وعده‌ها و چالش‌ها در ویرایش ژنوم انسان

ویرایش ژنوم که شامل دستکاری دقیق توالی‌های DNA سلولی برای تغییر سرنوشت سلول‌ها و ویژگی‌های موجودات زنده است، می‌تواند درک ما را از ژنتیک انسانی و درمان بیماری‌های ژنتیکی بهبود بخشد.
پس از گذشت حدود ۷۰ سال از کشف مارپیچ دورشته‌ای DNA، فناوری‌ها برای تجزیه و تحلیل توالی‌های ژنوم و الگو‌های بیان ژن در موجودات زنده پیشرفت خوبی داشته است.
کاهش و یا اصلاح جهش ناشی از بیماری‌ها، یک هدف وسوسه‌انگیز برای نجات و بهبود زندگی است و از طرف دیگر نشان‌دهنده هم‌گرایی پیشرفت‌های پزشکی و علوم مرتبط با آن است که در نهایت می‌تواند بسیاری از بیماری‌های ژنتیکی را ریشه‌کند.اگرچه ژنتیک بیماری‌های انسان اغلب پیچیده است اما برخی از شایع‌ترین اختلالات و بیماری‌های ژنتیکی ناشی از جهش‌های ژنتیکی در یک ژن است، مانند ضعف عضلانی دوشن، هانتینگتون، سیستیک فیبروزیس و کم خونی داسی شکل.
ویرایش ژنوم در راستای پیشگیری و درمان، حداقل برای برخی بیماری‌ها بین ۵ تا ۱۰ سال آینده محقق خواهد شد و این موضوع فرصتی را برای دانشمندان و متخصصین بالینی فراهم می‌کند تا با اطمینان بیشتر نتایج ایمن، مؤثر و مقرون به صرفه‌تری را پیشنهاد دهند.

ادامه مطلب ...

📝تعداد کلمات: 458
⏰زمان مطالعه:2 دقیقه و 14 ثانیه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

دوشنبه‌ها: #مقاله_هفته

✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫


📌منبع:
Nature
📌لینک مقاله:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-1978-5

کشف گیرنده انسانی جدید به نام AXL برای ویروس SARS_COV_2

بیماری همه گیر ویروس کرونا (COVID_19) یک چالش جهانی در زمینه سلامت را نشان می‌دهد. عامل بیماری‌زای سندرم حاد تنفسی (SARS_CoV_2) ، یک ویروس است که از طریق گیرنده‌ی گلیکوپروتئینی خود که Spike نامیده می‌شود به گیرنده‌ی میزبان ACE2 که بر سطح غشاء سلول وجود دارد متصل شده و از این طریق وارد بدن می‌شود. اگرچه نقش ACE2 به عنوان گیرنده SARS_CoV_2 روشن است، مطالعات نشان داده است که بیان ACE2 در بافت‌های مختلف انسان، به‌ویژه در دستگاه تنفسی، بسیار کم است. بنابراین ممکن است گیرنده‌های میزبان و یا گیرنده‌های مشترک دیگری که باعث ورود ویروس (SARS_CoV_2) به سلول‌های سیستم تنفسی شوند، وجود داشته‌باشند. در این مطالعه که در تاریخ ۸ ژانویه ۲۰۲۱ در Cell Research منتشر شده‌است، بیان می‌شود که گیرنده‌ی AXL‌ به طور اختصاصی با قسمت N_Terminal دومین گیرنده‌ی ویروس SARS_COV_2 ارتباط برقرار می‌کند. یافته های این پژوهش نشان می‌دهد که AXL یک گیرنده جدید برای SARS_CoV_2 است که ممکن است نقش مهمی در افزایش عفونت ویروسی سیستم تنفسی انسان داشته باشد زیرا با از بین بردن و یا تغییر در ساختار این گیرنده، کاهش قابل توجهی در عفونت ناشی از ویروس SARS_COV_2 مشاهده شده‌است.

ادامه مطلب...


