدمه دیده‌اند. در یکی از تحقیقات ، پژوهشگران زمینه سکته قلبی چندین موش را فراهم کرده و پس از آن سلولهای بنیادی جنینی را درون قلب آسیب دیده موشها تزریق نمودند. در نهایت سلولهای بنیادی بافت ماهیچه آسیب دیده را بازسازی کردند و کارکرد قلب موشها را بهبود بخشیدند.

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 18 فروردین1388ساعت 10:10  توسط باران  | 

opoptosis

مرگ برنامه ريزي شده سلولي

در مراحل مشخصي از تكامل يك ارگانيسم چند سلولي ، بعضي از سلولها بايد بميرند. اين فرآيند كه به خوبي برنامه ريزي شده است  آپوپتوسيس (مرگ برنامه ريزس شده سلولي) نام دارد. اهميت بيولو‍ژيكي اين پديده اولين بار در مطالعاتي كه بر روي يك كرم كوچك ، C.elegans كه يك نماتد است انجام شد.اگر آپوپتوسيس اتفاق نيفتد ممكن است نقصهاي تكاملي يا سرطان اتفاق بيفتند. آپوپتوسيس در مسير خود بوسيله بسياري  از پروتئينها كنترل مي شود ، كه مي توانند منجر به شروع آپوپتوسيس يا جلوگيري از آن شوند. آپوپتوسيس مي تواند بوسيله محركهاي گوناگون خارج سلولي (مسير خارجي) يا از داخل سلول (مسير داخلي) تحريك شود. محركهاي خارجي ممكن است اشعه ، باز گرفتن يك فاكتور رشد و يا گلوكوكرتيكوئيد باشد. يك محرك داخلي ممكن است آسيب خودبخوديي در DNA سلول باشد.

پيشامدهاي سلولي آپپتوسيس

 

اولين علامت قابل مشاهده آپپتوسيس متراكم شدن كروماتين و چروك شدن سلول مي باشد. غشاي سلول چروك مي شود (غشا برامده مي شود) ، و سلول شروع به جدا شدن مي كند( هسته قطعه قطعه مي شود ، DNA تكه تكه مي شود).و بقاياي بدنه آپوپتوز شده سلول ، در فرايندي كه ليز نام دارد حل مي شوند.                                                                   

تنظيم آپپتوسيس

 

آنزیمهای کسپاز caspase (که آبشار یا کاسپاز نیز ترجمه شده) خانواده ای از پروتئازهای آسپارتات می باشند که دارای سیستئین هستند و در آپپتوسیس (مرگ برنامه ریزی شده سلولی ) نقش اصلي را ايفا مي كنند.آنها همديگر رادر يك توالي تعريف شده فعال و غير فعال مي كنند  . اتصال يك ليگاند ، Fas ، مربوط به سلولهاي T سايتوتوكسيك)  cytotoxic   (Tcellبه رسپتورFas  (كه CD95 نيز ناميده مي شود) باعث فعال شدن داخل سلولي پروتئين آداپتور يا   FADD (دومين مرگ وابسته به Fas) مي شود. بدنبال اين اتصالات ، فعال شدن پيش کسپاز 8  (procaspase 8 ) منجر به فعال شدن کسپاز 8 (caspase 8 ) مي شود. کسپاز 8 باعث آزاد شدن سيتوكروم ‍C از ميتوكندري و فعال شدن چندين کسپاز سلولي متفاوت ديگر مي شود.  در مورد کسپازها دو مسير وجود دارد در مورد سلولهاي نوع I (در تيموسيتها و فيبروبلاستها) ، کسپاز 8 مستقيما باعث فعال شدن کسپاز 3  مي شود. در سلولهاي نوع II ، از قبيل هپاتوسيتها ، کسپاز 8 باعث جدا شدن Bid كه عضوي از خانواده Bcl-2 است مي شود.

ژنوم انسان و موش داراي 13 ژن براي کسپاز (caspase) است (ژنهاي 1-12 و 14). كسپازهاي 3 و 6-10 انسان در آپپتوسيس نقش دارند ، و بقيه در التهاب مؤثرند.مسير متداول مرگ سلولي از طريق مرگ سلولي برنامه ريزي شده بوسيله p53 هدايت مي شود . پروتئين p53 در چرخه سلولي در مناطق كنترل وضعيت (check point) در صورت وجود جهش يا آسيب در DNA باعث ممانعت از تكثير سلول يا مرگ سلول مي شوند. در بيش از 50 درصد سرطانهاي دنيا جهش در پروتئين p53 يافت شده است.از اين رو p53 از جمله مهمترين اهداف ژن درماني تومور به حساب مي آيد. از ديگر تنظيم كننده هاي آپوپتوسيس اعضاء خانواده bcl-2 مي باشند.(اسم bcl از سلولهاي B لنفوما آمده كه در آن يك تومور بدخيم از لنفوسيتهاي B منشا مي گيرد كه دليل آن وجود جهش در ژن آن مي باشد.

  ژن bcl-2 يك پروتوانكوژن است و سلولها را از مرگ سلولي محافظت مي كند. (پروتوانكوژن ها : ژنهاي معمولي سلولي مرتبط با رشد , تكثير , تمايز و فعالسازي عمل نسخه برداري مي باشند.) در تعدادي از ويروسها , خانواده اي از پروتئينها به نام "مشابه bcl-2" وجود دارند كه به ويروس توانايي جلوگيري از مرگ سلولي اعطا مي كند اين امر به زنده ماندن سلول و استفاده بيشتر ويروس از آن منجر مي شود. پروتئينهاي ديگري همچون Bax در بقاي سلول نقش دارند كه در موارد تكثير بيش از حد سلول مي توان از تغيير وضعيت ژن آنها براي درمان تومور استفاده نمود.از سوي ديگر آنزيم ICE (آنزيم تغيير دهنده انترلوكين يك) باعث پيشرفت مرگ سلولي مي شود. مي بينيم كه عوامل متعددي در آپپتوسيس نقش دارند كه چرخه پيچيده اي از ارتباط بين مولكولها را ايجاد كرده اند.

+ نوشته شده در  چهارشنبه 2 بهمن1387ساعت 11:47  توسط H-E-G  | 

هسته

فهرست مطالب :

شرح کلی

ساختمان هسته شامل :

1- پوشش هسته ای

 * غشاء بیرونی

 * فضای بین دو غشاء

 * غشاء داخلی

 * منافذ هسته ای ( nuclear pore )

   ** نقل و انتقال مولکول ها بین هسته و سیتوزول ( GTP , Ran-GDP-Ran )

2- شیره هسته ( کاریولنف ، نوکلئوپلاسم )

 * گرانولهای بین کروماتینی

 * گرانولهای اطراف کروماتینی

3- اسکلت هسته‌ای

 * لامین

 * اسکلت هسته ای درونی

4- هستک

 * نقش زیستی هستک

 * مراحل تشکیل ریبوزوم

5- کروماتین

 DNA*

 * هیستون ها

 * غیر هیستون ها

RNA*  ها

                            

     لینک دانلود اینجا کلیک کنید حجم 3.1M

رمز : www.cmbio.blogfa.com

 

+ نوشته شده در  یکشنبه 1 دی1387ساعت 16:23  توسط H-E-G 

شبيه سازي چيست؟

شبيه سازي چيست؟

Imageكلون موجودی است که با ترکیب ژنتیکی همسان از یک موجود واحد مشتق شده باشد. واژه شبیه سازی توسط J.B.S.Haldane ابداع گردید و در سال 1996 اولین حیوان(گوسفند) که با استفاده از سلولهای حیوانی شبیه سازی شده بود متولد شد.در دسامبر 2002 اولین شبیه سازی انسان نوزادی به نام Eve))حوا توسط شرکت معروف clonaid گزارش گردید.

مفهوم سلول بنیادی:

سلول بنیادی در پستانداران به سلولی گفته میشود که قابلیت تقسیم شدن و تبدیل به سلول های تخصص یافته و تمایز یافته را دارا باشد.تخمک لقاح یافته این توانایی را در حد بالایی داراست، زیرا بالقوه میتواند تقسیم شود وبه صورت یک موجود زنده کامل تکوین یابد.تخمک لقاح یافته چند ظرفیتی است بدین معنی که از هر نظر توانایی رشد و تکامل را دارد..این توانایی پس از تقسیم شدن تخمک به یک یا حتی چهار سلول به قوت خود باقی بوده به گونه ای که هر کدام از سلولها پس از جدا شدن قادر به رشد و تبدیل به یک جنین کامل می باشند، از راه این فرآیند دو قلوها چند قلوها بوجود می آیند ، این چند قلوها موجودات شبیه سازی شده طبیعی هستند که دارای ساختار ژنتیک و سیتوپلاسمی یکسان میباشند پس پدیده شبیه سازی پدیده ای نو و باورنکردنی نیست و از آغاز حیات در سیاره زمین رخ داده است.
سلول های بنیادی یا stem cellدر کودکان وبزرگسالان وجود دارند. سلولهای بنیادی در مغز استخوان وبه تعداد کمتری در جریان خون هر کودک و بزرگسال یافت میشود.
سلولهای بنیادی رویانی انسان میتوانند با لقوه به صورت هر یک از210 نوع سلولی که جسم یک انسان را تشکیل میدهد رشد یابند.
در حال حاضر شبیه سازی به سه شیوه انجام میگیرد:
1. شبیه سازی رویانی 2. شبیه سازی DNA فرد بالغ 3. شبیه سازی درمانی که در این نوع شبیه سازی هدف تولید انسان به صورت کامل نیست بلکه هدف تولید سلولهای بنیادی رویانی است که برای اهداف درمانی به کار می رود .

