مهندسی تولیدمتابولیت های ثانویه

بعضی از موجودات زنده خصوصاً گیاهان، طیف وسیعی از تركیبات موسوم به متابولیت های ثانویه را تولید می كنند. در مفهوم كلی، متابولیت های ثانویه تركیباتی آلی هستند كه نقش ضروری در رشد و نمو موجود زنده ندارند. گیاهان برای بیوسنتز این مواد انرژی زیادی را به كار می برند. زمانی كه این تركیبات اثری بر رشد و تمایز گیاه نداشته باشند، قاعدتاً باید منافع دیگری داشته باشند.

مطالعه در زمینه وظایف این تركیبات در گیاهان، یك موضوع جذاب و مهم برای بسیاری از پروژه های تحقیقاتی شده است و نقش اكولوژیكی تعدادی از این تركیبات مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. با مطالعاتی كه تاكنون صورت گرفته است، به نظر می رسد كه متابولیت های ثانویه، به عنوان موادی طبیعی، نقش اكولوژیكی مهمی در واكنش های دفاعی گیاهان و همچنین گرده افشانی و انتشار دانه های گیاهان به وسیله حشرات و حیوانات دارند. بعضی از این تركیبات به عنوان علف كش و حشره كش در صنعت استفاده می شوند در حالی كه برخی دیگر كاربرد صنعتی ندارند. دسته بزرگی از متابولیت های ثانویه كاربرد دارویی و پزشكی دارند. تركیبات دیگری از این گروه نیز نقش مهمی در تغذیه انسان و دام دارند.

• تفاوت های متابولیت های ثانویه با متابولیت های اولیه

سلول ها خصوصاً سلول های گیاهی دو دسته از تركیبات را تولید می كنند؛ متابولیت های اولیه و متابولیت های ثانویه

ادامه نوشته

روش های بیوتکنولوژی اصلاح گیاهان دارویی

چکیده:

اگرچه کاشت گیاهان دارویی به هزاران سال پیش باز می‌گردد ولی باید گفت که در مورد اصلاح آنها تاکنون پیشرفت قابل ملاحظه‌ای صورت نگرفته است و در حال حاضر، تعداد کالتیوارهای مفید به‌دست آمده بر اثر اصلاح گیاهان دارویی اندک است. هدف از اصلاح گیاهان دارویی، افزایش کمیت و کیفیت آن دسته از مواد مؤثره در این گیاهان است که در صنایع دارویی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. در سال‌های اخیر توجه خاصی از جانب سازمان‌های مختلف در کشورهای جهان در ارتباط با اصلاح این گیاهان صورت گرفته است. در این رابطه، استفاده از نتایج حاصل از انگشت‌نگاری ( fingerprinting ) مولکولی گیاهان دارویی، می‌تواند محققین را در پیشبرد اهداف اصلاحی این گیاهان یاری نماید. از سوی دیگراستفاده از ترکیبات دارویی مشتق از گیاهان، نه تنها قدمت زیادی دارد، بلکه به‌دلیل عوارض جانبی بی‌شمار داروهای شیمیایی از یک‌سو و نارسایی‌های متعدد طب نوین در درمان برخی از بیماری‌ها با گذشت زمان،سبب شده بار دیگر پرورش و تولید گیاهان دارویی با رشد قابل‌توجهی روبرو شود. در مقالة حاضر سعی شده است تا به معرفی روش‌های بیوتکنولوژیک مورد استفاده در شناسایی و تولید گیاهان دارویی، وارزش بالای آنها برای کشورهایی همچون ایران که دارای تنوع بالایی از گیاهان دارویی هستند مشخص شود.

ادامه نوشته

تنظیم کننده های رشد گیاهی

اصطلاح هورمون در دهه ی1920برای تشریح فعالیت ترکیباتی باوزن  مولکولی کم که به وسیله ی حیوانات تولید میشوند،بکار رفت این ترکیبات  دارای ویژگی هایی به قرار زیر می باشد:

(1دریک مکان ویژه سنتز می شوند.  

(2ازمحل تولید به محل فعالیت(بافت هدف)انتقال داده می شوند.

3)تغییرات ویژه وقابل تشخیصی در محل عمل بوجود می آورند.         