📝تعداد کلمات: 557
⏰زمان مطالعه: 3 دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

دوشنبه‌ها: #مقاله_هفته

✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫

📌منبع:
Cell Research
📌لینک مقاله:
https://www.nature.com/articles/s41422-020-00460-y

💧چالش جهان امروز ... آب

آلودگی آب باعث افزایش روزافزون بیماری‌ها می‌شود و برای دولت‌ها، محققین و افکار عمومی یک نگرانی جهانی به حساب می‌آید. امروزه بسیاری از محققان در جهان توجه خود را به موضوع نظارت بر محیط زیست برای شناسایی آلاینده‌ها در هوا و آب متمرکز می کنند، زیرا تعداد زیادی از بیماری‌ها در جهان(حدود ۲۳٪)، مربوط به وجود آلاینده‌ها در هوا و آب است. در این زمینه، آلودگی آب یکی از موضوعات مورد نگرانی در سراسر جهان است که تلاش‌های بسیاری از طرف دولت‌ها و محققان در زمینه مقررات و فن‌آوری‌های مناسب انجام شده‌است. یافتن فناوری های قابل اطمینان و کم هزینه برای کنترل مداوم سلامت آب بسیار مهم است.

در این پژوهش که در تاریخ May 2020 در Science Direct به چاپ رسیده‌است، رویکرد جدیدی بر پایه‌ی دسته‌بندی آلاینده‌ها بر روی حسگر‌ها با استفاده از الگوریتم PCA و الگوریتم تکاملی (EC) ارائه شده‌است. با استفاده از الگوریتم PCA یک فضای سه بعدی برای تشخیص آلاینده‌ها طراحی شده و برای دسته‌بندی همان آلاینده‌ها از الگوریتم تکاملی استفاده شده‌است. این آزمایشات روی مجموعه داده وسیعی از چهار آلاینده (اسید‌استیک، آمونیاک، اسید‌فسفریک و اسید‌سولفوریک) انجام شده‌است و نتایج به‌دست آمده در این پژوهش روش پیشنهادی را تایید می‌کند به طوری که حتی یک هشدار غلط نیز در نتایج گزارش نشده‌است.

ادامه مطلب...

📝تعداد کلمات: ۶۹۷
⏰زمان مطالعه: حدود ۴ دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

دوشنبه‌ها: #مقاله_هفته

✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
📌منبع:
ScienceDirect
📌لینک مقاله:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167865520301872

🧬مهندسی پروتئین برای بهبود وتنوع در بیوسنتز فراورده‌های طبیعی


پروتئین‌هایی که در طبیعت یافت می‌شوند بیشترین استفاده را برای تولید فراورده‌های طبیعی مختلف دارند. مهندسی پروتئین به عنوان یک جعبه ابزار قدرتمند بیوتکنولوژی در توسعه مهندسی متابولیت‌های بدن ، به ویژه برای بیوسنتز فراورده‌های طبیعی ظاهر شده است. اخیراً ، مهندسی پروتئین به یک روش مورد علاقه برای بهبود فعالیت آنزیمی ، افزایش پایداری آنزیم و گسترش طیف محصول در بیوسنتز فراورده‌های طبیعی تبدیل شده است. در این مقاله که در CellPress به چاپ رسیده‌است، پیشرفت‌های اخیر و استراتژی‌های معمولی در مهندسی پروتئین را خلاصه می‌کند و نقش مهندسی پروتئین را در بهبود و تنوع بیوسنتز فراورده‌های طبیعی برجسته می کند و همچنین در مورد چشم انداز‌های آینده و دستورالعمل‌های تحقیق نیز بحث شده‌است.

مهندسی پروتئین چیست؟ در بیوسنتز فراورده‌های طبیعی، مهندسی پروتئین برای تغییر ویژگی‌های آنزیم‌ها یا حسگر‌های زیستی به منظور کارایی و پایداری بیشتر تلاش می‌کند. مهندسی پروتئین از طریق افزایش فعالیت آنزیمی، همبستگی کمپلکس‌های آنزیمی، بهبود پایداری پروتئین و مهندسی تنظیم کننده‌هایی برای غربالگری بهتر و هدفمند، بیوسنتز فراورده‌های طبیعی را بهبود بخشیده است. مهندسی پروتئین‌های موجود می‌تواند انواع مختلفی از توابع کاتالیزوری را بدست آورد. این پیشرفت‌ها طیف محصولات را گسترش داده و در نتیجه بیوسنتز فراورده‌های طبیعی را متنوع می کند.

ادامه‌ی مطلب...


