بیولوژی بارناکل قبل، حین و پس از استقرار و دگردیسی: مطالعه رابط

Barnacle biology before, during and after settlement and metamorphosis: a study of the interface

چکیده
مقدمه
مواد و روشها
جمع آوری شفیره های سایپریس و شفیره های جوان از میدان یا پرورش شفیره سایپریس
نشست
رنگ آمیزی
ریزبینی دوکانونی
سنجش کمّی باکتری ها
نتایج
باکتری ها در سطح مشترک
سرخاب های مرحله 1 و مرحله 2 – اتصال اولیه و نشست
سرخاب های مراحل 3-5 – تغییرات اساسی از لحاظ شکل
سرخاب های مرحله 6 – شفیره های جوان با دگردیسی کامل
سرخاب روزهای 3-5 و روزهای 6-7 – شفیره های جوان بعد از دگردیسی
ماده جدید در سطح مشترک
الگوهای زنده/مرده باکتریها در سطح مشترک
رنگ آمیزی پروتئین
رنگ آمیزی ROS
بحث
منابع

چکیده
شفیره سرخاب سایپریس متحرک (نام گروهی از جانوران بندپا) نشست (سکونت گزینی) و دگردیسی را انجام می دهد، و به حشره جوان غیرمتحرک تغییر می کند به طوری که از لحاظ ریخت شناسی و رشد، شبیه یک حشره بالغ (بزرگسال) می گردد. چون بیوفیلم ها روی سطوح غوطه ور شده ای باقی می مانند که به آن می چسبند، بنابراین سرخاب ها (کشتی چسب ها) در طی اتصال و رشد متعاقب باید با باکتری ها تعامل داشته باشند. هدف مطالعه حاضر این بود که خصوصیات سطح مشترک در حال توسعه برای سرخاب و زیرلایه آن را در طی تغییر رشدی کلیدی آن توصیف کند تا مکانیزم های بالقوه ای را توضیح دهد که سبب ترویج اتصال آن می گردند. ما این سطح مشترک را با استفاده از ریزبینی دوکانونی و رنگینه های فلورسنت توصیف کردیم تا تغییرات ریخت شناختی و شیمیایی در سطح مشترک و وضعیت باکتری های حاضر را به عنوان یک مرحله رشدی سرخاب شناسایی نماییم. در فرآیند رنگ آمیزی، مواد وصله مانندی ظاهر شدند که حاوی پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک، گونه های باز فعال اکسیژن در بین کوتیکول در حال توسعه، و تغییرات در زیست پذیری باکتری ها در «سطح مشترک در حال توسعه» بودند. ما پی بردیم که سرخاب زمانی که از سایپرید به مرحله جوانی دگردیسی پیدا میکند، مواد پروتئین دار با ظاهر مایع لخته شده، در داخل یک سطح مشترک منتشر شدند و در آنجا باقی ماندند. این مواد لکه های مثبتی از پروتئین – از جمله فسفو پروتئین و اسیدهای نوکلئیک – پیدا کردند. نواحی کوتیکول در حال توسعه و خود مواد وصله ای برای گونه های باز فعال اکسیژن، لکه دار شدند. باکتری ها غایب بودند تا اینکه سایپرید یک اتصال محکم پیدا کرد اما با پیشروی توسعه سرخاب، جمعیت های آنها مردند. محیط اکسایشی میتواند به سيتوتوکسيسيته مشاهده شده برای باکتری ها کمک کند و پتانسیل ایجاد اتصال عرضی اکسایشی را برای مواد کوتیکول و پروتئین دار را در سطح مشترک دارا می باشد.

مواد و روشها
جمع آوری شفیره های سایپریس و شفیره های جوان از میدان یا پرورش شفیره سایپریس
داروین در سال 1854 از شفیره های Amphibalanus (=Balanus) amphitrite استفاده کرد که یا در آزمایشگاه پرورش داده شده بودند و یا از پلانکتون در آزمایشگاه دریایی دانشگاه دوک در بیوفورت (ایالت کارولینای شمالی، ایالات متحده) جمع آوری شده بودند. ناپلیوس ها از شفیره های بالغ جمع آوری شده از میدان منتشر شده بودند؛ این شفیره ها با تکنیک های کشت پرورش داده شده بودند (ریت اسکاف و همکارانش 1984، 1992، 2008؛ هلم 1990). سایپریدها برای مقایسه با جانورانی از میدان، از پلانکتون های جمع آوری شده از حوضچه های آزمایشگاه دریایی دوک با استفاده از یک مش پلانکتون 64 میکرومتری (64 μm) در ژوئن 2013 طبقه بندی شده بودند. برای جمع آوری شفیره های جوان از میدان، لامل ها را به خط کش های پلاستیکی با نوارهای لاستیکی تمیز وصل کردیم و خط کش ها را با کش زیپ دار به لوله های PVC از یک حوضچه شناور مهار کردیم که حدود 30 سانتیمتر آن زیر سطح آب بود. ما این خط کش ها را به صورت روزانه بررسی می کردیم تا از نشست سرخاب ها آگاه شویم؛ ما چهار شفیره جوان را جمع آوری و برای مقایسه با شفیره های جوان پرورشی (پرورش داده شده در آزمایشگاه) طبق توضیحات زیر آماده کردیم. برای اغلب آزمایشات، سایپریدهای کشت شده را مورد استفاده قرار دادیم و آنها را در آزمایشگاه آماده نمودیم.

نشست
ما سرخاب ها را در هفت گروه مورد بررسی قرار دادیم که کل مراحل تحول – از سایپرید تا جوانی قبل از نشست و دگردیسی، در طی آن، و بعد از آن – را شامل میشد. سایپریدها نشست کردند و امکان توسعه در 6 مرحله ای که قبلاً از طریق خصوصیات ریخت شناسی تعریف کردیم، برای آنها فراهم شد (ماروزو و همکارانش 2012). در تطابق با تکنیک های توصیف شده قبلی، سایپریدها در آب شور فیلتر شده سالخورده (FSW) در دمای 4℃ قبل از نشست 3 روز عمر داشتند (ریت اسکوف و همکارانش 1984، 1992). آب شور فیلتر شده سالخورده از چهار قرقره ریسمان پلی پروپیلن عبور داده شد، اندازه فیلتر آن 5 μm بود و حداقل به مدت 2 هفته قبل از استفاده سالخورده شده بود؛ برآورد میشد که این FSW سالخورده حاوی بار باکتریایی است که نصف باکتریهای FSW غیرسالخورده است. لامل ها (شیشه محافظ میکروسکوپ فیشربرند ) به صورت جزئی مشتعل شدند و سپس تا دمای اتاق سرد شدند و با یک مداد شمعی دایره ای ترسیم کردیم تا قطرات آب شور داخل آن باقی بمانند. با استفاده از یک پیپت، حدود 6-12 سایپرید را در یک قطره کوچک از FSW سالخورده قرار دادیم. لامل هایی با شفیره ها را به صورت منفرد در ظرف های Falcon® 1006 polystyrene Petri در یک دستگاه پرورش با دمای 28℃ قرار دادیم، آنرا مورد مشاهده قرار دادیم، و با وارد شدن شفیره به مراحل نشست و دگردیسی از آن نمونه برداری کردیم. ما با پیروی از توصیف های قبلی از 6 مرحله استفاده کردیم اما مراحل 3-5 را در یک گروه با هم ترکیب کردیم چون این تحولات خیلی سریع رخ میدهند و بدون مشاهده ویدیوئی قابل شناسایی نیستند، که در ابتدا نیز به همین شکل توصیف شد (ماروزو و همکارانش 2011، 2012). به طور خلاصه، مرحله 1 دقیقاً بعد از اتصال برگشت ناپذیر با سایپریدها متناظر بود و مرحله 2 یک سایپرید بود که کاراپاس آن نزدیک تر کشیده شده بود و با سطح موازی بود (ماروزو و همکارانش 2012). مراحل 3-5 شامل تغییرات مهمی در ریخت شناسی بودند؛ اول، شفیره به یک توپ کوچک در کاراپاس سایپریس تبدیل می شود؛ سپس یک شکل بدن کیسه مانند بزرگتر را تشکیل می دهد (ماروزو و همکارانش 2012). مرحله 6 یک شفیره جوان با دگردیسی کامل با یک کاراپاس سایپریس کاملاً پوست اندازی شده و چشمان مرکب است که شکل آن به صورت یک شفیره بزرگسال با پلیت های پوسته قابل مشاهده است (ماروزو و همکارانش 2012). این مطالعه علاوه بر چهار گروه مشاهده شده در طی تحول از سایپرید به مرحله جوانی، یک گروه از سایپریدهای شناور و آزاد را قبل از نشست، و دو گروه از شفیره های جوان را نیز شامل ساخته است که بعد از تکمیل نشست و دگردیسی 3-5 روز و 6-7 روز عمر داشتند (مرحله 6). ما به طور کلی حدود 218 شفیره سرخاب را از 10 دسته جداگانه از شفیره ها مورد بررسی قرار دادیم که اغلب آنها در مرحله 6 (N=153) (یعنی شفیره های جوانی که بتازگی دگردیسی کرده بودند) قرار داشتند (جدول 1) چون این مرحله از رشد موضوع اصلی مورد تمرکز مطالعه ما بود.

ترکیب ژنوم و واگرایی ویروس جدید کرونا (2019-nCoV) با منشا چین

Genome Composition and Divergence of the Novel Coronavirus (2019-nCoV) Originating in China

گزارمانی جامع بر ژنوم ویروس کرونای تازه کشف شده (2019-nCoV) نمایانگر تفاوتی هایی میان 2019-nCoV و کرونا ویروس های عامل سندرم تنفسی حاد شدید (سارس) یا کروناویروس های شبه سارس بوده است. انجام مقایسه ای سازمان یافته به شناسایی 380 استخلاف آمینواسید در میان این کروناویروس ها انجامیده است که این امر ممکن است تنوع عملکردی و بیماری زایی ویروس کرونای نوظهور 2019 را موجب شده باشد.

ویروس کرونای (CoV) جدیدی که سازمان جهانی بهداشت به آن نام «ویروس کرونای نوظهور 2019» یا «2019-nCoV» را اطلاق کرده است، مسئول همه گیری اخیر ذات الریه‌ای است که در اوایل دسامبر 2019 در شهر ووهان چین از ایالت هوبئی آغاز گردید . این همه گیری در ارتباط با بازار گسترده حیوانات و غذاهای دریایی بوده و تحقیقات به منظور تعیین منشأ عفونت در جریان است. تا به امروز، هزاران عفونت انسانی در چین و نیز بسیاری موارد سرایت در سراسر جهان تایید شده است .

ویروس های کرونا عمدتاً منجر به عفونت های تنفسی و دستگاه گوارشی می گردند و از نظر ژنتیکی به چهار سرده طبقه بندی میشوند: آلفا-کروناویروس، بتا-کروناویروس، گاماکروناویروس و دلتاکروناویروس . دو سرده ی اول عمدتاً پستانداران را آلوده می نمایند؛ درحالی که دو سرده ی گاما و دلتا غالباً پرندگان را آلوده می سازند . شش نوع از کروناویروس های انسانی پیشتر شناخته شده اند. این انواع عبارتند از HCoV-NL63 و HCoV-229E که متعلق به سرده آلفاکروناویروس ها می باشند؛ و HCoV-OC43 و HCoV-HKU1، ویروس کرونای عامل سندرم تنفسی حاد شدید (SARS-CoV) و ویروس کرونای عامل سندرم تنفسی خاورمیانه‌ای (MERS-CoV) که به سرده بتاکروناویروس ها تعلق دارند . ویروس کرونا تا زمان همه گیری جهانی (پاندمی) سارس سال 2003، و پس از آن مرس 2012 و اخیراً همه گیری ویروس کرونای نوظهور 2019 توجه عمومی را به خود جلب نکرد . SARS-CoV و MERS-CoV شدیداً بیماری زا درنظر گرفته شده اند و احتمال بالایی وجود دارد که هردو از خفاش ها به زبادهای نخلی یا شترهای یک کوهانه و درنهایت به انسان ها انتقال یافته باشد .

ژنوم ویروس های کرونا، که اندازه آنها بین حدود 26000 تا 32000 باز متغیر است، شامل تعداد متغیری (6 الی 11) چارچوب خوانش باز (ORFs) می باشند . نخستین ORF که دربردارنده حدود 67 درصد از کل ژنوم است، 16 پروتئین غیرساختاری (nsps) را تولید می نماید؛ درحالی که باقی ORFها مسئولیت رمزگردانی پروتئین های کمکی و پروتئین های ساختاری را برعهده دارند . چهار پروتئین ساختاری اصلی عبارتند از گلیکوپروتئین سطحی گرزی شکل (S)، پروتئین کوچک پوشش ویروس (E)، پروتئین ماتریکس (M) و پروتئین نوکلئوکپسید (N). گلیکوپروتئین سطحی گرزی شکل در اتصال به گیرنده های سلول میزبان نقش حیاتی داشته و تعیین کننده گرایش ویروس به میزبان است . پروتئین های گرزی شکل کروناویروس های عامل سارس و مرس از طریق دامنه های متفاوت متصل شونده به گیرنده (RBDs) به گیرنده های مختلف میزبان متصل میگردند. کروناویروس عامل سارس از آنزیم تبدیل کننده آنژیوتانسین 2 (ACE2) به عنوان یکی از گیرنده های اصلی خود استفاده می نماید . گیرنده ی ثانوی آن CD209L می باشد . این درحالی است که کروناویروس عامل مرس دی پپتیدیل پپتیداز 4 (DPP4 که تحت عنوان CD26 نیز شناخته میشود) را به عنوان گیرنده اصلی خود به کار می برد. ارزیابی های اولیه نشان دهنده این است که ویروس کرونای نوظهور 2019 همبستگی تکاملی نزدیکی با کروناویروس های خفاشی سارس مانند دارد . در اینجا، بر مبنای سه ژنوم ابتدایی تعریف شده برای کروناویروس نوظهور (2019-nCoV)، شامل ووهان/IVDC-HB-01 (شماره دستیابی در GISAID: EPI_ISL_402119) (HB01)، ووهان/IVDC-HB-04/2019 (شماره دستیابی: EPI_ISL-402120) (HB04) و ووهان/IVDC-HB-05/2019 (شماره دستیابی: EPI_ISL_402121) (HB05)، گزارمان ژنومی جامعی بر روی این ویروس در مقایسه با کروناویروس های مشابه صورت گرفته است. این دسته شامل 1008 کروناویروس عامل سارس انسانی، 338 کروناویروس خفاشی شبه سارس و 3131 کروناویروس عامل مرس انسانی می باشند که ژنوم هایشان پیشتر، از طریق پایگاه داده عوامل بیماری زای ویروسی و منابع آزمایشی (ViPR) و NCBI در 12 ژانویه 2020 منتشر شده است (تاریخ انتشار: 12 سپتامبر 2019).

بالا بردن تحمل گیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک بیان کننده سوپراکسید دیسموتاز مس/روی به دمای پایین

Enhanced tolerance of the transgenic potato plants overexpressing Cu/Zn superoxide dismutase to low temperature

چکیده
1-مقدمه
2 -مواد و روش‌ها
2-1 موا گیاهی و شرایط رشد
2-2 ایجاد وکتورهای بیانی گیاهی
2-3 انتقال سیب زمینی و شناسایی گیاهان ترانس ژنیک
2-4 تیمار دمای پایین
2-5 آنالیز فعالیت آنزیمی و محتویان مالون دی آلدئید
2-6 آنالیز کیو-آرتی-پی سی آرگیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک
2-7 آنالیز آماری
3-نتایج
3-1 آنالیز محتویات مالون دی آلدئید و فنوتیپ گیاهان
3-2 فعالیت سوپراکسید دیسموتاز
3-3 فعالیت پراکسیداز و کاتالاز
3-4 نسبت سطوح بیان ژن 1StSOD گیاهان ترانس ژنیک تحت تنش سرما
4- بحث

چکیده

تنش دمای پایین یکی از فاکتورهای اصلی آسیب به گیاهان خصوصا در محصولات غذایی است. سوپراکسید دیسموتاز مس/روی نقش مهمی را در فرایند جاروب‌گری گونه‌های اکسیژن فعال که بوسیله‌ی تنش‌های محیطی تولید می‌شوند، دارند. به منظور مطالعه‌ی گیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک که آیا به دمای پایین تحمل دارند یا خیر، در این مطالعه، ژن 1StSOD تحت کنترل پروموتر S35 CaMV از طریق انتقال در آگروباکتریوم تومه فاسینس بیان گردید. نتایج نشان داد که بعد از تیمار در دمای 4درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت، فعالیت سوپراکسید دیسموتاز لاین‌های سیب زمینی ترانس ژنیک (لاین‌های OE) بیان 1StSOD 1.38 برابر در مقایسه با گیاهان غیر ترانس ژنیک (لاین‌های NT) افزایش داشت. به عبارت دیگر، فعالیت لاین‌های ترانس ژنیک سیب زمینی (لاین‌های RNAi) که مهار کننده بیان 1StSOD هستند در مقایسه با لاین‌های غیرترانس ژنیک کاهش داشتند. به علاوه، اثر افزایشی فعالیت سوپراکسید دیسموتاز بر پراکسیداسیون لیپیدها بوسیله‌ی اندازه‌گیری محتویات مالون دی آلدئید (MDA) در گیاهان در طی تیمار سرما تعیین گردید. نتایج نشان داد که میزان مالون دی آلدئید بعد از تیمار با دمای 4درجه سانتی گراد پس از 48 ساعت به ترتیب 2.02 و 1.78 برابر در لاین‌های غیرترانس ژنیک و ترانس ژنیک با بیان تداخلی 1StSOD افزایش داشت. در مقابل، لاین‌های سیب زمینی ترانس ژنیک تنها مقدار اندکی تغییر نشان داد و نسبت به لاین‌های غیرترانس ژنیک کمتر بود. ضمنا، فعالیت پراکسیداز و کاتالاز نیز در لاین‌های سیب زمینی ترانس ژنیک در مقایسه با لاین‌های غیرترانس ژنیک بعد از تیمار سرما افزایش یافت. از طریق مشاهده فنوتیپی، به طور مهمی این مطالعه نشان داد که برگ‌های لاین‌های غیرترانس ژنیک و ترانس ژنیک با بیان تداخلی 1StSOD شدیدا پژمرده شدند در حالیکه لاین‌های سیب زمینی ترانس ژنیک به میزان کمی تحت تاثیر قرار گرفتند. در تمام موارد، این نتایج نشان داد که تکنولوژی مهندسی ژنتیک می‌تواند برای تنظیم فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در گیاهان برای بهبود تحمل به تنش سرما استفاده شود.

به عنوان نتیجه، ما موفق شدیم که گیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک بیش از حد بیان کننده و بیان تداخلی 1StSOD را تحت دمای پایین رشد دهیم. لاین‌های ترانس ژنیک با بیان بیش از حد 1STSOD فعالیت آنزیم آنتی‌اکسیدانی را خصوصا در مورد فعالیت سوپراکسید دیسموتاز ارزیابی نمود و تحمل زیادی به دمای پایین نشان دادند. در حالیکه لاین‌های ترانس ژنیک با بیان تداخلی 1StSOD و غیر ترانس ژنیک در مورد فعالیت سوپراکسید دیسموتاز کاهش داشتند و در پاسخ به دمای پایین ضعیف عمل کردند. نتایج تاکید می‌کند که دستکاری آنزیم‌های جاروب‌گر گونه‌های فعال اکسیژن توسط مهندسی ژنتیک و به تبع کنترل تعادل تولید و حذف گونه‌های فعال اکسیژن شدیدا در بدست آوردن مقاومت گیاهان به تنش‌های غیر زیستی موثر است.

Abstract

Low temperature stress is one of the major factors for damage in plants, especially in food crops. Cu/Zn superoxide dismutase plays an important role in the processes of scavenging reactive oxygen species (ROS) caused by environmental stresses. In order to study transgenic potato plants whether improved tolerance to low temperature, in this research, StSOD1 gene was overexpressed under the control of CaMV 35S promoter through Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation in potato. The results showed that after 4 °C treatment for 48 h, superoxide dismutase (SOD) activity of the transgenic potato lines (OE lines) overexpressing StSOD1 was 1.38-fold enhanced compared to the non-transgenic plants (NT lines). On the other hand, the activity of the transgenic potato lines (RNAi lines) that inhibiting expression of StSOD1 decreased compared with NT lines. In addition, the effect of increased SOD activity on lipid peroxidation was determined by measuring malondialdehyde (MDA) contents in plants during cold treatment. The result showed that MDA content increased by 2.02-fold and 1.78-fold in NT lines and RNAi lines after 4 °C treatment for 48 h, respectively. In contrast, the OE lines showed only small changes and were lower than the NT lines. Meanwhile, the activity of peroxidase (POD) and catalase (CAT) were also enhanced in OE lines compared with NT lines after cold treatment. Through observing the phenotype, importantly, this research found that the leaves of NT lines and RNAi lines have wilted severely while the OE lines were slightly affected. In all, these results indicated that genetic engineering technology could be used to regulate the antioxidant enzymes activity in plants to improve tolerance to cold stress.

In conclusion, we successfully developed the transgenic potato plants overexpressing and interfering-expressing StSOD1 under the low temperature. The OE lines evaluated the activity of antioxidant enzyme, especially SOD activity, and exhibited strong tolerance to low temperature while RNAi and NT lines showed a decrease of SOD activity and performed weak in response to low temperature. The result confirmed that the manipulation of ROS scavenging enzymes by genetic engineering and consequently control the equilibrium of ROS producing and eliminating is an extremely effective means to obtain abiotic stresses tolerant plants.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بالابردن تحمل گیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک بیان کننده سوپراکسید دیسموتاز مس/روی به دمای پایین

Enhanced tolerance of the transgenic potato plants overexpressing Cu/Zn superoxide dismutase to low temperature

سندرم 48، XXYY با ناباروری طولانی مدت و ناهنجاری های تازه مشاهده شده گردن: گزارش یک مورد

48,XXYY syndrome presenting with longterm infertility and newly observed neck deformities: a case report

چکیده

پیش زمینه

گزارش مورد

بحث

نتیجه گیری

منابع

چکیده

     پیش زمینه: عوامل متعددی ممکن است در ناباروری طولانی مدت نقش داشته باشند؛ علت ژنتیکی این ناباروری به دلیل علائم مورفولوژیک یا اندوکرینی غیر اختصاصی خود بیشتر از سایر عوامل نادیده گرفته شده است. ما یک مورد نادر از نارسایی پیشرونده ی بیضه را در یک بیمار گزارش می کنیم که به دلیل سندروم 48xxyy به وجود آمده است.

معرفی بیمار: یک مرد 39 ساله ی عرب برای درمان ناباروری به کلینیک باروری ما مراجعه کرد. ناباروری اولیه در او تشخیص داده شد؛ او به دلیل 20 سال ناباروری مراجعه کرده بود. بیمار ما ویژگی های مورفولوژیکی غیر اختصاصی همانند یک گردن پهن غیر طبیعی با خمیدگی رو به جلو، خمیدگی انگشت سوم و ویژگی های هیپوآندروژنمی متوسط را نشان می داد. آنالیز مایع منی، وجود آزوسپرمی را آشکار کرد. تست های ژنتیکی که برای تشخیص آزوسپرمی انجام شدند؛ از جمله تشخیص ناحیه ی تعیین کننده ی جنسیت کروموزوم Y (SRY) و ریز حذف کروموزوم Y هیچ گونه حذفی را در کروموزوم Y نشان ندادند. روش کاریوتایپینگ مورد استفاده قرار گرفت و سندروم 48XXYY در بیمار ما تشخیص داده شد.

نتیجه گیری: تست های ژنتیکی (کاریوتیپ و تست هایی از این قبیل) نقش مهمی را در تشخیص بیمار ما که به ناباروری طولانی مدت ناشی از سندروم 48XXYY مبتلا بود؛ ایفا کردند و باید نقش حیاتی در تشخیص تمام موارد ناباروری طولانی مدت به خصوص زمانی که بیماران با علائم اندوکرینی، اسکلتی یا مورفولوژیکی مراجعه می کنند که این علائم حاکی از یک علت ژنتیکی زمینه ای است؛ داشته باشد.

گزارش مورد

یک مرد 39 ساله ی عرب برای درمان ناباروری به کلینیک باروری ما مراجعه کرد. ناباروری اولیه در بیمار ما تشخیص داده شد که 20 سال به طول انجامیده بود و هنگامی که به کلینیک ما مراجعه کرد، هیچ گونه حاملگی موفقی در ازدواج او اتفاق نیفتاده بود. هیچ گونه سابقه ای از آسیب شناسی، مداخله ی درمانی یا دارویی وجود نداشت که بر روی اسپرماتوژنز تاثیر گذاشته باشد. بعد از معاینه ی بدنی او شد که قد بیمار 160 سانتی متر و وزن او 85 کیلوگرم (شاخص توده ی بدنی= 33.2) است و یک گردن پهن غیر طبیعی با یک خمیدگی رو به جلو داشت (شکل 1). بیمار ما همچنین یک خمیدگی در انگشت سوم خود داشت و چماقی شدن انگشت را در تمام انگشتان دست و پا نشان داد (شکل 2). بیمار ما ویژگی های هیپوآندروژنمی (کم شدن موهای صورت و بدن)، اندام های تناسلی خارجی طبیعی و بیضه های نزول کرده ی دو طرفه ی کوچک را داشت. سونوگرافی بر روی بیمار ما انجام شد و نشان داده شد که حجم هر یک از بیضه ها بدون واریکوسل، 4 میلی-لیتر است. آنالیز مایع منی آزوسپرمی را آشکار کرد و آزمایش خون تعداد طبیعی گلبول های خون و عملکرد طبیعی کلیه و کبد را نشان داد. پروفایل هورمونی، سطح پایین تستوسترون 0.91 نانومول بر لیتر (محدوده ی نرمال: 10:41- 34.7 نانومول بر لیتر)، سطح طبیعی هورمون محرک تیروئید (TSH) 1.9 mIU/l (محدوده ی نرمال: 0.4- 4 mIU/l)، سطوح طبیعی پرولاکتین 11 نانوگرم/ میلی لیتر (محدوده ی نرمال: 18-2 نانوگرم/ میلی‌لیتر)، افزایش سطح گنادوتروپین پایه (افزایش سطح هورمون محرک فولیکولی (FSH) به 30 IU/l (محدوده ی نرمال: 4-0 IU/l) و افزایش سطح هورمون لوتئینه کننده (LH) به 19 IU/l (محدوده ی نرمال: 7.8- 1.24 IU/l) را آشکار کرد؛ تشخیص گنادوتروپین جفتی انسان زیر واحد بتا (hCG) انجام شد و نتایج آن منفی بود. به منظور بازیابی اسپرم، خارج کردن اسپرم از بیضه با روش میکرو سرجیکال (Micro-TESE) انجام شد و هیچ گونه اسپرماتوزوئید بالغی پیدا نشد. مطالعه ی پاتولوژیک بیوپسی ها، توقف بلوغ را در مرحله ی اولیه ی اسپرماتوژنز آشکار کرد. یک مطالعه ی مولکولی برای تشخیص ریز حذفی کروموزوم Y با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) و الکتروفورز ژل با استفاده از نسخه ی 2 سیستم تشخیص حذف های کروموزوم Y (کمپانی پرومگان، مادیوسن، WI، ایالات متحده آمریکا) انجام شد و نتایج نشان دادند که هیچ گونه حذفی در هر یک از کروموزوم های Y اتفاق نیفتاده است (شکل 3). ناحیه ی تعیین کننده ی جنسیت کروموزوم Y (SRY) با استفاده از تکنیک PCR شناسایی شد و این تکنیک حضور SRY را در هر دو کروموزوم Y آشکار کرد. داده های بدست آمده و ویژگی های بالینی نشان دهنده ی آنیوپلوئیدی کروموزوم جنسی بودند. تعیین کاریوتیپ با استفاده از G باندینگ با وضوح بالا یک مورد آنیوپلوئیدی با ناهنجاری در کروموزوم های جنسی را نشان داد که در آن تمام سلول های گرفته شده از نمونه ی خون محیطی، 48XXYY بودند (شکل 4). هیبریداسیون فلوئورسنت درجا (FISH) برای تشخیص کروموزوم های X و Y با استفاده از پروب Vysis FISH (آزمایشگاه های آبوت، آبوت پارک، IL، ایالات متحده آمریکا) انجام شد و تکثیر کروموزوم های X و Y را آشکار کرد (شکل 5). با وجود اینکه بیمار ما آزوسپرمی داشت؛ از سوی خانواده اش اجبار جدی برای بچه دار شدن وجود داشت.

تعيين رفتار تعاملی DNA تیموس گوساله با بربرين هیدروکلريد در حضور هيستون پیونددهنده : يک مطالعه بيوفيزيکی

Determining the interaction behavior of calf thymus DNA with berberine hydrochloride in the presence of linker histone: a biophysical study

Abstract

The binding of small molecules with histone-DNA complexes can cause an interference in vital cellular processes such as cell division and the growth of cancerous cells that results in apoptosis. It is significant to study the interaction of small molecules with histone-DNA complex for the purpose of better understanding their mechanism of action, as well as designing novel and more effective drug compounds. The fluorescence quenching of ct-DNA upon interaction with Berberine has determined the binding of Berberine to ct-DNA with Ksv= 9.46 107 M1 . Ksv value of ct-DNA-Berberine in the presence of H1 has been observed to be 3.10 107 M1 , indicating that the H1 has caused a reduction in the binding affinity of Berberine to ct-DNA. In the competitive emission spectrum, ethidium bromide (EB) and acridine orange (AO) have been examined as intercalators through the addition of Berberine to ct-DNA complexes, which includes ctDNA-EB and ctDNA-AO. Although in the presence of histone H1 , we have observed signs of competition through the induced changes within the emission spectra, yet there has been apparently no competition between the ligands and probes. The viscosity results have confirmed the different behaviors of interaction between ctDNA and Berberine throughout the binary and ternary systems. We have figured out the IC50 and viability percent values at three different time durations of interaction between Berberine and MCF7 cell line. The molecular experiments have been completed by achieving the results of MTT assay, which have been confirmed to be in good agreement with molecular modeling studies.

1 Introduction

Cancer is acknowledged as the collapse of cellular regulation and uncontrolled cell division. DNA carries unique genetic information about all the living creatures and controls cellular regulations, which acts as the guiding agent for the biological procedures of cells that result in transcription replication and protein synthesis (Agarwal, Jangir, & Mehrotra, 2013; Anbazhagan & Renganathan, 2008; Arrondo, Muga, Castresana, & Goni, ~ 1993; Asadi, Safaei, Ranjbar, & Hasani, 2004). Cell DNA is known as the compact form of chromatin, and among the group of proteins called histones, which are involved in the formation of chromatin, histone H1 is labeled as their most important member. Hence, the DNA and histone–DNA complex have the potential of being utilized as therapeutic goals for designing anticancer drugs (Bazett-Jones, Cot ^ e, Landel, Peterson, & Workman, 1999).

Generally, there are three different ways that the anticancer drugs can interact with DNA including binding to DNA groove (groove binding interaction), the binding between two strands of DNA (intercalation interaction) and covalent binding. Drugs with intercalation interactions can eliminate the cancer cells by creating a binding between two DNA strands (Bera, Sahoo, Ghosh, & Dasgupta, 2008; Bi et al., 2006; Blake et al., 1999; Borchman, Yappert, & Herrell, 1991; Burton et al., 1978; Cao & He, 1998; Chen et al., 2005; Chi & Liu, 2011; Du et al., 2011; Sowrirajan, Yousuf, & Enoch, 2014). We have investigated the interaction of Berberine chloride with DNA and histone H1–DNA complex throughout this study. Berberine (C20H18NO4) is a chemical compound with the molar mass of 366.36122 g/mol (Figure 1) (Gallori et al., 2000; Gittelson & Walker, 1967; Guo, Yue, & Gao, 2011; Hossain & Kumar, 2009; Huang & Zou, 2006; Ivankin, Carson, Kinney, & Wanunu, 2013; Jordan & Wilson, 2004; Kashanian et al., 2008; Khare & Pande, 2012; Kumar, Naik, Girija, Sharath, & Pradeepa, 2012; Kypr & Vorlıckova, 2002; Lerman, 1961). It has been widely studied as an isokoinoline alkaloid that belongs to the Protobebrine structural class and contains a cholesterol-like construction. In accordance with the available data, Berberine is capable of various biological and clinical activities such as antimicrobial, anticancer, antiinflammatory and antioxidant effects (Li & Dong, 2009; Macquet & Butour, 1978; Nafisi, Saboury, Keramat, Neault, & Tajmir-Riahi, 2007; Neelam, Gokara, Sudhamalla, Amooru, & Subramanyam, 2010). This particular substance can induce apoptosis through NFKB pathway and inhibit cell proliferation, as well as prevent and cause a delay in the progress of angiogenesis (Oohara & Wada, 1987). In addition, Jin et al. have studied the outcomes of Berberine on SKOV3 cancer cell line and reported that it has shown antitumor effects (Jin, Zhang, & Li, 2015). Berberine is also carried out to inhibit cancer cell proliferation by reducing the expression of BCL2 anti-apoptotic genes and increasing the expression of proapoptotic genes. Moreover, this interesting substance can induce apoptosis in the MCF-7 breast cancer cell line by causing a decrease in the expression of BCL2 and increasing the expression of CytC genes. Berberine has been widely studied and proven to contain antioxidant, antibacterial, antiTB and antitumor properties (Tang et al., 2009).

In this research, we have performed investigations on the type of interaction between Berberine chloride with DNA and histone H1–DNA complex throughout a variety of methods including fluorescence spectroscopy, absorption spectroscopy, resonance light scattering, circular dichroism (CD), melting temperature measurement, viscosity measurements, molecular modeling and 3-(4,5-cimethylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay

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

مواجهه موش بالغ با مورفین ترجیح مورفین، نگرانی، بیان مغزی گیرنده های دوپامین در موش های پسر را تغییر می‌دهد

Adult rat morphine exposure changes morphine preference, anxiety, and the brain expression of dopamine receptors in male offspring

چکیده

1. مقدمه

2. عملیات آزمایش

2.1 حیوانات

2.2 مواد مخدر

2.3 روش آزمایش

2.4 آزمون ماز صلیبی شکل مرتفع (EPM)

2.5 ترجیح مورفین و مصرف

2.6 جمع‌آوری بافت مغز

2.7 استخراج کل DNA و رونویسی معکوس

2.8 پریمرهای PCR ریل تایم

2.9 PCR ریل تایم

2.10 تجزیه و تحلیل آماری

3. یافته‌ها

3.1 زنده ماندن توله موش‌ها

3.2 اندازه‌گیری میزان استرس با آزمون ماز صیلبی شکل مرتفع (EPM)

3.3 ارزیابی جذب محلول مورفین

3.4 بیان گیرنده‌های دوپامین در PFC فرزندان

3.5 بیان گیرنده‌های دوپامین در NAc توله موش‌ها (فرزند)

3.6 بیان گیرنده‌های دوپامین در هیپوکامپ فرزند

3.7 بیان گیرنده‌های دوپامین در استریاتوم

4. بحث

5. نتیجه‌گیری

چکیده

اعتیاد به داروها مانند مواد مخدر نتیجه تعامل فاکتورهای محیطی و ژنتیکی است. نشان داده‌اند که فرزند افراد معتاد خطر بالاتری به اعتیاد دارویی دارند. با این وجود، سازوکارهایی مانند اثرات وراثتی (بین نسلی) داروها مشخص نیست. در این مطالعه اثرات مصرف مورفین در والدین روی اضطراب، ترجیح مورفین و بیان mRNA گیرنده‌های دوپامین توله موش‌های پسر  F1و  F2 بررسی کرده‌ایم. مورفین بصورت بلند مدت به موش‌های نر بالغ و موش‌های ویستار ماده داده شد و 14 روز قبل از جفت‌گیری مصرف آن قطع شد. ترجیح مورفین و رفتار اضطرابی در موش‌های پسر به ترتیب با پارادایم انتخاب دو بطری و ماز صلیبی شکل مرتفع اندازه‌گیری شدند. برای اندازه‌گیری میزان بیان mRNA گیرنده‌های دوپامین در جسم مخطط، ﻧﻮﻛﻠﺌـﻮس اﻛـﻮﻣﺒﻨﺲ، قشر پیش فرونتال و هیپوکامپ حیوانات F1 از Real-time PCR استفاده شد. یافته‌ها نشان داد که موش‌های پسر F1 والدین مواجهه یافته با مورفین در مقایسه با پسرموش‌های والدینی که تحت درمان سالین قرار گرفته بودند ترجیح مورفین و رفتارهای اضطرابی بیشتری داشتند. در پسرموش‌های F1 والدین مورفینی، گیرنده‌های دوپامین D1 و D5 بطور قابل توجهی در قشر پیش فرونتال و ﻧﻮﻛﻠﺌـﻮس اﻛـﻮﻣﺒﻨﺲ افزایش یافت. گیرنده‌های D5 و D2 در هیپوکامپ کاهش یافت. گیرنده دوپامین D4 در جسم مخطط و هیپوکامپ افزایش و در قشر پیش فرونتال کاهش یافت. مواجهه مزمن موش‌های بزرگسال نر و ماده با مورفین قبل از لقاح منجر به بالاتر رفتن ترجیح مورفین و افزایش اضطراب در پسرموش‌های F1 شد اما این حالات در F2 مشاهده نشد. تغییرات بیان گیرنده دوپامین در سیستم پاداش شاید یک مکانیسم دخیل در بروز تغییرات پسر موش‌های F1 باشد. 

1. مقدمه 

اعتیاد به مواد مخدر مانند مورفین اختلالی مزمن است که بر مسیر مزوکورتیکولیمبیک دوپامینرژیک در مغز تاثیر می‌گذارد. در نهایت فعالسازی مسیر منجر به رهاسازی دوپامین در ﻧﻮﻛﻠﺌـﻮس اﻛـﻮﻣﺒﻨﺲ (NAc) (دی چیارا و همکاران، 1998) و تحریک گیرنده‌های دوپامین می‌شود. این گیرنده‌ها در دو دسته اصلی قرار می‌گیرند: گیرنده‌های D1 مانند (D1 و D5) و D2 مانند (D2، D3 و D4) که هر یک از  ژن متفاوتی تولید می‌شوند (سیبلی و همکاران 1993). فعالسازی گیرنده‌های دوپامینی D1- مانند D2- مانند به ترتیب باعث کاهش انگیزه یافتن پاداش و تسهیل خصوصیات تقویتی مواد مخدر اعتیاد آور می‌شوند (لی و همکاران، 2006).

5. نتیجه‌گیری

داده‌های حاصل از این مطالعه نشان داد که مواجهه مزمن والدین با مورفین در موش‌های بالغ قبل از لقاح منجر به ترجیح بالاتر مورفین و افزایش اضطراب در فرزندان پسر F1 می‌شود اما در F2 این چنین نیست. بیان این نکته حائز اهمیت است که مواجهه با مواد مخدر طی بارداری در حیوانات F1 وجود نداشت زیرا مصرف مواد مخدر در والدین دو هفته قبل از جفت‌گیری به صفر رسید. علاوه بر این، یافته‌های ما نشان داد که تغییرات در مشخصات بیان گیرنده‌های دوپامین در مسیر پاداش ممکن است یکی از سازوکارهای دخیل در تغییرات مشاهده شده در حیوانات F1 باشد که می‌تواند عامل ابتلاء به سوء استعمال مواد مخدر در فرزند حیوانات مواجهه یافته با مورفین باشد. 

Abstract

Addiction to drugs, including opioids is the result of an interplay between environmental and genetic factors. It has been shown that the progeny of addict people is at higher risk for drug addiction. However, the mechanisms of such trans-generational effects of drugs are not so clear. Here we have evaluated the effects of parental morphine consumption on anxiety, morphine preference, and mRNA expression of dopamine receptors in F1 and F2 male offspring. Morphine was chronically administered to adult male and female Wistar rats followed by 14-day abstinence before mating. Morphine preference and anxiety-like behavior in the offspring were measured by two-bottle-choice paradigm and elevated-plus maze, respectively. Real-time PCR was used to measure the mRNA expression level of dopamine receptors in the striatum, nucleus accumbens, prefrontal cortex, and hippocampus of F1 animals. The results indicated that F1 but not the F2 male progeny of morphine-exposed parents had a greater preference for morphine, and more anxiety-like behavior compared to the offspring of saline-treated parents. In F1 male progeny of morphine-treated parents, D1 and D5 dopamine receptors were significantly increased in the prefrontal cortex and nucleus accumbens. D5 and D2 receptors were decreased in the hippocampus. D4 dopamine receptor was augmented in striatum and hippocampus and decreased in the prefrontal cortex. Adulthood exposure to chronic morphine in male and female rats before conception leads to higher morphine preference and increased anxiety in F1 but not F2 male progeny. Alterations of dopamine receptor expression in the reward system may be one mechanism responsible for observed changes in F1 offspring.

1. Introduction

Addiction to opioids such as morphine is a chronic disorder that affects the mesocorticolimbic dopaminergic pathway in the brain. Activation of the pathway ultimately leads to dopamine release in the nucleus accumbens (NAc) (Di Chiara et al., 1998) and stimulation of dopamine receptors. These receptors are considered as two main categories: D1-like (D1 and D5) and D2-like (D2, D3, and D4) receptors, each of which is generated from a different gene (Sibley et al., 1993). Activation of D1-like and D2-like dopamine receptors decreases motivation to seek reward or facilitate the reinforcing properties of addictive drugs, respectively (Li et al., 2006).

5. Conclusion

The data of the present study revealed that chronic parental morphine exposure of adult rats before gestation results in higher morphine preference and increased anxiety in their F1 but not F2 male offspring. It is important to highlight that there was no gestational exposure to opioids in the F1 animals because parents were remained drug-free for two weeks prior to mating. Furthermore, our results showed that alterations in the expression profile of dopamine receptors in the reward pathway might be one of the mechanisms involved in observed changes in F1 animals, which could account for susceptibility to opioid abuse in the litter of morphine-exposed animals.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مواجهه موش بالغ با مورفین ترجیح مورفین، نگرانی، بیان مغزی گیرنده های دوپامین در موش های پسر را تغییر می‌دهد

Adult rat morphine exposure changes morphine preference, anxiety, and the brain expression of dopamine receptors in male offspring

بررسی تغییر مکانیزم احساس درد در فرزندان موش های دارای اعتیاد به مورفین

Is the Nociception Mechanism Altered in Offspring of Morphine-Abstinent Rats?

چکیده

روش ها

حیوانات

روش تجربی

قرار گرفتن والدین در معرض مرفین

پروتکل جفت گیری

آزمایش پلیت(ظرف-صفحه) داغ

آزمایش پیچ خوردگی(پیچش)

آزمایش فرمالین

ضبط واحد منفرد خارج سلولی

مجموعه(جمع آوری) بافت مغز

PCRدر زمان واقعی

تکنیک وسترن بلات

تحلیل آماری

نتایج

تزریق مورفین پدری قبل از جفت گیری مرگ و میر نوزادان را افزایش داد

نالوکسن علائم خروجی را در نر ها و همچنین ماده های دارای اعتیاد به مورفین افزایش داد

گرگرفتگی و دردهای احشایی در فرزندان والدین دارای اعتیاد به مورفین کاهش یافت

تزریق مورفین والدین قبل از جفت گیری پیام دردزای القا شده توسط فرمالین را کاهش داد

فرزندان اشتقاق یافته از گروه وابسته به مورفین افزایش معنی داری را در حساسیت به اثرات ضد درد مورفین در آزمایش فرمالین نشان دادند

قرار گرفتن والدین در معرض مورفین قبل از جفت گیری فعالیت نورونی همزمان در هسته ی اکومبنس و قشر جلویی مغز را در فرزندان کاهش داد

سطوح mRNAگیرنده های مخدر در نواحی هسته ی اکومبنس و قشر جلویی مغز والدین دارای اعتیاد به مورفین تغییر کرد

گیرنده های مخدر Mu، CREB وفسفریلاسیون ERK1 / 2 در هسته ی اکومبنس و قشر جلویی مغز فرزندان والدین در معرض مورفین افزایش میابد

بحث

نتیجه گیری

چکیده

جهت بررسی تاثیر مواد مخدر والدین بر فرزندان، غربالگری(واکنش دردزا)، تغییرات الکتروفیزیولوژیکی، بیان mRNA ی گیرنده های مخدر و بیان برخی پروتئین های خاص درون سلولی در فرزندان رت های دارای اعتیاد به مورفین مورد مطالعه قرار گرفتند. حیوانات نر و ماده به مدت 21 روز مورفین محلول در آب دریافت کردند. 10 روز بعد از آخرین تزریق مورفین ، حیوانات به منظور جفت گیری در 4 گروه به شرح زیر قرار داده شدند: نر و ماده سالم( بدون مصرف دارو- دارونما) ، ماده دارای اعتیاد به مورفین و نر سالم ، نر دارای اعتیاد به مورفین و ماده سالم ، نر و ماده هردو دارای اعتیاد به مورفین. فرزندان نر بالغ برای غربالگری(واکنش دردزا)، تخلیه ی عصبی هسته ی اکومبنس( بخشی از لیمبیک) و قشر جلوی مغز مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج ما نشان می دهد که غربالگری در فرزندان نر همه ی گروه های والدین دارای اعتیاد به مورفین به طور معنی داری در مقایسه با گروه کنترل کاهش یافته است. در فرزندان گروه هایی با والدین دارای اعتیاد به مورفین ، حساسیت به اثرات ضد درد مورفین در فازهای مزمن و نیز بحرانی(حاد) آزمایش فرمالین افزایش یافته است. فعالیت الکتریکی عصبی در فرزندان والدینی که نواحی هسته ی اکومبنس و بخش جلوی مغز آن ها در معرض مورفین قرار گرفت،  کاهش یافت. علاوه بر این یافته های ما نشان می دهد که بیان گیرنده های مخدر(µ،K و δ) در هسته ی اکومبنس والدین دارای اعتیاد به مورفین در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافت. علاوه بر این بیان گیرنده های K به طور قابل ملاحظه ای در قشر جلوی مغز گروه والدین دارای اعتیاد به مورفین نسبت به گروه کنترل افزایش یافته است. سطوح فسفریله ی کیناز 2/1 خارج سلولی و پروتئین متصل شونده به عنصر پاسخ دهنده (واکنشی)آدنوزین مونوفسفات حلقوی به طور معنی داری در فرزندان والدین دارای اعتیاد به مورفین نسبت به گروه کنترل در هسته ی اکومبنس بالاتر بود. نتایج ما نشان داد که مواد مخدر درون زاد( آزاد شده در درون) در فرزندان والدین دارای اعتیاد به مورفین تغییر کرده است و آن که وراثت نقش اصلی دارد. 

نتیجه گیری

مطالعه ی ما نشان می دهد که قرار گیری در معرض مخدر ، حساسیت به دردهای احشایی و حرارتی را در فرزندان والدین دارای اعتیاد به مورفین کاهش می دهد. همچنین تزریق دوز بی اثر مورفین به این فرزندان در آزمایش فرمالین میزان حساسیت به درد را کاهش داد. بیان mRNA ی گیرنده ی مخدر در هسته ی اکومبنس نسبت به قشر جلوی مغز کاهش یافت که نشان می دهد هسته ی اکومبنس نسبت به اعتیاد به مورفین حساس تر است. علاوه بر این گیرنده های مخدر هسته ی اکومبنس فسفریلاسیون ERK1/2و CREB را در فرزندان والدین معتاد به مورفین تنظیم می کنند. مطابق با این مطالعه و مطالعات پیشین این تغییرات ممکن است نتایج(عواقب) طولانی مدتی(بلند مدت) در نسل بعد داشته باشند. داده های حاضر امکان تغییرات موضعی گیرنده های درون زا و نقش وراثت را در رت هایی با والدین قرار گرفته در معرض مورفین(دارای اعتیاد) تایید می کند.

Abstract

To investigate the effect of parental drug abuse on children, nociception, electrophysiological alteration, mRNA expression of opioid receptors, and expression of certain intracellular proteins in offspring of morphine-abstinent rats were studied. Adult male and female animals received water-soluble morphine for 21 days. Ten days after the last morphine administration, animals were placed for mating in 4 groups as follows: healthy (drug naive) female and male, morphine-abstinent female and healthy male, morphine-abstinent male and healthy female, morphine-abstinent male and morphine-abstinent female. Their adult male offspring were tested for nociception, neuronal discharge in nucleus accumbens (NAC) and prefrontal cortex (PFC). Our results showed that nociception in male offspring of all morphine-abstinent parent(s) groups was significantly reduced, compared with the control group. In the offspring of morphine-abstinent parent(s) groups, sensitivity to the antinociceptive effect of morphine was enhanced in chronic as well as in acute phases of the formalin test. Neuronal electrical activity reduced in the offspring of the morphine-exposed parent(s) in NAC as well as PFC regions. Moreover, our findings show that opioid receptors’ expressions (µ, κ, and δ) increased in NAC of the litter of morphine-abstinent parent(s), compared with the control group. In addition, the expression of κ receptors was remarkably increased in the PFC in morphine-abstinent parent group, relative to the control group. The phosphorylated levels of extracellular regulated kinase 1/2 and cyclic adenosine monophosphate responsive element binding protein were significantly higher in the offspring of the morphine-abstinent parent(s) than the control group in the NAC. Our results indicated that endogenous opioid is altered in offspring of the morphine-exposed parent(s) and that heritage has a major role.

Conclusions

Our study shows that opiate exposure decreased thermal and visceral pain sensitivities in offspring of morphine-exposed parents. Also, injection of noneffective dose of morphine into these offspring in the formalin test showed a reduction in pain sensitivity. Expression of opioid receptor mRNA was increased in the NAC rather than PFC, which suggests NAC is more sensitive to morphine addiction. Moreover, NAC opioid receptors regulated CREB and ERK1/2 phosphorylation in offspring of the morphine-abstinent parent(s). Neuronal simultaneous firing rates were reduced in the litter of morphine-abstinent parent(s). Consistent with this study and previous reports, these alterations may have longterm consequences in the next progeny. Current data confirm the possibility of endogenous opioid analgesia alternation and the role of heritage in rats with morphine exposed-parent(s).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی تغییر مکانیزم احساس درد در فرزندان موش های دارای اعتیاد به مورفین

Is the Nociception Mechanism Altered in Offspring of Morphine-Abstinent Rats?

مطالعه تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگرهای ژنتیکی مولکولی

Genetic diversity studies using molecular genetic markers

خلاصه

مقدمه

DNA میتوکندریایی برای مطالعه ی تنوع در دام

SNP (پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی): یکی از مهم ترین مارکرهای DNA هسته ای

مارکرهای SNP ایجاد شده از طریق روش توالی یابی سنگر

توسعه و به کارگیری توالی یابی نسل جدید (NGS) با استفاده از داده های SNP با چگالی بالا

مارکرهای SNP درمقایسه با مارکرهای MS

چکیده

خصوصیات فنوتیپی دام از طریق تغییرات ژنتیکی همراه با تغییرات محیطی حیوانات تعیین می شود. در گذشته، طبقه بندی نژاد به خصوصیات مورفولوژیکی برای شناسایی نژاد بستگی داشت. اما در سال های اخیر، مارکرهای ژنتیکی زیادی برای شناسایی نژادهای مختلف و افراد حیوانات بررسی شده است. این مارکرهای ژنتیک مولکولی می توانند برای ارزیابی تنوع ژنتیکی و نیز شناسایی و ردیابی گونه ها استفاده شوند. اخیرا، یک روش توالی یابی دقیق و سریع، وجود انواعی از مارکرهای ژنتیکی را در کل ژنوم تایید کرده است. بنابراین، مارکرهای پیشرفته ی SNP و فناوری در حال گسترش SNP array به سرعت در حال جایگزین شدن به جای آنالیز تنوع ژنتیکی با مارکرهای ریزماهواره هستند.  بنابراین، این مقاله ی مروری به بررسی اطلاعات اساسی در توسعه ی مارکرهای ژنتیک مولکولی و استفاده از آنها برای مطالعات تنوع ژنتیکی در دام ها می پردازد. 

مقدمه 

به طور کلی، بسیاری از نژادهای دامی موجود چندین قرن انتخاب طبیعی و مصنوعی را پشت سر گذاشته اند. بنابراین، نژادهای مختلف به شرایط محیطی  و معیارهای تولیدی متفاوت سازگار شده اند. در نتیجه، دام ها دارای خصوصیات فنوتیپی متفاوتی هستند که آنها را از سایر زیر گروه های موجود در یک گونه متمایز می کند؛ با این وجود، در تمایز این افراد یا گروه از دام ها با استفاده از مورفولوژی و نمونه های زیستی مانند، خون، بافت و ترشحات مشکلات و محدودیت هایی وجود دارد. این مشکل با استفاده از طبقه بندی ژنتیکی فنوتیپ های مخنلف از طریق یافتن پروفایل DNA و تنوع ژنتیکی حل شده است (سیوان، 2001). بویژه در DNA میتوکندریایی و DNA  هسته ای . در حقیقت این الگوی تنوع ژنتیکی اشکال مختلفی دارد مانند چندشکلی تک نوکلئوتیدی (SNP)، دخول و حذف (indel)، تکرارهای ساده پشت سرهم (STR)، و تنوع در کپی نامبر (CNV). 

مارکرهای SNP درمقایسه با مارکرهای MS 

علی رغم این حقیقت که مارکرهای MS  بسیار پلی مورفیک هستند، اما تکنیک MS تایپینگ کم کم در حال محدود شدن است. خصوصا به دلیل محدودیت تکنیکی، نیروی کار زیاد و هزینه ی بالا. یکی از مشکلات تکنیکی مارکرهای MS ناپیوستگی اندازه ی آلل هاست که اختلاف نتایج آزمایشگاه های مختلف را تشدید می کند. دلیل تفاوت اندازه ی آلل ها این است که اندازه ی آلل ها بسته به شرایط واکنش PCR به صورت متفاوتی اندازه گیری می شوند. برای مثال پلی مراز Taq بسته به شرایط PCR تعداد متفاوتی از آدنین ها را در انتهای 3’ ایجاد می-کند. این توالی های نوکلئوتیدی اضافی منجر به تولید محصولات PCR با اندازه های نادرست می شود.

Abstract

The phenotype traits of livestock are determined by the genetic variation with environmental variation of individual animals. In the past, the classification of breed was depending on morphological characteristics to identify breed. However, in recent years, various genetic markers can be analyzed to identify different breeds and individual animals. These molecular genetic markers can be used to assess the genetic diversity as well as tracking the species origin and identification. Recently, a genome sequencing technology can be rapidly and accurately confirmed the various type of genetic markers in the entire genome area. Of these, developed SNP markers and the rapidly evolving SNP array technology are increasingly replacing genetic diversity analysis using microsatellite markers. Therefore, this review discussed the basic information for developing various molecular genetic markers and their use in genetic diversity studies of livestock animals.

Introduction

In general, many livestock breed present today have pass through the centuries of natural and human selection. Thus, different breeds were adopted to different environment condition and production criteria. As the results, livestock animals have different phenotypic characteristics that distinguish them from other subgroups in the same species; however, there are difficulties and limitations in distinguishing between different individuals and groups using their basic morphology or biological samples such as blood, tissue, and secretions. This problem has resolved by the genetic classification of individuals of different phenotypes by discovering their DNA profile and genomic level variation (Syvanen, 2001). Particularly, in mitochondrial DNA (mtDNA) and nuclear DNA. In fact, these patterns of genetic variation have various forms such as single nucleotide polymorphism (SNP), insertion and deletion (indel), simple tandem repeat (STR), copy number variation (CNV).

SNP markers versus MS markers

Despite the fact that the MS markers are high polymorphic, the MS typing technique is becoming limited use. Especially, because of the technical limit, the labor intensive and the cost of the experiment. One of the technical problems with MS markers is the inconsistency of allele sizes, which makes it difficult to contrast the results generated from various laboratories (Vignal et al., 2002). The reason for the different size of alleles is that allele sizes are measured differently depending on the condition of PCR reaction. For an example; Taq polymerase has synthesized different adenine number at the 3’ end of the PCR fragment, depending on the PCR amplification conditions (Brownstein et al., 1996). These additional nucleotide sequences lead to incorrect PCR amplification sizes (Ginot et al., 1996).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگرهای ژنتیکی مولکولی

Genetic diversity studies using molecular genetic markers

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.