شکست و ترمیم DNA و نقش آن در حافظه
در هنگام شکل گیری حافظه بلند مدت، برخی از سلولهای مغز فعالیتهای الکتریکی شدیدی را تجربه میکنند که به دلیل شدت آن میتواند به DNA آسیب برساند و باعث شکسته شدن قطعاتی از DNA شود. اخیرا مطالعه روی موش ها که نتایج آن در مجله nature چاپ نشان داد که این شکست DNA یک پاسخ التهابی را برای ترمیم DNA آغار میکند میکند که به تقویت حافظه کمک میکند.
🔹لی-هوی تسای، عصب-بیولوژیست در مؤسسه فناوری ماساچوست در کمبریج که در این پروژه حضور نداشت، میگوید این یافتهها که در 27 مارس در Nature منتشر شد، «بسیار هیجانانگیز» هستند. او میگوید، آنها این تضور را به وجود آوردهاند که شکلدهی خاطرات یک «کسب و کار خطرناک» است. به طور معمول، شکستگی در هر دو رشته مولکول DNA مارپیچ دوگانه با بیماری هایی از جمله سرطان مرتبط است. اما در این مورد، چرخه آسیب و ترمیم DNA یک توضیح برای چگونگی شکل گیری و ماندگاری خاطرات ارائه می دهد.
🔹جلنا رادولوویچ، یکی از نویسندگان این مطالعه، متخصص علوم اعصاب در کالج پزشکی آلبرت انیشتین میگوید: این چرخه ممکن است در افراد مبتلا به بیماریهای عصبی مانند آلزایمر به درستی کار نکند و باعث ایجاد خطا در DNA یک نورون شود.
💬این اولین بار نیست که آسیب DNA با حافظه مرتبط می شود. در سال 2021، تسای و همکارانش نشان دادند که شکست های DNA دو رشته ای در مغز به طور معمول وجود دارد که با یادگیری نیز مرتبط است.
🔹رادولوویچ و همکارانش برای درک بهتر نقش شکستهای DNA در شکلگیری حافظه، موشها را آموزش دادند تا یک شوک الکتریکی کوچک را با یک محیط جدید مرتبط کنند، به طوری که وقتی این موشها مجددا در آن محیط قرار گرفتند، این تجربه را به خاطر بسپارند که باعث میشد علائم ترس مانند بیحرکت ماندن در جای خود را نشان دهند. سپس محققان فعالیت ژنی را در نورونها در ناحیه اصلی مرتبط با حافظه در مغز یعنی هیپوکامپ بررسی کردند. آنها دریافتند که برخی از ژن های مسئول التهاب چهار روز پس از شروع آزمایش در مجموعه ای از نورون ها فعال هستند. سه هفته بعد از تمرین، همان ژنها بسیار کمتر فعال بودند.
💭این تیم علت التهاب را چنین مشخص کرد: پروتئینی به نام TLR9، که پاسخ ایمنی به قطعات DNA شناور در داخل سلول ها را فعال می کند. رادولوویچ میگوید: این پاسخ التهابی شبیه به واکنشی است که سلولهای ایمنی هنگام دفاع در برابر مواد ژنتیکی در برابر عوامل بیماریزای مهاجم از آن استفاده میکنند. با این حال، در این مورد، سلولهای عصبی نه به مهاجمان، بلکه به DNA خود پاسخ میدهند.
🔹ژن TLR9 در نورونهایی که در برابر ترمیم شکسته شدن DNA مقاومت میکند، فعالتر بود. در این سلول ها، ماشین آلات ترمیم DNA در اندامکی به نام سانتروزوم تجمع می یابد که اغلب با تقسیم و تمایز سلولی همراه است. رادولوویچ میگوید، با وجود اینکه، نورونهای بالغ قابلیت تقسیم ندارند، دیدن سانتروزومهایی که در ترمیم DNA شرکت میکنند شگفتانگیز است. او از خود میپرسد که آیا خاطرات از طریق مکانیسمی شکل میگیرند که شبیه نحوه هماهنگی سلولهای ایمنی با مواد خارجی است که با آن مواجه میشوند. وی میگوید: به عبارت دیگر، در طول چرخههای آسیب و ترمیم، نورونها ممکن است اطلاعات مربوط به رویداد تشکیل حافظه را که باعث شکسته شدن DNA شده است را رمزگذاری کنند.
