شناسايی گيرنده‌های چشايی در شش‌ها

گيرنده‌های چشايی ويژه‌ی مزه‌ی تلخ در بافت شش‌ها شناسايی شده است. اين گيرنده‌ها با گشادکردن راه‌های هوايی موش‌های دچار آسم، به مواد تلخ پاسخ می‌دهند. اين يافته‌ها رويکرد متفاوتی را برای درمان آسم گشوده‌اند.

  پژوهشگران مدرسه‌ی پزشکی دانشگاه مريلند دريافته‌اند که مواد تلخ بهتر از بتاآگونيست‌ها می‌توانند راه‌هايی هوايی شش‌ها را باز کنند. آن‌ها پس از غربال‌گری برای ژن‌های فعال در سلول‌های ماهيچه‌ی صاف که اين راه‌های هوايی را بسته يا باز می‌کنند، گيرنده‌های چشايی را در اين سلول‌ها شناسايی کردند. آن‌ها گمان می‌کردند اين گيرنده‌ها فقط در زبان، سقف دهان، بخش بالايی مری و زبان کوچک وجود دارند.

  آن‌ها در آغاز گمان می‌کردند اين گيرنده‌ها در بافت ماهيچه‌ی صاف ديواره‌ی راه‌هايی هوايي هستند تا زهرهای گياهی تلخ را شناسايی کنند و با فشرده‌کردن راه‌های هوايی از شش‌ها محافظت کنند. اما پس از آزمودن ترکيب‌های تلخ استاندار بر بافت ماهيچه‌ی صاف انسان و موش، دريافتند که عکس آن درست است. داروهای تلخ ضدمالاريا، کوينين و کلورکوينين، اين سلول‌های ماهچه‌ای را به حالت آرامش (بدون انقباض) می‌برند. به نظر می‌رسد اين واکنش کمک می‌کند تا زهرها به سادگی بيرون فرستاده‌ شوند.

  آزمايش روی راه‌های هوايی موش‌های کالبدشکافی شده نشان داد که اين ترکيبات تلخ در آرامش دادن به بافت ماهيچه‌ای، سه برابر اثرگذارتر از داروهای ضدآسم هستند. هنگامی‌که پژوهشگران ترکيبات تلخ و داروهای آسم را به موش‌هايی با نشانه‌های آسم‌مانند دادند و مقدار هوايی را اندازه گرفتند که می‌توانست از راه‌های هوايی آن‌ها بگذرد، به همين نتيجه رسيدند.

  اکنون پژوهشگران در جست‌وجوی مواد تلخ هستند که بتوان آن‌ها را به افشانه‌های ويژه‌ی داروهاي آسم افزود تا درمان اين بيماري بهبود يابد.

سازوکار خاموشی گزينشی ژن‌ها روشن شد

مواد ژنتيکی ما را اغلب با يک کتاب مقايسه می‌کنند. اما کتاب ژنتيکی ما مانند يک رمان نيست که از آغاز تا پايان خوانده شود، بلکه مانند يک کتاب آشپزی است. سلول فقط دستورهايی را می‌خواند که در آن لحظه بايد پخته شوند. آن دستورهای پخت همان ژن‌های ما هستند و خواندن آن‌ها در سلول يعنی اين‌که نسخه‌های از RNA برپايه‌ی آن ژن‌ها ساخته شود. اين ملکول‌های RNA سپس به پروتيين ترجمه می‌شوند.

  سلول سازوکارهای تنظيمی بسيار پيچيده‌ای را به کار می‌گيرد تا اطمينان يابد که همه‌ی ژن‌ها در يک زمان خوانده نمی‌شوند. سويچ‌های ژنی ويژه‌ای بايد فعال شوند و افزون بر اين، مواد شيمايی ويژه‌ای بر ملکول DNA نشانه می‌گذارند و تعيين می‌کنند که از روی کدام ژن‌ها نسخه‌های RNA ساخته شود و کدام ژن‌ها نبايد در دسترس باشند. به سخن ديگر، کدام بخش کتاب باز و کدام بخش آن بسته باشد. واژه‌ی زيست‌شناسان برای توصيف اين فرايند «تنظيم روژني» (epigenetic gene regulation) است.

  يکی از سازوکارهای روژنی که بررسی‌های بسياری درباره‌ی آن انجام شده، خاموش کردن ژن‌ها با گروه‌ها متيل است. آنزيم‌ها ويژه‌ای به نام متيل‌ترانسفراز اين کار را با چسباندن گروه‌های متيل به «حروف» ويژه‌ای از يک ژن که بايد جلوی دسترسی به آن گرفته شود، انجام می‌دهند. يکی از رازهای زيست شناسی ملکولی اين است که متيل‌ترانسفرازها چگونه می‌دانند گروه متيل را به کجا بچسباند تا به طور گزينشی يک ژن را غيرفعال کنند؟

  اکنون پژوهشگران آلمانی به پاسخ اين پرسش نزديک‌تر شده‌اند. آن‌ها بخش‌هايی از ملکول DNA را برسی کرده‌اند که «دستور پخت» ندارند. اما از اين بخش‌های متن کتاب ژنتيک ما به روش تنظيم‌شده‌ای همچنان ملکول‌های RNA ساخته می‌شود. اين ملکول‌های RNA دستور ساخت پروتيين ندارند و RNA غيررمزدهنده نام گرفته‌اند. بررسی‌های پژوهشگران نشان داده است که ملکول‌های RNA غيررمزدهنده، تنظيم‌کننده‌های مهمی در سلول هستند.

  پژوهشگران آلمانی به سرپرستی بانو گرامت برای نخستين‌بار نشان داده‌اند که تنظيم روژنی و تنظيم با RNA غيررمزدهنده با هم ارتباط دارند. دانشمندان به طور مصنوعی ملکول RNA غيررمزدهنده به نام pRNA را به درون سلول‌ها فرستادند. در نتيجه، برچسب‌های متيل به سويچ ژن ويژه‌ای متصل شدند به گونه‌ای که ژن‌ها مرتبط با آن سويچ خوانده نشدند. ملکول pRNA درست مکمل توالی DNA اين سوييچ ژنی است و پژوهشگران دريافتند که pRNA در ناحيه‌ی اين سويچ ژنی، نوعی مارپيچ سه گانه با دو رشته‌ی DNA می‌سازد. در عوض متيل‌ترانسفرازها می‌توانند به طور اختصاصی به اين مارپيچ سه‌گانه بچسبند و بنابراين به جايی راهنمايی شوند که يک ژن بايد مسدود شود.

  بيش از نيمی از ماده‌ی ژنتيکی ما به صورت RNA غيررمزدهنده رونويسی می‌شود. بنابراين امکان دارد که ملکول‌های RNA غيررمزدهنده‌ی ويژه‌ی همه‌ی ژن‌ها وجود داشته باشد که آن‌ها را به طور موقت خاموش می‌کنند. بنابراين می‌توان دريافت که چگونه اين تعداد بزرگ از ژن‌ها می‌توانند به طور گزينشی خاموش و روشن شوند.

سيگار ژن‌های ضدسرطان را از کار می‌اندازد

پژوهشگران برای نخستين‌بار ارتباطی ميان سيگار کشيدن و تغييرهای روژنی (epigenetic) در ژن‌هايی ضدسرطان پيدا کرده‌اند. وارونه کردن اين تغييرها ممکن است روزی به روش تازه‌ای برای درمان سرطان بينجامد.

  تغييرات روژنی در زنان دچار شده به سرطان دهانه‌ی رحم بالا است. دراين زنان، گروه متيل به جايگاه‌های ويژه‌ای روی DNA آن‌ها پيوند می‌شود و بر ژنی به نام p16 اثر می‌گذارد که در سرکوب تومورها درگير است.

  پژوهشگران دانشگاه بيرمينگام برای بررسی بيشتر اين موضوع، نمونه‌هايی از سلول‌های برداشت شده از دهانه‌ی رحم را که برای چهار سال از 1075 زن گرفته شده بود، آزمايش کردند. آن‌ها شواهد متيل‌دار شدن را در سلول‌های دهانه‌ی رحم 37 درصد از سيگاری‌ها در مقايسه با 3/9 درصد غيرسيگاری‌ها پيدا کردند. زنانی که سيگارکشيدن را در دوره‌ی مطالعه آغاز کرده بودند 7/3 بار احتمال متيل‌دار شدن را نسبت به غيرسيگاری‌ها داشتند.

  در دو سوم 19 زن سيگاری که در جريان اين مطالعه سيگار را کنار گذاشته بودند، متيل‌دار شدن ناپديد شده بود. اين برررسی نشان می‌دهد که نه تنها سيگارکشيدن باعث اين تغييرها شده است بلکه امکان وارونه کردن اين تغييرها پيش از اين‌که به سرطان بينجامند، وجود دارد.

فيتواستروژن‌ها: استروژن‌های گياهی

گونه‌های مختلف گياهان ترکيباتی توليد می‌کنند که می‌توانند اثرات هورمون‌های استروژنی را در جانوران تقليد کنند يا در آن‌ها تداخل ايجاد کنند.دست کم 20 ترکيب شيميايی در بيش از 300 گياه از 16 خانواده‌ی گياهی متفاوت شناسايی شده‌است. اين ترکيبات که فيتواستروژن ناميده می‌شوند ضعيف‌تر از استروژن‌های معمولی هستند و در گياهان دارويی، ادويه ها (سير و جعفری) دانه‌ها (سويا،گندم و برنج) سبزی‌ها (لوبيا، هويج و گوجه فرنگی)، ميوه‌ها (خرما،انار،گيلاس،آلبالو و سيب) و نوشيدنی‌ها (قهوه) يافت می‌شوند.

