ِِWest Azarbayjan biotechnology experts weblog بیوتکنولوژی دانش هزاره سوم |
با سلام و ارزوی قبولی طاعات و عبادات
فرارسیدن ایام شهادت امیر مومنان علی (ع) بر همه عاشقان و شیفتگان آن حضرت تسلیت باد.
التماس دعا
مراحل کار توليد متابوليتهاي ثانويه در اينويترو:
توليد متابوليتهاي ثانويه به روش اين ويترو در گياهان مختلف از اصول يکساني تبعيت ميکند، که ميتوان آنها را در مراحل زير عنوان کرد:
1) انتحاب بهترين ژنوتيپ گياهي(Hyper producing plants) :
ابتدا از منبع ژرمپلاسم گياهي موجود، گياهان با توليد بالا براي متابوليت مورد نظر را به روشهاي شيميايي همچون HPLC انتخاب کرده و براي ادامه کار از اين گياهان برتر استفاده ميکنند. اگر چه که توليد متابوليتهاي ثانويه شديدا القا پذير است و عصاره گرفته شده از اين گياهان، ممکن است که پتانسيل واقعي گياه را براي توليد متابوليت نشان ندهد.
2- انتخاب بهترين لاينهاي سلولي(Choies of the best cell lines):
اين مرحله در اصل شروع کارهاي اين ويترو براي توليد متابوليتهاي ثانويه گياهي است براي اين کار ابتدا بايد از گياه برتر انتخاب شده در مرحله قبل کالوسگيري شود. ابتدا از گياه مورد نظر ريزنمونه تهيه کرده اين ريزنمونهها ميتوانند از اندامهاي خاص مثل برگ، ساقه و ... باشد، بعد از ضدعفوني کردن ريزنمونهها در محلول هيپوکلريت 1%، ريزنمونهها را بر سطح محيط کشت جامد
(MS, LS, B5,…) قرار داده و بعد با تغيير تنظيمکنندههاي رشد گياهي و نمکهاي معدني و ترکيبات آلي محيط کشت و… شرايط اپتيمايز براي رشد کالوس تعيين ميشود. يکي ديگر از مطالعات اساسي در مرحله کالوس تعيين لاينهاي سلولي با توليد بالا است، اما توده کالوس ابتدايي از يکسري سلولهاي غيرهموژن تشکيل شده است که اين هتروژن بودن در اثر تغييرات سوماکلونالي است که در کالوس اوليه به دليل تغييرات ناگهاني که در شرايط محيطي رشد سلولها صورت گرفته، ايجاد ميشود.
بر اساس مطالعات مختلفي که صورت گرفته است ثابت شده است که با چندين مرحله سابکالچرگيري از کالوس اوليه ميتوان به توده کالوسي رسيد که ادعا کرد که از يک توده سلولي هموژن تشکيل شده است بطوريکه بتوان گفت از يک سلول منفرد ايجاد شده است در ضمن بعد از اين چند مرحله سابکالچرگيري توده کالوس از يک ثبات رشدي ثابت و پايدار برخوردار ميشود. بنابراين ميتوان اکنون توده کالوسهاي مختلف را براي تعيين بهترين لاينهاي سلولي مورد آزمايش قرار داد.
3) کشت سوسپانسيون سلولي (Cell suspension culture) :
بعد از تعيين بهترين لاينهاي سلولي، مرحله کشت سوسپانسيون لاينهاي برتر است، در اين مرحله بررسيها بر روي شرايط مناسب کشت در محيط مايع و در درون ظروف ارلن ماير انجام ميشود. در حقيقت کشت در ارلن ماير را ميتوان بعنوان يک ماکت از کشت بيوراکتورها در مقياس بالا در نظر گرفت و مطالعات مورد نظر را در حجم کمتر و با هزينه کمتر انجام داد، مطالعاتي که در اين مرحله انجام ميشود شامل، بررسي اثر elicitor (محرکها) مختلف بر روي ميزان توليد متابوليت مورد نظر است، همانطور که در اوايل بحث گفته شد توليد متابوليتهاي ثانويه در اثر عوامل محيطي و حمله آفات وبيماريها افزايش مييابد، از اين موضوع در کشت بافت نيز استفاده شده است و محققين اثر عوامل مختلف (elicitors) را همچون استريهاي محيطي (سرما، گرما، تغييرات pH ، نور و...) و استرسهاي بيوتيک مثل قارچها، ويروسها را بر ميزان توليد متابوليت مورد نظر بررسي کردهاند. نتايج قابل توجهي از بکارگيري اليسيتورها در محيط اين ويترو بدست آمده است، مثلا بکار بردن قارچها و يا پروتئين پوششي ويروس در محيط کشت يک افزايش چشمگير در توليد متابوليت داشته است بطوريکه در بررسي انجام گرفته بر روي اثر قارچ Ceratocystis fimbtiata بر ميزان توليد furocoumarin در گياه Pastinaca sativa ، يک افزايش توليد تا 20 برابر گزارش شد و در هنگام بکارگيري اليسيتورهاي محيطي مثل درجه حرارت و pH افزايش توليد تا 4 برابر گزارش گرديد.