🔹هنگامی که محققان ژن کد کننده پروتئین TLR9 را از موش ها حذف کردند، آنها در به خاطر آوردن خاطرات طولانی مدت مربوط به آموزش خود با مشکل مواجه شدند؛ زمانی که در محیطی قرار می گرفتند که قبلاً در آن دچار شوک الکتریکی شده بودند، نسبت به موش هایی که ژن آنها دستکاری نشده بود، خیلی کمتر علامت بیحرکت ماندن در جای خود را بروز میدادند. رادولوویچ میگوید: این یافتهها نشان میدهد که «ما از DNA خود بهعنوان یک سیستم سیگنالینگ استفاده میکنیم» تا «اطلاعات را برای مدت طولانی حفظ کنیم».
🔹اینکه چگونه یافته های این تیم با سایر اکتشافات در مورد شکل گیری حافظه مطابقت دارد هنوز مشخص نیست. برای مثال، در گذشته محققان مجموعهای از نورونها را کشف کردن که درهیپوکامپ در هنگام تشکیل حافظه دچار تغییرات بیوشیمی و فیزیکی میگردد و این شبکه نورونی را engram نامیدند که ژن های خاصی را پس از یک رویداد یادگیری بیان می کنند. اما برخی معتقدند، گروهی از نورونها که رادولوویچ و همکارانش التهاب مرتبط با حافظه را در آن مشاهده کردند، عمدتاً با نورونهای engram متفاوت هستند.
🔹توماس رایان، عصبشناس در کالج ترینیتی دوبلین، میگوید « این مطالعه تا کنون بهترین شواهدی را ارائه میکند که ترمیم DNA برای حافظه مهم است». اما او میپرسد که آیا این نورونها چیزی متمایز از engram را رمزگذاری میکنند یا خیر - در عوض، او میگوید، آسیب و ترمیم DNA میتواند نتیجه ایجاد engram باشد.
کلارا اورتگا عصبشناس میگوید: ما چیزهای زیادی در مورد اتصال بین نورونها و انعطافپذیری عصبی میدانیم، اما در مورد آنچه در داخل نورونها اتفاق میافتد، اطلاعات زیادی نداریم.
📋 تهیه مطلب: شایان آقاجانی دانشجوی کارشناسی ارشد سلولهایبنیادی، پژوهشگاه رویان
لینک خبر:
https://www.nature.com/articles/d41586-024-00930-y
Join us:
🆔 @MolBioMed
🆔 @RNA_Biology
☝️☝️☝️☝️☝️☝️
هدایت شده از سلولهایبنیادیوسرطان
🧬 درمان بیماری ارثی کبدی با #ژن_درمانی
❓ کمبود آنزیم آرژنینوسوکسینات لیاز (ASLD) یک اختلال متابولیک مغلوب است. این آنزیم در یکی از مراحل ضروری سنتز اوره، آرژنینوسوکسینات (ASA، نشانگر زیستی ASLD) را تجزیه میکند. کمبود این آنزیم، منجر به تجمع بسیار خطرناک آرژنینوسوکسینیک اسید و آمونیاک میشود. آمونیاک اضافی باعث اختلال در هوشیاری، کما و حتی مرگ میشود. درمانهای فعلی شامل رژیم غذایی کمپروتئین، مکملهای آرژنین، حذف نیتروژن و در برخی موارد پیوند کبد است که رضایتبخش نیستند.
✅ محققان در مطالعهای که به تازگی منتشر شده است، سلولهای فیبروبلاست پوست این بیماران را به #سلولهای_بنیادی_پرتوان_القایی (iPSCs) تبدیل کردند، متعابا با سیستم #کریسپر بر پایهی ویرایشگرهای بازی آدنین (ABEs) نقص ژنتیکی در این آنزیم را ویرایش کردند. سپس این #سلولهای_بنیادی ویرایش شده را به سلولهای شبه هپاتوسیت تمایز دادند. نتایج نشان دهندهی کاهش 1000 برابری در سطوح آرژنینوسوکسینات در سلولها در مقایسه با سلولهای ویرایشنشده بود.
✴️ این رویکرد که روش کارامدی جهت ویرایش دقیق آرژنینوسوکسینات لیاز و بازیابی عملکرد چرخه اوره ارائه میدهد، به دلیل استفاده از #نانوذرات_لیپیدی که با رویکردهای بالینی سازگار است، استفاده بالینی آن را در آینده تسهیل میکند.
✍ ملیکا زمانیان، دانشجوی دکترای علوم سلولی کاربردی پژوهشگاه رویان
مطالعه بیشتر👇👇👇
https://www.cell.com/ajhg/fulltext/S0002-9297(24)00077-6#%20
Join us:
🆔 @pluricancer
🆔 @MolBioMed
هدایت شده از سلولهایبنیادیوسرطان
🧬 تشخیص زودهنگام سرطان با ارزیابی ctDNA در نمونههای ادراری
🔺 #تشخیص_زودهنگام_سرطان به دلیل کمک به درمان موثر و کارآمد بیماران از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از روشهای #تشخیص_سرطان، ارزیابی نشانگر زیستی DNA عاری از سلول (ctDNA) در پلاسماست. نظیر این نشانگر در نمونههای ادراری نشانگر زیستی DNA توموری عاری از سلول فرا کلیوی (TR-ctDNA) است که از جریان خون و سپس کلیهها عبور کرده و به ادرار منتقل میشود. اما شناسایی این نشانگر با توجه به اندازه کوچکی (کمتر از ۵۰ جفت باز) که دارد توسط آزمایشهای معمولی ادرار یا بیوپسی مایع امکان پذیر نیست.
🔹 در مطالعهای که به تازگی در مجله JCI insight منتشر شده است، از روش دیجیتال PCR قطرهای جهت تشخیص این TR-ctDNA بسیار کوتاه در نمونههای ادراری استفاده شده است. نتایج حاصله نشاندهندهی مطابقت TR-ctDNA با ctDNA پلاسمای بیماران مبتلا به #سرطان_سلولهای_سنگفرشی_سروگردن بود.
✅ این مطالعه نشان میدهد که این روش نه تنها میتواند جهت تشخیص و همچنین نظارت بر عود مجدد این سرطان استفاده شود، بلکه میتوان با آن ctDNA را در ادرار بیماران مبتلا به #سرطان_سینه و #لوسمی_میلوئیدی_حاد نیز تشخیص داد.
✅ از آن جایی که نمونههای ادراری از نظر حجم زیاد، غیرتهاجمی بودن و امکان جمعآوری در خانه نسبت به نمونهی خون مزیت دارند، از این رو این مطالعه میتواند فرصت تازهای جهت انجام تستهای تشخیصی مبتنی بر ادرار فراهم کند.
✍ کیمیا حسنیان باتقوی، دانشجوی کارشناسی ارشد سلولهای بنیادی و بازسازی بافت
لینک مقاله:
https://doi.org/10.1172/jci.insight.177759
Join us:
🆔 @pluricancer
🆔 @MolBioMed
سلولهای مصنوعی قادر به تشخیص و درمان سرطان هستند
آقای مارتین هَنکزِک استاد بیوشیمی و رئیس آزمایشگاه زیستشناسی مصنوعی در موسسه Cibio با همکاری چند موسسه علمی و صنعتی اروپایی دیگر، دو پروژه برای تولید سلولهای مصنوعی را آغاز نمودهاند. این دو مطالعه یک هدف مشابه دارند: تجهیز سلولهای مصنوعی به منظور شناساییِ دقیق سلولهای بیمار بدن انسان و هدف قرار دادن آنها.
بودجه این دو پروژه 6.5 میلیون یورو است.
از دیگر متخصصان حاضر در این میتوان به:
*Silvia Holler (postdoc researcher)
*Luca Tiberi (head of the Laboratory of Brain disorders and cancer)
*Vito D'Agostino (head of the Laboratory of Biotechnology and nanomedicine)
اشاره کرد.
اولین پروژه با نام:
Bio-HhOST - Bio-hybrid Hierarchical organoid-synthetic tissue
قصد دارد با ایجاد بافتهای هیبریدی زیستی(دارای دو منشاء زیستی و غیر زیستی) بستری را فراهم آورد که در آن سلولهای مصنوعی با سلولهای سرطانزا تعامل دارند؛ و از آنجا که این سلول های مصنوعی حاوی عناصر خاصی مانند فاکتورهای رشد یا داروهای ضد سرطان هستند، قادرند به محرک های شیمیایی در محیط پاسخ دهند و فقط سلول های سرطانی زنده را مورد هدف قرار دهند. با انجام این کار، سلول های مصنوعی بر رشد سلول های سرطانی، عملکرد، تکثیر و تمایز آنها تأثیر می گذارد.
دومین پروژه با نام:
OMICSENS
به عنوان اولین omics Bio-sensor در تشخیص و پیشآگهی از سلولهای سرطانیِ NSCLC به اجرا در آمده است.
در این پروژه قصد دارند با استفاده از نانوتراشههای نوری، "مقاومت به سرکوبگر تیروزین کیناز (TKI resistance) مربوط به جهش EGFR" را در سرطان ریه شناسایی کنند. همچنین امیدوارند از این تکنولوژی در شناسایی سایر تومورها نیز بتوانند استفاده کنند.
📋 تهیه مطلب: شایان آقاجانی دانشجوی کارشناسی ارشد سلولهایبنیادی، پژوهشگاه رویان
لینک خبر:
https://pressroom.unitn.it/comunicato-stampa/fighting-cancer-artificial-cells
https://www.omicsens.eu/
Join us:
🆔 @MolBioMed
🆔 @RNA_Biology
☝️☝️☝️☝️☝️☝️
هدایت شده از miRas Biotech
🔅تردیدی نیست که بخش مهمی از آینده پزشکی، متعلق به داروهای مبتنی بر الیگونوکلئوتیدها است. این موضوع به ویژه برای درمان بیماریهای بیدرمان و سختدرمان نظیر بیماریهای ژنتیکی و سرطان اهمیت دارد. شرکت زیستفناوری میراث، مفتخر است مجموعه متنوعی از محصولات الیگونوکلئوتیدی را برای تحقیقات آزمایشگاهی و حیوانی، که مقدمه ورود داروهای الیگونوکلئوتیدی به کارآزماییهای بالینی انسانی است، ارائه نماید.
بیشتر بخوانید👇
www.miras-biotech.com
🔺میراث؛ فناوری جهانی، نوآوری ایرانی🇮🇷
Join us:
🆔 @miRasBiotech
یک تیم تحقیقاتی میکروکپسول مبتنی بر پروتئین را با کاربرد تشخیصی POC توسعه دادند
@MolBioMed
🔰 آپتامرها سازههای زیستی مبتنی بر نوکلئیک اسید و با توانایی اتصال به پروتئینهای خاص یا کوچک مولکولها هستند، که میتوانند در حسگرهای زیستی برای شناسایی مولکول هدف استفاده شوند. با توجه به سرعت بالای زیستحسگرها در در امر تشخیص، پتانسیل آن ها در شناسایی سرطان بسیار قابل توجه است، زیرا تشخیص زودهنگام سرطان می تواند به نرخ بهبودی بیش از 90 درصد منجر شود. با این حال، آپتامرها با محدودیتهای حیاتی روبرو هستند، زیرا مستعد تخریب یا تجمع توسط نوکلئازها یا پروتئینهای باردار موجود در نمونههای بیولوژیکی مانند خون یا بزاق هستند. این امر استفاده مستقیم از آنها در نمونه های بالینی را بدون حذف آنزیمها یا پروتئینهای یاد شده چالش برانگیز می کند. اخیراً تیمی از محققان دانشگاه علم و فناوری پوهانگ (POSTECH) این مشکل را با استفاده از یک میکروکپسول مبتنی بر پروتئین حل کردند.
📝تیمی تحقیقاتی به رهبری پروفسور سونگ سو اوه از دپارتمان علوم و مهندسی مواد POSTECH یک سیستم حسگر مبتنی بر آپتامر را توسعه دادند که امکان تشخیص سریع مولکول های هدف را مستقیماً از نمونه های بیولوژیکی داراست و نیاز به فرآیندهای حذف آنزیم و پروتئین ندارد.
