مقاله تکنولوژی اطلاعات و عملکرد محصول

دانلود پایان نامه

سپس از تک کلونی های رشد کرده استخراج پلاسمید به روش لیز قلیایی صورت گرفت تا وجود پلاسمید حاوی ژن مورد نظر تائید شده و از طرفی وجود هرگونه الودگی را از بین ببرد. برای تائید وجود پلاسمید pet-28a در محصول استخراج پلاسمید، الکتروفورز صورت گرفت و با تشکیل باند در bp6031 ، این ادعا تحقق یافت. در شکل 4-12 ، نتیجه الکتروفورز محصول استخراج پلاسمید pet-28a از سلول های ترانسفورم شده BL21(DE3)، نشان داده شده است.


شکل 4-12. تائید حضور پلاسمید pet-28aحاوی ژن ناحیه Vدر باکتری ترانسفورم شده BL21(DE3)- از سمت راست چاهک اول نمونه حاوی پلاسمد Pet-28a حاوی ناحیه V و چاهک اول از سمت چپ لدر DNA1KB .پیکان قرمز باندbp 6031 مربوط به pet حاوی ناحیه V و پیکان ابی محل باندbp 6000 لدر.
پس از این که وجود پلاسمید pet-28a در محصول حاصل از استخراج پلاسمید کلونی های ترانسفورم شده با پلاسمید حاوی ژن سنتز شده ناحیه V تائید شد، به کمک تکنیک هضم دوگانه انزیمی، وجود ژن ناحیه Vدر پلاسمید، با توجه به جایگاه های انزیمی NcoIو XhoIقرار داده شده در دو سر ژن سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. دو باند مورد نظر bp662 ( ژن ناحیه V) و bp5369 ( پلاسمید pet-28a ) نمایان گشت که تائیدی بر وجود ژن ناحیه مورد نظر در باکتری ترانسفورم شده است. شکل 4-13 نتیجه حاصل از هضم انزیمی دو گانه پلاسمید pet-28aحاوی ژن ناحیه V پروتئین ALCAMرا نشان می دهد.
شکل 4-13نتیجه حاصل از هضم انزیمی دو گانه پلاسمید pet-28aحاوی ژن ناحیه V-چاهک اول از سمت راست لدر DNA1kb و چاهک های دوم سوم و چهارم نمونه هضم انزیمی pet حاوی ناحیه v –پیکان های قرمز از بالا باندهای 6000 وbp 500 لدر و پیکان های ابی از بالا باند 5396 ((pet28 و هم چنین bp622 ناحیه V
4-5 بیان پروتئین ناحیه V پروتئین ALCAM و تائید ان به کمک تکنیک SDS-page
در باکتری میزبان،با توجه به وجود V پس از تائید ترانسفورماسیون و وجود پلاسمید حاوی ژن ناحیه
در رقت منا سب IPTG ،جهت القا بیان پروتئین در باکتری از القاگر Pet در پلاسمید Lac پروموتر
استفاده گردید.جهت جدا سازی باند های پروتئینی سلولی و به منظور ردگیری پروتئین نوترکیب در سلول های ترانسفورم شده و نیز میزان بیان پروتئین مورد نظر از الکتروفورز بر روی ژل پلی اکریل الکتروفورز گردید.پس از رنگ SDS-page امید استفاده و عصاره های سلولی تهیه شده بر روی
امیزی با محلول رنگ امیزی باند 23 کیلو دالتونی مربوط به پروتئین ناحیه سنتز شده ظاهر گردید در صورتی که در ناحیه مشاهده شده باند مزبور هیچ گونه باندی بروی نمونه منفی مشاهده نگردید.در شکل4-14 باند مربوط به پروتئین مورد نظر بروی ژل اکریل امید15 درصد قابل مشاهده می باشد.

شکل 4-14. بررسی بیان پروتئین ناحیه Vبه کمک تکنیک SDS-page- از سمت راست چاهک اول نمونه کنترل مثبت حاوی پروتئین بیان شده ناحیه V –چاهک دوم لدر پروتئینی و چاهک سوم نمونه کنترل منفی-پیکان قرمز رنگ باند 23 کیلو دالتونی پروتئین ناحیه V و پیکان سبز باند 25 کیلو دالتونی لدر پروتئینی
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
بحث:
همانطور که بیان شد ALCAM به عنوان مارکرسلول های بنیادی سرطان کولورکتال معرفی شده است.سلول های بنیادی سرطان زیرمجموعه کوچکی از سلول های سرطانی اند که توانایی منحصر به فردی در خود تجدیدی دارند.(یوسوکه شینوزاوا و همکاران،2013)کارامدی و موفقیت درمان سرطان در مرحله ی اول با میزان بریدن توده تومور سنجیده می شود. اما سلول های بنیادی سرطان می توانند بخش خیلی کوچکی از بقایای تومور را تشکیل دهند و با فعالیت خود تومور جدیدی بسازند. روش های متداول شیمی درمانی سلول ها تمایز یافته یا درحال تمایز را که قسمت عمده ی توده تومور را شکل می دهند هدف قرار می دهند اما باید توجه داشت که این سلول ها تنها حجم تومور را می سازند و  قادر به تولید سلول های جدید نیستند و در پیشرفت بیماری و رشد تومور نقشی ندارند در حالی که جمعیت سلول های سرطانی که سرطان و رشد تومور را سبب می شوند، دست نخورده و دور از چشم باقی مانده و باعث عود کردن بیماری می شوند.برخی محققان بر این باورند که در مرکز هر توموری تعداد کمی سلول های بنیادی نابهنجار قرار گرفته اند که رشد بافت های بدخیم و ناهنجار را تداوم می بخشند.اگر این نظر درست باشد، می تواند توضیح دهد که چرا تومورها اغلب حتی پس از اینکه به وسیله داروهای ضد سرطان تقریباً تخریب شده اند دوباره بازسازی می شوند. این حالت همچنین یک راهکار متفاوت برای ایجاد داروهای ضد سرطان را نشان می دهد و دال بر آن است که این داروها می بایستی برای از بین بردن سلول های بنیادی سرطانی و نه برای توانایی شان در از بین بردن هر سلولی و کوچک کردن تومورها، انتخاب شوند.
طبق گزارشات صورت گرفته بیش از 90% مرگ و میرهای سرطانی به دلیل متاستاز رخ می دهند .تومورهای اولیه می توانند توسط جراحی یا درمان های مکمل شیمیایی به خوبی درمان شوند، اما سرطان هایی که به مرحله متاستاز رسیده اندبه درمان مقاوم اند. این خصوصیت مقاومت، دلیل فراوانی مرگ رادرمیان افراد دارای متاستاز نشان می دهد. بنابراین درمان موثر سرطان وابستگی زیادی به شناخت کامل فرایند های ایجادکننده متا ستاز وفراهم کردن راهکارهایی برای مقابله با این پدیده دارد. متاستاز به مفهوم رشد، تکثیر و تهاجم سلولهای توموری در مکانهای متفاوت بدن می باشد)محمدرضا نوری دلویی و همکاران ،1391).هم چنین یکی از معظلات اسا سی که برای سرطان کولورکتال در نظر گرفته شده است متاستاز ان به خصوص به بافت های کبد و ریه می باشد.
از طرفی مارکرهای سلول های بنیادی سرطان را می توان برای اهدافی نظیر تشخیص،پیش بینی پا سخ به درمان و درمان مورد استفاده قرار داد(دومنیکو ریباتی،2012)..بنابراین ما در این تحقیق ناحیه VپروتئینALCAM را که به عنوان مارکر سلول های بنیادی سرطان کولورکتال معرفی شده است و هم چنین در مراحل مختلف از پیشرفت سرطان کولورکتال بیان دارد و به عنوان یک هدف بالقوه درمانی برای سرطان کولورکتال معرفی شده است را، ابتدا با استفاده از علم بیوانفورماتیک در راستای بهترین بیان ارزیابی کرده و سپس در میزبان مناسب کلون کرده و در نهایت پروتئن مورد نظر را بیان کردیم.