📝تعداد کلمات: ۸۳۸
⏰زمان مطالعه: حدود ۴ دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

دوشنبه‌ها: #مقاله_هفته

✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫

📌منبع:
Trends in Biotechnology
📌لینک مقاله:
sciencedirect

🧫میکروب ها به عنوان حسگرهای زیستی

توانایی تشخیص بیماری در مراحل اولیه می‌تواند به ارائه‌ی درمان دقیق‌تر کمک کند. برای دست‌یابی به این توانایی، حسگر‌های زیستی که بتوانند در مراحل اولیه، بیماری را تشخیص دهند، بسیار اهمیت دارد.

پیشرفت‌هایی که تا به امروز در زمینه حسگر‌های زیستی میکروبی که با نام حسگر‌های زنده نیز خوانده می‌شوند، به صورت کلی در مقاله‌ای با نام Microbes as Biosensors در تاریخ جولای ۲۰۲۰ در Annual Review of Microbiology به چاپ رسیده‌است.

باکتری‌ها یک مخزن عظیم و تا حد زیادی استفاده نشده از پروتئین‌هایی با قابلیت حسی هستند که می‌توان از آن‌ها در طراحی و ساخت حسگر‌های زیستی استفاده کرد. به عنوان مثال این حسگر‌های زنده می‌توانند به گونه‌ای طراحی شوند که دقیقا نشانه‌های بیماری، مانند محصولات جانبی التهاب را حس کنند و با ارائه‌ی دارو‌های مورد نظر، درمانی هدفمند در محل پاسخ به‌وجود آورند. علاوه بر حس محصولات شیمیایی، حتی می‌توان حس نور، دما و فشار را نیز در این نوع از حسگر‌های زیستی میکروبی طراحی کرد.

ادامه‌ی مطلب...


📝تعداد کلمات: ۸۰۰ کلمه
⏰زمان مطالعه: حدود ۳ دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

دوشنبه‌ها: #مقاله_هفته

✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫

📌منبع:
Annualreviews

🎯حامل‌های دارویی لیپوزومی هدفمند

لیپوزوم‌ها یک بستر مناسب و منحصر‌به فرد برای انتقال دارو هستند. ساختار سطحی لیپوزوم‌ها مایع است و همین موضوع باعث می‌شود داروها، آنتی بادی‌ها، پپتید‌ها و لیگاند‌های هدف دسترسی بهتر و پویا‌تری به جایگاه فعال و گیرنده‌های سلولی داشته‌باشند.

در این مقاله که در سال ۲۰۲۱ در Nanoscale Horiz به چاپ رسیده‌است، مروری خلاصه بر سیستم‌های انتقال دارویی لیپوزومی با تاکید بر خصوصیات بیوفیزیکی لیپید‌ها یا همان چربی‌ها دارد.
انتقال هدفمند دارو به همراه بهبود اثربخشی درمانی و کاهش عوارض جانبی یکی از دغدغه‌های حرفه‌ی دارو و داروسازی می‌باشد. برای دستیابی به این هدف، طیف متنوعی از ساختار‌‌های حمل دارو در سطح نانو ایجاد شده‌است. وزیکول‌های لیپیدی مانند لیپوزوم‌ها دارای جذابیت خاصی در بین حامل‌های دارویی هستند، زیرا چربی‌ها جزء ساختار اصلی غشاء سلولی هستند و سازگاری بالایی با سلول دارند. علاوه بر این توانایی حمل انواع مولکول‌های دارویی، چه آب‌ دوست و چه آب گریز را دارند. لیپوزوم‌ها همچنین می‌توانند به دور نانوذرات معدنی و پلیمری بپیچند و آن‌ها را به راحتی از غشاء سلول عبور دهند.

تحقیقات فراوانی بر روی تحویل دارو از طریق ساختار‌های لیپوزومی انجام شده است و کماکان فعالیت و مطالعه بر روی این نوع انتقال دارو ادامه دارد تا آنجایی که به مرحله تجاری سازی هم رسیده‌است. Doxil یک نمونه از لیپوزوم‌های تجاری شده برای بارگزاری دوکسوروبیسین است که در درمان سرطان کاربرد دارد.

ادامه‌ی مطلب...