در گیاهان نیز برخی ترکیبات شناخته شده اند که رشد،تمایز((differentiationوفرآیندهای فیزیکی را تحت تاثیر قرار  میدهند. این ترکیبات برخی از ویژگیهای هورمون ها را که در بالا به آنها  اشاره شد، دارند ولی همه ی ویژگیهای فوق را دارانمی باشند.به همین دلیل  اغلب این ترکیبات را مواد تنظیم کننده ی رشدگیاهی  (plant growth requlators ) یا به اختصار PGRS می نامند.

ادامه نوشته

گیرنده های هورمون گیاهی - اهمیت چگونگی دریافت هورمون

علیرغم قابلیت و کارکرد عجیب گیاهان عالی در تغییر فرایند رشد و تکامل خود در اثر محیط، تنها تعداد محدودی از هورمون ها وجود دارند که روند رشد و تکامل گیاه را تنظیم و منسجم می سازند. طی شناسایی سه گیرندة هورمون گیاهی، اکنون ویژگی ملکولی مجموع گیرنده های گیاهی شناخته شده اند. برخی از هورمون های گیاهی همچون سیتوکینین ها ، اتیلن و براسینواستروئیدها (BR) از مدل ها و وضعیت های سگنالی استفاده می کنند، همچون ارتباطهای سیگنالی که کنیازهای گیرنده در آن نقش دارند، اما در مورد گیرنده های BR و اتیلن ، بنظر می رسد که بغیر از هورمونی که دریافت می کنند، نقش و کارکردهای دیگری نیز دارند. برای دریافت اوکسین و جیبرلین مکانیسم های خاصی مورد نیاز است، و در شرایطی که گیرنده ها در واقع اجزاء و عناصری هستند که در فرایند پروتئولیز( تبدیل پروتئین به پیتون) تحت تاثیر ubiquity nation نقش دارند. با شناسایی هورمون گیرنده های هورمون گیاهی می توان اکنون به مقایسه و بررسی گیاهان و دیگر جانوران پرداخت و چگونگی کنترل فرایند رشد و تکامل این جانوران توسط هورمون را مورد ارزیابی قرار داد.

ادامه نوشته

عمده‌ترين‌ كاربردهاي‌ بيوتكنولوژي‌ دركشاورزي‌:

ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ حشرات‌ و آفتها
• ايجاد گياهان‌ مقاوم به علف‌كشها
• ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ بيماريهاي‌ ويروسي‌ و قارچي‌
• ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ شرايط‌ سخت‌ مانند سرما، گرما و شوري‌
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ ارزش‌هاي‌ غذائي‌ ويژه‌
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ خاصيت‌ درماني‌ ـ پيشگيري
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ خصوصيت‌ متابوليكي‌ تغيير يافته‌ مانند رشد سريع‌ و راندمان‌كشت‌ بالاتر
• ايجاد گياهان‌ و ميوه‌هاي‌ داراي‌ زمان‌ ماندگاري‌ بيشتر
 همچنين‌ بايد اضافه‌ كرد:
• ايجاد دامهاي‌ ترانسژنيك‌ كه‌ داراي‌ خصوصيات‌ ويژه‌اي‌ مانند توليد شير زياد ياگوشت‌ كم‌چربي‌ و... هستند.
• ايجاد جانوراني‌ كه‌ بعنوان‌ كارخانه‌ توليد آنتي‌بادي‌ و واكسن‌ و دارو عمل‌ كنند
• ايجاد ماهيها و ساير دامهائي‌ كه‌ با سرعت‌ زياد رشد مي‌كنند....

ادامه نوشته

فتوسنتز مصنوعي با کمک فناوري‌نانو

انرژي مورد نياز براي واکنش‌‌هاي شيميايي فتوسنتز، بيشتر از مقداري است که بتوان آن را با تبديل نور مرئي به سيگنال‌‌هاي الکتروني فراهم کرد. دانشمندان چيني يک راهکار نانويي را براي تقويت انرژي حاصل از سيستم چند الکتروني توسعه داده‌اند.

کولين باراس بيان مي‌‌کند: نانولوله‌‌ها ما را يک گام به فتوسنتز مصنوعي نزديک‌تر مي‌‌کنند. يک تيم از محققان چيني بيان مي‌‌کنند که نانولوله‌هاي کربني، عوامل شيميايي تعيين کننده‌‌اي هستند که مي‌‌توانند فتوسنتز مصنوعي را ممکن سازند. اين تيم دريافتند که نانولوله‌ها يک مرحله مهم از فتوسنتز را شبيه‌‌سازي مي‌کنند که شيميدان‌‌ها تاکنون قادر به کپي کردن آن نشده‌‌اند.

ادامه نوشته

آیا کورها، بینا می‌شوند!

گروهی از دانشمندان ژاپنی با استفاده از سلول های بنیادی موش موفق شدند اولین چشم یک موجود زنده را در لوله آزمایش ایجاد کنند.

آیا کورها، بینا می‌شوند؟ساخت چشم در لوله آزمایش گروهی از دانشمندان ژاپنی با استفاده از سلول های بنیادی موش موفق شدند اولین چشم یک موجود زنده را در لوله آزمایش ایجاد کنند.

ادامه نوشته

فرآورده نوتركیب یعنی تولید محصولات بیوتكنولوژیك

با كسب دانش فنی تولید فرآورده های دارویی نوتركیب انستیتو پاستور از این پس انواع مواد دارویی بیوتكنولوژی را می توان در مقیاس واستانداردهای قابل قبول جهانی در داخل كشور تولید كرد.

زیست فناوری، فناوری مبتنی بر زیست شناسی است كه بطور روزافزون در صنایع مختلف همچون كشاورزی، علوم غذایی و پزشكی كاربرد دارد.رویكرد جهانی به دانش زیست فناوری طی دهه های گذشته نشانگر اهمیت این دانش و نقش خاص آن در صنعت و اقتصاد كشورهای مختلف است به طوریكه بسیاری از فرآورده های مختلفی كه در زندگی انسان مورد استفاده قرار می گیرد حاصل به كارگیری دانش زیست فناوری و بخصوص فناوری تولید فرآورده های نوتركیب است.محصولات نوتركیب كه با دستكاری های ژنتیكی و تغییرات DNAدر موجودات مختلف همراه است موجب تحول عظیمی در نوع و تنوع فرآورده های دارویی مورد مصرف شده است به طوریكه امروزه شاهد مصرف فرآورده های نوتركیب دارویی با وزن مولكولی بالا به جای مولكول های شیمیایی كوچك دیروز هستیم.

 

ادامه نوشته

ویرایش RNA، پدیده اسرار آمیزی که شاید مهم تر از آنچه باشد که تصور می شده است

بر اساس تحقیقات انجام شده بر روی ژنوم انسان، به نظر می آید ویرایش RNA به طور غیر منتظره و در سطح گسترده ای پس از رونویسی صورت می گیرد و در نتیجه این پدیده نه چندان شناخته شده، محصول ترجمه ژن ها کاملاً با توالی DNA منطبق نخواهد بود.

بر اساس تحقیقاتی که به زودی نتایج آن منتشر خواهد شد و بخشی از نتایج آن در نشست سالانه انجمن ژنتیک انسانی آمریکا ارائه شده است، به نظر می آید نزدیک به 97 درصد رونوشت های ژن ها، دچار تغییراتی پس از رونویسی RNA از روی نسخه DNA می گردند. البته مخالفان این نظریه می گویند، این نتایج ممکن است حاصل از خطای توالی یابی باشد.

ادامه نوشته

بيوتكنولوژي :شروع جنگ تصاحب قدرت

در عصري كه انر‍‍ژي رو به زوال است و جمعيت انسانها رو به افزايش، نياز بشر به انرژي بيشتر شده و از طرق مختلف و متفاوت به دنبال به دست آوردن اين منبع حيات است. به روشني مي توان بيان كرد ، دولت مردان و سياستمداران و اقتصاد دانان به دنبال منابع انرژي هستند. نفت ، آب شيرين ، معادن ذغال سنگ و غيره و بالاخره مواد غذايي كه از تمام موارد فوق مهمتر و حياتي تر است ، جزء اين منابع هستند. نياز به غذا را مي توان به سوخت اتومبيلي تشبيه كرد كه در حركت و عمل اتومبيل نقش مهمي را ايفا مي كند. انسان غذا مي خورد تا از طبيعت انرژي گرفته و اين انرژي را صرف كار كردن ،‌راه رفتن ، حرف زدن و فكر كردن كند.

ادامه نوشته