طراحی پرایمر و قواعد آن

قواعد مشخصی‌ برای‌ اینکه‌ بتوان‌ با اطمینان‌ یک‌ جفت‌ پرایمر موثر را انتخاب‌ کرد وجود ندارد. در حال‌ حاضر پرایمر بیش‌ از هر عامل‌ دیگری‌ عامل‌ موفقیت‌ یا شکست‌ در یک‌ واکنش‌ تکثیری‌ است. بعضی‌ قواعد و راهنمایی‌های‌ مفیدی‌ را در مورد طراحی‌ آغازگر بیان می‌کنند: 

کروماتین (Chromatin)

در هنگامی که یاخته‌ها در حال تقسیم شدن نیستند، کروموزوم‌های آنها به صورت رشته‌های نازک و نامنظمی در هسته دیده می‌شود که به آن کروماتین گفته می‌شود. واژه کروموزم به مفهوم جسم رنگی ، که در سال 1888 بوسیله والدیر بکار گرفته شد. هم اکنون این واژه برای نامیدن رشته‌های رنگ‌پذیر و قابل مشاهده با میکروسکوپهای نوری بکار می‌رود که از همانندسازی و نیز بهم پیچیدگی و تابیدگی هر رشته کروماتین اینترفازی در سلولهای یوکاریوتی تا رسیدن به ضخامت 1000 تا 1400 نانومتر ایجاد می‌شود. در پروکاریوتها نیز ماده ژنتیکی اغلب به حالت یک کروموزوم متراکم می‌شود. در برخی باکتریها علاوه بر کروموزوم اصلی که اغلب ژنها را شامل می‌شود کروموزوم کوچک دیگری که بطور معمول آن را پلاسمید می‌نامند، قابل تشخیص است گر چه تعداد کمی از ژنها بر روی پلاسمید قرار دارند. 

تلومر (Telomere)

تلومر (Telomere) پایانه فیزیکی کروموزم های خطی میباشد که از یک توالی غیر کد کننده تشکیل یافته است. در پستانداران تلومر مرکب از تعداد متغیری توالی های تکراری  ، با رمز  TTAAGGGمیباشد. توالی تکرارا شونده تلومری در سایر جانداران نیز دارای فرمول کلی مشابهی است  که این شباهت نشاندهنده نقش حیاتی و در نتیجه محفوظ باقی ماندن ساختار تلومر میباشد. 

مارکرهای مولکولی (نشانگرهای مولکولی)

مارکرهای مولکولی ‌‌‌‌در سال‌ ۱۹۹۰ دو گروه‌ تحقیقاتی‌ همزمان‌ روشی‌ را برای‌ سنجش‌ میزان‌ چند شکلی ابداع‌ کردند. یک‌ گروه‌ در شرکت‌ دوپونت که‌ روش‌ خود را RAPD نامیدند و گروه‌ دیگر در مؤِسسه ‌تحقیقات‌ زیست‌ شناسی‌ کالیفرنیا که‌ روش‌ خود را واکنش‌ زنجیره ای پلی‌ مراز با پرایمر تصادفی ‌Arbitrarily Primed PCR نامیدند.‌‌‌‌ در این‌ روش‌ یک‌ آغازگر چند نوکلئوتیدی‌ کوتاه‌ که‌ به طور تصادفی‌ از توالی های‌ بازی A‌ انتخاب‌ شده‌ است‌؛ در مجاور سایر مواد لازم‌ برای‌ تکثیر درPCR قرار می‌گیرد. در این‌ تکنیک‌ چند شکلی‌های DNA ‌ یا از اختلافات‌ موجود در توالی DNA ‌در مکان های‌ اتصال‌ آغازگر، یا از طریق ‌دگرگونی هایی‌ که‌ در اثر اضافه‌ شدن‌ و حذف‌ و انورسیون‌ در نواحی‌ تکثیر شده‌ روی‌ داده‌ است؛ ‌مشاهده‌ می‌گردد.‌‌‌‌‌‌ اگر مکان های‌ اتصال‌ آغازگر روی‌ دو رشته‌ الگو، در فاصله مناسبی‌ قرار گرفته‌ باشند؛ DNA پلیمراز قادر به‌ طی‌ کردن‌ فاصله‌ دو پرایمر اتصالی‌ خواهد بود. در این‌ روش‌ به طور کلی‌ از آغازگرهایی‌ با طول‌ ۱۰-۹ نوکلئوتید با حداقل‌ محتوای‌ %۵۰ GC استفاده‌ می‌شود. 