📝تعداد کلمات: ۷۷۸ کلمه
⏰زمان مطالعه: حدود ۴ دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

دوشنبه‌ها: #مقاله_هفته


✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫

📌منبع:
Nanoscale Horizons
📌لینک مقاله:
pubs.rsc.org

🧪پتانسیل سلول‌های بنیادی مشتق شده از چربی در ترمیم و بازسازی سلول‌های عصبی


سلول‌های بنیادی، درمانی امیدوار‌کننده برای بیماری‌های عصبی و همچنین بیماری‌های التهابی و ایمنی است. دهه‌ها تحقیقات پیش بالینی توانایی سلول‌های بنیادی را برای تمایز به چندین رده سلولی و استفاده در بازسازی و ترمیم در زمینه‌ نقص ایمنی و سرکوب سیستم ایمنی نشان داده‌است. این تحقیقات دانش بنیادی علمی مورد نیاز برای راه‌اندازی آزمایشات مختلف بالینی در زمینه درمان سلول‌های بنیادی در اختلالات خود ایمنی، سکته مغزی و سایر آسیب‌های بافتی فراهم کرده‌است. علی‌رغم موفقیت اولیه، بسیاری از این درمان‌های امیدوارکننده هنوز در استفاده بالینی به دستیابی موفقی نرسیده‌اند. در این مقاله مروری، که در تاریخ ژانویه ۲۰۲۱ به چاپ رسیده‌است، تحولات اخیر در استفاده از سلول‌های بنیادی به عنوان عوامل درمانی برای اختلالات عصبی و همچنین نارسایی‌های مربوط به این بیماری‌ها و چگونگی بهبود بالینی بررسی شده‌است.

به دلیل اختلالات عصبی، بار اقتصادی و اجتماعی قابل توجهی بر دوش کره زمین قرار گرفته‌است. اختلالات عصبی می‌تواند اشکال مختلفی داشته باشد و از طرق مختلف بروز کند. برای مقابله با این بیماری‌های پیچیده که در حال حاضر برای بسیاری از آن‌ها درمانی وجود ندارد، نیاز واقعی به راهکار‌های درمانی جدید دیده می‌شود. یکی از روش‌های درمانی که در حال تحقیق است، درمان مبتنی بر سلول است. سلول‌های بنیادی به خودی خود به عنوان یک درمان دیده می شوند، اما تحقیقات نشان می‌دهد که این سلول‌ها می‌توانند یک داروی مفید باشند.

ادامه‌ی مطلب...

📝تعداد کلمات: ۶۰۱ کلمه
⏰زمان مطالعه: حدود ۳ دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

دوشنبه‌ها: #مقاله_هفته

✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫

📌منبع:
https://www.researchgate.net/publication/351707445
📌لینک مقاله:
https://doi.org/10.52601/bpr.2021.200025

نمای ساختاری سه بعدی شناسایی پاتوژن توسط گیرنده‌های لکتین در پستانداران


انسان و سایر پستانداران با شناختن عوامل غیر‌خودی در برابر عوامل بیماری زای بیرونی مقاومت می‌کنند.
بدن آن‌ها چطور این کار را انجام می‌دهد؟ پاسخ در تشخیص گیرنده‌های لکتین پستانداران از گلیکان‌ها است که معمولاً در سطح عوامل بیماری‌زا یافت می شوند و ساختار شیمیایی آن‌ها خاص گونه است. بعضی از اجزای گلیکان، مانند گالاکتوفورانوز، فقط در میکروب‌ها وجود دارد و عامل اصلی است که گیرنده‌های لکتین پستانداران غیر خود را تشخیص می‌دهند. اکثر لکتین‌ها دارای مکان‌های اتصال مونوساکارید اولیه و ثانویه هستند که با هم ویژگی گیرنده گلیکان‌های میکروبی را تعیین می کنند.
چگونه گیرنده‌های لکتین پستانداران چنین گلیکان‌های برون‌زایی را از گلیکان‌های درون‌زای فراوان تشخیص می دهند؟ پاسخ توسط ساختار‌های سه بعدی و حالت‌های متقابل گیرنده‌های لکتین پستانداران ارائه شده‌است. ساختار‌های سه بعدی گیرنده‌های لکتین در بانک اطلاعات پروتئین (PDB) وجود دارد و بدین‌صورت می‌توان بررسی کرد که چگونه گلیکان توسط گیرنده‌های لکتین شناخته می‌شود.

این مقاله که در ماه May سال 2021 در Frontiers in Molecular Biosciences به چاپ رسیده‌است، می‌تواند مقدمه‌ای باشد بر دانش فعلی موجود در مورد مکانیسم‌های شناسایی پاتوژن توسط گیرنده‌های لکتین در پستانداران.