ادامه نوشته

آشنايی با برخی از روش‌های اندازه‌گيری مقدار هورمون‌ها

در بيماری‌های مختلف مقدار هورمون‌ها در خون افزايش يا کاهش می‌يابد. پزشک می‌تواند اين گونه بيماری‌ها را با دانستن مقدار يک هورمون در خون تشخيص دهد. از اين رو، پس از معاينه‌ی بيمار اگر برخی از نشانه‌های بيماری هورمونی را در او تشخيص دهد، بررسی هورمونی را به بيمار پيشنهاد می‌کند. بيمار به آزمايشگاه تشخيص طبی مراجعه می‌کند و در بخش هورمون‌شناسی از او مقداری خون می‌گيرند و با کمک ابزارها و روش‌های زيست‌شيميايی ميزان هورمون‌ها در خون وی اندازه گيری می‌شود.

ادامه نوشته

هورمون‌های تيروييد و اهميت سنجش آن‌ها

هورمون‌های تيروييد و اهميت سنجش آن‌ها

پروفسور ناصر ملک‌نيا

 هورمون‌های تيروئيد (T3 و T4) از آمينواسيد تيروزين مشتق می‌شوند. حدود 95 درصد هورمونی که از غده‌ی تيروئيد ترشح می‌شود ، به صورت T4 (تيروکسين) است. با وجودی که ميزان ترشح T3 از غده‌ی تيروئيد بسيار ناچيز است، اين هورمون نقش اصلی را ايفا می‌کند. بخش اصلی T3 موجود در خون از تبديل T4 به T3 در بافت‌های محيطي مانند کبد، کليه‌ها و جفت پديد می‌آيد. البته بافت‌هايي مانند مغز و هيپوفيز نيز می‌توانند T4 را به T3 تبديل کنند، اما T3 حاصل وارد خون نمی‌شود و اثر خود را در همان بافت‌ها بر جای می‌گذارد . به طور کلی، 80 درصد T3 موجود در خون در کبد و 20 درصد آن در تيروئيد ساخته می‌شود.

ادامه نوشته

پيامدهای بهره‌گيری از استروپيدهای آنابوليک

استروييدهای آنابوليک موادی مصنوعی هستند که ساختمان شيميايی آن‌ها شبيه هورمون‌های جنسی مردانه (آندروژن‌ها) است و بنابراين نقش‌های زيستی اين هورمون‌ها را تقليد می‌کنند. آن‌ها رشد ماهيچه‌های اسکلتی (اثرهای آنابوليک) و نمو ويژگی‌های جنسی مردانه (اثرهای آندروژنی) را تقويت می‌کنند. بنابراين، عبارت «استروييدهای آنابوليک آندروژنيک» نام مناسب‌تری برای اين ترکيبات است. با وجود اين، به کار بردن عبارت استروييدهای آنابوليک مرسوم شده است. در اين جا نيز همين عبارت به کار رفته است.

ادامه نوشته

اتوفاژی و بيماری ها

سمينار دانشجويی گروه بيوشيمی، دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران

درباره‌ی دانش بيوشيمی

بيوشيمی چيست؟

 بيوشيمی پژوهش درباره‌ی فرايندهای شيميايی است که در بدن جانداران رخ می‌دهد. بيوشيمی‌دان‌ها می‌خواهند ساختار و کارکرد مولکول‌های سازنده‌ی پيکر جاندران را بشناسند تا از اين راه بتوان به سازوکار ملکولی هر بيماری پی برد و راه را برای درمان ريشه‌ای آن هموار کرد. اين آگاهی در بهره‌برداری بهتر و کارآمدتر از جانداران و ملکول‌های سازنده‌ی آن‌ها نيز به ما کمک می‌کند. از آن‌جا که جهان زنده بسيار گوناگون است و پيکره‌‌ی بيش‌تر جانداران نيز از سلول‌ها و ملکول‌های گوناگونی ساخته شده، زمينه‌های پژوهشی اين شاخه از دانش پايه بسيار گسترده است.

ادامه نوشته

ملکول‌های سازنده‌ی جانداران

مطالعه‌ی ملکول‌های سازنده‌ی پيکر جانداران و واکنش‌هايی که درون جانداران رخ می‌دهد، خودش دانشی است به نام زيست‌شيمی (بيوشيمی). زيست‌شيمی‌دانان در پی آن هستند که با مطالعه‌ی چگونگی برهم کنش ملکول‌های درون سلول‌های جانداران دريابند که آن‌ها چگونه کار می‌کنند. در اين جا ما به معرفی کربوهيدرات‌ها، ليپيدها و پروتيين‌ها می‌پردازيم و  و اسيد نوکلئيک‌ها را در جای ديگر معرفی خواهيم کرد.

ادامه نوشته