ژنومیکس

یکی از شاخه های علمی شناخته شده در حوزه زیست شناسی ، ژنتیک است که در واقع علم مطالعه توارث یا انتقال صفات از نسلی به نسل دیگر است.
ژن ها حامل دستورالعمل های لازم برای ساختن پروتئین ها هستند که به نوبه خود فعالیت های سلول و اعمال مختلف بدن را تعیین می کنند و به این ترتیب در بروز صفات گوناگون نقش دارند. بتازگی دانشمندان در قالب حوزه جدیدی از علم با عنوان ژنومیکس به مطالعه این دستورالعمل های ژنتیکی پرداخته اند. در حقیقت ژنومیکس واژه جدیدی است که به مطالعه همه ژن های موجود در بدن یک ارگانیسم (ژنوم) و نیز تعامل این ژن ها با یکدیگر و با محیط اطراف او می پردازد و به عبارتی توالی ، ساختار و عملکرد ژنوم را مطالعه می کند. تمرکز این شاخه علمی نوین بر مطالعه و تفسیر اطلاعات ژنتیکی یا همان ژنوم ارگانیسم است. 

پروتئومیکس

پروتئومیکس دانش بررسی ساختار و عملکرد پروتئین ها در مقیاس بزرگ است. این واژه را به قیاس ژنومیک (به معنی دانش بررسی ژن ها) ساخته اند. 

اهداف بیوانفورماتیک

۱- تحلیل توالى هاى ژنوم

هدف اولیه بیوانفورماتیک طراحى روش هاى استخراج، نگهدارى، پردازش و تحلیل تعداد بسیار زیادى از توالى ها بود. رسیدن به این هدف، براى محققان علوم زیستى دستاورد عظیمى به شمار مى رود.  

بیوانفورماتیک

بیوانفورماتیک دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار و احتمالات در شاخه زیست‌شناسی مولکولی است. بیوانفورماتیک زیست‌شناسی محاسباتی، استفاده از تکنیک‌هایی مانند ریاضی کاربردی، انفورماتیک، آمار، علوم کامپیوتر، هوش‌مصنوعی، شیمی و بیوشیمی را دربردارند در چند دهه اخیر، پیشرفت در زیست‌شناسی مولکولی و تجهیزات مورد نیاز تحقیق در این زمینه باعث افزایش سریع تعیین توالی ژنوم بسیاری از گونه‌های موجودات شد، تا جایی که پروژه‌های تعیین توالی ژنوم‌ها از پروژه‌های بسیار رایج به حساب می‌آیند. امروزه توالی ژنوم بسیاری از موجودات ساده مانند باکتری‌ها تا موجودات بسیار پیشرفته چون یوکاریوت‌های پیچیده شناسایی شده‌است. پروژه شناسایی ژنوم انسان در سال 1990 آغاز شد و در سال 2003 پایان یافت و اکنون اطلاعات کامل مربوط به توالی هر 24 کروموزوم انسان موجود است. تا مسایل زیست‌شناختی را که معمولا در سطح مولکولی هستند حل کنند. تحقیق در زیست‌شناسی محاسباتی، با زیست‌شناسی سیستم‌ها هم‌پوشانی‌هایی دارد. بیوانفورماتیک بر روی تنظیم توالی، کشف ژن، گردآوری ژنوم، تنظیم ساختار پروتئینی، پیشگویی ساختار پروتئینی، پیش‌بینی عبارت ژن و تعاملات پروتئین- پروتئین و مدلسازی تکامل تمرکز دارد در این مقاله به بررسی روش‌های مختلف شناسایی در علم بیوانفورماتیک با استفاده از بانک‌های اطلاعاتی ژن و پروتئین و آزمایشات مختلف و ملکولی در علم بیوتکنولوژی اشاره شده است. 

نانوبیوتکنولوژی در پزشکی

1.مقدمه

مقاله ی حاضر گوشه ای از کاربرد نانو تکنولوژی در پزشکی است. این مقاله سعی دارد فرصت های تحقیقاتی در زمینه نانو تکنولوژی در داروها را بیان کند. البته این نکته باید فراموش نشود که اکثر نانو داروها در مراحل اولیه ی کاربرد هستند و باید موانع بسیاری از سر راه آنها برداشته شود که این کار ممکن است سال ها و یا چند دهه زمان ببرد. 

نانوبیوتکنولوژی

نانوبیوتکنولوژی، بیش از آنکه شاخه ای از بیوتکنولوژی باشد، شاخه ای از نانوتکنولوژی است. توضیح این مطلب که بیوتکنولوژی، استفاده از سازواره های زنده در کاربردهای صنعتی مختلف است ولی نانوبیوتکنولوژی، استفاده از قابلیت های نانوتکنولوژی در کاربردهای زیستی است.