ادامه‌ی مطلب...

📝تعداد کلمات: ۵۰۸ کلمه
⏰زمان مطالعه: حدود ۴ دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

#سوژه_های_برگزیده

✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫

📌منبع:
Frontiersin

📌لینک مقاله:
NCBI

🎯نقش هیپوکسی درتوسعه سلول‌های سرطانی، رویکرد جدیدی برای درمان


هیپوکسی یا همان کاهش سطح اکسیژن یکی از ویژگی‌های مشترک تومور‌های متراکم و منسجم است و به دلیل رشد سریع تومور به‌وجود می‌‌آید. گاهی رشد تومور به‌قدری زیاد می‌شود که رگ‌های محیطی توانایی تأمین اکسیژن و مواد مورد نیاز توده سلولی را ندارند، همین امر باعث می‌شود فرایند آنژیوژنز یا رگ‌زایی فعال شود. به همین دلیل می‌توان بین هیپوکسی و متاستاز تومور رابطه برقرار کرد. زمانیکه آنژیوژنز فعال شود، رشد تومور بیشتر می‌شود، در نتیجه می‌تواند تهاجم را افزایش دهد و خطر متاستاز، افزایش بقای تومور و همچنین سرکوب سیستم ایمنی و ایجاد اختلال در درمان تومور را به همراه داشته‌باشد.

هیپوکسی این تأثیرات را با چندین مکانیسم بالقوه ایجاد می‌کند. تغییر بیان ژن، فعال سازی انکوژن‌ها، غیر فعال سازی ژن‌های سرکوب کننده تومور، کاهش ثبات ژنومی و ... از جمله این مکانیسم‌ها است.

در این مقاله مروری که در ۲۱ ژانویه سال جاری در ژورنال Cancer Cell International به چاپ رسیده‌است، راهکار‌های احتمالی برای مدیریت هیپوکسی در محیط اطراف تومور بررسی شده‌است.



ادامه‌ی مطلب...


📝تعداد کلمات: ۵۵۸ کلمه
⏰زمان مطالعه: حدود ۳ دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس


#سوژه_های_برگزیده


✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫

📌منبع:
Cancerci
📌لینک مقاله:
Cancerci

🎯کووید ۱۹و بیماری آلزایمر

سندرم حاد تنفسی (SARS-CoV-2) ویروسی با پتانسیل تهاجمی عصبی بالا است. در واقع، بیش از یک سوم بیماران علائم عصبی مانند سرگیجه و سردرد را نشان می‌دهند. با این حال، پیامد‌های عصبی درازمدت در مقایسه با تظاهرات تنفسی، قلبی عروقی و کلیوی کمتر مورد توجه قرار گرفته‌است. چندین مکانیسم برای توضیح آسیب احتمالی عصبی SARS-CoV-2 ارائه شده‌است که می‌تواند منجر به توسعه بیماری‌های عصبی از جمله بیماری آلزایمر (AD) شود. به نظر می‌رسد رابطه متقابل بین AD و COVID-19 وجود داشته باشد. از یک‌سو، این بیماران بیشتر مستعد ابتلا به AD هستند. از سوی دیگر، بیماران مبتلا به AD ممکن است مستعد ابتلا به COVID-19 شدید باشند.
در این بررسی که در تاریخ 27 فوریه 2021 در Brain Sciences به چاپ رسیده‌است، به مروری بر رابطه بینAD و COVID-19 پرداخته است، با تمرکز بر نقش نشانگر‌های زیستی، که می‌تواند ابزار ارزشمندی برای شناسایی زودهنگام بیماران COVID-19 در معرض خطر بالای AD باشد.

ادامه‌ی مطلب...


📝تعداد کلمات: ۶۳۳ کلمه
⏰زمان مطالعه: حدود ۳ دقیقه

📝تهیه و تنظیم: #فاطمه_محمدی
دانشجوی دکتری #بیوفیزیک آزمایشگاه #بیوانفورماتیک دانشگاه #تربیت_مدرس

#سوژه‌های_برگزیده

✅کانال بیوانفورماتیک ایران
وب سایت:
🌐https://www.codecool.ir
اینستاگرام
@codecool_bioinformatics🌟
تلگرام:
@Iran_Bioinformatics💫

📌منبع:
https://www.mdpi.com
📌لینک مقاله:
https://www.mdpi.com/2076-3425/11/3/305/pdf