بیوسنسور DNA بسیار حساس بر اساس پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم الکتروشیمیایی

Ultrasensitive DNA biosensor based on electrochemical atom transfer radical polymerization

چکیده

1. مقدمه

2. آزمایشی

2.1. مواد شیمیایی و واکنش دهنده

2.2. پیش عملیات الکترود طلا

2.3. DNA سنجاق سری خودتجمع یافته بر روی الکترود طلا

2.4. ارزیابی الکتروشیمیایی

2.5. تجهیزات

3. نتایج و بحث

3.1. اصل عملکرد زیست حسگر DNA الکتروشیمیایی

3.2. امکان سنجی زیست حسگر

3.3. توصیف زیست حسگر

3.4. بهینه سازی شرایط آزمایشی

3.5. عملکرد تحلیلی

3.6. تشخیص DNA در سرم انسانی اسپایک شده

4. نتیجه گیری

منابع

چکیده

ما در اینجا یک زیست حسگر DNA بسیار گزینشی و فوق حساس مبتنی بر تقویت سیگنال پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم الکتروشیمیایی (ATRP) و “شیمی کلیک” را گزارش می‌کنیم. زیست حسگر با ایستا کردن تیول و آزید اصلاح شده با DNAهای سنجاق سری بر روی سطح الکترود طلا تهیه شد. در حضور DNAهای هدف  (T-DNA)، پروبهای سنجاق سری متصل با T-DNAها برای تشکیل DNA دوتایی و حلقه DNA سنجاق سری باز شدند تا گروه‌های آزید در سرهای 3′ قابل دسترس باشند. “کلیک واکنشها” بین آزید و propargyl-2 bromoisobutyrate (PBIB) ادامه یافتند تا واکنش ATRP را که تعداد زیادی از فروسنیل متیل متااکریلات (FMMA) را بر سطح الکترود ایجاد می‌کنند، آغاز کنند. مقدار FMMAبا تراکم TDNA متناسب بود و توسط ولتامتری موج مربعی نشان داده شد. با ترکیب تقویت سیگنال ATRP با “شیمی کلیک”، زیست حسگر DNA بهینه شده قادر به تشخیص 0.2 aM. T-DNA بود. کاربرد اولیه زیست حسگر DNA توسعه یافته با شناسایی DNA هدف در نمونه‌های سرم اسپایک شده نشان داده شد. توسعه زیست حسگر DNA امیدواری زیادی را برای شناسایی زیست حسگرهای ژنی نشان می‌دهد. 

1. مقدمه 

آزمایش اسید نوکلئیک با حساسیت و ویژگی بالا به خصوص در زمینه بیماریها (Fan و همکاران، 2006؛ Farjami و همکاران، 2011)، تشخیص مولکولی (Zhou و همکاران 2014)، تحقیقات زیست پزشکی (Palecek و همکاران، 2012)، استفاده از دارو (Meng و همکاران، 2016؛ Zhu و همکاران 2013)، نظارت زیست محیطی (Zhou و همکاران، 2017) و ایمنی غذا (Li و همکاران 2010) از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. استراتژی‌ها و فن آوریهای مختلفی برای شناسایی توالیهای منحصربفرد DNA مطرح شده‌اند. آگاروز و الكتروفورز ژل پلياكريلآميد (Southern، 1975؛ Zhu و همکاران 2015)، واکنش زنجیره پلیمراز در زمان واقعی (RT-PCR) (Doi و همکاران، 2015)، ریزآرایه‌های DNA ( تراشه ژنی) (Cho و Tiedje، 2002)، دستگاه BIAcore تشدید پلاسمون سطحی (Ding و همکاران، 2017) و سیستم GeneXpert (Jones و همکاران، 2001)، به عنوان روندهای استاندارد در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. 

4. نتیجه گیری

ما یک زیست حسگر بسیار گزینشی و فوق حساس DNA را با استفاده از تقویت سیگنال پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم الکتروشیمیایی (ATRP) و “شیمی کلیک” توسعه داده‌ایم. این زیست حسگر تحت شرایط مطلوب قادر به تشخیص حداقل 0.2  aM از DNA هدف بود. کاربرد اولیه این زیست حسگر DNA توسعه یافته با تشخیص DNA هدف در نمونه‌های سرم اسپایک شده نشان داده شد. بهینه سازیهای بیشتری برای کوتاه کردن کل زمان آزمایش برای کاربردهای واقعی زیست حسگر لازم است. زیست حسگر DNA توسعه یافته، امیدواری زیادی را برای تشخیص شاخصهای زیستی ژنی مانند  microRNA نشان می‌دهد. 

Abstract

Here we report a highly selective and ultrasensitive DNA biosensor based on electrochemical atom transfer radical polymerization (ATRP) signal amplification and “Click Chemistry”. The DNA biosensor was prepared by immobilizing thiol and azide modified hairpin DNAs on gold electrode surface. In the presence of target DNAs (T-DNA), hairpin probes hybridized with T-DNAs to form a duplex DNA, and the ring of hairpin DNA was opened to make azide groups accessible at 3′ ends. “Click reactions” proceeded between the azide and propargyl-2-bromoisobutyrate (PBIB) to initiate the ATRP reaction which brought a large number of ferrocenylmethyl methacrylate (FMMA) on the electrode surface. The amount of FMMA was proportional to the concentration of T-DNA and quantified by square wave voltammetry. Combining ATRP signal amplification with “Click Chemistry”, the optimized DNA biosensor was capable of detecting 0.2 aM. T-DNA. The preliminary application of the developed DNA biosensor was demonstrated by detecting target DNA in spiked serum samples. The developed DNA biosensor shows great promise for the detection of gene biomarkers.

1. Introduction

The nucleic acid test with high sensitivity and specificity is very important of central importance, especially in the field of diseases (Fan et al., 2006; Farjami et al., 2011), molecular diagnosis (Zhou et al., 2014), biomedical research (Palecek et al., 2012), medicine exploitation (Meng et al., 2016; Zhu et al., 2013), environmental monitoring (Zhou et al., 2017) and food safety (Li et al., 2010). Various strategies and technologies have been developed to identify unique DNA sequences. Agarose, and polyacrylamide gel electrophoresis (Southern, 1975; Zhu et al., 2015), real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) (Doi et al., 2015), DNA microarrays (gene chip) (Cho and Tiedje, 2002), the surface Plasmon resonance BIAcore instrument (Ding et al., 2017) and GeneXpert system (Jones et al., 2001) have been used as standard procedures in research laboratories.

4. Conclusions

We have developed a highly selective and ultrasensitive DNA biosensor using electrochemically mediated surface-initiated atom transfer radical polymerization (ATRP) signal amplification and “Click Chemistry”. Under optimal conditions, the biosensor was capable of detecting minimum 0.2 aM. target DNA. The preliminary application of the developed DNA biosensor was demonstrated by detecting target DNA in spiked serum samples. More optimizations are required to shorten the total assay time for real biosensor applications. The developed DNA biosensor shows great promise for the detection of gene biomarkers such as microRNA.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بیوسنسور DNA بسیار حساس بر اساس پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم الکتروشیمیایی

Ultrasensitive DNA biosensor based on electrochemical atom transfer radical polymerization

بیان ژن های سوکسینات دهیدروژناز و فوماراز در برگ های ذرت با کریپتوچروم

Expression of succinate dehydrogenase and fumarase genes in maize leaves is mediated by cryptochrome

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بیان ژن های سوکسینات دهیدروژناز و فوماراز در برگ های ذرت با کریپتوچروم

Expression of succinate dehydrogenase and fumarase genes in maize leaves is mediated by cryptochrome

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

طبقه بندی مجدد زیرگونه های کلاویباکتر میشیگانانسیس

Re-classification of Clavibacter michiganensis subspecies on the basis of whole-genome and multi-locus sequence analyses

مجله بین المللی میکروبیولوژی سیستماتیک و تکاملی 

International journal of systematic and evolutionary microbiology

چکیده

توصیف Clavibacter Capsici SP.NOV. COMB. NOV

توصیف Clavibacter insidiosus comb.nov

توصیف Clavibacter nebraskensis comb. Nov

توصیف Clavibacter sepedonicus comb. Nov

توصیف Clavibacter tessellarius sp. Nov. comb. Nov

چکیده

اگرچه در ابتدا پیشنهاد شده بود که جنس Clavibacter همه باکتری های کورینه فرم فیتوپاتوژنیک حاوی دی آمینوبوتیرات B2γ در پپتیدوگلیکان را در بر می گیرد اما گروه بندی مجدد همه به جز یک گونه به درون جنس های دیگر منجر به ایجاد حالات جدید با اختصاصیت منفرد در جنس ها شده است. گونه های منفرد موجود در جنس، Clavibacter michiganensis، چندین زیرگونه دارد، که همگی از پاتوژن های گیاهی اختصاصی میزبان هستند. آنالیز کل ژنوم، بر اساس میانگین شباهت نوکلئوتیدی و هیبریداسیون DNA-DNA دیجیتال، و همچنین آنالیز توالی چند لوکوسی (MLSA) 7 ژن خانه دار، از ارتقا هر زیرگونه C. michiganensis به وضعیت گونه حمایت کرده است. بر اساس داده های کل ژنوم و MLSA، ما ایجاد دو گونه جدید و 3 ترکیب جدید را پیشنهاد کردیم: Clavibacter Capsici sp. Nov., comb. Nov و Clavibacter tessellarius sp. Nov., comb. Nov., و Clavibacter insidiosus comb. Nov.,، clavibacter nebraskensis comb. Nov. و Clavibacter sepedonicus comb. Nov. .

توصیف Clavibacter tessellarius sp. Nov. comb. Nov

Clavibacter tessellarius (tes.sel.la‘ri.us. L. masc. n. tessellarius، یک مارکر سنگ موزاییک)

Basonym: clavibacter michiganense زیرگونه ی tessellarius، clavibacter michiganensis زیرگونه ی tessellarius (کارلسون و ویداور 1982)، داویس و همکارانش 1984.

توصیف گونه ها، نسبت به توصیف آن به صورت clavibacter michiganensis زیرگونه ی tessellarius که توسط کارلسون و ویداور 1982 ارائه شده بود، متفاوت نبود (20).

نوع سویه به صورت ATCC 33566T (= NCPPB 3664T=LMG 7294T) بود.

این تاکسونومی جدید نه تنها مشکل درازمدت بودن یک گونه ی منفرد درون یک جنس ایجاد شده را حل می-کند Clavibacter، بلکه همچنین یک راه حل عملی برای پاتولوژی گیاهی و مارکرهای سیاسی که با قرنطینه و پاتوژن های گیاهی تنظیم شده سروکار دارند را نیز فراهم می کند. C. michiganensis، C. sepedonicus و C. insidiosus پاتوژن های قرنطینه یا تنظیم شده هستند در حالی که C. capsici یک پاتوژن گیاهی جدید می باشد که برای آن، محدوده ی توزیع و ریسک برای کشاورزی باید ارزیابی شود. گروه بندی توصیه شده، و بنابراین یک فهرست علایم ساده تر، اسناد تنظیمی را پیچیده نمی کند و با دقت بیشتری واقعیت بیولوژیک را بازتاب می دهد.

Abstract

Although the genus Clavibacter was originally proposed to accommodate all phytopathogenic coryneform bacteria containing B2g diaminobutyrate in the peptidoglycan, reclassification of all but one species into other genera has resulted in the current monospecific status of the genus. The single species in the genus, Clavibacter michiganensis, has multiple subspecies, which are all highly host-specific plant pathogens. Whole genome analysis based on average nucleotide identity and digital DNA– DNA hybridization as well as multi-locus sequence analysis (MLSA) of seven housekeeping genes support raising each of the C. michiganensis subspecies to species status. On the basis of whole genome and MLSA data, we propose the establishment of two new species and three new combinations: Clavibacter capsici sp. nov., comb. nov. and Clavibacter tessellarius sp. nov., comb. nov., and Clavibacter insidiosus comb. nov., Clavibacter nebraskensis comb. nov. and Clavibacter sepedonicus comb. nov.

DESCRIPTION OF CLAVIBACTER TESSELLARIUS SP. NOV. COMB. NOV.

Clavibacter tessellarius (tes.sel.la¢ri.us. L. masc. n. tessellarius a mosaic stone maker). Basonym: Clavibacter michiganense subsp. tessellarius, Clavibacter michiganensis subsp. tessellarius (Carlson and Vidaver 1982) Davis et al. 1984. The species description is unchanged from its description as Clavibacter michiganensis subsp. tessellarius given by Carlson and Vidaver, 1982 [20]. The type strain is ATCC 33566T (=NCPPB 3664T =LMG 7294T ). This new taxonomy not only resolves the long-standing problem of having only a single species within the wellestablished genus, Clavibacter, but it also provides a practical solution for plant pathologists and policy makers dealing with quarantine and regulated plant pathogens. C. michiganensis, C. sepedonicus and C. insidiosus are quarantine or regulated pathogens of important agricultural crops in many countries, while C. capsici is a newly described plant pathogen for which the range of distribution and risk to agriculture need to be assessed. The revised classification, and accordingly a simpler nomenclature, uncomplicates regulatory documents and more accurately reflects biological reality.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

طبقه بندی مجدد زیرگونه های کلاویباکتر میشیگانانسیس

Re-classification of Clavibacter michiganensis subspecies on the basis of whole-genome and multi-locus sequence analyses

پیشرفت های جدید در زیست حسگرهای الکتروشیمیایی مبتنی بر نانولوله کربنی

Recent advances in carbon nanotube based electrochemical biosensors

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پیشرفت های جدید در زیست حسگرهای الکتروشیمیایی مبتنی بر نانولوله کربنی

Recent advances in carbon nanotube based electrochemical biosensors

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

بهبودی موشهای مبتلا به سندرم تخمدان پلی کیستیک توسط کوئرستین با مقاومت به انسولین و بیان ژنهای GLUT4 رحمی و Era

Amelioration by quercetin of insulin resistance and uterine GLUT4 and ERa gene expression in rats with polycystic ovary syndrome (PCOS)

چکیده

مقدمه

موضوعات و روشها

جانوران

ارزیابی بروز IR

مورفولوژی تخمدانی در موشها

آزمایش مختص فعالیت GK و HK در کبد

تحلیل‌های آماری

نتایج

تأثیر PCOS و Q بر مورفولوژی تخمدانی

تأثیر PCOS و Q بر وزن بدن و میزان قند خون و انسولین ناشتا

فعالیت ویژه HK و GK در کبد

بیان ژنهای GLUT4 رحمی و Er

بحث

نتیجه گیری

منابع

چکیده

مقاومت به انسولین (IR)و ناباروری دو عارضه مهم سندرم تخمدان پلی کیستیک (PCOS) هستند که در نتیجۀ تغییر در بخشهای خاصی از سیستم تولید مثل و متابولیکی بوجود می‌آیند. هدف ما مشاهده تأثیر کوئرستین بر PCOS ناشی از دی هیدرو اپی آندروسترون (DHEA) و مقاومت به انسولین در موشها بود. همه حیوانات به پنج گروه تقسیم شدند و از DHEA برای ایجاد PCOS استفاده شد. وزن بدن و مورفولوژی تخمدانی در همه گروهها ثبت گردید. میزان قند خون و انسولین بطور ناشتا مورد بررسی قرار گرفت. از روش ارزیابی مدل هوموستاز مقاومت انسولین (HOMA-IR) برای تعیین سطح IR استفاده شد. بیان گیرنده استروژن  (ER) و ژنهای حامل شمارۀ ۴ گلوکز در رحم توسط واکنش زنجیره‌ای پلیمراز در زمان واقعی مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت هگزوکیناز کبد (HK) و گلوکوکیناز (GK) با استفاده از اسپکتروفتومتری تعیین شد. کوئرستین به طور قابل توجهی حالت IR را در موشهای PCOS بهبود بخشید. PCOS منجر به کاهش در GK کبد و افزایش در فعالیت ویژه HK در کبد شد، در جاییکه کوئرستین هم فعالیت GK و هم HK کبد را افزایش داد. داده‌های ما کاهش قابل توجهی را در ERAS رحم و بیان GLUT4 در گروه PCOS نشان داد، که توسط کوئرستین افزایش یافته بود. یکی از اثرات قابل توجه کوئرستین، کاهش شدید PCOS-IR، و القای قابل توجه بیان ژن GLUT4  رحمی و ER بود؛ بنابراین، این می‌تواند درمان موثری برای PCOS و عوارض آن،IR  و ناباروری باشد. 

نتیجه گیری

در خاتمه، داده‌های ما نشان می‌دهند که کوئرستین اثر محافظ و تقویت کننده‌ای در PCOS دارد و این نتایج یک موفقیت واقعی را در درمان PCOS در پیشگیری از دیابت و افزایش باروری نشان می‌دهند. مزیت قابل توجه استفاده از کوئرستین، کاهش شدید IR و القاء بیان GLUT4 و ERa بود که در مطالعات ژنی و همچنین افزایش فولیکول زایی در تخمدان‌ها کاملاً آشکار بود. نتایج ما همچنین کاهش فعالیت  GK و افزایش فعالیت  HKرا در کبد نشان داد. اثر بهبودبخش کوئرستین، فعالیت ویژه این آنزیمها را در کبد بهبود بخشید. 

Abstract

Insulin resistance (IR) and infertility are two major complications of polycystic ovary syndrome (PCOS), which are the results of changes in certain parts of the reproductive and metabolic systems. We aimed to observe the effect of quercetin on dehydroepiandrosterone (DHEA)-induced PCOS and insulin resistance in rats. All animals were divided into five groups and DHEA was used to induce PCOS. Bodyweight and ovarian morphology of all groups were observed. Fasting blood glucose and insulin levels were analysed. The homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) method was used for IR level determination. The expression of oestrogen receptor a (ERa) and glucose transporter 4 (GLUT4) genesin the uterus was examined by real-time polymerase chain reaction. Liver hexokinase (HK) and glucokinase (GK) activity was determined using spectrophotometry. Quercetin significantly improved the IR state in PCOS rats. PCOS resulted in a decrease in liver GK and an increase in liver HK specific activity, whereas quercetin increased both liver HK and GK activity. Our data also showed a significant reduction in uterine ERa and GLUT4 expression in the PCOS group, which was increased by quercetin. A remarkable effect of quercetin was the intensive reduction of PCOS-IR and significant induction of uterine GLUT4 and ERa gene expression; it could thus be a possible effective treatment for PCOS and its complications, IR and infertility.

Conclusion

In conclusion, our data suggest that quercetin has a strengthening protective effect in PCOS and the results represent an actual success in PCOS therapy in both diabetes prevention and increasing fertility. A remarkable advantage of quercetin usage was the sharp reduction in IR and induction of GLUT4 and ERa expression, which was evident in gene studies, as well as the increase of folliculogenesis in the ovaries. Our results also showed a decrease in liver GK activity and an increase in HK activity. The ameliorative effect of quercetin improved the specific activity of these liver enzymes.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بهبودی موشهای مبتلا به سندرم تخمدان پلی کیستیک توسط کوئرستین با مقاومت به انسولین و بیان ژنهای GLUT4 رحمی و Era

Amelioration by quercetin of insulin resistance and uterine GLUT4 and ERa gene expression in rats with polycystic ovary syndrome (PCOS)

نشانگرهای زیستی پروتئومیکس در نارسایی قلبی

Proteomic Biomarkers of Heart Failure

نکات کلیدی

مقدمه

کشف بیومارکرهای پروتئومی

مارکرهای فشار قلبی

پپتید نوع B ناتریورتیک / پپتد ناتریورتیک نوع B پرو N ترمینال

اشکال مولکولی پپتید ناتریورتیک نوع B

پپتید ناتریورتیک دهلیزی

ST2

پروآدرنومدولین میانجیگر

مارکرهای التهاب یا آسیب دیدگی

تروپونین

پروتئین اتصال به اسید چرب نوع قلبی

پروتئین واکنشی C

اینترلوکین 6

مارکرهای فعالیت عصبی هورمونی

کوپپتین

ماتریکس متالوپروتئیناز

مارکرهای بازسازی مجدد

گالکتین – 3

فاکتور تمایز رشد – 15

مارکرهای بیماری های همراه مرتبط

سیستاتین C

لیپوکالین مرتبط با – نوتروفیل ژلاتیناز

پروکلسی تونین

بیومارکرهای پروتئومی همزمان

خلاصه

منابع

مقدمه

تخمین زده شده است که بیشتر از 20000 ژن کد کننده ی پروتئین، مسئول حضور بیشتر از 1 میلیون پروتئین دیده شده در ماتریس های زیستی هستند. 1 اندازه گیری این پروتئین ها، معمولا در نمونه های پلاسما، سرم، ادرار، بزاق و بافت ، پیشرفت های مهمی را در علوم پزشکی از طریق توسعه ی آزمایش های تشخیصی و پیش گویانه برای بیماران دارای و یا در معرض خطر یک گروهی از بیماری ها فراهم کرده است. 3 استفاده از سنجش های پروتئینی به ویژه برای ارزیابی بیماری قلبی عروقی سودمند است، به طوری که به ترتیب، شمول قابل توجهی از پپتیدهای ناتریورتیک و ایزوفرم های تروپونین در تصمیم گیری بالینی برای نارسایی قلبی (HF)4 و سندرم های کرونر حاد (ACS)5، وجود دارد. سنجش های بالینی مواد بیولوژیک درون زاد، مانند پروتئین ها، لیپیدها، و متابولیت ها معمولا تحت عنوان بیومارکرها اشاره می شوند و اطلاعات پاتوفیزیولوژیکی را از طریق یک برهم کنش انجمنی یا مکانیکی مستقیم با سیستم، اندام یا بافت بیمار فراهم می کنند. 6 روابط بیومارکرهای پروتئین با بیماری به پزشکان اجازه می دهند تا حضور، شدت، و یا بهبودی از یک شرایطی را با بهبود صحت و دقت ارزیابی کنند. 7

خلاصه

یک طیف گسترده ای از بیومارکرهای قلبی مبتنی بر پروتئین، موفقیت در کاربردهای تشخیصی و پیش گویانه را نشان داده اند، به طوری که چندین مورد به عنوان اندازه گیری های روتین در آزمایشگاه های بالینی تایید شده اند. تلاش های پژوهشی گسترده اخیرا برای افزایش دانش اخیر در مورد برهم کنش های بیماری قلبی عروقی – پروتئین در حال انجام هستند که توسط سازمان های پروتئومی محور هدایت می شود مانند سازمان پروتئوم انسانی (HUPO). گل سر سبد آن ها، پروژه ی پروتئومی انسانی (HPP) بود که در حال کار برای نقشه ریزی کامل پروتئوم انسانی برای درک بیشتر بیولوژی سیستم های پروتئین ها و برهم کنش های پروتئین – پروتئین برای تشخیص، پیش گویی و نقش های درمانی در بیماری می باشد. 2 به ویژه، HUPO روی نیاز برای توسعه ی داده ها پایگاه های رایگان که اشتراک داده های پژوهشی را در کل سازمان ها برای بیان جزئیات کتابخانه ی پروتئومی انسانی ممکن می سازند تاکید کرده است. 159

INTRODUCTION

It is estimated that in excess of 20,000 proteincoding genes are responsible for the presence of more than 1 million proteins found in biological matrices.1 The measurement of these proteins, commonly in plasma, serum, urine, saliva, and tissue samples,2 has provided critical advancements in medical science through the development of diagnostic and prognostic assays for patients presenting with, or at risk of, a multitude of diseases.3 The use of protein measurements has been particularly beneficial for the assessment of cardiovascular disease, with the notable inclusion of natriuretic peptides and troponin isoforms in clinical decision making for heart failure (HF)4 and acute coronary syndromes (ACS),5 respectively. Clinical measurements of endogenous biological substances, such as proteins, lipids, and metabolites, are commonly referred to as biomarkers and provide pathophysiologic information through an associative or direct mechanistic interaction with the diseased system, organ, or tissue.6 The relationships of protein biomarkers with disease allow physicians to assess the presence, severity, and/ or prognosis of a condition with improved precision and accuracy.

SUMMARY

A wide range of protein-based cardiac biomarkers have shown success in diagnostic and prognostic applications, with several already established as routine measurements in clinical laboratories. Extensive research efforts are currently underway to enhance the current knowledge of protein–cardiovascular disease interactions, led by proteomic-based organizations such as Human Proteome Organization (HUPO). The flagship venture has been The Human Proteome Project (HPP), which is working to map the entire human proteome to further understanding of the localized and systems biology of proteins and protein-protein interactions for diagnostic, prognostic, and therapeutic roles in disease.2 In particular, HUPO has emphasized the need to develop open-access databases that allow the sharing of proteomics research data across equipment and institutions to detail the human proteome library.159

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نشانگرهای زیستی پروتئومیکس در نارسایی قلبی

Proteomic Biomarkers of Heart Failure

اثر افزودن مکمل فیتاز میکروبی روی جوجه های گوشتی تغذیه شده از رژیم غذایی فسفات دی کلسیم پایین

Effect of Supplementing Microbial Phytase on Broiler Chicks Fed Low Di-calcium Phosphate Diets

Abstract

For this study 195 day-old broiler chicks were randomly divided into three treatment groups with five replicates in each treatment group having 13 chicks per replicate per pen. Three iso-nitrogenous and iso-caloric rations were prepared as: R-I served as control with 0.83% di-calcium phosphate (DCP); R-II contained 50% less DCP (0.41%) than R-I and R-III contained R-II plus phytase Quantum® Blue @ 100 g/ton feed. Daily feed intake and weekly body weight gain per replicate were recorded for 35 days. On 35th day, blood and tibia bone samples from 5 birds per treatment were collected. Total weight gain and dry matter intake in chicks fed rations I, II and III were 1861, 1736 and 2023 gm/bird and 3242, 3284 and 3265 gm/bird, respectively. The chicks fed R-III got 16.00 and 8.00% higher weight gain compared to chicks fed R-II and R-I, respectively. Feed: gain ratio (gm/gm) was found best (P<0.05) in chicks fed R-III (1.61) and poorer in chicks on R-II (1.89). The concentration of Ca and P were 10.60, 9.47 and 11.43 mg/dL and 5.76, 4.91 and 7.11 mg/dL in blood serum and 32.61, 31.36 and 32.83% and 16.57, 15.92 and 16.60% in tibia bone of chicks fed rations I, II and III, respectively. The total feed cost per unit weight gain of broilers fed R-III diet was numerically 14% and 9% less than the broilers fed R-II and R-I, respectively. Results suggested that exogenous microbial phytase supplementation to rations having low DCP had positive effects on weight gain, feed: gain ratio and economic efficiency in broiler chicks. 

1 Introduction

After calcium (Ca) the second abundant mineral in animal body is phosphorus (P) and majority (80%) of the P is found in bones and teeth (NRC, 1994). The P is not only essential for bone development, growth, health, production and reproduction but it also aids in energy metabolism, synthesis of sugars and maintenance of acid-base balance in the body. However, the quantity and availability of dietary P is vital for growing animals. It is well established that phytate is the major source of P in plant based feedstuffs. Since birds are unable to produce any endogenous phytase, therefore their capability to utilize P from phytate is very limited (Woyengo et al., 2010).

Phytate is a ubiquitous component of plant sourced feed ingredients which encompasses approximately twothirds of total plant P (Hughes et al., 2009). In poultry, phytate P is normally utilized with availability from 0 to 50%, depending on age and metabolic adaptation in critical circumstances. Therefore, to meet the P requirement, generally expensive inorganic P sources are added to poultry diets. This practice leads to non-utilization of a large portion of dietary P from feedstuff and its excretion in faeces (Hughes et al., 2008; Woyengo et al., 2010) which ultimately pollutes environment. Recently, microbial phytase supplementation in poultry diets has got remarkable attention to reduce negative impact of phytate P on environment and performance of birds (Ceylan et al., 2003; Francesch and Geraert, 2009). Since phytase efficiency in the digestive tract is influenced by various factors like phytase origin, type of birds and ambient temperature etc. Therefore, each phytase preparation for poultry must be tested on broilers/layers to ensure its efficacy (Hughes et al., 2008; Onyango et al., 2005). Information regarding effect of microbial phytase addition in broiler chicks’ diet having low DCP is limited. Therefore, current study was designed to asses the effect of microbial phytase supplementation in broiler chicks fed low DCP diets on growth, economic efficiency and P contents in serum and tibia bones.

چگونگی تاثیر رژیم غذایی با چربی بالا و بازه تمرینی با فشار بالا، متابولیسم چربی در کبد و بافت چربی احشایی موش ها

How high-fat diet and high-intensity interval training affect lipid metabolism in the liver and visceral adipose tissue of rats

چکیده
1- مقدمه
2- مواد و روش ها
حیوانات
رژیم غذایی
تمرین
نمونه برداری از خون و بافت
آنالیز بیوشیمیایی
آنالیز مولکولی
آنالیز آماری
3- نتایج
وزن گیری
پروفایل لیپید پلاسما و سطوح انسولین
بیان ژن نسبی FXR
بیان ژن نسبی SREBP-1c
4- بحث
5- نتایج
منابع

چکیده

مسیرهای لیپوژنیک و لیپولیتیک به شدت توسط رسپتورهای هسته ای و پروتئین های اتصالی، مانند رسپتور فارنزوئید X (FXR) و پروتئین اتصال به عنصر تنظیمی 1c (SREBP-1c) تنظیم می شوند. ما این پژوهش را برای مطالعه اثرات بازه تمرینی با شدت بالا (HIIT) و رژیم غذای با چربی بالا (HFD) روی بیان ژن SRBP-1c و FXR بافت چربی و کبدی، در کنار سطوح پلاسمایی پروفایل لیپیدی و انسولین 24 ساعته رت های ویستار که به صورت تصادفی به گروه های نرمال (12%- چربی) و HFD (56%- چربی) با یا بدون شرکت در پروتوکل 8 هفته ای HIIT تقسیم بندی شده بودند، طراحی کردیم. نتایج به دست آمده از تست-های ANOVA دوطرفه و پیرسون (P<0.05) نشان داد که رت های HFD یک وزن گیری بالاتری را تجربه می کنند که با دیس لسپیدمی و انسولین بالا، بیان بالاتر SRBP-1c بافت چربی و کبدی و بیان پایین تر FAX کبدی در مقایسه با رت های تغذیه شده با رژیم نرمال در ارتباط می باشد. اگرچه، رت های HIIT بیان بالاتر FXR کبدی و بیان پایین تر SREBP-1c بافت چربی و کبدی را در مقایسه با رت های ورزش داده نشده نشان داده بودند اما سطوح پروفایل لیپیدی پلاسما هیچ تفاوت معنی داری بین رت های تمرین داده شده و تمرین داده نشده نداشت. جالب تر اینکه، بیان کبدی FXR به صورت منفی با وزن گیری و بیان SREBP 1c در هر دو بافت مرتبط بود در حالی که فقط SREBP-1c کبدی به صورت مثبت با سطوح انسولین مرتبط بود. در نتیجه، دیس لیپیدمی القا شده با HFD می تواند توسط فعال سازی مسیر SREBP کبدی تحت پروفایل تاثیر انسولین رخ دهد. اگرچه رت های HIIT، SREBP-1c پایین تری در ارتباط با فعال سازی FXR کبدی نشان داده بودند اما به نظر می رسد که رژیم غذایی روی پروفایل لیپیدی موثرتر از HIIT باشد. همچنین، در حضور HFD، HIIT فقط لیپولیز چربی را تحت تاثیر قرار داده بود.

5- نتایج

رت های تغذیه شده با چربی بالا در این پژوهش، وزن گیری و دیس لیپیدمی بیشتری را تجربه کرده بودند که احتمالا توسط فعال سازی مسیر SREBP-1c در بافت کبد تحت تاثیر انسولین می باشد. HIIT به نظر می-رسد که فعالیت FXR کبدی را افزایش دهد و بیان SREBP-1c کبدی و بافت چربی را مهار کند اما با وجود وزن گیری پایین تر در رت های HIIT، بهبود پروفایل لیپیدی توسط این نوع از ورزش، نیاز به مطالعه ی بیشتر دارد. به نظر می رسد که رژیم غذایی، اثر بیشتری روی پروفایل لیپیدی نسبت به ورزش داشته باشد و در حضور HFD، HIIT فقط لیپولیز بافت چربی را افزایش می دهد و هیچ اثری روی متابولیسم کبدی ندارد. ما به بهترین شکل محدودیت های این مطالعه را توسط همگن سازی گروه ها از نظر سن، جنس، وزن و حضور گروه کنترل حذف کردیم اما پایش وضعیت متابولیک اولیه ی هر رت برای یک نتیجه گیری بهتر مفید خواهد بود. از آنجایی که رت ها، دسترسی ad libitum به غذا داشتند، ما سنجش مصرف غذا را پیشنهاد کردیم تا ببینیم که آیا رت هایی با رژیم غذایی با چربی بالا، در مقایسه با رت های دارای رژیم نرمال، مقدار مشابهی از غذا را مصرف کرده بودند یا نه.

Abstract

Lipogenic and lipolytic pathways are tightly regulated by nuclear receptors and binding proteins, such as farnesoid x receptor (FXR) and sterol regulatory element binding protein 1c (SREBP-1c). We designed this research to study the effects of high-intensity interval training (HIIT) and high-fat diet (HFD) on hepatic and adipose FXR and SREBP-1c gene expression beside the plasma levels of lipid profile and insulin. 24 male Wistar rats were randomly divided into normal (~12% fat) and HFD (~56% fat) groups with or without participating in the 8 weeks HIIT protocol. Results from two-way ANOVA and Pearson tests (P<0.05) showed that the HFD rats experienced a larger weight gain correlated with dyslipidemia and hyperinsulinemia, higher hepatic and adipose SREBP-1c expression and lower hepatic FXR expression compared with normal diet fed rats. Although HIIT rats showed higher hepatic FXR and lower hepatic and adipose SREBP-1c expression and lower weight gain compared with untrained rats, plasma lipid profile levels had not any significant difference between trained and untrained rats. Interestingly, hepatic FXR expression was negatively correlated with weight gain and SREBP1c expression in both tissues while only the hepatic SREBP-1c was positively correlated to insulin levels. In conclusion, HFD-induced dyslipidemia could occur via the activation of the hepatic SREBP-1c pathway under the insulin effect. Although HIIT rats showed lower SREBP-1c correlated to hepatic FXR activation it seems diet is more effective on lipid profile than HIIT. Also, in presence of HFD, HIIT only affects adipose lipolysis.

5- Conclusions

High-fat diet fed rats in this research experienced more weight gain and dyslipidemia probably via activation of the SREBP-1c pathway in the liver tissue under the insulin effect. HIIT seems to enhance hepatic FXR activity and inhibits hepatic and adipose SREBP-1c expression but despite lower weight gain in HIIT rats, the lipid profile improvement by this type of exercise needs more studies. It seems that diet has more effect on lipid profile than exercise and in presence of HFD, HIIT enhances only adipose lipolysis and has no effect on hepatic metabolism. We did our best to eliminate limitations of the study using homogenisation of the groups by age, gender, weight and presence of the control group, but monitoring the initial metabolic state of each rat would be helpful for a better conclusion. Because rats had ad libitum access to the food, we suggest measuring the food consumption to see whether rats with high-fat diet had consumed the same quantity of food compared with normal diet rats.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

چگونگی تاثیر رژیم غذایی با چربی بالا و بازه تمرینی با فشار بالا، متابولیسم چربی در کبد و بافت چربی احشایی موش ها

How high-fat diet and high-intensity interval training affect lipid metabolism in the liver and visceral adipose tissue of rats

تولید پروتئین دگرسان در زیست لایه های اشرشیا کولی: یک فرم متداول کشت چگالی سلول بالا

Heterologous protein production in Escherichia coli biofilms: A non-conventional form of high cell density cultivation

چکیده
1-مقدمه
2-منابع و روشها
2-1 صفت موروثی باکتریایی، پلاسمیدها و شرایط کشت
2-2 سیستم تشکیل زیست لایه و نمونه برداری
2-3 روشهای تحلیلی
2-4 بیان پروتئین دگرسان
2-6 تحلیل آماری
3- نتایج
4- بحث
5- نتیجه گیری

چکیده

اشرشیا کولی، یکی از میزبانان مساعد برای تولید پروتئین دارای صفات ارثی جدید است و به صورت یک مدل عالی برای مطالعات زیست لایه شناخته میشود. کشتهای چگالی سلول بالای (HCDC) این باکتری، بازده های تولید حجمی جذابی را میسر میسازند و سلولهایی که در زیست لایه رشد می یابند در برخی چالشهای کشتهای پلانکتونی چگالی بالای سلول دخیل هستند.
این اثر، پتانسیل تولید سلولهای زیست لایه E.coli JM109 (DE3) را ارزیابی میکنند که یک پروتئین الگو را بیان میکنند، پروتئین فلوئورسان سبز ارتقا یافته (eGFP )، از یک پلاسمید دارای صفات ارثی متشکل جدید. یک صفت موروثی پرورش دهنده ی تیره ی پلاسمیدی یکسان اما دچار کمبود ژن eGFP برای ارزیابی اثر تولید پروتئین دگرسان بر تشکیل زیست لایه بکار رفت. نتایج نشان میدهد تولید eGFP از سلولهای زیست لایه در حدود 30 برابر بالاتر از حالت پلانکتونی بود. به علاوه، سلولهای بیان کننده ی eGFP ، تشکیل زیست لایه را در مقایسه با سلولهای کنترل ارتقا داده بودند. مقادیر تولید حجمی، دو برابر مقادیر قبلا گزارش شده با همان پروتئین بود و در طیف چیزی هستند که میتواند با HCDC در تولید پروتئینهای حلال بدست آید. گرچه چگالی بالای سلولی که بدست آمد از HCDC متداول پایین تر بود (0.5 برابر)، این سیستم نوین به مقادیر تولید خوبی دست یافت که احتمالا پس از بهینه سازی شرایط کشت، بهبود می یابند.
1- مقدمه
باکتری گیاهی گرم-منفی اشرشیا کولی، یک میزبان ارجح برای تولید پروتئینهای دارای صفات ارثی متشکل جدید محسوب میگردد که به خاطر رشد سریع آن در چگالی های بالای سلولی، شرایط مورد نیاز غذایی ساده، ژنتیک کاملا شناخته شده و دسترسی به شمار زیادی از حاملهای تولید مثل غیر جنسی و صفات موروثی میزبان جهش یافته است. این باکتری گیاهی دارای توانایی انباشته کردن بسیاری از پروتئینهای دارای صفات ارثی متشکل به حداقل 20% از پروتئین سلولی کل میباشد و در پاره ای از موارد، آنها را از سیتوپلاسم به پریپلاسم منتقل میکند. کشت ای.کولی در پرورشهای چگالی بالای سلول (HCDC)، مزایای زیادی را ارائه میدهد همانند حجم کشت کاهش یافته، فراوری پایین دست ارتقا یافته و هزینه های تولید پایین تر. با وجود این مزایا، هنوز هم چالشهای زیادی وجود دارد که باید در HCDC مورد بررسی قرار گیرند و آنها عبارتند از انتقال اکسیژن ناکافی، شرایط لازم محیط کشت ویژه، بازده ترکیب کاهش یافته در راکتور، تجمع کربن دی اکسید که مقادیر رشد تولید استات بیشتر را کاهش میدهند. تولید پروتئین دارای صفات ارثی متشکل جدید توسط سلولهای زیست لایه در برخی از چالشهای HCDC متداول بویژه پخش مواد مغذی و اکسیژن از طریق زیست لایه و هم چنین در انباشتن تولیدات ضایعات سمی دخیل است.
بیان پروتئین دارای صفات ارثی متشکل جدید در زیست لایه های ای.کولی توسط هوآنگ و همکارانش پیشتاز شد که تولید بتا-گالاکتوسیداز را در E.coli DH5a حامل یک پلاسمید حاوی ترویج دهنده ی tac بررسی کرده اند. بعدها، اُکونل و همکارانش، نخستین سیستم برای تولید پروتئین دگرسان سطح بالا را در سلولهای زیست لایه ای.کولی با استفاده از یک حامل مبتنی بر pUC برای بیان پروتئین فلوئورسان سبز ارتقا یافته (e.GFP) توصیف نموده اند. با وجود پتانسیل عظیم این سیستم بیان کننده، تولید پروتئین دگرسان از سلولهای زیست لایه ای.کولی به طور وسیعی بررسی نشده باقی می ماند.
5- نتیجه گیری
استفاده از سلولهای ای.کولی در HCDC یک شیوه ی بسیار جذاب تولید پروتئینهای دگرسان از طریق بهبود بهره وری های حجمی و کاهش سرمایه گذاری پولی و هزینه های عملیات در تاسیسات تولید است. تولید پروتئینهای دگرسان در سلولهای زیست لایه در بخشی از چالشهای HCDC دخیل است اما برخی مطالعات نشان داده اند سلولهای زیست لایه از یک ظرفیت تولید ویژه عالی برخوردارند زمانیکه با همتاهای پلانکتونی خود مقایسه میشوند. این اثر نشان میدهد سلولهای زیست لایه ای.کولی میتوانند یک پروتئین دگرسان الگو را در مقادیر بسیار بالاتر از سلولهای پلانکتونی تولید کنند و چگالی های سلولی و بهره وری های حجمی از قبل در طیف چیزی هستند که میتوانند توسط HCDC بدست آیند حتی بدون بهینه سازی شرایط کشت. اثر آینده، بهینه سازی این شرایط را برای مهار قدرت این زیست لایه های تولید کننده بررسی خواهد کرد.

Abstract

Escherichia coli is one of the favourite hosts for recombinant protein production and is recognized as an excellent model for biofilm studies. High cell density cultures (HCDC) of this bacterium enable attractive volumetric production yields and cells growing in biofilms share some of the challenges of conventional high cell density planktonic cultures. This work assesses the production potential of E. coli JM109(DE3) biofilm cells expressing a model protein, the enhanced green fluorescent protein (eGFP), from a recombinant plasmid. A control strain harbouring the same plasmid backbone but lacking the eGFP gene was used to assess the impact of heterologous protein production on biofilm formation. Results show that specific eGFP production from biofilm cells was about 30 fold higher than in planktonic state. Moreover, eGFP-expressing cells had enhanced biofilm formation compared to control cells. Volumetric production values were 2 fold higher than those previously reported with the same protein and are within the range of what can be obtained by conventional HCDC in the production of soluble proteins. Although the cellular density that was obtained was lower than in conventional HCDC (0.5 fold), this novel system reached good production values which are likely to be improved after optimization of culture conditions.

1- Introduction

The Gram-negative bacterium Escherichia coli is a preferred host for the production of recombinant proteins [1,2] due to its fast growth at high cell densities, simple nutrient requirements, well-known genetics and the availability of a large number of cloning vectors and mutant host strains [3]. This bacterium has the ability to accumulate many recombinant proteins to at least 20% of the total cell protein [4] and, in some cases, to translocate them from the cytoplasm to the periplasm [5]. E. coli cultivation in high cell density cultures (HCDC) presents many advantages such as reduced culture volume, enhanced downstream processing and lower production costs [6]. Despite these advantages, there are still many challenges that have to be addressed in HCDC and these include insufficient oxygen transfer, specific culture medium requirements, reduced mixing efficiency in the reactor, accumulation of carbon dioxide which decreases growth rates and increased acetate production [5,6]. Recombinant protein production by biofilm cells shares some of the challenges of conventional HCDC, namely in diffusion of nutrients and oxygen through the biofilm and also in the accumulation of toxic waste products [7,8]. Recombinant protein expression in E. coli biofilms was pioneered by Huang et al. [9- 11] who have studied the production of -galactosidase in E. coli DH5α carrying a plasmid containing the tac promoter. Later, O’Connell et al. [12] have described the first system for high level heterologous protein production in E. coli biofilm cells using a pUC-based vector for the expression of enhanced green fluorescent protein (eGFP). Despite the enormous potential of this expressing system, heterologous protein production from E. coli biofilm cells remains largely unexplored.

5 -Conclusions

Using E. coli cells in HCDC is a very attractive way of producing heterologous proteins by improving volumetric productivities and reducing capital investment and operation costs in production facilities. Producing heterologous proteins in biofilm cells shares some of the challenges of HCDC, but some studies have shown that biofilm cells have a superior specific producing capacity when compared to their planktonic counterparts. This work shows that E. coli biofilm cells can produce a model heterologous protein at much higher levels than planktonic cells and that the cellular densities and volumetric productivities are already within the range of what can be obtained by HCDC, even without optimization of culture conditions. Future work will address the optimization of these conditions in order to harness the power of these productive biofilms..

جنبه های مولکولی دیابت: رسیستین، microRNA و اگزوزوم

Molecular aspects of diabetes mellitus: Resistin, microRNA, and exosome

چکیده

مقدمه

سیگنال دهی انسولین و مقاومت به انسولین

مولکول رسیستین: منشا و ساختار

رسیستین: اثرات زیستی پیشنهاد شده

رسیستین و مقاومت به انسولین

رسیستین و عملکرد سلول بتای پانکراس

رسیستین و دیابت نوع 2

MicroRNA و مقاومت به انسولین

اگزوزوم و مقاومت به انسولین

نتیجه گیری

منابع

چکیده

دیابت (DM) یکی از مهم ترین اختلالات غدد درون ریز شناخته شده است که می تواند به دلیل برهم خوردن مسیرهای مختلف سلولی و مولکولی باشد. مطالعات زیادی نشان داده اند که رویدادهای بیماری زای مختلف شامل جهش، فسفوریلاسیون سرین و افزایش/کاهش می تواند بیان بسیاری از ژن ها باشد به طوری که به شروع و پیشرفت دیابت کمک کند. مقاومت به انسولین یکی از عوامل مهم است که می تواند نقش مهمی در مبتلا شدن به دیابت داشته باشد. نشان داده شده است که مقاومت به انسولین از طریق هدف قرار دادن سلسله ای از مسیرهای سلولی و مولکولی (مانند کینازهای PI3، PPARγ co-activator-1، microRNA ها، سرین/ترئونین کیناز Akt و فسفوریلاسیون سرین) می تواند منجر به ایجاد دیابت شود. از عوامل مختلفی که در بیماری زا بودن دیابت نقش دارند، microRNA ها و اگزوزوم ها به عنوان عوامل موثر در شروع و پیشرفت دیابت هستند. مطالعات گوناگون نشان داده اند که عدم تنظیم این مولکول ها می تواند رفتار انواع مختلف سلول را تغییر دهد و به پیشرفت دیابت کمک کند. رسیستین یکی دیگر از عوامل اصلی است که به عنوان مولکول سیگنال درگیر در مقاومت به انسولین شناخته می شود. شواهد متعدد نشان داده اند که رسیستین اثر خود را از طریق تاثیر بر متابولیسم گلوکز، مهار جذب اسیدهای چرب و متابولیسم با تاثیر بر اهداف مختلف از جمله CD36، پروتئین 1 انتقال اسید چرب، Acetyl-CoA کربوکسیلاز و پروتئین کیناز فعال شده توسط AMP اعمال می کند. اینجا، جنبه های مختلف مولکولی همراه با دیابت، به ویژه مسیرهای مولکولی درگیر در مقاومت به انسولین و رسیستین در دیابت به طور خلاصه بیان می شود. علاوه بر این، اگزوزوم ها و microRNAها به عنوان عوامل موثر بر شروع و پیشرفت دیابت نشان داده می شود