با پیشرفت علم ژنتیک، ژن به عنوان فاکتور اصلی در برنامه‌ریزی عملکرد سلول و به دنبال آن کنترل ویژگی‌های موجود زنده شناخته شد. به این ترتیب تمایل برای شناخت هرچه بیشتر ژن‌ها به منظور توجیه پدیده‌های زیستی و بهبود زندگی انسان به عنوان پیچیده‌ترین موجود، به طرز چشمگیری افزایش یافت؛ تا حدی که در چند دهه‌ی اخیر، تجهیرات مورد نیاز در تحقیقات مولکولی به طور گسترده‌ای افزایش یافته است و امروزه تحقیقات مولکولی جزو مطالعات رایج آزمایشگاه‌های زیستی است.
با این وجود استفاده از این حجم وسیع اطلاعات پردازش نشده نمی‌توانست چندان مفید باشد. در این زمان با پیشرفت چشم‌گیر تکنولوژی اطلاعات و کاربرد آن در زمینه‌های مختلف، به نظر رسید که ادغام این دو علم می‌تواند راه‌ گشا باشد. به این ترتیب، حدود اوایل سال 1975 بود که رشته‌ی بیوانفورماتیک با هدف استفاده از تکنیک‌ های مدیریت سیستم‌های «داده» در مطالعات بیولوژیک شکل گرفت. با پیشرفت بیوانفورماتیک دخالت سایر رشته‌ ها در پیشبردِ کار امری اجتناب ناپذیر بود. حجم بالای اطلاعات و پردازش آ‌‌‌ن‌ها وجود کامپیوترهای پیشرفته‌ تر را می‌طلبید. تحلیل داده‌ها و نتیجه گیری منطقی از آن‌ها حضور علم آمار را در این رشته رقم زد. به این ترتیب علم بیوانفورماتیک به عنوان یک تخصص میان‌رشته‌ای با ادغام زیست شنا سی، ریاضیات (بویژه آمار)، علوم کامپیوتر و تکنولوژی اطلاعات ایجاد شد
زیست‌داده‌ورزی یا بیوانفورماتیک دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار و احتمالات در شاخه زیست شناسی مولکولی است. این دانش نوظهور، به عنوان یک دانش بین رشته‌ای، تلاش می‌کند تا با استفاده از تکنیک‌های موجود در علوم کامپیوتر، ریاضیات، شیمی، فیزیک و علوم مرتبط دیگر، مسایل مختلف زیست‌ شنا ختی را که معمولاً در سطح مولکولی هستند حل کند.
اطلاعات به دست آمده از تحلیل داده‌های زیستی توسط علم بیوانفورماتیک، در موارد زیر به زیست شناسی کمک می‌کند:
یافتن ژن‌ها در میان توالی‌های ژنومیک
به خط کردن توالی‌ها در بانک‌های اطلاعاتی برای یافتن شباهت‌ها و تفاوت‌ها
پیش‌گویی ساختار و عملکرد محصولات ژن‌ها
توضیح تعامل ژن‌ با محصولاتش
یافتن ارتباط فیلوژنتیک میان ژن‌ها و توالی‌های پروتئینی
مشهورترین کاربرد بیوانفورماتیک در تحلیل توالی هاست توالی های DNA مربوط به ارگانیزم های مختلف جهت دستیابی سریع و مقایسه آنها با یکدیگر ، در پایگاه های داده ذخیره می شوند. در این مطالعه از علم بیوانفورماتیک جهت پیش بینی و بالا بردن دقت در سنتز ژن ناحیه مورد نظراستفاده شد. یکی از کاربرد های بیوانفورماتیک بهینه سازی ژن نوترکیب با توجه به میزبان می باشد که در ان رایانه با استفاده از داده های پیش فرض و پارامتر های دخیل در سیستم رونویسی مثل کدون های بهینه، درصد اسیدامینه های گوانین و سیتوزین توالی و …، بهترین توالی ممکن برای ژن نوترکیب جهت بیان در میزبانی مشخص را پیشنهاد می دهد. این عمل موجب ان می شود که میزان و دقت بیان ژن طراحی شده در میزبان انتخابی بالا رود.