قالب وردپرس درنا توس
خانه / تازه‌ها / بیوتکنولوژی / پروتئومیک کاربردی

پروتئومیک کاربردی

Proteomic Karbordi

تصویر: ساختار مولکولی انسولین. منبع: فتولیا.

الهه اصل سلیمانی: شناخت پروتئینهای بافت سرطانی و متمایز کردن آن‌ها از بافت معمولی و خروج آن‌ها از سلول به خون، یکی از رشته‌های مهم تحقیقات در سالهای اخیر است که با نام «تحقیقات پروتئومیک» یا شناخت پروتئین‌های بافت خوانده می‌شود و نتیجه این تحقیقات، تشخیص زود هنگام و قبل از بروز علایم سرطان پیشرفته به کمک شناخت شاخص‌های تومور در خون است.

پروتئومیکس عبارت است از مطالعه و بررسی پروتئوم موجود زنده در مقیاس زیاد. پروتئوم به مجموعه پروتئین‌های بیان شده ژنوم در یک موجود می‌گویند. پروتئین‌ها فنوتیپ موجود زنده را کنترل می‌کنند و بخش حیاتی سیستم موجود زنده را تشکیل می‌دهد که در ترکیب اصلی مسیرهای متابولیک فیزیولوژیک سلول‌ها نقش دارند. به علاوه پروتئین‌ها هدف‌های اصلی برای بیشتر دارو‌ها می‌باشند و اساس اولیه برای طراحی انواع دارو‌ها به شمار می‌روند. به کمک پروتئومیکس می‌توان درک بهتری از سلول و در نتیجه فعالیت‌های موجود زنده داشت. این روش بیشتر به بررسی ساختمان و عملکرد پروتئوم، ایزوفرم‌ها، تغییرات ساختاری، تغییرات بعد از رونویسی و ترجمه (فسفریلاسیون و گلیکوزیلاسیون)، برهمکنش با دیگر پروتئین‌ها و دارو‌ها می‌پردازد و به کمک آن می‌توان پروتئین‌های موتان را با نوع نرمال مقایسه کرد. پروتئومیکس به علت آنکه پروتئوم از سلولی به سلول دیگر و در زمان‌های متفاوت بیان متفاوت دارد و در نتیجه چون تنوع گونه‌های پروتئینی بسیار زیاد است، روش بسیار پیچیده‌تر وکارآمدتری نسبت به ژنومیکس است.

آنالیز، تخلیص و شناخت پروتئین‌ها، که هر کدام از آن‌ها وظیفه‌ای خاص دارند، باعث می‌شود، بشر در آینده نزدیک کارهایی بتواند انجام دهد که نظیر نداشته باشد و تا به حال قادر به انجام آن نشده است. یکی از این کار‌ها، در زمینه پزشکی، ساخت دارو‌ها و معالجه بیماران صعب العلاج است. همانگونه که می‌دانیم بسیاری از بیماری‌ها به دلیل عدم سنتز یک، یا چند نوع پروتئین است، که خود این عدم سنتز می‌تواند علت‌های خاصی داشته باشد. هورمون‌ها و آنزیم‌ها و مولکول‌های مهمی، که عدم وجود آن‌ها، مشکلات فراوانی را سبب می‌شود. پروتئومیک در تشخیص این پروتئین‌ها کمک شایانی انجام می‌دهد. مثلا تشخیص پروتئین‌هایی که فقط در سلول‌های سرطانی تشکیل می‌شود، و در سلولهای سالم دیده نمی‌شود. یا در تشخیص پروتین‌هایی که وجود و یا عدم وجود آن‌ها، در مغز یک انسان، مشکلات خاصی مانند‌ام. اس و عقب ماندگی‌های ذهنی و نظایر آن‌ها، ایجاد می‌کند.

پشرفت‌های زیست‌شناسی مولکولی در دهه اخیر به بالا بردن درک محققین از تقابل پیچیده تغییرات ژنتیکی، رونویسی و ترجمه در سرطان‌های انسانی کمک کرده است. این تغییرات مولکولی اساس تکنیک‌های کارآمد و رو به رشد شناسایی سرطان بوده که به مقادیر میکروسکوپی از نمونه بیمار نیاز دارند. برش‌های در اندازه میکرو توسط لیزر امکان تهیه و جداسازی جمعیت‌های خالص سلولی از بافت توموری و استروما را بوجود آورده‌اند تا بتوان تفاوت‌های نامحسوس در ار. ان.‌ای و بیان پروتئین را شناسایی کرد.

تکمیل پروژه ژنوم انسانی سبب جهـشی در اسـتفاده از فــن آوریهای ژنومی و پروتئومی برای شناسایی مارکر‌ها به منظور تشخیص زود هنگام سرطان با هدف مولکولی شده است. تعداد ژنهای انسانی شناخته شـده و توالی‌های بیان شونده همچنان در حـال رشـد اسـت و ابزارهای جدیدی برای تحلیل این داده‌ها بوجود آمده است. برنامه پروتئومیک کلینیکی انستیتو ملی سرطان اداره مواد غذایی و دارویی آمریکا در اواخر ۱۹۹۰ شکل گرفت تا روش نوین در جهت بهبود بخشیدن به توانایی درک بیو شیمی سرطان را گسترش داده و بکار بندند.