مقدمه

دیابت (DM) یکی از اختلالات متابولیک رایج است که می تواند به علت نارسایی ترشح یا فعالیت انسولین یا هر دو آنها باشد. ثابت شده است که دیابت با علائم مختلف مانند قند خون بالا ، وجود قند در ادرار ، تشنگی بیش از حد  و ادرار زیاد  همراه است. دو نوع اصلی دیابت وجود دارد. دیابت نوع 1 (T1D؛ دیابت وابسته به انسولین) با تخریب سلول بتای پانکراس و دیابت نوع 2 (T2D، دیابت وابسته به غیر انسولین) با مقاومت به انسولین (IR) و کمبود انسولین شناخته می شود (1-4). با توجه به رشد جمعیت افراد مسن، فعالیت بدنی کم، چاقی و شهرنشینی در کشورهای توسعه یافته، شیوع دیابت نوع دو در سال های اخیر افزایش یافته است و همچنان در حال افزایش است (5، 6).

نتیجه گیری

دیابت به عنوان یکی از اختلالات متابولیکی مهم شناخته شده است که با انواع عوامل محیطی و ژنتیکی در ارتباط است. شناسایی مسیرهای سلولی و مولکولی مبتلا به دیابت می تواند به درک بهتر وضعیت بیماری کمک کند و می-تواند روش های درمانی جدیدی را فراهم کند. رسیستین هورمونی است که نقش مهمی در مبتلا شدن به بیماری دیابت دارد. بر خلاف نقش ثابت شده ی رسیستین در جوندگان، عملکرد اصلی این هورمون در رابطه با تعادل انرژی و مقاومت به انسولین در DM2 در انسان ها سازگار نیست. در بعضی از مطالعات، افزایش سطح بیان RETN در T2D، مقاومت به اسنولین، چاقی، التهاب و سندرم متابولیک گزارش شده  است، در حالی که در برخی از مطالعات هیچ تغییری در سطح رسیستین در گردش در شرایط فوق الذکر گزارش نشده است. مطالعات بالینی بیشتری لازم است تا ارتباط بین سطح رسیستین و T2D مشخص شود. MicroRNA ها و اگزوزوم ها، مولکول های مهم دیگری هستند که در هنگام مبتلا شدن به این بیماری حضور دارند. این مولکول ها می توانند اثرات خود را از طریق هدف گیری دنباله ای از مسیرهای سلولی و مولکولی درگیر در مراحل مختلف بیماری اعمال کنند. از این رو، شناسایی این مولکول ها می تواند منجر به درک بهتر اهداف سلولی و مولکولی درگیر در دیابت شود. علاوه بر این، مطالعات متعدد نشان دادند که miRNA ها و اگزوزوم ها می توانند به عنوان بیومارکرهای قدرتمند تشخیصی و درمانی در درمان دیابت استفاده شوند.

Abstract

Diabetes mellitus (DM) is known as one of important common endocrine disorders which could due to deregulation of a variety of cellular and molecular pathways. A large numbers studies indicated that various pathogenesis events including mutation, serin phosphorylation, and increasing/decreasing expression of many genes could contribute to initiation and progression of DM. Insulin resistance is one of important factors which could play critical roles in DM pathogenesis. It has been showed that insulin resistance via targeting a sequence of cellular and molecular pathways (eg, PI3 kinases, PPARγ co-activator-1, microRNAs, serine/threonine kinase Akt, and serin phosphorylation) could induce DM. Among of various factors involved in DM pathogenesis, microRNAs, and exosomes have been emerged as effective factors in initiation and progression of DM. A variety of studies indicated that deregulation of these molecules could change behavior of various types of cells and contribute to progression of DM. Resistin is other main factor which is known as signal molecule involved in insulin resistance. Multiple lines evidence indicated that resistin exerts its effects via affecting on glucose metabolism, inhibition of fatty acid uptake and metabolism with affecting on a variety of targets such as CD36, fatty acid transport protein 1, Acetyl-CoA carboxylase, and AMP-activated protein kinase. Here, we summarized various molecular aspects are associated with DM particularly the molecular pathways involved in insulin resistance and resistin in DM. Moreover, we highlighted exosomes and microRNAs as effective players in initiation and progression of DM.

1. INTRODUCTION

Diabetes mellitus (DM) is one of the common metabolic disorders which could due to insufficiency in insulin secretion or action or both of them. It has been showed that DM is associated with a variety of symptoms such as hyperglycemia, glycosuria, polydipsia, and polyuria. There are two main types of DM. Type 1 diabetes (T1D; insulin-dependent diabetes mellitus) characterized by destruction of pancreatic beta cell and type 2 (T2D; non-insulin dependent diabetes mellitus) characterized by insulin resistance (IR) and insulin deficiency.1–4 Due to growth in aging population, low physical activity, obesity, and urbanization in developed countries, the prevalence of T2D has been increasing for the last years and will continue to increase.5,6

10 CONCLUSION

DM is known as one of major metabolic disorders which are associated with a variety of Envirmental and gentical factors. Identification of cellular and molecular pathways involved in DM pathogenesis, could contribute to better understanding of disease condition and could provide new therapeutic approaches. Resistin is a hormone which plays critical roles in DM pathogenesis. Unlike the proven role of resistin in rodents, the main function of this hormone in relation to energy balance and IR in DM2 is not consistent in humans. Some surveys have reported enhancedRETNexpression levels in T2D, IR, obesity, inflammation, and metabolic syndrome, while some studies failed to identify any alteration in circulating resistin levels in aforementioned conditions. Further clinical studies are necessary to clarify the correlation between resistin levels and T2D. MicroRNAs and exosomes are other important molecules involved in DM pathogenesis. These molecules could exert their effects via targeting a sequence of cellular and molecular pathways involved in different stages of DM pathogenesis. Hence, identification of these molecules cold lead to better drawing of cellular and molecular targets involved in DM. Moreover, numerous studies indicated that miRNAs and exosomes could be used as powerful diagnostic andtherapeutic biomarkers in DM therapy.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

جنبه های مولکولی دیابت: رسیستین، microRNA و اگزوزوم

Molecular aspects of diabetes mellitus: Resistin, microRNA, and exosome