DNA

دزاکسی ریبو  نوکلئیک اسید، یا "دِی، اِن، اِی" ماده ای است که در سلول های هر موجود زنده ایی وجود دارد، امّا موجودات زنده نوع متفاوتی از   DNAدارند. نوع خاصّی از  DNA در سلول های موجودات وجود دارد. این   DNAهمه عواملی را که از والدین به ارث می رسند، با قدرت حفظ می کند و با دقّت بالا منتقل می نماید.

مهندسي ژنتيك چيست؟.

مهندسی ژنتیک را مي‌توان به طور كلي شامل تکنیک‌هایی دانست كه باعث بروز یک صفت خاصّ در يك جاندار مي‌شود و يا منجر به توليد يك محصول به شيوه‌اي غير از شيوه طبيعي مي شود. جداسازی، خالص سازی، وارد کردن و تظاهر یک ژن خاصّ در یک میزبان از جمله اين تكنيك‌ها هستند. کاربردهای مهندسی ژنتیک تقریبا نامحدود به نظر می‌رسد. این علم کاربردهای زیادی در علوم پایه و هم چنین تولیدات صنعتی، کشاورزی و علوم پزشکی دارد. در زمینه علوم پایه ، بررسی‌هایی مانند مکانیزم‌های همانند سازی DNA و همچنین چگونگی ساخته شدن و تغییرات پروتئینهای داخلی سلول و همچنین مکانیزم ایجاد سرطان از جمله کاربردهای مهندسی ژنتیک است. در زمینه کشاورزی (که زمینه بسیاری از کاربردهای مهندسی ژنتیک بوده است) تولید گیاهان مقاوم به آفات گیاهی و خشکی و تولید گیاهان پرمحصول را می‌توان نام برد. تشخیص بیماری‌های ارثی ، تولید انسولین انسانی ، تولید هورمون رشد انسان و ... از كاربردهاي مهندسي ژنتيك در زمینه کاربردهای انسانی هستند.

تاریخچه مهندسي ژنتيك

سال 1953 واتسون و کریک ساختمان سه بعدی DNA را كشف كردند. این ساختمان نسبتا ساده باعث شد تا از آن پس دانشمندان سیستم‌های مختلف ژنتیکی را بررسی کنند و  از این اطلاعات استفاده كنند. به مرور دانشمندان تلاش كردند تا یک DNA را از یک موجود بگیرند و در موجود دیگر وارد كنند تا اثرات آن ژن در موجود ثانویه بروز کند. به اين ترتيب علمي جديد جاي خود را در ميان ديگر علوم پيدا كرد. علمي كه ابتدا با عنواني چون «زيست شناسي مولكولي» خوانده مي شد و به تدريج « مهندسی ژنتیک» ناميده شد. انتخاب و جداسازی ژن مورد نظر، وارد کردن ژن مورد نظر در حامل، تکثیر ژن در میزبان مناسب، انتقال حامل ژن به سلول هدف، تکثیر سلول هدف و در نهايت تولید انبوه محصول یا ایجاد صفت مورد نظر مراحل مختلفي هستند كه در مهندسي ژنتيك مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

برخي كاربردهاي مهندسي ژنتيك

·       تخمیرهای میکروبی:

تعدادی از محصولات مهم صنعتی بوسیله میکروارگانیزم‌ها ساخته می‌شوند که از بین آن ها، آنتی بیوتیک‌ها مهمترین گروه هستند. به وسیله مهندسی ژنتیک می‌توان میکروارگانیزم‌هایی ایجاد کرد که آنتی بیوتیک بیشتری تولید کنند و یا مشتقی از آنتی بیوتیک اولیه را بسازند.

·       واکسن‌های ویروسی:

واکسن ماده‌ای است که می‌تواند سیستم ایمنی را علیه یک عامل عفونی تحریک کند. معمولا از ویروس‌های کشته شده به عنوان واکسن استفاده می‌شود، ولی همواره اين خطر احتمالی وجود دارد که ویروس به‌طور کامل غیر فعال نشده باشد. از آنجایی که معمولا قسمت فعال و ایمنی‌زایی ویروس، پروتئین‌های پوشش آن هستند، می‌توان پروتئین‌های پوششی را به تنهایی و بدون قسمت‌های دیگر تهیه کرد. برای این کار ژن مربوط به پروتئین پوششی را در یک باکتری و یا در یک ویروس غیر بیماری‌زا کلون می‌کنند و از آنها به عنوان واکسنهای بی‌خطر استفاده می‌كنند.

·       تولید پروتئین‌های خاص:

تولید پروتئین‌های خاص از نظر پزشکی و تجاری ارزش دارد. تولید تجاری پروتئینهای انسان از طریق استخراج از بافتها یا مایعات بدن غیر ممکن یا بسیار گران است. با کلون کردن ژن‌های مربوط به این پروتئینها در باکتریها، تولید تجاری این پروتئین‌ها امکان‌پذیر می‌شود.

·       توليدحیوانات و گیاهان تغییر یافته ژنتيكي:

علاوه بر تولید محصولات ارزشمند به وسیله میکروب‌ها، از مهندسی ژنتیک می‌توان به منظور ایجاد گیاهان و جانوران تغییر یافته ژنتيكي استفاده کرد. به این گیاهان و جانوران تغییر یافته ژنتیکی، ترا ريخته يا ترانس‌ژنيك (Transgenetic) مي‌گويند. تغییرات ژنی این موجودات، مواردی چون تولید محصولات بیشتر ، تغییر کیفیت گوشت و سبزیجات و تولید پروتئین‌های خاص که بوسیله باکتری‌ها، نمی‌توان تولید کرد، را در بر می‌گیرد. این کار بطور کلی از طریق وارد کردن ژن‌های نوترکیب در دوران جنینی به جانوران و در کشت بافت به گیاهان انجام می‌شود. هدف نهايي از توليد حيوانات شبيه‌سازي شده‌اي چون رويانا در ايران نيز دسترسي به دانش توليد حيوانات ترانس‌ژنيك و استفاده از شير آن ها به منظور درمان برخي از بيماري هاست. (تولّد بز به روش آي‌ وي ام، خبري خوش براي هموفيلي‌ها) البته استفاده از گياهان ترا ريخته در تمام دنيا موافقان و مخالفاني دارد. كارشناسان محيط‌زيست از مخالفان سرسخت توليد اين محصولات هستند.

·       تنظیم ژن‌ها و ژن درمانی:

استفاده اولیه مهندسی ژنتیک در تولید محصولات مفید صنعتی و یا بهبود تولید بود، ولی مطالعات اخیر بر روی کنترل ژن‌های خاص بنا شده است. امروزه قسمت اعظم تحقیقات پایه در مهندسی ژنتیک بر روی Antisense RNA پایه گذاری شده است که نقش مهمی در تنظیم ژنتیکی بیان ژنها به عهده دارد. است.همچنین مطالعات گسترده‌ای بر روی امکان درمان بیماریهای ژنتیکی از طریق وارد کردن ژن سالم یعنی ژن درمانی در حال انجام است.

تولید هورمون‌ها:

توليد هورمون‌هاي انساني يكي از كاربردهاي مهندسي ژنتيك است. تولید هورمون انسولین انسانی اولین داروی تولید شده به وسیله مهندسی ژنتیک بود که مصرف عمومی پیدا کرد.

سپيده سمائي

DNA چیست؟.

DNA اسید دزوکسی ریبونوکلئیک، یک اسید نوکلئیک است که حاوی دستورات ژنتیکی مورد استفاده برای رشد و نمو و کار کرد همه جانداران است. نقش اصلی مولکول DNA ذخیره دراز مدّت اطلاعات ژنتیکی است. DNA را اغلب با مجموعه‌ای از نقشه‌ها مقایسه می‌کنند، چرا که حاوی دستورات مورد نیاز برای ساخته شدن تمام اجزای دیگر سلول‌ها مانند مولکول‌های پروتئین وRNA(اسید ریبونوکلئیک) است. DNA قطعاتی دارد که اطلاعات ژنتیکی را حمل می‌کنند. این قطعات ژن نامیده می‌شوند، اما سایر بخش‌ها در زنجیره DNA نیز اهداف ساختمانی دارند یا در تنظیم استفاده از این اطلاعات ژنتیکی نقش دارند.

نسخه‌برداری درDNA

DNAاز لحاظ شیمیایی یک پلیمر طولانی از واحدهای ساختمانی ساده‌ای به نام نوکلئوتیدها است که چارچوب آن ها از قند و گروه‌های فسفات تشکیل شده است که با پیوندهای آستری به هم متصّل هستند. به هر یک از بخش‌های قندی یکی از 4نوع مولکول بازی - آدنین، تیمین، گوانین یا سیتوزین - متصّل است. توالی این 4باز است که توالی اسیدهای آمینه سازنده پروتئین‌ها را تعیین می‌کند. برای رمز بندی موجود در DNAیا همان ژن‌ها خوانده شود، از روی توالی‌های DNA، نسخه‌های مکملی از RNA، یک  اسید نوکلئیک مربوط، در فرآیندی به نام "نسخه‌برداری" ساخته می‌شود. سپس این RNA نسخه‌برداری شده در فرآیندی به نام "ترجمه"، مبنای ردیف‌شدن اسید‌های آمینه به صورت یک توالی خاصّ و ساخته شدن مولکول‌های پروتئین قرار می‌گیرد که دارای نقش‌های ساختمانی یا کارکردی در بدن هستند.

تکثیر و مضاعف‌سازی درDNA

DNAدرون ساختارهایی به نام کروموزوم سازماندهی شده است. این کروموزوم‌ها پیش از تقسیم سلولی در فرآیندی به نام تکثیر DNAمضاعف‌سازی می‌شوند. در جاندران "یوکاریوتی" مانند حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها DNA درون هسته سلول قرار دارد، در حالی که در جاندران ساده‌‌تر "پروکاریوتی" مانند باکتری، DNA درون سیتوپلاسم سلول قرار دارد. درون کروموزوم‌ها، پروتئین‌های کروماتینی مانند "هیستون‌ها" باعث متراکم ‌شدن و سازماندهی DNA می‌شوند. این ساختار متراکم تعامل بین DNA و سایر پروتئین‌ها را هدایت می‌کند و به کنترل اینکه کدام بخش‌های ‍DNAنسخه‌برداری شوند، کمک می‌کند.

معرفی کتاب: "به ژنوم خوش آمدید"

موضوع این کتاب تاریخچه‌ای به زبان ساده در باره؛ کشف ژن‌ها، سیر تحوّلات دانش ژنتیک و کوشش دانشمندان برای کشف راز حیات است. عنوان فرعی این کتاب "راهنمای گذشته، حال و آینده ژنتیک" است که دو نفر از پژوهشگران موزه تاریخ طبیعی آمریکا، "راب دوسال" و "مایکل یودل" آن را نوشته‌‌اند. دکتر محمّد رضا توکلی صابری ترجمه فارسی آن را به عهده گرفته است.

تاریخچه کشف ژن‌ها

این تاریخچه از باغچه "گرگوار مندل"، راهب اهل چک و اسلواکی، پیش گام کشف ژن، آغاز می‌شود. پس از ذکر چگونگی کشف ژن‌‌ها و ساختمان DNA به توضیح شیوه‌‌های دست کاری ژن‌ها و نقشه‌برداری از ژنوم انسان می‌‌پردازد. هم چنین اهمیّت کشف ژنوم انسان و نتایج عمیق اجتماعی، اخلاقی و سیاسی حاصل از این دانش نوین مورد بحث قرار می‌گیرد.  

ویژگی کتاب

·       تصاویری رنگی

این کتاب دارای تصاویری رنگی متعددی در طول کتاب است که فهم مطالب را آسان تر می‌سازد.

·       واژه ‌نامه انگلیسی به فارسی و نمایه

واژه ‌نامه انگلیسی به فارسی این کتاب، برای توضیح کلمات فنّی رایج در حوزه علمی علم ژنتیک و نمایه فارسی است.

*       

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: