تعیین توالی DNA (مقاله رایگان pdf)

در سال های اخیر پیشرفت های فوق العاده ای در توانایی ما برای تعیین سریع و کم هزینه توالی DNA توالی به وجود آمده است. این مساله تحولات بنیادین در زمینه های ژنتیک و زیست شناسی ایجاد کرده که منجر به درک عمیق تر از رویدادهای مولکولی در فرایندهای زیستی شده است.  پیشرفت های سریع تکنولوژیکی، فرصت ها و کاربردهای تعیین توالی را به سرعت گسترش داده است و در عین حال چالش هایی در مراحل پیشین تعیین توالی و در فرآیندهای پایین دستی بررسی و تجزیه و تحلیل این حجم انبوه از داده های توالی تحمیل کرده است. به طور سنتی، تعیین توالی، به قطعات کوچک DNA برای حدود یک هزار پایه(مشتق شده از ژنوم ارگانیسم) بمنظور حفظ کیفیت توالی و دقت بالا برای خواندن طول های بالاتر محدود شده است. اگر چه پیشرفت های تکنولوژیکی بسیاری بوجود آمده است، روش های تعیین توالی موازی که بطور تجاری در حال حاضر در دسترس هستند قادر به حل این مساله نیستند. روش تعیین توالی قادر به حل این مسئله نبوده است. با این حال، اعلان اخیر در تعیین توالی نانوحفره وعده از بین بردن این محدودیت خواندن طول را داده است، که امکان تعیین توالی قطعات سالم بزرگ تر DNA را می دهد. توانایی تعیین توالی DNA سالم با دقت بالا گامی بزرگ به سوی تسهیل تجزیه و تحلیل پایین دستی و افزایش قدرت تعیین توالی نسبت به امروز است. این بررسی برخی از پیشرفت های فنی در تعیین توالی که مرزهای جدیدی را در ژنتیک باز کرده-اند پوشش می دهد.

ترکیبات اصلی آرد (مقاله رایگان pdf)

چکیده
          هنوز بحث قابل توجهی در مقالات در مورد نقش های مربوط به نشاسته و گلوتن در هر دو حالت رئولوژی خطی و غیرخطی خمیر آرد گندم وجود دارد. از این رو، برای روشن تر کردن نقش های انفرادی گلوتن و نشاسته در رفتار کلی خمیر، خواص رئولوژیکی خمیر و ترکیبات گلوتن نشاسته با نسبت های مختلف به طور سیستماتیکی در حالت برش و گسترش، با استفاده از جعبه کمک ابزار رئولوژیکی مناسب متشکل از دامنه کوچک خطی آزمون برش نوسانی و آزمون غیر خطی مانند خزش بازیابی در فرمت برشی و تک محوره مورد بررسی قرار گرفت. نشاسته یک نقش محوری در رئولوژی خطی خمیر بازی می کند. با افزایش مقدار نشاسته، محدوده ی خطی مشاهده شده در آزمون برش نوسانی به عنوان یک تابع قانون قدرت کاهش می یابد. همچنین نشاسته آشکارا بر ویسکوزیته کششی در محدوده های کوچک تاثیر می گذارد. به تبع آن، در منطقه خطی تفاوت های بین سیستم های مختلف گلوتن با حضور نشاسته ممکن است ناپدید شود. . چنانچه شاخص های کیفیت تهیه نان ذاتا با شبکه گلوتن مرتبط شناخته شده است، بررسی رفتار غیر خطی خمیر به منظور افشای تفاوت در کیفیت آرد ضروری به نظر می رسد. تفاوت های کیفی بین انواع آرد قوی و ضعیف به وضوح در ارزش شاخص سختی تنش در آزمون تک محوره و انطباق بهبود کل در آزمون خزش بازیابی غیر خطی نشان داده شد. با وجود کاربردهای قبلی موفقیت آمیز در ژل گلوتن خالص، دقت مدل ژل بحرانی در پیش بینی خواص رئولوژیکی خطی خمیر، به علت داشتن محدوده ی خطی کوچک و نیاز به طولانی ترین زمان استراحت برای خمیر محدود بود.

ششمین مزه اولیه (مقاله رایگان pdf)

چکیده
           مزه، حس شیمیایی مسئول تمیزدادن مواد شیمیایی آبکی در غذاها است. برای اینکه چربی به عنوان یکی از مزه‌های اولیه در انسانها درنظر گرفته شودمعیارهای اصلی شامل رده محرک موثر، گیرنده‌های اختصاصی برای رده محرکها روی سلولهای جوانه چشایی، رشته‌های آوران از سلولهای جوانه چشایی به نواحی پردازش چشایی مغز، استقلال ادراک سایر کیفیتهای چشایی و اثرات فیزیولوژیک پایین رو باید به دست آید. محصولات تجزیه کربوهیدراتهای مواد غذایی اولیه (قندها) و پروتئینها (اسیدهای امینه) به ترتیب مسئول فعال کردن مزه‌های شیرین و لذید هستند. پیرو همین قانون محصولات تجزیه چربیها که اسیدهای چرب میباشند رده احتمالی تحریک برای مزه چربی می‌باشند. حقیقتا مطالعات فیزیولوژیک ثابت کرده‌اند که اسیدهای چرب با طول زنجیره و درجه اشباع متفاوت در دهان به وسیله انسانها قابل تمیز هستند. بیشترین کاندیداهای احتمالی گیرنده اسید چرب برروی سلولهای جوانه چشایی cd36  و گیرنده زوج پروتئین g 120 می‌باشند. وقتی که گیرنده‌ها به وسیله اسیدهای چرب فعال می‌شوند یک سری از رویدادهای انتقالی اتفاق می‌افتند که باعث آزاد شدن واسطه‌های عصبی به طرف رشته‌های آوران علامت دهنده به مغز می‌شوند. اینکه آیا اسیدهای چرب هیچ درک مستقیمی مستقل از سایر کیفیتهای چشایی ایجاد می‌کنند هنوز مورد شک است فقط درکهای ضعیفی برای اسیدهای چرب گزارش شده. بعضی پیشنهاد می‌کنند که اجزا مزه اسید چرب فقط در حد تمیز دادن هستند و هردرکی همراه با رایحه یا chemethesis می‌باشد. همچنین ثابت شده است که برخورد دهان با چربی از طریق تغذیه کاذب، افزایش در غلظت خونی T A G را در انسانها تحریک می‌کند. بنابراین به طور کلی با استثناء یک درک مستقل، شواهد پدیدار شونده محکم وجود دارد که چربی ششمین مزه اولیه می‌باشد. با تمیز چشایی چربیها و شرکت آنها در انرژی دلایل مزه اسید چرب بیشتر در پژوهش سلامتی و چاقی قرار می‌گیرد و دریافت چربی توجه افزاینده‌ای را باعث می‌شود. به نظر می‌رسد یک واکنش بدنی هماهنگ شده‌ای به اسیدهای چرب در تمام کانال تغذیه‌ای وجود دارد و آنهایی که در دهان غیرحساس هستند در مجرای معدی-روده‌ای و مصرف بیش ازحد غذای چرب و انرژی نیز غیرحساس می‌باشند. مکانیسم احتمالی واسطه بین مزه اسید چرب غیرحساس با افزایش وزن و چاقی، ازدیاد سیری بعد از مصرف غذاهای چرب می‌باشد.

تکامل همگرا در آنزیم ها (مقاله رایگان pdf)

 یک نمونه از دو آنزیم مرتبط به هم که واکنش های مشابهی را کاتالیز می کنند اما مکان های فعال مختلفی نسبت به هم دارند، با مقایسه کردن ساختار آنزیم کاهش دهنده تیوردوکسین اشیرشیا کولی با آنزیم کاهش دهنده گلوتاتیون، ارائه شده است. هر دوی این آنزیم ها، آنزیم های دیمری هستند که باعث کاتالیز شدن کاهش دی سولفید ها توسط هسته های پیریدین از طریق یک دی سولفید آنزیم و یک فلاوین، می شود. آنزیم های کاهش دهنده گلوتاتیون در انسان شامل چهار دامنه ساختاری در هر مولکول هستند: دو هسته ای های فلاوین- آدنین (FAD)- و دامنه های اتصالی به نیکوتینامید- آدنین دو هسته ای فسفات (NADPH) ، دامنه مرکزی و دامنه پایانه C که باعث می شود یک سطح مشترک دیمری و بخشی از مکان فعال ایجاد شود. با وجود این که هر دوی این آنزیم ها مکانیزم های کاتالیزی و ساختار های سه گانه مشابه با هم دارند، مکان های فعال آن ها شبیه هم نیست. ما ساختار کریستالی اشیرشیا کولی تیوردوکسین را با تفکیک 2A مشخص کرده ایم و نشان دادیم که آنزیم کاهش دهنده تیوردوکسین ، دامنه ای که باعث شکل گیری سطح مشترک دیمری در آنزیم کاهش دهنده گلوتاتیون می شود را ندارد و کاملا ساختار دیمری متفاوتی را از خودش نشان میدهد. دی سولفید های فعال از نظر کاتالیزی نیز در دامنه های متفاوتی در طرف های مخالف در سیستم حلقه فلاوین قرار دارند. این موضوع نشان میدهد که این آنزیم ها از پروتئین های پیش زمینه ای هسته ای متفاوتی شکل گرفته اند و مستقل از هم دیگر، فعالیت های آنزیم کاهش دهنده دی سولفید را ایفا می کنند.

آسیب کبدی (مقاله رایگان pdf)

 با اینکه بسیار نادر هستند اما DILI یک شرایط جدی به شمار می آید، هم برای شخص بیمار که در معرض نارسانی حاد کبد قرار میگیرد و هم برای صنعت داروسازی و نهادهای نظارتی که مسئول رسیدگی و نظارت بر توسعه و پیشبرد علوم داروسازی هستند. چنین نهادهایی هستند که باید در صورت نیاز اطلاعات و عوارض جانبی را اطلاع دهند و یا پس از عرضه داروهای زبان بار را از بازار جمع آوری نمایند. محدودیتی جدی در تشخیص و پیش بینی بروز عارضه DILI نبود نشانگرهای زیستی مشخص است. علارغم استفاده گسترده از نشانگرهای زیستی رایج در DILI، هنوز هم تشخیص صحیح و قابل اتکا بسیار دشوار است. این محدودیت ها نیاز به ایجاد نشانگرهای زیستی حساس و دقیقتر برای نشانگرهای زیستی DILI را افزایش داده است. این نشانگرهای زیستی میتوانند تشخیص و پیش بینی و روند درمانی بیماری DILI را ارتقا بخشند. تا امروز چندین نشانگر زیستی قابل توجه برای عارضه DILI معرفی شده اند که از جمله آنها نشانگرهای زیستی مبتنی بر مکانیستیک، برای مثال گلوتامات دهیدروژناز، پروتئین با دسته بندی جابه¬جایی 1 و کراتین-18، که میتواند اطلاعاتی در رابطه با ماکنیزم آسیب عوامل مسبب مختلف ارائه نماید. علاوه بر اینها، میکرو RNA ها هم به عنوان کاندیدهای نشانگر زیستی DILI غیر تهاجمی، با پتانسیل بالا توجهات بسیاری را به سوی خود جلب کرده اند، اللخصوص miR-122. پیشرفت های حاصل شده در تکنولوژی « omics» هم رویکردی جدید در مطالعات نشانگرهای زیستی ایجاد کرده است. قابلیت مشاهده تعداد بالایی از مولکول ها (برای مثال متابولیت ها، پروتئین و یا DNA) به طور همزمان تشخیص «میزان سمی بودن » را ممکن میسازد که به نوبه خود در ارزیابی های ایمنی و تشخیص بیماری کمک شایان توجهی به شمار میرود. از طرف دیگر مطالعات Omics محور هم میتوانند اطلاعاتی درباره مکانیزمهای ضمنی فرمهای مختلف از عارضه DILI را در راستای سهولت در تشخیص نشانگرهای زیستی معایناتی در مراحل ابتدایی عارضه و پیاده سازی ایمن تر داروهای شخصی سازه شده فراهم نمایند. در این مقاله علمی پیشرفتهای اخیر در حوزه مطالعات نشانگرهای زیستی DILI را مورد بررسی قرار داده ایم.

سلول های سرطانی (مقاله رایگان pdf)

چکیده

           ترکیبات گیاهی طبیعی به عنوان راهکار درمان جایگزین در درمان سرطان به طور گسترده ای معرفی شده اند. علیرغم فعالیت ضد سرطانی کورکومین، کاربرد بالینی آن به دلیل حلالیت آب کم و کمبود بیوپسی بودن محدود شده است. در این مطالعه، یک روش جدید برای کمک به اولتراسونیک برای سنتز نانو ذرات تراتلیوفسفات کیتوزان-آلژینات سدیم تربلی پلی فسفات NP-CS-ALG-STPP) ) از کورکومین طراحی شده است. علاوه بر این، اثرات ضد تومور نیکل کورکومین بارگذاری شده در محیط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. برای مشخص کردن خصوصیات NP ها از میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی  (AFM) استفاده شد. فعالیت ضد تومور NP های پرشده با کورکومین با استفاده از MTT و واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی (qRT-PCR) مورد بررسی قرار گرفت. داده های FE-SEM و AFM مورفولوژی کروی را نشان دادند و اندازه متوسط NP ها 50 نانومتر بود. آزمایش سیتوتوکسی سیتی درون آزمایشگاهی نشان داد که کورکومین CS-ALG-STPP NP دارای فعالیت ضد توموری قابل توجهی در مقایسه با کورکومین آزاد بود. تجزیه و تحلیل سطح حالت ژن نشان داد که NP های کورکومین به طور قابل توجهی حالت ژن آپوپتوزی را افزایش داد. به طور خلاصه، نتایج ما نشان می دهد که پروتئین های کرکومین به طور قابل توجهی تکثیر را سرکوب کرده و القاء آپوپتوز را در سلول های سرطانی اپیتلیویید سرویکس انسانی ایجاد می کند که ممکن است به عنوان یک راهکار جایگزین برای درمان سرطان در نظر گرفته شود.

تفکیک غشای سلولی (مقاله رایگان pdf)

خلاصه

       بسیاری از فرایندهای مرتبط با غشاء سلولی نیازمند جدایی فضا-زمانی گذرای اجزاء در اندازه هایی در مقیاس مولکول های جفت شده تا میکرومتر هستند. درک این فرایندها نیازمند درک چگونگی خود-سازماندهی لیپیدها و پروتیین ها و  میانکنش آنها با کورتکس سلول است. در اینجا ما پیشرفت های اخیر کالبدشکافی مکانیسم های تشکیل غشاء سلولی را مرور می کنیم. ما به چالش های موجود در مطالعه ی سازماندهی غشاء سلولی ،در ک فعلی از خود- سازماندهی غشاء سلولی برای تشکیل دومین های گذرا و نقش داربست پروتیینی در سازماندهی غشاء سلولی اشاره می کنیم. ما درباره ی دومین های پیام رسانی به عنوان یک نمونه ی مهم از تشکیل غشاء گذرا بحث می کنیم . ما با اشاره به محدودیت های موجود برای اندازه گیری سازماندهی غشاء در سلولهای زنده و قدم هایی که برای پیشرفت این رشته لازم هستند نتیجه گیری خواهیم کرد. 

نمادهای گرافیکی (مقاله رایگان pdf)

       نمودارهای مداری و نمودار زبان مدل‌سازی یکپارچه دو نمونه از زبان تصویری استاندارد هستند که به تسهیل انجام کارها با ترویج قانونمندی، حذف ابهام و استفاده از حمایت ابزار نرم‌افزاری برای تبادل اطلاعات پیچیده کمک می‌کنند. درواقع زیست‌شناسی بااینکه دارای بیشترین حجم اطلاعات نموداری نسبت به اطلاعات نوشتاری است همچنان فاقد نمادهای گرافیکی استاندارد است. سیل اخیر دانش زیست‌شناسی این نقص را موردتوجه بیشتری قرار داده است. برای نیل به این هدف ما به ارائه سیستم نمادهای گرافیکی زیست‌شناسی (SBGN) می‌پردازیم، یک‌زبان تصویری که توسط جامعه بیوشیمی، طراحان و دانشمندان علوم رایانه فراهم‌شده است.SBGN شامل سه زبان تکمیلی است: نمودار فرایند، نمودار رابطه موجود و نمودار جریان فعالیت. این سه مورد به دانشمندان این امکان را می‌دهد که شبکه‌ای از تراکنش‌های شیمیایی را درروشی استاندارد و بدون ابهام نشان دهند. ما معتقدیم که SBGN یک نمایش درست و مؤثر، تجسم، ذخیره‌سازی، تبادل و استفاده مجدد از اطلاعات را در تمامی انواع دانش زیست‌شناسی از تنظیم ژن گرفته تا متابولیسم و علائم سلولی را ترویج می‌کند.