يکي ديگر از روشهاي موثر در افزايش توليد متابوليت مورد نظر در سيستم کشت مايع استفاده از موادي (alginate, carraghenans,etc.) است که باعث ساکن شدن سلولها در محيط کشت ميشود که به اين روش Immobilization گويند منحي رشد سلولها در محيط مايع از يک شکل سيگمائيدي پيروي ميکند بطوريکه شامل سه مرحله ميشود در مرحله اول رشد کند است که مربوط به فراهمي آنزيمي و تشکيل مواد اوليه براي رشد بعدي است در مرحله دوم که يک رشد سريع را شامل ميشود مربوط به مرحله تقسيم سلولي است که در اين مرحله سلول مواد اوليه موجود در سلول را براي توليد متابوليتهاي اوليه و تقسيمات سلولي صرف ميکند در اين مرحله توليد متابوليت ثانويه بسيار کم است در مرحله سوم که باز سرعت رشد از يک مقدار کم برخوردار ميشود سنتز متابوليتهاي ثانويه افزايش يافته و توليد متابوليت اوليه کاهش مييابد. Immobilization باعث ميشود که مرحله دوم از مقدار کمتري برخوردار شود يعني باعث ميشود که سلول ها در کنار هم قرار گرفته و ميزان تقسيمات سلولي کاهش يافته در نتيجه مقدار کمتري از مواد داخل سلول صرف توليد متابوليتهاي اوليه شده و سلول ميتواند آنها را در مرحله بعد صرف توليد متابوليت ثانويه مورد نظر کند، دليل ديگري که براي افزايش توليد متابوليت ثانويه در اثر استفاده از مواد ثابت کننده ذکر ميشود اين است که اين مواد يک حالت تمايز يافتگي به سلول ها در محيط کشت ميدهد در نتيجه توليد يکسري از متابوليتها ثانويه که با افزايش تمايز کشتهاي گياهي رابطه مستقيم دارد، بيشتر ميشود.
نکتهاي که اينجا اهميت دارد اين است که توليد متابوليت ثانويه تحت تاثير دو عامل است، مقدار بيومس و غلظت متابوليت در واحد کشت. بنابراين استفاده از Immobilization در کشت نبايد بصورتي باشد که مقدار بيومس را خيلي تغيير دهد، يعني اينکه بايد اينکار شامل دو مرحله باشد، در مرحله اول بايد اجازه رشد را به توده سلولي داده و هنگامي که مقدار رشد به يک حد مناسب رسيد آنگاه در مرحله بعد از مواد ثابت کننده استفاده شود تا رشد را کاهش داده و غلظت متابوليت ثانويه را در سلول افزايش دهد. در بررسيهاي انجام شده نشان داده شده است که استفاده از مواد ثابت کننده رشد، باعث افزايش دوره توليد فعال متابوليت ثانويه ميشود بطوريکه در توليد سولاسودين در گياه Solanum avicular با استفاده از مواد ثابت کننده رشد توانستهاند توليد فعال متابوليت را تا 30 هفته ادامه دهند در حالي که در حالت عادي اين دوره حدود 3-4 هفته است. بررسيهاي ديگري همچون اثر اضافه کردن پيش ماده به محيط کشت و... برميزان توليد را نيز در اين مرحله ميتوان اندازهگيري کرد.
همانطور که گفته شد مطالعات زيادي بر روي توليد متابوليت ثانويه در گياهان انجام شده است اما تعداد توليد تجاري اين ترکيبات بسيار کم است، يکي از دلايل آن غلظت پايين اين ترکيبات در کشتهاي سلولي است. توليد بعضي از اين ترکيبات با افزايش سطح تمايز يافتگي بافت، افزايش مييابد، بنابراين آمدهاند براي رفع اين مشکل از کشتهاي تمايز يافته مثل ريشه موئين و کشت اندامهاي هوايي استفاده کردهاند که اين اندامها را براي توليد بيشتر ميتوان تراريخت کرد، بدين ترتيب که بعد از تعيين گياهان با توليد بيشتر متابوليت مورد نظر، از قسمتهاي مختلف گياه ريزنمونه تهيه کرده و بعد از ضد عفوني کردن، ريزنمونهها را با روشهاي مختلف، بيشتر با استفاده از باکتري Agrobacterium ، تراريخت کرده. در صورت استفاده از A.rhizogenes باعث القا ريشههاي موئين در ريزنمونه شده که اين ريشههاي موئين را به محيطهاي کشت مايع در ارلن ماير برده و با انجام آزمايشات مختلف لاينهاي ريشه موئين با توليد بالا را انتخاب کرده و براي کشت بيوراکتور استفاده کرده. در صورت استفاده از A. tumefaciens ايجاد اندام هوايي تراريخت (Shooty teratoma lines) با توليد بالا متابوليت شده که با انتقال به کشتهاي مايع در ارلن ماير، ديگر مطالعات مربوطه صورت گرفته و بعد نوبت به مطالعات در بيوراکتور ميرسد.
4- مطالعات در بيوراکتور (Bioreactor studies) :
بعضي بررسيها را در کشت ارلن ماير نميتوان انجام داد، همچون بررسي فراهمي مواد اوليه براي کشتها در مقياس بالا، مثلا در کشت بيوراکتور ما با مسئله اکسيژن رساني براي توده بزرگ از کشت مواجه هستيم، که اين موضوع کمتر در کشتهاي درون ارلن ماير به دليل حجم کم، حائز اهميت است. بايد در کشت بيوراکتور با طراحيهاي خاص اين موضوع را حل کرد، که عموما بوسيله پمپ کردن اکسيژن يا استفاده از همزن و يا استفاده از لولههايي که هوا را در درون محيط کشت جريان ميدهد اين مشکل را بر طرف ميکنند. مسئله ديگري که در کشت در حجم بالا اهميت دارد فراهمي محيط کشت براي بافت مورد کشت است مثلا در کشت ريشه موئين بدليل اينکه رشد ريشه بصورت کروي است ريشههاي قديم در داخل و ريشههاي جديد در سطح قرار ميگيرند، بنابراين ريشههاي قديمي نسبت به ريشههاي جديد از يک موقعيت يکسان براي دسترسي به مواد غذايي برخوردار نيستند، براي رفع اين مشکل بيوراکتورهايي طراحي کردهاند که محيط کشت را با فشار بر سطح ريشه موئينها ميپاشد. در کشت اندامهاي هوايي به دليل اينکه سلولها داراي کلروفيل هستند براي توليد بيشتر متابوليت مورد نظر بايد اين کشتها در معرض نور باشند، بنابراين بدنه (مخزن) اين بيوراکتورها بايد از جنسي طراحي شود که نور بتواند به سلولها برسد. مسئله ديگر در کشت در مقياس بالا جداسازي و تخليص متابوليت مورد نظر است، بسته به محل توليد و ذخيره متابوليت (بعضي متابوليتها در واکوئل ذخيره شده بعضي در سيتوپلاسم وبعضي در فضاي بين سلولي و...) و يا طبيعت شيميايي و مولکولي متابوليت از روشهاي مختلف براي جداسازي استفاده ميکنند، همچون، electropermeabilization, chemical permeabilization, ulterasounic method, heat sock, pH gradient و ... استفاده مي شود.|
محققين دانشگاه واخنینگن هلند هورمون گیاهی جديدی را کشف کردند. این هورمون که با نام استریگلاکتون به بازار معرفی شده است نقش مهمی در واکنشهای گیاه با محیط و نیز در شاخه دهی گیاهان دارد. اصل مطلب از سایت این دانشگاه به آدرس زیر کپی شده است: http://www.wur.nl/UK/newsagenda/news/Planthormone080812.htm Strigolactones also play a major role outside the plant |
|
|
Note Photo: Two pea plants: One normal plant and a mutant that cannot produce strigolactones. The second plant is branched. The image also shows parasitic plants growing on the roots of the regular pea plant, while the mutant plant is parasite-free. More information: Erik Toussaint, head communication of the Plant Sciences Group of Wageningen UR, T: +31 (0)6 51 56 59 49. The electronic version of the article in Nature is at http://dx.doi.org/ , article code 10.1038/nature07271 |
سلام بر مهدي، جوهر دين و نور يقين، ذخيره الهي و منجي نهائي
سلام بر مهدي، کعبه مقصود و قبله موعود، سر عظيم و اسم اعظم
سلام بر مهدي، ستاره طالع و نجم ثاقب، مسيح مسيح ها و موعود موعودها
سلام بر مهدي، صاحب شب قدر و عصاره عصر
سلام بر مهدي، ديده بان خدا و مظهر هدي، وصي اوصياء و گزيده اولياء
سلام بر مهدي، علم منصوب و علم مصبوب، پرچم برافراشته و دانش انباشته
سلام بر آن عزيزي که کمال موسي و بهاء عيسي و صبر ايوب با اوست
او که چون برخيزد عالمي را برخيزاند و به دنبال خويش کشاند
ايستادن، نماد انتظار است و سروها هماره ايستاده اند تا بهار، از راه برسد و آن را گرم در آغوش گيرند. امروز روز جوشش در راه سبز رويش است و فصل رويش، همان ظهور توست که همه هستي، چشم در راه آن و همه دلها را مشغول به خود کرده است.
و سلام خدا بر منتظران ظهور مهدی (ع)
با سلام
مدتی سرمان خیلی شلوغ شده و کمتر فرصت می کنم به وبلاگ سر بزنم. ولی در این مدت نیز باز دلمان از اساتید و مدیران این حوزه پر خون تر شده است.
تو را خدا به مسئولیتهای فقط یک نفر در این کشور در حوزه زیست فن اوری نگاه کنید تا مغزتان کمی تا قسمتی داغ شود و فیوزتان در این شرایط بحرانی تولید برق بپرد:
۱- مشاور وزیر علوم
۲- استاد دانشگاه تربیت مدرس
۳- استاد راهنمای دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری
۴- معاون آموزشی وزیر علوم
۵ - رئیس پژوهشگاه ملی مهندسی زنتیک و زیست فن آوری ایران
۶- رئیس ستاد راهبردی توسعه زیست فن أوری از طرف معاونت علمی رئیس جمهور
و چند مسئولیت ریز و درشت دیگر
حالا فکر کنید که این استاد بیش فعال وارد سن بازنشستگی هم شده باشند.
به نظر شما با این وضعیت می توان به سیاستگذاری صحیح و درست در این حوزه اطمینان داشت؟ ایا ما همانطور که در سند چشم انداز پیش بینی شده است قادریم در سال ۱۴۰۴ رتبه نخست را در منطقه داشته باشیم؟ ایا ترکیه ومصر و عربستان بقیه کشورها در خوابند و منتظرند ما اول بشویم و بعد دنبال ما راه بیفتند؟
برای انجام کارهای مهم نیازمند وجود چند عامل موثر و اثربخش همزمان میباشیم. که باید شرایط کامل و لازم برای ان کاملا فراهم شود و این ممکن نیست مگر :
۱- داشتن برنامه
۲- اراده قوی جهت اجرایی کردن برنامه ها
۳- مدیریت قوی و متمرکز
و ...
امیدورام روزی برسد که هر کس فقط با داشتن یک مسئولیت و اهتمام زیاد در این مسئولیت و با برنامه مشخص و کاربردی نه فانتزی به پیشرفت ایران اسلامی کمک نماید
مدتی است تمام ذهنم مشغول این موضوع شده است که چرا کشور ما در زمینه بیوتکنولوژی پیشرفت چشمگیری نداشته است؟ خیلی هم به این موضوع فکر کرده ام ولی هنوز به جواب مشخصی نرسیده ام.آیا کمبود اعتبار مشکل اصلی است؟ آیا دستهای بیرونی اجازه پیشرفت را از ما گرفته اند؟! ایا ما کمبود منابع انسانی داریم؟ یا نبود مدیریت مناسب؟ یا حتی متخصصین ما فاقد ایده های موثری جهت تولید و بکارگیری این فن آوری می باشند؟ و سوالات بی شمار دیگر...
همایش پنجم بیوتکنولوژی را که دیدم بیشتر نامید شدم. همه تقریبا کارهای تکراری و حتی ابتدایی را عرضه کرده بودند. در یکی از پوسترهای همایش در مقدمه تعریف کشت بافت آورده شده بود و تنها تاثیر یک هورمون بر روی کالوس زایی بررسی شده بود. ولی در موارد نادری نیز مطالب بسیار نو و کاربردی ارائه شده بود ولی نمی دانم چرا به صورت پوستر پذیرفته شده بود و اهمیت کمتری داده بودند. اگر مسئولان از این طرحها بهتر و بیشتر حمایت کنند امکان تبدیل به فن آوری در این طرحها بسیار بالاست و افسوس و صد افسوس. اکثریت داوران پانل ها هم تنه مدیریت زمان جلسات را انجام می دادند بدون آنکه نظر تکمیلی و نو بر سخنرانی ها داشته باشند. یا حتی ایده جدیدی در مورد کارهای ارائه شده ارائه کنند.
خلاصه ما که در پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی هستیم وضعیت تحقیقات را خیلی مناسب نمی بینیم. هر چند طرحها در برخی موارد نو و ابتکاری می باشد ولی چون همه میدانند که تنها در حد یک رساله دانشجویی است و ادامه نخواهد داشت فقط جواب می گیرند و تمام.
الان هم که هقته پژوهش است پرچم پژوهش از همه زمانها برافراشته تر. ولی چیزی که دیده نمی شود برافراشته بودن همیشگی پژوهش و فن آوری است. از فن اوری گفتم این را هم اضافه کنم یکی از بزرگتریم مشکلات ایران در اکثر رشته ها عدم تبدیل علم به فن اوری است و تا زمانیکه ما این مشکل را حل نکنیم و تنها بودجه های پژوهشی را اساتید بگیرند و با تعریف یک پروژه محدود صرف کنند و در آخر با ارائه یک مقاله همه چیز تمام شود چندان امیدی به تسریع تولید علم و فن اوری وجود ندارد و نخواهد داشت و در آن صورت اعتماد مسئولان به استفاده از پژوهش جهت رفع مشکلات کمتر و کمتر می شود.
راستی در آگوست سال ۲۰۰۸ کنگره بیوتکنولوژی گیاهی و زمینه های مختلف تحقیقات گیاهی در تامپر فنلاند برگزار خواهد شد علاقه مندان می توانند به سایت زیر مراجعه و ثبت نام کنند. هنوز زمان ثبت نام تمام نشده است. http://www.fespb2008.org/
با سلام
دیروز سومین همایش گیاهان دارویی در حالی به کار خود پایان داد که متاسفانه کمبود تجربه در میان برگزار کنندگان همایش به شدت به چشم می خورد و این از شرایط محیط برگزاری تا شرایط کارگاهها و اختتامیه و نیز نحوه پذیرش مقالات به صورت پوستر و سخنرانی کاملا مشهود بود. متاسفانه در قسمت سخنرانی حتی برخی کثیری از سخنرانان مقالت زحمت نکشیده بودند تشریف بیاورند و مقاله خود را ارائه کنند. در مورد کارگاهها جدا بودن مراکز برگزاری کارگاهها از محل اصلی همایش بعنوان مثال کارگاه بیوتکنولوژی گیاهان دارویی در دانشگاه شاهد در اتوبان تهران - قم برگزار شد که برای اجراکنندگان کارگاه و شرکت کنندگان مشکلات زیادی را بوجود آورد. بالاخره همایش روز پنجشنبه تمام شد و ما نیز هم به عنوان اعضای برگزاری کارگاه آموزشی کاربرد بیوتکنولوژی در گیاهان دارویی و هم پس از ارایه مقاله به عنوان بررسی افزایش تولید مواد موثره گیاه شقایق الی فرا توسط تراریختی ژنهای کلیدی مسیر بیوسنتز با استفاده از روش بیان موقت در اخرین لحظات برگزاری در این همایش شرکت کردیم. تصمیمی برای شرکت در مراسم اختتامیه نداشتم ولی به اصرار عوامل اجرایی وارد مراسم اختتامیه شدیم که هنوز روی صندلیها آرام نگرفته بودیم که از طرف مجری به عنوان سخنران برتر بخش علوم پایه معرفی شدم که در نوع خود برایم جالب بود و با تشویق حضار تندیس همایش را از مسیولان همایش تحویل گرفتم.
بالاخره این همایش تمام شد ولی باید برگزارکننگان همایش بعدی در مورد انتخاب مقالات و محل برگزاری دقت بیشتری اعمال نمایند.
با تشکر
بهمن حسینی
|
|
POWERED BY BLOGFA.COM |
|