در این تحقیق، این تیم میکروکپسولهای کروی به نام "پروتئینوزومها" را بر اساس خودآرایی آمفیفیل(دارای یک جزء آبدوست و یک جزء آبگریز) پروتئین-پلیمر ایجاد کردند. این میکروکپسول حاوی یک آپتاسنسور مبتنی بر آپتامر است که با مولکولهای هدف واکنش نشان میدهد و سیگنال فلورسنت را به صورت آنی تولید میکند. سطح این میکروکپسول از یک غشای نیمه تراوا انتخابی تشکیل شده است که به طور انتخابی فقط به برخی مولکولهای هدف اجازه عبور میدهد و به طور موثر مانع ورود پروتئین های مضر بزرگتر می شود. نتایج نشان میدهد که عملکرد بهینه آپتاسنسور برای تشخیص هدف حتی در سیالات زیستی تیمار نشده نیز به طور کامل حفظ میشود. از این طراحی تا کنون برای شناسایی موثر و سریع استرادیول و همچنین دوپامین استفاده کردهاند. تشخیص دوپامین در بیماری پارکینسون یا آلزایمر و سوء مصرف کوکائین مهم است و اغلب نیاز به تشخیص سریع در محل دارد. این کپسول های توسعه یافته توسط محققان توانایی بالایی برای محافظت از آپتامر در برار پروتئینهای مخرب را دارند.
به عنوان مثال، آپتاسنسورهایی که در داخل میکروکپسول ها قرار دارند به مدت 18 ساعت در محلول های نوکلئاز بسیار غلیظ، حدود 300000 برابر سطح سرمی طبیعی، بدون آسیب باقی ماندند. علاوه بر این، محققان با استفاده از این ویژگی که هر کپسول به عنوان یک جزء مستقل عمل میکند، عملکرد مستقل آپتاسنسورهای متعدد را در یک مخلوط نشان دادند که امکان سنجش همزمان چند مولکول هدف و نظارت بر تغییرات غلظت مربوطه آنها را فراهم میکرد.
پروفسور سونگ سو اوه که این تحقیق را رهبری میکند توضیح داد: "با جداسازی نمونه و مولکول هدف، ما پیشگام یک فناوری جدید حسگر زیستی POC(point-of-care) هستیم که مستقیماً برای نمونه های بیولوژیکی مانند سرم قابل استفاده است. این پلت فرم پتانسیل این را دارد که پزشکی را متحول کند که تشخیص زودهنگام بیماری و درمان شخصی را در بر می گیرد."
دکتری جینمین کیم گفت: "پلتفرم سنجش مبتنی بر پروتئینوزوم یک سیستم همه کاره است زیرا میتوان آن را به حسگرهای مولکولهای هدف مختلف به سادگی با تغییر آپتاسنسور درون آن توسعه داد".
📋 تهیه مطلب: شایان آقاجانی دانشجوی کارشناسی ارشد سلولهایبنیادی، پژوهشگاه رویان
لینک خبر:
https://phys.org/news/2024-03-team-protein-based-microcapsule-diagnostics.html#google_vignette
لینک مقاله:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956566324000654?via%3Dihub
Join us:
🆔 @MolBioMed
🆔 @RNA_Biology
☝️☝️☝️☝️☝️☝️
این هم خوب بود!
مقایسه تحقیقات بیوانفورماتیک با تحقیقات مولکولی 😁
Join us:
🆔 @MolBioMed
❇️ آمار صادرات دارویی ایران در سال ۱۴۰۲
🔺۱۰ شرکت برتر ایرانی در حوزه صادرات:
۱) آریوژن
۲) سیناژن
۳) زاگرس دارو
۴) اکتوورکو
۵) نانوالوند
۶) نانودارو پژوهان
۷) سبحان آنکولوژی
۸) مِهر دارو
۹) نوآوران دارو کیمیا
۱۰) پرسیس ژن
🔺۱۰ کشور اصلی مقصد داروهای ایرانی:
۱) عراق
۲) سوریه
۳) افغانستان
۴) روسیه
۵) ونزوئلا
۶) بلاروس
۷) عمان
۸) پاکستان
۹) ترکیه
۱۰) سریلانکا
Join us:
🆔 @MolBioMed
بعضی مواقع هم این جوری است!
پروپوزال یک چیز پیشبینی میکند، نتایج چیز دیگری به دست میدهد :)
در این مورد خاص، هر چیزی پروپوزال پیشبینی کرده، برعکس درآمده 🤣🤣
Join us:
🆔 @MolBioMed