بانک مقالات کشاورزی و باغبانی و گیاه پزشکی
بانک مقالات کشاورزی و باغبانی و گیاه پزشکی فارسی انگلیسی ترجمه
موضوعات مطالب
آمار و امكانات
:
:

دانلود ديكشنري كشاورزي مخصوص بابيلون

پشتیبانی سایت

 

لینک عضویت در کانال تلگرامی ما ضمنا برخی مقالات فقط در کانال ما موجود هستند حتما بازدید کنید.


پاییز  95  برشما عزیزان  تبریک و تهنیت باد



 
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس تاریخ ارسال : پنجشنبه ۱۳۸٥/۸/٢٥
همه‌گيري ويروس ايدز اهميت فوق‌العاده‌اي دارد و نگراني همگان را برانگيخته است، يك راه براي بررسي ساختار اين ويروس شبيه‌سازي كامپيوتري آن بر اساس داده هاي ميكروسكوپي است.
 
 با در دست داشتن اين داده‌ها مي‌توان مدل‌هايي براي فهم ساختار ويروس و چگونگي عملكرد آن ساخت. اين در حالي است كه HIV عموماً به صورت خطوط ساده و نمودارهاي كلي و بدون جزئيات ترسيم مي‌شود و گاه به گاه با تصاوير ميكروسكوپي الكتروني فازي نشان داده مي‌شود.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 براي پر كردن اين شكاف اطلاعاتي، «ترسا لارسن» محققي در آزمايشگاه گرافيك مولكولي Art Olson’s در موسسه پژوهشي اسكريپس (TSRI) به جمع‌آوري اطلاعات و مدارك لازم جهت ارائه يك مدل كامپيوتري از HIV پرداخته است و دوره زندگي ويروس و آنزيم‌هاي كليدي آن را نشان داده است. همچنين اين مدل كمك شاياني به طراحان دارو خواهد كرد.

«لارسن» هدف اوليه خود را ساخت يك تصوير دقيق از HIV مي‌داند و معتقد است كه اين تصوير مي‌تواند شروعي براي رسيدن به هدف نهايي او، يعني ساخت يك فيلم آموزشي در مورد ويروس HIV براي بالا بردن سواد علمي و بهداشتي بشر باشد.

مدلي از آنزيم ترانس‌كريپتاز معكوس

ترانس‌كريپتاز معكوس(RT) يكي از دو آنزيم مهم و تعيين‌كننده درHIV است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«لارسن» براي به تصوير كشيدن دوره زندگي ويروس و دو آنزيم مهم آن يعني پروتئاز و ترانس‌كريپتاز معكوس (RT) از منابع اطلاعاتي زيادي استفاده كرده است. او براي دستيابي به دانش كافي در مورد ويروس HIV و زيست‌شناسي ‌مولكولي آن از اطلاعات يك گروه تحقيقاتي كه در "مركز پيشرفته بيوتكنولوژي و پزشكي" (CABM) در دانشگاه راتگرز آمريكا كار مي‌كنند استفاده كرده است.

اين اطلاعات شامل منابع اوليه از نتايج علمي به‌دست آمده در مورد آنزيم ترانس‌كريپتاز معكوس و مطالعات مربوط به هدايت اشعه ايكس در مبحث بلور‌شناسي و اثر آن بر روي اين آنزيم است. «لارسن» در آزمايشگاه خود علاوه بر مدل‌سازي نظريه‌هاي تخصصي زيستي، مدل‌هاي مولكولي زيادي نيز تهيه مي‌كند كه منابع لازم براي توليد اين مدل‌ها، مانند وسايل و ابزار مخصوص براي به تصوير كشيدن ساختار پروتئين‌ها و اسيد نوكلئيك‌ها، در جاهاي ديگر دسترس‌پذير نيست.

«لارسن» و همكارش «ديويد گودسل»،براي ساختارهاي بزرگ‌تر و ابرمولكولي مانند ساختار كامل ويروس يا سلول ميزبان مدل‌هايي سه‌بعدي ساخته‌اند كه با داده‌هاي ميكروسكوپي به‌دست آمده در آزمايشگاه‌هاي پيشرفته پزشكي، سازگار است. «لارسن» همچنين هزاران تصوير گرفته شده و مدل‌هاي ساخته‌شده از ويروس و آنزيم‌هايش را در سيستم بايگاني "مركز ابر كامپيوتر سان‌ديه‌گوُ"‍(SDSC)ذخيره كرده است.

اين دياگرام روبان‌گونه، مدلي از آنزيم پروتئاز در HIV است كه با لايه‌اي از بازدارنده‌ها پوشيده شده‌است و يك ديد كلي از پروتئين را با دو قسمت كاملاً قرينه به ما مي‌دهد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در حالي كه ساخت كامل يك فريم، حدوداً ۳۰ دقيقه طول مي‌كشد، ولي براي داشتن يك صحنه كامل از مدل ويروس، ساخت بيش از هزارها فريم لازم است كه شايد روزها و يا هفته‌ها به طول بينجامد؛ ولي با استفاده از رايانه‌هايي با قابليت اجراي موازي، ساخت فريم‌ها و ارائه يك مدل كامل، به بيش از چند ثانيه تا چند دقيقه نياز ندارد. به گفته «لارسن» صحنه‌هاي مولكولي از صدها هزار چندضلعي تشكيل شده‌اند و ساخت مدل‌ها و صحنه‌هاي پيچيده‌تر حتي ممكن است باعث شود سخت‌افزارهاي گرافيكي كامپيوتر آسيب ببينند.

هجوم، رونويسي و جوانه‌زدن ويروس

رترو‌ويروس‌هايي(retrovirus) مانند HIV حامل يك RNA استاندارد و منحصر به‌فرد هستند. آنها بايد به سلول‌ها حمله كرده تا بتوانند تكثير يابند. اما بر خلاف اكثر ويروس‌ها،HIV به سلول‌هاي T4 موجود در سيستم ايمني بدن حمله مي‌كند. (سلول‌هاي T از بدن در برابر مهاجمان خارجي مانند ويروس‌ها محافظت مي‌كنند.) «لارسن» مي‌گويد: «سلول‌هاي T4 آسيب ديده، توسط سيستم ايمني بدن پاك مي‌شوند ولي چون اين سلول‌هاي T4 متعلق به خود سيستم ايمني بدن هستند سرانجام اين سيستم در هم مي‌شكند و ويروس پيروز مي‌شود.»

براي نشان‌دادن اينكه چگونهHIV به سلول‌هاي سيستم ايمني بدن حمله مي‌كند، «لارسن» در ابتدا يك مدل دقيق و علمي از ويروس در غلاف بيروني آن را پروتئيني به نام GP120 تشكيل مي‌دهد و به ويروس كمك مي‌كند تا به سلولT وارد شود. ويروس در هسته‌اش حامل دو كپي از RNA و كپي‌هايي از آنزيم ترانس‌كريپتاز معكوس(RT)خود است.

درون سلول، هسته به دو قسمت تقسيم مي‌شود و آنزيم RT كار خود را انجام مي‌دهد. نام آنزيم ترانس‌كريپتاز معكوس به اين دليل است كه HIV و RNA موجود در آن بايد يك رونويسي معكوس از RNA استاندارد و منفرد موجود در ويروس انجام دهند؛ به اين ترتيب مي‌توانند دو DNA مشابه توليد كنند كه به آنها حامي ويروسي يا Provirus مي‌گويند. اين حامي‌هاي ويروسي به هسته سلول كوچ مي‌كنند و بهDNA موجود در سلول ميزبان ملحق مي‌شوند. اين حمله ويروس به سلول باعث مي‌شود كه سلول رونوشت‌هايي از ويروس توليد كند. يك سلولT4  آلوده، به تنهايي مي‌تواند هزارها سلول آلوده ديگر توليد كند.

وقتي همه قسمت‌هاي ويروسي در سلول حاضر شوند، به قسمت غشاي سلول رفته و در آنجا جمع مي‌شوند. سپس در سطح سلول تشكيل جوانه مي‌دهند. اين جوانه‌هاي ويروسي از سطح سلول جدا شده و براي آلوده‌كردن بقيه سلول‌ها حركت مي‌كنند.

طراحي داروهاي ضد‌ايدز

نقش كليدي دو آنزيم ترانس‌كريپتاز معكوس و پروتئاز، باعث شده كه آنها به عنوان اهداف اصلي براي ساخت داروهاي ضد‌ويروسي شناخته شوند. بسياري از داروهايي كه در قديم استفاده مي‌شده، مانند AZT، سعي در متوقف‌كردن ويروس با استفاده از بازدارنده‌هاي آنزيم ترانس‌كريپتاز معكوس را داشته‌اند.

اين بازدارنده‌ها از تكثير ويروس جلوگيري مي‌كردند.ولي داروهاي جديدتر مانند اينديناوير       (indinavir) آنزيم پروتئاز را هدف قرار مي‌دهند. «لارسن» مي‌گويد: «ساختن دارو بدون دانستن ساختار آنزيم پروتئاز كاري است كه ممكن است با شكست روبه‌رو شود و در ساختن داروي موثر ناكام بمانيم. اما اگر ساختار اين آنزيم را بدانيم مي‌توانيم به خوبي حدس بزنيم كه چه بازدارنده‌هايي مفيد است و چه بازدارنده‌هايي بي‌اثر.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نسخه قبلي فيلم ويديويي ساخته شده از ويروس، علاوه بر نشان دادن ساختار HIV فقط در مورد روش كار آنزيم ترانس‌كريپتاز معكوس و نقش آن در عملكرد ويروس پرداخته بود. اما فيلم كامل، ساختار هر دو آنزيم يعني ترانس‌كريپتاز معكوس و پروتئاز و جزئيات كار آنها را نشان خواهد داد. اين فيلم ويديويي همچنين راهكارهاي تازه‌اي را براي جلوگيري از كار اين دو آنزيم در ذهن‌ها زنده مي‌كند.

«لارسن» با تكميل اين فيلم، دوره زندگي ويروس را به طور كامل نشان مي‌دهد. او نه تنها حمله ويروس‌ها را به يك مدل ساخته شده از سلول T به تصوير كشيده، بلكه كار داروهاي بازدارنده و چگونگي تغيير يافتن ويروس براي مقاومت در برابر اين داروها را نيز نشان داده است.

 

 

 

در پايان «لارسن» مي‌گويد: «براي كامل كردن مطالعاتي از اين قبيل هنوز بايد كارهاي زيادي انجام داد، ولي با ساخت اين فيلم علمي حتي‌المقدور دقيق، اميدوارم براي محققان و تيم‌هاي تحقيقاتي در مورد HIV منبع ارزشمند و قابل اعتمادي تهيه كرده باشم.»

منبع:

-- -