nx دارای 31 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
تراشه های زیستی
آشكار ساختن ساختار ژنتیك و كشف منشاء استیكى كه جلوى ما گذاشته اند تا نوش جان كنیم;اتحاد الكترونیك و بیولوژى مى تواند حیطه هاى متنوعى چون پزشكى، علوم تغذیه، یا علوم دفاعى را دستخوش انقلاب سازد. سرعت پیشرفت ما آنچنان زیاد است كه خطر زیر پا گذاشتن اخلاقیات واقعاً وجود داردگیوم گراله
تاریخچه بیوتکنولوزیبیوتكنولوژی ریشه در تاریخ دارد و تكوین آن از سالهای بسیار دور آغاز شده تابحال ادامه یافته است.در تقسیم‌بندی زمانی می‌توان سه‌دوره برای تكامل بیوتكنولوژی قائل شد.
1) دوره تاریخی كه بشر با استفاده ناخودآگاه از فرآیندهای زیستی به تولید محصولات تخمیری مانند نان، مشروبات الكلی، لبنیات ترشیجات و سركه و غیره می‌پرداخت. در شش هزار سال قبل از میلاد مسیح، سومریان و بابلیها از مخمرها در مشروب‌سازی استفاده كردند. مصریها در چهار هزار سال قبل با كمك مخمر و خمیر مایه نان می‌پختند. در این دوران فرآیندهای ساده و اولیه بیوتكنولوژی و بویژه تخمیر توسط انسان بكار گرفته می‌شد.
2) دوره اولیه قرن حاضر كه با استفاده آگاهانه از تكنیكهای تخمیر و كشت میكروارگانیسم‌ها در محیط‌های مناسب و متعاقباً استفاده از فرمانتورها در تولید آنتی‌بیوتیكها، آنزیمها، اجراء مواد غذائی، مواد شیمیائی آلی و سایر تركیبات، بشر به گسترش این علم مبادرت ورزید. در آن دوره این بخش از علم نام میكروبیولوژی صنعتی بخود گرفت و هم‌اكنون نیز روند استفاده از این فرآیندها در زندگی انسان ادامه دارد. لیكن پیش‌بینی می‌شود به تدریج با استفاده از تكنیكهای بیوتكنولوژی نوین بسیاری از فرآیندهای فوق نیز تحت تأثیر قرار گرفته و به‌سمت بهبودی و كارآمدی بیشتر تغییر پیدا كنند.
3) دوره نوین بیوتكنولوژی كه با كمك علم ژنتیك درحال ایجاد تحول در زندگی بشر است. بیوتكنولوژی نوین مدتی است كه روبه توسعه گذاشته و روز بروز دامنه وسعت بیشتری به خود می‌گیرد.
این دوره زمانی از سال 1976 با انتقال ژنهائی از یك میكروارگانیسم به میكروارگانیسم دیگر آغاز شد. تا قبل از آن دانشمندان در فرآیندهای بیوتكنولوژی از خصوصیات طبیعی و ذاتی (میكرو) ارگانیسم‌ها استفاده می‌گردند لیكن در اثر پیشرفت در زیست‌شناسی مولكولی و ژنتیك و شناخت عمیق‌تراجزاء ومكانیسم‌های سلولی ومولكولی متخصصین علوم‌زیستی‌توانستند تا به اصلاح و تغییر خصوصیات (میكرو) ارگانیسم‌ها بپردازند و(میكرو) ارگانیسم‌هائی باخصوصیات كاملاً جدید بوجود آوردند تا با استفاده از آنها بتوان تركیبات جدید را بامقادیر بسیار بیشتر و كارائی بالاتر تولید نمود.
آبجو سازی در مصر و كشورهای حاشیه رود نیل‌كشف پروتئین‌هاجداسازی اولین آنزیمهاكشف باكتری ای‌كلای‌كشف DNA
استفاده از باكتریها در تصفیه فاضلاب‌استفاده از واژه بیوتكنولوژی توسط یك مهندس كشاورزی‌استفاده از اصلاح بیولوژی مولكولی‌كشف فعالیت ضدباكتریائی قارچ پنی‌سیلیوم توسط فلمینگ (كشف پنی‌سیلین)كشت ساختمان رشته‌ای مارپیچ DNA توسط واتسون و گریك‌توضیح و تشریح ساختمان آنتی‌بادی توسط پورتر، ارلن وینسونوف
كشت سلول‌جداسازی یك آنزیم سنتز كننده DNAكشف كدهای ژنتیكی‌اولین سنتز كامل یك ژن‌كشف آنزیمهای برش دهنده اسیدهای نوكلئیك‌اولین آنتی‌بادی مونوكلونال
اولین بیان ژن مخمر در باكتری ای‌كلای‌اولین بیان ژن انسان در باكتری‌تولید انسولین نوتركیب انسانی‌ابداع روش PCR برای تكثیر قطعات DNAابداع روش انگشت‌نگاری DNA ـ اولین واكسن مهندسی ژنتیك
EPA اولین تنباكوی مهندسی ژنتیك را تأیید كردشروع پروژه ژنوم انسانی ـ تولید اولین گاو ترانس‌ژنیك
كشف اولین ژنوم كامل یك موجود زنده‌ابداع تكنیك جدید DNA با استفاده از PCR و چیپ‌های DNA و یك برنامه كامپیوتری برای كشف ژنهای بیماریزااستفاده از سلولهای ریشه‌ای برای معالجه بیماریهاشناسائی كامل ژنوم مگس سركه و بسیاری از موجودات دیگرشناسائی كامل ژنوم انسان و بسیاری دیگر از ارگانیسم‌ها 600 سال قبل از میلاد18301833185518691914191919381939
19531959195419551966197019711975197619771978198319841986199019951997
199820002001جدول 1 ـ تاریخچه مختصر بیوتكنولوژی 3 و (4)
بیوتكنولوژی چیست؟گستردگی و تنوع كاربردهای بیوتكنولوژی، تعریف و توصیف آنرا كمی مشكل و نیز متنوع ساخته است.برخی آنرا مترادف میكروبیولوژی صنعتی و استفاده از میكروارگانیسم‌ها می‌دانند و برخی آنرا معادل مهندسی ژنتیك تعریف می‌كنند به‌همین دلیل در اینجا مختصراً اشاره‌ای به تعاریف متفاوت از بیوتكنولوژی می‌كنیم كه البته دارای وجوه اشتراك زیادی نیز هستند: (1) و (2)ـ بیوتكنولوژی مجموعه‌ای از متون و روشها است كه برای تولید، تغییر و اصلاح فراورده‌ها، به‌نژادی گیاهان و جانوران و تولید میكروارگانیسم‌ها برای كاربردهای ویژه، از ارگانیسم‌های زنده استفاده می‌كند.
ـ كاربرد روشهای علمی و فنی در تبدیل بعضی مواد به كمك عوامل بیولوژیك (میكروارگانیسم‌ها، یاخته‌های گیاهی و جانوری و آنزیمها) برای تولید كالاها و خدمات در كشاورزی، صنایع غذائی و دارویی و پزشكی‌ـ مجموعه‌ای از فنون و روشها كه در آن از ارگانیسم‌های زنده یا قسمتی از آنها در فرایندهای تولید، تغییر و بهینه‌سازی گیاهان و جانوران استفاده می‌شود.ـ كاربرد تكنیكهای مهندسی ژنتیك در تولید محصولات كشاورزی، صنعتی، درمانی و تشخیص باكیفیت بالاتر و قیمت ارزانتر و محصول بیشتر و كم خطرترـ استفاده از سلول زنده یا توانائیهای سلولهای زنده یا اجزای آنها و فرآوری و انتقال آنها به‌صورت تولید در مقیاس انبوه‌ـ بهره‌برداری تجاری از ارگانیسم‌ها یا اجزای آنها
ـ كاربرد روشهای مهندسی ژنتیك در تولید یا دستكاری میكروارگانیسم‌ها و ارگانیسم‌هاـ علم رام‌كردن و استفاده از میكروارگانیسم‌ها در راستای منافع انسان‌ـ تعاریف بالا از بیوتكنولوژی هركدام به‌تنهائی توصیف كاملی از بیوتكنولوژی نیست ولی با قدر مشترك گرفتن از آنها می‌توان به تعریف جامعی از بیوتكنولوژی دست یافت.
براستی چرا چنین است؟ هرچند كه با مرور زمان دانشمندان به مفاهیم مشتركی در مورد تعریف بیوتكنولوژی نزدیك شده‌اند اما چرا هر متخصص و دانشمندی تعریف جداگانه‌ای از بیوتكنولوژی ارائه می‌دهد كه درجای خود نیز می‌تواند صحیح باشد (نه الزاماً جامع).علت این حقیقت را باید درماهیت بیوتكنولوژی جُست.
بیوتكنولوژی همانند زیست شناسی، ژنتیك یا مهندسی بیوشیمی یك علم پایه یا كاربردی نیست كه بتوان محدوده و قلمرو آنرا بسادگی تعریف كرد. بیوتكنولوژی شامل حوزه‌ای مشترك از علوم مختلف است كه در اثر همپوشانی و تلاقی این علوم بایكدیگر بوجود آمده است. بیوتكنولوژی معادل زیست شناسی مولكولی، مهندسی ژنتیك، مهندسی شیمی یا هیچ یك از علوم سنتی و مدرن موجود نیست؛ بلكه پیوند میان این علوم در جهت تحقق بخشیدن به تولید بهینه یك محصول حیاتی (زیستی) یا انجام یك فرآیند زیستی بروشهای نوین و دقیق با كارآئی بسیار بالا می‌باشد.بیوتكنولوژی را می‌توان به درختی شبیه كرد كه ریشه‌های تناور آنرا علومی بعضاً با قدمت زیاد مانند زیست شناسی بویژه زیست شناسی مولكولی، ژنتیك، میكروبیولوژی، بیوشیمی، ایمونولوژی، شیمی، مهندسی شیمی، مهندسی بیوشیمی، گیاه‌شناسی، جانورشناسی، داروسازی، كامپیوتر و… تشكیل می‌دهند لیكن شاخه‌های این درخت كه كم و بیش به تازگی روئیدن گرفته‌اند و هرلحظه با رشد خود شاخه‌های فرعی بیشتری را به‌وجود می‌آورند بسیار متعدد و متنوع بوده كه فهرست كردن كامل آنها در این نوشته را ناممكن می‌سازد.
تقسیم‌بندی بیوتكنولوژی به شاخه‌های مختلف نیز برحسب دیدگاه متخصصین و دانشمندان مختلف فرق می‌كند و در رایجترین تقسیم‌بندی از تلاقی و پیوند علوم مختلف با بیوتكنولوژی استفاده می‌كنند و نام شاخه‌ای از بیوتكنولوژی را بدین‌ترتیب وضع می‌كنند. مانند بیوتكنولوژی پزشكی كه از تلاقی بیوتكنولوژی با علم پزشكی بوجود آمده است یا بیوتكنولوژی كشاورزی كه كاربرد بیوتكنولوژی در كشاورزی را نشان می‌دهد. بدین ترتیب می‌توان از بیوتكنولوژی داروئی
Pharmaceutical Biotechnology بیوتكنولوژی میكروبی، Microbial Biotechnology ، بیوتكنولوژی دریا Marine Biotech ، بیوتكنولوژی قضائی یا پزشكی قانونی Forensic Biotech ، بیوتكنولوژی محیطی Environmental Biotech ، بیوتكنولوژی غذائی food and food stuff Biotech بیوانفورماتیك Bioinformatic ، بیوتكنولوژی صنعتی Industrial ، بیوتكنولوژی نفت …… بیوتكنولوژی تشخیصی و … نام برد.
این شاخه‌های متعدد در عمل همپوشانی‌ها و پیوندهای متقاطع زیادی دارند و باز بدلیل ماهیت همه‌جانبه بودن بیوتكنولوژی نمی‌توان در این مورد نیز به ضرس قاطع محدوده‌هائی را برای آنها تعیین نمود.گستردگی كاربرد بیوتكنولوژی در قرن بیست و یكم بحدی است كه، اقتصاد، بهداشت، درمان، محیط‌زیست، آموزش، كشاورزی، صنعت، تغذیه و سایر جنبه‌های زندگی بشر را تحت تأثیر شگرفت خود قرار خواهد داد. بهمین دلیل اندیشمندان جهان قرن بیست و یكم را قرن بیوتكنولوژی نامگذاری كرده‌اند. كاربردهای بیوتكنولوژی
كاربردهای بیوتكنولوژی بقدری وسیع است كه تقریباً تمام جنبه‌های زندگی بشر را تحت تأثیر قرارداد و خواهد داد. به‌نحوی كه حدس زده می‌شود در آینده نزدیك كنار اكثر نامهای رایج علوم و فنون یك كلمه «بیو» یا «بیوتك» هم اضافه شود كه نشانه تأثیر این علم بر آن رشته می‌باشد.بیوتكنولوژی پزشكی
كاربرد بیوتكنولوژی در پزشكی به وسعت علم پزشكی بوده و حتی این علم با سرعت روزافزون بر وسعت و دامنه علم پزشكی می‌افزاید.از مهمترین كاربردهای بیوتك در پزشكی می‌توان به موارد زیر اشاره كرد:ـ تأثیر دگرگون بخش در امر پیشگیری از بیماریهای میكروبی، بیماریهای ژنتیكی، بیماریهای تغذیه‌ای و متابولیسمی و بیماریهای روحی‌روانی و…ـ تأثیر دگرگون بخش در امر درمان بیماریهای عفونی، ژنتیكی، سوءتغذیه و متابولیسم و نازائی
ـ تأثیر دگرگون بخش در پزشكی قانونی‌ـ تأثیر دگرگون بخش در پزشكی زیبائی
عناوین مطعناوین مطرح در بیوتكنولوژی پزشكی كه هركدام نیاز به توصیف كامل دارند عمدتاً عبارتند از: ژن‌درمانی، واكسنهای نوتركیب، DNA واكسنها، بیوانفورماتیك، ژنومیكس، پروتئومیكس، بیومدسین و بیوفارماسئوتیكال
امروزه پیشرفتهای پزشكی به مدد بیوتكنولوژی درحال سرعت گرفتن می‌باشد. پزشكی سنتی بتدریج جای خود را به پزشكی مولكولی خواهد داد. درآینده نه‌چندان دور مكانیسم هیچ بیماری ناشناخته نخواهد ماند و تقریباً هیچ بیماری غیرقابل كنترل نخواهد بود. پزشكی سنتی عمدتاً بدنبال علائم و نشانه‌ها Sign & Symptoms بیماریها بوده و از روی آن به استنتاج وجود بیماری و عامل بیماریزا می‌پرداخت و در مواردی بدلیل ناشناخته بودن عوامل بیماریها، مكانیسم‌ها و سیستم‌های كنترلی آنها مبارزه تنها برعلیه علائم و نشانه‌ها صورت می‌گرفت.
امروزه بكمك بیوتكنولوژی، علم پزشكی درحال شناخت ریشه‌ای‌ترین بخش از حیات و مظاهر آن می‌باشد. با كشف كامل توالی ژنوم انسان در سال 2001 هم‌اكنون دانشمندان بیوتكنولوژیست بدنبال شناسائی ژنهای مسئول صفتهای مختلف و نیز ژنهای مسئول نقائص گوناگون انسانی می‌باشند. تا به‌حال ژنهای مسئول ایجاد بیماریهای بسیاری شامل سرطانها، بیماریهای قلبی عروقی، تنفسی، روانی و… شناسائی شده‌اند.
با شناسائی تك‌تك این ژنها و سپس شناسائی پروتئینهای حاصله از این ژنها داروهای كاملاً انتخابی و مؤثر برای مقابله با یك بیماری ساخته می‌شوند (tailor made) این مبارزه در سطح پروتئین و فنوتیپ است راه دیگر مبارزه استفاده از ژن‌درمانی و Antisence است.بیماریهای ژنتیكی بسیاری درحال حاضر بعنوان كاندید برای ژن‌درمانی درنظر گرفته شده‌اند.
تقریباً هركدام از ما تعدادی ژن ناقص در بدن خود داریم كه برخی از آنها خصوصیات خود را در فنوتیب ما آشكار نكرده‌اند و برخی دیگر كم یا زیاد خصوصیات خود را در فنوتیپ ما آشكار نموده‌اند تقریباً از هر 10 نفر یكنفر دارای اختلالات ژنتیكی تظاهر یافته می‌باشد. تقریباً 5% مراجعه كودكان به بیمارستانها بخاطر نقص در یك تك‌ژن می‌باشد.
بیماریهائی مانند سیستیك فیبروزیس، دسیتروفی عضلانی دوشن، بیماری سیستم عصبی هانتینگتون، تالاسمی، هموفیلی، كم‌خونی داسی شكل، سندروم لش ـ نایهان lesch-Nyhan ، فنیل كتونوری و… جزو كاندیداهای ژن درمانی هستند.بیشتر توجه در ژن درمانی متوجه بیماریهای ژنتیكی – متابولیكی است كه نقص یك ژن باعث عدم سنتز یا سنتز ناقص یك پروتئین و عدم انجام یك فرآیند شیمیائی می‌شود.
فرآیند ژن درمانی می‌تواند بر روی سلولهای سوماتیك بدن صورت گیرد و یا بر روی سلولهای زایا صورت گیرد كه در اینصورت صفت اصلاح شده به نسل بعد نیز منتقل می‌شود.در فرآیند ژن درمانی معمولاً از قطعات ژن سالم ساختگی بهره گرفته می‌شود.تكنولوژی دیگری كه استفاده می‌شود آنتی سنس است كه در آن از قطعات اسیدهای نوكلئیك DNA و RNA یا تركیبات آنالوگ آنها استفاده می‌شود و بدین‌ترتیب اتصال احتمالی این قطعات به محل موردنظر مانع بیان یك ژن ناقص و یا تولید یك پروتئین مضر می‌گردد. (10) و (11)واكسنهای نوتركیب
می‌توان گفت كه در تولید همه‌گونه از واكسنها از تكنیكهای بیوتكنولوژی بهره‌گرفته شده و می‌شود. لیكن اوج توانمندیهای بیوتكنولوژی نوین را می‌توان در واكسنهای نوتركیب نسل چهارم (و نیز DNA
واكسنها) مشاهده كرد. تابحال برای تولید واكسنها از میكروارگانیسم‌های ضعیف شده یا كشته شده یا اجزاء آنها كه بصورت طبیعی از آنها استخراج می‌شدند استفاده می‌شد و این امر در موارد قابل توجهی باعث ایجاد عوارض جانبی در افراد می‌گردید. لیكن باتوسعه تكنیكهای DNA نوتركیب، واكسنهای نسل چهارم تولید شدند كه در آنها تنها از جزء مؤثر در ایجاد ایمنی (جزء ایمونوژن) میكروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود. نمونه آن واكسن ساب‌یونیتی مؤثر در برابر هپاتیت B می‌باشد.
فرآیند تولید یك واكسن نوتركیب بسیار طولانی و پیچیده می‌باشد. در ابتدا بیوتكنولوژیستها باید ایمونوژن‌ترین جزء میكروارگانیسم‌ها را كه معمولاً پروتئینها یا گلیكوپرتئینهای غشائی هستند طبق فرآیندهای بسیار طولانی و پیچیده شناسائی كنند و پس از آن با شناسائی محل و توالی ژن آن در ژنوم میكروارگانیسم اقدام به تكثیر آن بخش كرده و قطعات تكثیر شده را درون پلاسمیدهای ویژه كلونینگ قرار دهند و سپس اقدام به انتقال پلاسمیدهای نوتركیب به سلول میزبان مناسب برای تولید آن پروتئین بنمایند.
درصورت موفقیت در تولید اقتصادی یك پروتئین كاندید برای واكسن یك بانك سلولی و یك بانك پلاسمید از سلولهای نوتركیب ایجاد شده و ساختارهای پلاسمیدی آنها ایجاد می‌شود كه برای مراحل بعد مورد استفاده قرار گیرد.برای تأیید این واكسن از نظر مؤثر بودن، كارآئی و بی‌ضرر بودن برای انسان (یا دام) (ClinicalTrials) مراحل زیادی باید طی شود كه چندین سال بطول می‌كشد.برای تولید صنعتی و تجاری یك واكسن نیاز به سرمایه‌گذاری فراوانی می‌باشد. بخشی از این سرمایه‌گذاری باید برای ایجاد یك محیط كاملاً استاندارد مطابق با شرایط (Good Manufacturing Practices) GMP و تسهیلات و تأسیسات استاندارد مطابق با GMP و افراد كاملاً متخصص و آموزش دیده و ایجاد یك سیستم با ثبات حفظ كیفیت گردد.
واكسنهای DNAبا پیشرفت تكنیكهای بیوتكنولوژی نسل بعدی واكسنها پیشنهاد شدند كه در آنها بجای تولید بخش ایمونوژن عامل بیماریزا در كارخانه‌ها با ارسال اطلاعات ژنتیكی (DNA) لازم برای تولید این اجزاء درون سلولهای بدن به تولید این ایمونوژنها در بدن پرداخته می‌شود. از مهمترین مزایای این واكسنها درعین مشكل بودن طراحی و تولید آنها پایدار بودن ایمنی حاصله و كنترل بیشتر بر نحوه ایمنی‌زائی در بدن می‌باشد.
بیومدسین یا بیوفارماسئوتیكال‌بسیاری از بیماریهای رایج انسانی بدلیل نقص ژنتیكی در تولید یك پروتئین فانكشنال در سلولهای بدن می‌باشد. این بیماریها كه شیوع زیادی در جوامع انسانی دارند اغلب دارای آثار اقتصادی – اجتماعی بیشتری نسبت به سایر بیماریها هستند. بعنوان مثال بیماریهائی مانند هموفیلی، تالاسمی، كم‌خونی‌ها، انواع نقص‌های سیستم ایمنی، اختلالات رشد و دیابت و…
با پیشرفتهای اخیر در زمینه علوم زیستی بیوتكنولوژیستها قادر شده‌اند تا با شناسائی این اختلالات و ژنهای مربوطه به تولید پروتئینهایی بپردازند كه بدن این بیماران قادر به تولید آنها نیست یا میزان تولید آنها كافی نیست. از جمله این پروتئینها می‌توان به انواع فاكتورهای خونی، اریتروپوئیتین، انواع اینترلوكین‌ها، انواع هورمونها مانند انسولین، هورمون رشد اشاره كرد كه درحال حاضر در كارخانه‌های بیوتك در مقیاس صنعتی درحال تولید هستند. تولید این پروتئینها هرچند كه هزینه‌بری زیادی را بهمراه دارد اما باعث كاهش چشمگیر مرگ‌ومیر ناشی از اختلالات ژنتیكی شده است.
بازار تولید این مواد درحال حاضر بالغ بر میلیاردها دلار است و دارای رشد روزافزونی نیز می‌باشد. درحالیكه رشد سالانه صنعت دارو 3% می‌باشد، رشد سالانه صنعت داروهای بیوتكنولوژی 25% می‌باشد.ژنومیكس Genomicsپروژه ژنوم انسانی بزرگترین و باارزش‌ترین پروژه در علوم‌زیستی بوده است كه تابحال اجرا شده و در حقیقات منشاء پدید آمدن علم ژنومیكس نیز محسوب می‌شود. HGP باهدف تعیین توالی ژنوم (محتوای ژنتیكی) انسان در سال 1996 شروع شده و درسال 2001 با اتمام نسخه اولیه به اوج خود رسید . با كامل شدن پروژه ژنوم انسان دانشمندان به محل دقیق ژنهای انسان پی‌خواهند برد و با شناسائی ژنوتیب مربوط به تمام جنبه‌های فنوتیپ انسان به كلید اصلی صفات انسانی دست پیدا خواهند كرد. شناسائی این ژنها دانشمندان را قادر خواهد ساخت كه به رفع تمام نقائص ژنتیكی انسانها بپردازند و نیز منشاء تمام حالات جسمی و روحی و رفتاری انسان را شناسائی كرده و در دست خود بگیرند.
هم‌اكنون ژنهای جدیدی برای اختلالات جسمی و حتی روحی مانند بیماریهای قلبی و عروقی، اسیكزوفرنی و… شناسائی شده است و پیمودن این راه باسرعت هرچه تمام ادامه دارد. اینك قدمهای زیادی به انتهای این مرحله سرنوشت‌ساز از تاریخ بشر باقی نمانده است و همگی دانشمندان منتظر به‌ثمر رسیدن دستاوردهای این پروژه در آینده بسیار نزدیك می‌باشند.
یكی از ابزارها و شاخه‌های بیوتكنولوژی كه اخیراً به شكوفائی رسیده است بیوانفورماتیك می‌باشد كه كار تجزیه و تحلیل داده‌های بدست آمده از HGP و… را انجام داده و آنها را تبدیل به اطلاعات باارزش و قابل استفاده برای دانشمندان مختلف می‌نماید.
موضوع مرتبط با این امر موضوع كشف SNP ها می‌باشد. SNP ها تفاوت‌های تك‌نوكلئوتیدی هستند كه بین دو فرد، از نظر یك ژن بین آنها وجود دارد. شناسائی این تفاوتها ارزش فراوانی دارد. چراكه بطور مثال فردی كه دارای هوش بیشتر یا دندان مستحكمتر نسبت به فرد دیگری است ممكن است تنها در یك نوكلئوتید از یك ژن با یكدیگر تفاوت داشته باشند و شناسائی مكان و نوع این تفاوت ارزش اقتصادی زیادی برای كاشف و انحصارگر آن دارد. بهمین دلیل هم‌اكنون شكارچیان ژن درحال شناسایی قوم‌ها و نژادهائی هستند كه در یك یا چند زمینه خاص دارای خصوصیات برتر می‌باشند.
پروتئومیكس Proteomicsدنیای پروتئومیكس دنیای بی‌انتهائی است كه ما هم‌اكنون در روزنه ورودی آن قرار گرفته‌ایم. دانشمندان بعد از استخراج اطلاعات ژنوم انسانی به كاربرد آن در حوزه پروتئومیكس می‌اندیشند. در پروتئومیكس دانشمندان براساس اصل یك پروتئین یك ژن بدنبال یافتن كلیه پروتئینهای تولید شده در بدن انسان و ربط آن به یك ژن هستند.
پس از اتمام پروژه پروتئومیكس كه حتی بسیار بزرگتر و طولانی‌تر و پرابعادتر از پروژه ژنومیكس خواهد بود می‌توان گفت كه انسان به عمده اطلاعات حیاتی لازم در مورد خود دست یافته است و پس از كاربرد این اطلاعات در طراحی داروها و فرآیندهای مناسب تقریباً قادر به مبارزه با هر بیماری و هر اختلال در بدن خود خواهد بود و حتی قادر به پیشگیری از اكثر آنها خواهد شد.
مرحله بعد از (و حتی همگام با) پروتئؤمیكس طراحی داروهای بیولوژیك می‌باشد كه دانشمندان را قادر می‌سازد پروتئینهای مزاحم یا ناقص را خنثی كنند یا تولید پروتئینهای ضروری در بدن را باعث شوند.بازار پروتئومیكس برعكس ژنومیكس بسیار گسترده‌تر و غیر متمركز بوده و هم‌اكنون بسیاری از كشورها حتی كشورهای جهان سوم مثل برزیل نیز قدم به این عرصه گذاشته‌اند.
كلونینگ انسان‌از زمانی كه دانشمندان با ابداع روش جدید همانندسازی گوسفندی بنام دالی را خلق كردند امیدها و نگرانیهای زیادی در جوامع انسانی بوجود آمد. بیوتكنولوژیستها توانستند با انتقال محتوای ژنتیكی یك سلول سوماتیك به یك سلول تخم كه محتوای ژنتیكی آن تخلیه شده بود به تولید موجوداتی كاملاً مشابه موجود دالی دست یابند. بازار این فناوری در تكثیر دام‌هایی با خصوصیات ویژه مانند شیر زیاد یا گوشت مناسب بسیار گسترده است. با اینحال كشیده شدن این بحث به همانندسازی انسان نگرانیهائی را در كشورهای مختلف بوجود آمده است. موضوع مرتبط با این امر تولید موجودات یا ارگانهای انسانی از سلولهای ریشه‌ای جنین می‌باشد كه همانند كلونینگ دارای مخالفان و موافقان خاص خود می‌باشد.
تراشه‌های زیستی تراشه‌های زیستی مانند DNA Chips از كاربردهای نوین و بسیار اغواگر بیوتكنولوژی می‌باشد.در یكی از این كاربردها دانشمندان توانسته‌اند با استفاده از رشته‌های DNA به تولید تراشه‌هائی دست بزنن
كه سرعت پردازش اطلاعات در آنها در مقایسه با حجم كوچك آنها بسیار بیش از تراشه‌های معمولی می‌باشد. از كاربردهای دیگر و اصلی تراشه‌های زیستی دو مورد DNA Chips و DNA Microarray می‌باشد.
DNA Chips : در این تكنولوژی بیوتكنولوژیستها با ساختن قطعات الیگو نوكلئوتیدی 20 تا 80 نوكلئوتیدی با توالی‌های متفاوت و تثبیت آن بصورت آرایشی از نقاط بسیار ریز (كمتر از 300 میكرون) بر روی بستر مناسب (مانند نیتروسلولز یا برخی فلزات و مواد پلاستیكی) و سپس مجاور كردن نمونه‌های DNA مجهول با این نقاط تثبیت شده شرایط یك واكنش هیبریدیزاسیون را بوجود می‌آورند. در صورتیكه بین سكانس مجهول و سكانس معلوم هر یك از الیكونوكلئوتیدها واكنش هیبریداسیون صورت گیرد می‌توان پی‌به سكانس DNA مجهول برد.
از این روش همچنین برای تعیین میزان بیان پروتئین یا فراوانی نیز استفاده می‌شود. این روش توسط شركت Affymetryx ابداع شده است.DNA Microarray : در این تكنولوژی پروب cDNA (با طول بین 500 تا 5000 باز) بر روی بستر جامد مناسب تثبیت بود و سپس این نقاط تثبیت شده در معرض نمونه‌های DNA مجهول قرار می‌گیرد.
این روش در دانشگاه استانفورد ابداع شده است.كاربرد هر دو روش كه تاحد زیادی مشابه هم هستند در كشف ژنها، در تشخیص بیماریها، در علم فارماكوژنومیك و در علم توكیكوژونومیك و…. می‌باشد.تاریخچه تراشه های زیستی
پیشرفت تراشه های زیستی تاریخچه ای طولانی دارد وباشروع دراوایل کاربرروی تکنولوزی سنسورهابود که درسال 1922 PH اغازمی شود. یکی ازنخستین سنسورهای شیمیایی سبک الکترود شیمیاییبوسیله کشف اختلاف پتانسیل ایجاد شده درمیان یک غشاء PH بوسیله هوگز ساخته شد. اندازه گیریH شیشه ای نازک برای تراوش یون های هیدروزن انجام می شد . این کار بوسیله تبادل الکترون بین
انجام می گرفت. مفهوم اساسی استفاده ازمکان های تبادل برای دست یافتن به پوسته یا Sio مثبت وغشاء برای کشف سنسورهای یونی دیگردرسال های آینده مورد استفاده قرارگرفت. به عنوان مثالمثبت بوسیله بهم پیوستن والینومیسین دریک غشاء نازک تولید می شود.(اسچولتز1996 K یک سنسورپس ازگذشت سی سال اولین بیوسنسور (سنسوری که از مولکولهای بیولوزیکی استفاده می کرد )ساختهشد. درسال 1956 للاند کلارک نوشته ای را برروی الکترود دریافت اکسیزن منتشرکرد.این وسیلهاساس یک سنسورگلوکزشدکه درسال 1962 بوسیله کلارک وهمکارش لیونزساخته شد که درساخت
آن ازمولکولهای اکسید گلوکوزجاسازی شده دریک غشاءتراکافت استفاده شده بود.آنزیم وظیفه داشت که درحضورگلوکزمیزان اکسیزن قابل دسترسی برای الکترود اکسیزن را کاهشبدهد بدین وسیله سطح اکسیزن گلوکزمتمرکزشده گزارش می شد. این مورد وبیوسنسورهای مشابه بهعنوان الکترود آنزیم شناخته شدو امروزه هنوزهم مورد استفاده قرار می گیرند.DNA درسال 1953 واتسون وکریک همگان را ازکشفشان که همان ساختارآشنای مارپیچ دوتاییاست وهمچنین مجموعه تحقیقات زنتیکی (که تا کنون این تحقیقات همچنان ادامه دارد )آشنا کردند.
پیشرفت شیوه تسلسل درسال 1977 بوسیله گیلبرت وسانجر(که به صورت جداگانه کارمی کردند)محققان را قادرساخت تابه صورت مستقیم بتوانند کدهای زنتیک راکه دستورالعملهایی را برای پیوندپروتئینی فراهم می کند بخوانند.این تحقیق نشان دادکه چگونه هیبریداسیون مکمل رشته های”الگونوکلئواستفاده شود. DNA تید” می تواند به عنوان پایه ای برای دریافت
توانا کرد DNA ا ین دو پیشرفت تکنولوزی رابرای استفاده ازبیوسنسورهای مدرن برپایهراابداع کرد که این روش-PCR اولادرسال 1983 کری مولیس فن ((واکنش زنجیره پلیمری )) –می باشد. DNA روشی برای تقویت تمرکزرادرمواردنمونه فراهم کرد. DNA این کشف امکان ردیابی مقادیر کوچک ازبابرچسبهای فلورسنتDNA ثانیا درسال 1986 هودوهمکارانش روشی رابرای برچسب مولکولهایبه جای برچسب های رادیویی ابداع کردندکه بدین وسیله تواناسازی آزمایش هیبریداسیون به صورت نوری انجام می شد.سرعت پیشرفت تکنولوزی درزمینه بیوشیمی ونیمه رساناها درسال 1980 منجربه پیشرفت عظیم تراشه های زیستی درسال 1990 شد.
دراین زمان مشخص شد که تراشه های زیستی تکنولوزی عظیمی هستند که چندین بخش جداازهم را شامل می شوند وهنوزهم کامل نشده اند
تراشه زیستی چیست ؟
کسانی که مبحث تکنولوزی های رادنبال می کنند خصوصادرزمینه بیوتکنولوزی تراشه های زیستی را می شناسند ومی دانند که آنها حاصل ترکیب نیمه رساناها با زیست شناسی مولکولی هستند.تراشه های زیستی مشابه نیمه رساناها هستندبا این تفاوت که به جای داشتن مدارهای الکتریکی پایهیا پروتئین دارندکه به سطح یک تراشه که می تواند از جنس DNA -RNA زیستیشیشه –پلاستیک یا سلیکون باشد الصاق شده اند.
بسته به سطح جنس الصاقی دونوع اصلی ازتراشه های زیستی وجود دارد: دارند.DNA-RNA تراشه های نوکلئوساید که تراشه های پروتئین البته یک نوع دیگرازتراشه های زیستی هم وجود دارد که تراشه آزمایشگاهی نامیده می شود که از میکروسیلان ها برای انجام بسیاری ازتستهای آزمایشگاهی استاندارد که امروزه دربیمارستان ها انجام می شود استفاده می کند.اما ما به آن نوع تراشه دست پیدا نمی کنیم چون به طور معمول آن یک نسخه مینیاتوری شده ازتستهای شیمیایی – کلینیکی استاندارد است ولزوما یک جزءبیولوزی ندارد.
ادامه خواندن مقاله تراشه هاي زيستي
نوشته مقاله تراشه هاي زيستي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.