برش میکروسکوپی توسط لیزر از اولین گروه این فن آوری‌ها می‌باشد. ایــن روش جداسازی دقیق سلولهای توموری، استرومایی و سلولهـای سـالم از یـک نمونـه بیوپــسی را ممکن کرده است. بررسی بهینه نمونه‌های جدا شده میکروسکپی امکان تفکیک دقیق رخداد‌های داخل و بین هر کدام از این زیر واحد‌های بافتی را می‌دهد. استفاده از ایـن روشـ‌ها در نمونـه هـای بیماران امکان تشریح تغییرات ژنومی، رویدادهای بیان ژن و تفاوت بیان ژن، فعالسازی و علامت گذاری پروتئین‌های مختلف در نمونه توموری را فراهم کرده است.

پیشرفتهای ژنومیک و پروتئومیک در هدایت محققین در انتخاب بهترین روش درمان برای هر بیمار صورت اختصاصی کمک خواهند کرد. مطالعات ژنومیک و پروتئومیک در مقیاس‌های بزرگ بر اساس جهت گیری‌های آینده ریز آرایش دی. ان.‌ای و پروتئین سبب بهبود درک پاتو فیزیولوژی از سرطان شده است. فناوری‌های ژنومیک و پروتئومیک نه تنها پتانسیل اثرگذاری بر روشهای تشخیصی و پیش آگهی را دارند بلکه در گسترش داروهای کلینیکی و پیش کلینیکی نیز نقش عمده‌ای خواهند داشت.

سرطان همواره یکی از اساسی‌ترین مشکلات جوامع بشری بوده است. سرطان معمولاً در اثر نقص عملکرد مکانیسم‌های تنظیمی رشد و تقسیم سلولی است که این نقص عملکردی خود در اثر ایجاد آسیب‌های ژنتیکی که اغلب به وسیله مواد شیمیایی، هورمون‌ها و برخی اوقات ویروس‌ها به وجود می‌آید.

بنابراین سرطان زمانی اتفاق می‌افتد که مکانیسم‌های مسئول تثبیت روند رشد سلول‌ها دچار اشکال می‌شوند. موتاسیــون در دو رده از سلول‌های تومور ژن سرکوب کننده و پروتو آنکوژن باعث شروع سرطان می‌شد. پروتئو انکوژن‌ها ژن‌های نرمالی هستند که مسئول تحریک رشد سلولی بوده و با ایجاد موتاسیون در آن‌ها به ژن‌های انکو ژنی مبدل می‌شود که موجب تحریک بیش از حد سلول می‌شود. ژن‌های سرکوبگر سبب مهار رشد می‌شوند در نتیجه موتاسیون در آن‌ها موجب تقسیم بیش از حد سلولی است. نوع سومی از ژن‌ها «خدمتکار‌ها» هستند که نقش مهمی در سرطان دارند. این دسته از ژن‌ها موجب یکپارچگی ژنوم می‌شوند که با غیر فعال شدن آن‌ها افزایش موتاسیون پیامد آن است از طریق تغییرات ایجاد شده در بیان پروتئین حاصل از ژن‌ها می‌توان به تغییرات زود هنگام و تشخیص زود هنگام سرطان دست یافت.

منابع:

مسرت صادق. پروتئومیکس در سرطانهای گوارش. گوارش: تابستان ۱۳۸۶، دوره ۱۲، شماره ۲ (پیاپی ۵۹) ; از صفحه ۱۰۸ تا صفحه ۱۰۹.

متولی‌زاده اردکانی علی، اصلانی فریال، لک‌پور نیکنام. بکارگیری تکنولوژیهای ژنومیکس و پروتئومیکس در تشخیص زود هنگام سرطانهای دستگاه تولید مثل. باروری و ناباروری (JOURNAL OF REPRODUCTION AND INFERTILITY): پاییز ۱۳۸۶، دوره ۸، شماره ۳ (مسلسل ۳۲) ; از صفحه ۲۵۹ تا صفحه ۲۷۸.

زمانیان عضدی مونا، عزیزی جلیلیان فرید. تشخیص زودهنگام سرطان و پروتئومیکس. مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی ایلام: فروردین ۱۳۹۲، دوره ۲۱، شماره ۱ ; از صفحه ۱۱۲ تا صفحه ۱۲۲.

الهه اصل سلیمانی. پروتئومیک کاربردی. بنیاد تک. ۱۳۹۵٫ اردیبهشت ماه. http://taq.ir/1395/02/20

درباره E.ASL.S

این نوشته هم جالبه!

یماری کروهن

روشی نوین برای درمان بیماری کورهن با استفاده از باکتری‌ها

پژوهشگران دریافتند که آنزیم تولید شده توسط فلورمیکروبی نامتوازن در دستگاه گوارش انسان به بیماری …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *