آشنایی با تجهیزات و دستگاه های آزمایشگاه مولکولی و کشت بافت گیاهی (2)

برخی تجهیزات و تکنیک های خاص جهت نگهداری کشت های سلولی مورد نیاز است. در واقع داشتن این امکانات بیشتر به معنای انجام هر چه بهتر فرآیند کشت سلول است. 

ابزارهای مدلسازی و مشاهده نتایج در Systems Biology

چالش بزرگی که در حال حاضر دانشمندان در زیست شناسی سامانه ها (Systems Biology) با آن روبرو هستند، بهره‌برداری از انبوهی از داده ها و اطلاعات در سطوح مختلف سلولی و فرآیندهای رشد و نمو موجودات زنده و ادغام و تحلیل این اطلاعات به منظور درک بهتر برهمکنش سطوح مختلف زیستی می‌باشد.

برای دستیابی به این هدف، باید روش­های ریاضی و کامپیوتری مناسبی برای مدلسازی و شبیه‌سازی سامانه‌های پیچیده زیستی طراحی نمود. بدین ترتیب، به ابزاری مناسب برای استخراج اطلاعاتی کارآمد و مفید از این داده‌های خام که در پایگاه‌های داده‌ها جمع‌آوری و نگهداری می‌شوند، نیاز است. ابزارهای مدلسازی به ما در پروراندن ایده‌های نظری و فرضیات با استفاده از داده‌های خامی که در پایگاه‌های داده‌ها نگهداری می‌شوند، کمک می‌کنند.

در این مبحث چندین ابزار که با بهره­گیری از داده­های خام پایگاه­های علوم زیستی به نمایش، مدلسازی، شبیه­سازی و تحلیل این داده ها و استخراج اطلاعات از آنها کمک می­کنند، معرفی می­گردند. این ابزارها عموماً نرم­افزارها و برنامه­های رایانه­ای می­باشند و عمدتاً از طریق اینترنت قابل تهیه بوده و مرتباً نسخه‌های جدید و بهبود یافته آنها به بازار می‌آید. اغلب این نرم‌افزارها در زمینه یک روش یا فن خاصی بوده و کار کردن با آنها به سهولت انجام می‌شود. 

آشنایی با سیستم بیولوژی (Systems Biology)

در سال­های اخیر، همزمان با توسعه فناوری‌های مختلف زیستی که در مدت زمان کوتاهی داده‌های بسیاری تولید می‌کنند، انبوهی از اطلاعات در سطوح مختلف سلولی و فرآیندهای رشد و نمو موجودات زنده، در اختیار محققان قرار گرفته است. چالش بزرگی که در حال حاضر دانشمندان با آن روبرو هستند، بهره‌برداری از این داده ها و اطلاعات و ادغام آنها به منظور درک بهتر برهمکنش سطوح مختلف زیستی در تشکیل واحدهای عملیاتی مانند مسیرهای هماهنگ کننده، شبکه‌های تنظیمی و ساختارهای پیچیده­تر مثل سلول­ها و بافت­ها می‌باشد. 

انتقال وزیکولی (Vesicular Transport)

برخلاف باکتری­ها، که از یک فضای احاطه شده با یک غشای پلاسمایی تشکیل شده­اند؛ سلول­های یوکاریوتی به چندین بخش غشادار تقسیم می­شوند که این بخش­ها از نظر عملکردی از هم مجزا می­باشند. هر بخش یا اندامک (Organelle)، دارای یک­سری آنزیم­ها و مولکول­های مخصوص به خود است و سیستم­های توزیع محصول پیچیده­ای، محصول یک اندامک را به اندامک دیگر منتقل می­کنند. برای درک بهتر از سلول یوکاریوتی، ضروریست تا بدانیم در هر یک از این اندامک­ها چه کاری انجام می­شود؟ چگونه مولکول­ها بین آنها جا به جا می­شوند؟ و چگونه خود این اندامک­ها به وجود می­آیند و نگه­داری می­شوند؟ 

تغییرات پس از ترجمه پروتئین ها (به زبان ساده)

تغییر اول:تا خوردگی:

می دانیم که یک زنجیره پلی پپتیدی از یک سری اسیدآمینه پشت سر هم و نواری تشکیل شده است . اما باید دانست که تحت تاثیر جاذبه های بین اتمی و مولکولی موجود در زنجیره پلی پپتید امکان تا خوردگی های متعدد و تشکیل یک مولکول پیچیده و در هم طنیده با شکل فضایی مشخص وجود دارد .بسیاری از خواص مولکولهای نهایی بدون ایجاد شکل فضایی مناسب امکان پذیر نیست .مثلاً ممکن است برای اتصال یک پلی پپتید تغییر یافته (که در این حالت پروتئین بالغ نام دارد)به یک مولکول دیگر و القای اثر بر روی آن (مثلاً ایفای نقش یک آنزیم برش دهنده برای مولکول هدف)شکل خاصی باید در منظر سه بعدی حاصل شده باشد وگرنه آنزیم غیر فعال و یا کم قدرت است  

گامی نزدیک تر به رمزگشایی ژنوم و درک چگونگی کنترل سرنوشت سلول های بنیادی جنینی

محققین دانشگاه منچستر یک شروع کننده مهم را شناسایی کرده اند که تعیین می کند که سلول ها چگونه هویت شان را تغییر می دهند و عملکردهای خاصی را به دست می آورند. 

چه چیز موجب ترغیب سلول های بنیادی به تغییر می شود؟

چگونه سلول های بنیادی تصمیم به تعیین مسیر می گیرند؟ آن ها از خرد جمعی پیروی می کنند؟  

بازخوانى داستان کشف مارپیچ دوتایى

در میان یافته‌هاى علمى زیست‌شناسى، به کم‌تر یافته‌اى بر می‌خوردیم که به اندازه‌ى یافته‌ى جیمز واتسون و فرانسیس کریک، یعنى کشف ساختمان سه بعدى DNA معروف باشد. این کشف نتیجه‌ى کار پژوهشى آنان به تنهایى نبود، بلکه حاصل هم‌ اندیشى و کنار هم چیدن یافته‌هاى پژوهشگران دیگرى بود که به باور برخى از دانشمندان، نقش آنان در روشن شدن ساختمان سه بعدى DNA ، از واستون و کریک پررنگ‌تر بود. 

میتوکندری (Mitochondria)

میتوکندریها در تمام سلولها دارای تنفس هوازی به جز در باکتریها که آنزیمهای تنفسی آنها در غشای سیتوپلاسمی جایگزین شده‌اند وجود دارند. این اندامکها ، نوعی دستگاه انتقال انرژی هستند که موجب می‌شوند انرژی شیمیایی موجود در مواد غذایی با عمل فسفوریلاسیون اکسیداتیو ، به صورت پیوندهای پرانرژی فسفات (ATP)  ذخیره شود.  

شبکه آندوپلاسمی (Endoplasmic Reticulum)

شبکه آندوپلاسمی بزرگترین اندامک داخل سلولی محسوب می‌شود. فضای داخل شبکه آندوپلاسمی لومن نام دارد و در سال 1964 توسط آنشلیم نامگذاری شد. این فضا که اغلب همگن است از ماده زمینه‌ای سیتوپلاسمی ، تراکم کمتری دارد و می‌تواند وسیع شده و حفره‌هایی را بوجود آورد. فضای داخل شبکه آندوپلاسمی یا لومن با فضای بین دو غشایی هسته نیز ارتباط دارد.