مراحل شبیه سازی موجود زنده: Image

1. هسته زدایی از تخمک گیرنده
2. انتقال سلول دهنده به درون تخمک گیرنده توسط میکرومانیپولاتور
3. ایجاد پیوستگی بین سلول دهنده و تخمک گیرنده توسط اتاقک آمیختگی
4. کشت رویان به دست آمده در انکوباتور به مدت 5 -3 روز
5. انتقال رویان در حال رشد به داخل رحم (مادر میزبان)

به منظور تداوم بخشیدن به قابلیت حیات سلول با منجمد کردن و نگهداری آن در دمای بسیار پایین شیوه ای است که دانشمندان از سال 1700 به کار گرفته اند ، این فرآیند قابلیت حیات سلول را تا زمان نا محدودی به حالت تعلیق در می آورد. این فن آوری به طور معمول برای نگهداری semen، رویان وانواع سلول و بافت های انسان و حیوانات کاربرد دارد و سلولها میتوانند بیش از نیم قرن
قابلیت حیات خود را حفظ کنند.

مزایای شبیه سازی :

1. تولید گونه های تراریختی : به این معنی که یک گونه حامل ژنهایی از گونه های دیگر باشد ، مثلا گاوها ،گوسفندان و بزها می توانند به این طریق تولید کننده مواد لبنی دارویی باشند.مثلا آنها میتوانند شیرهایی با ویژگی های زیر تولید کنند :
- شیر حاوی فاکتور انعقاد برای درمان هموفیلی
- شیر حاوی انسولین برای درمان دیابت

2. شبیه سازی رویانی حیوان
3. شبیه سازی رویانی انسان
با پیشرفت چشمگیری که در مورد سلول های بنیادی رویان انسان حاصل شده است میتوان با کشت این سلول ها بافت ها یا اعضای مصدوم را ترمیم یا جایگزین نمود ، میتوان پوست برای قربانیان سوختگی و سلولهای مغزی و طناب نخاعی برای افرادی که از گردن به پایین فلج شده اند تولید نمود.
با استفاده از این فن آوری زوج های نابارور میتوانند بچه دار شوندو پزشکان میتوانند به جای استفاده از موادی که برای بدن جنبه بیگانه دارند ، استخوان ،چربی ، بافت همبند یا غضروف تولید نمایند.
میتوان برای افرادی که دچارسرطان خون هستند مغز استخوان تولید نمود . توصیه میشود برای افرادی که در مراحل وخیم بیماری قلبی هستند و در انتظار دریافت قلب پیوندی به سر میبرند در کنار تجویز داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی از روش پیوند سلولهای بند ناف به عنوان یک روش کمکی استفاده شود.بر این اساس این ایده در دنیا مطرح شده است که نمونه سلولهای بند ناف هر شخص در ابتدای تولد گرفته شود وبرای سالهای بعد برای خود فرد ذخیره شود. با این عمل بیمار شانس بیشتری برای زنده ماندن تا زمان دریافت قلب را خواهد داشت.این روش بویژه در بیماران کهنسال که سلولهای بنیادی مغز استخوان آنها برای پیوند کافی نیست، اهمیت بالاتری دارد که این موارد اشاره جزئی به مزایای این فن آوری است.

منابع : www.Humancloning.org

www.clonaid.com

www.stemcellreport.Htm

کتاب شبیه سازی تالیف دکتر صارمی

+ نوشته شده در  سه شنبه 26 آذر1387ساعت 10:26  توسط H-E-G 

انیمیشن

شروع
 
 
Cloning 101
 
 
Cycle Sequencing
 
 
DNA Arrays
 
 
DNA Restriction
 
 
DNA Transformation 1
 
 
DNA Transformation 2
 
Gel Electrophoresis
 
GeneChip (R)
 
How Alu Jumps
 
Model Organisms
 
Polymerase Chain Reaction
 
Sanger Sequencing
 
 
Stem Cells Lines
 
+ نوشته شده در  یکشنبه 24 آذر1387ساعت 10:22  توسط باران  | 

انیمیشن

+ نوشته شده در  یکشنبه 24 آذر1387ساعت 10:12  توسط H-E-G 

انیمیشن

انیمیشن هایی که می توانند در فهمیدن چند پروسه سلول گیاهی کمک کننده باشند.بر روی هر لینک کلیک کنید.

گلیکولیز

چرخه تری کربکسیلیک اسید

زنجیره انتقال الکترون

واکنش نوری در فتوسنتز

تثبیت کربن در فتوسنتز

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه 13 آذر1387ساعت 13:29  توسط H-E-G  |