تقسیم بندی غشاء- آب (مقاله رایگان pdf)

چکیده 

        برای روشن کردن نیروی محرکه برای اثر آبگریزی که لیپوپروتئین های آمفیفیلیک را بین آب و غشاء تقسیم می کند، یک تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی اتمی مفصل را در یک بلوک هپتاپپتید H-ras اصلاح شده چربی سه برابر (ANCH) در آب و در یک چربی های دولایه دارای دو لایه لیپیدیDMPC  (1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) انجام دادیم. با ترکیب رویکردهای حلال مکانیکی و زنجیره مولکولی با یک روش بهبود یافته برای محاسبه آنتروپی جسم حل شده، یک انرژی آزاد انتقال کلی را به دست آوردیم؛ این مقدار دارای سازگاری کیفی با تغییرات انرژی آزاد به دست آمده از یک پتانسیل محاسبه نیروی متوسط و مشاهدات تجربی غیر مستقیم است. تغییرات در انرژی های آزاد حلال پوشی و سازماندهی مجدد ساختاری ANCH, نامطلوب هستند، در حالی که فعل و انفعالات ANCH-DMPC- به خصوص واندروالس- به نفع جاگذاری هستند. این نتایج با یک اثر آبگریز آنتالپی-محور سازگار است، و موافق با داده های کالریمتری قبلی در مورد تقسیم بندی غشاء دیگر آمفیلی ها. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل ساختاری و آنتروپی مولکولی گروه های تولیدشده-دینامیک نشان می دهد که انتخاب کنفورماسیونی (انطباقی) می تواند نقشی را در وارد نمودن غشاء پپتیدهای چربی-اصلاح شده و پروتئین ها ایفا کند که تاکنون به آن توجه نشده است.

گلدهی (مقاله رایگان pdf)

آغاز گلدهی، یک نشان حیاتی از تاریخچه حیات است؛ گیاهان، در یک زمان از سال که موفقیت باروری حداکثر را در یک حوزه معین تضمین می کند، تکامل می یابند. چند دهه از مطالعات فیزیولوژیکی نشان داده است که گلدهی در پاسخ به نشانه های زیست محیطی و مسیرهای داخلی آغاز می شود. نشانه های زیست محیطی معمول مورد مطالعه عبارتند از: تغییر در دما و طول روز. مسیرهای درون زا به طور مستقل از سیگنال های زیست محیطی عمل می کنند و به حالت رشد و نمو گیاه مربوط می شوند؛ چنین مسیرهایی، گاهی اوقات به عنوان مسیرهای "مستقل" مورد اشاره قرار می گیرند که نشان دهنده عدم نفوذ زیست محیطی است. سهم نسبی ورودی های مستقل و زیست محیطی برای "تصمیم" گلدهی در میان گونه های مختلف متفاوت است. برای مثال، گلدهی به طور کامل ناشی از مسیرهای مستقل در انواع توتون و تنباکو در نظر گرفته می شود (Tabacum Nicotiana) که تعداد ثابتی از گره ها را تشکیل می دهند، بدون در نظر گرفتن محیطی که قبل از گلدهی در آن رشد کرده است (McDaniel و Hsu ،1976 ). با این حال، تغییر تک ژنی ممکن است سبب شود که توتون و تنباکو نیاز به روزهای کوتاهی برای گلدهی داشته باشند (Allard 1919) ، که نشان می دهد که تفاوت های بیوشیمیایی اساسی بین حس کردن-محیط زیست و معابر درون زا می توانند حداقل باشد. همچنین، مسیرهای درون زا و زیست محیطی می توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند. به عنوان مثال، برخی از گیاهان از یک فاز نوجوان عبور می کنند که در آن، آنها به نشانه های محیطی که گلدهی را ارتقا می دهند پاسخ نمی دهند (Poethig، 1990)؛ یعنی گذار از فاز نوجوان به بالغ، نوعی از مسیر درون زا است که برای ارائه صلاحیت در مسیرهای زیست محیطی برای ارتقای گلدهی ضروری است. اضافه شدن ژنتیک مولکولی به طیف وسیعی از روش های مورد استفاده برای مطالعه شروع گلدهی در همین اواخر، برخی از بینش های مولکولی را به مسیرهای درونزا و حسگر-زیست محیطی ارائه نموده است و نشان داده است که چگونه ورودی ها از مسیرهای مختلف در تصمیم گلدهی یکپارچه می شوند.