✅ قسمت دوم:

🔸به همین دلیل، بایلدر روی تومورهای غیر متاستاتیک وارد شده به موش و مگس میوه کار می کند و صرفا به دنبال تاثیر آن بر عضو دارای تومور نیست، بلکه اثرات سیستمیک تومور بر کل بدن را مورد بررسی قرار می دهد.
🔹یکی از آثار سیستمیک سرطان بر بدن، کاشکسی (cachexia)یا ضعف بنیه- به معنای عدم توانایی در حفظ وزن طبیعی- است که منجر به تحلیل توده عضلانی و ماهیچه بیمار، حتی هنگام دریافت تغذیه درون وریدی، می گردد. در حالی که بایلدر یکی از دلایل ممکن برای کاشکسی را کشف نموده- این که تومورهای سرطانی مواد شیمیایی در بدن آزاد می کنند که مانع از دسته بندی انرژی توسط هورمون انسولین می شوند- سایر محققان نیز دیگر مواد انتشار یافته از تومور را، از عوامل تحلیل بافت بر می شمارند.
🔸تضعیف سد خونی- مغزی نیز همچون ضعف بنیه، می تواند از اثرات بلند مدت تومورها باشد. در مطالعه جدید، محققان دریافتند مسدود کردن فعالیت اینترلوکین-6 در سد خونی- مغزی، طول عمر مگس های دارای تومور را تا 45% افزایش می دهد. نتایج این آزمایش در موش ها پس از 21 روز، بهبودی 75 درصد از جمعیت دارای تومور با دریافت درمان مسدود کننده اینترلوکین-6، در مقایسه با آمار 25درصدی حاصل از جمعیت درمان نشده را، نشان می دهند.
🔹بایلدر افزود:« از بین رفتن سد خونی- مغزی تنها عامل مرگ در حیوانات نیست. مگس های میوه دارای سد خونی- مغزی ضعیف شده، بقای سه الی چهار هفته ای دارند؛ در حالی که اگر توموری وجود داشته باشد، بلافاصله پس از سرکوب سد خونی- مغزی، مرگ رخ می دهد. بنابراین، فکر می کنیم تومور عامل رخداد دیگری در بدن می باشد؛ این رویداد ممکن است انتشار ماده ای در جریان خون باشد که وارد سد آسیب دیده شده، یا در مسیری مخالف، از مغز، وارد خون گردد».
🔸بایلدر همچنین مواد شیمیایی تولید شده از سرطانی را در مگس میوه یافته است که آن ها را مرتبط با ادم (edema)- تورم ناشی از احتباس مایعات اضافه- و لخته شدن افراطی خون، که منجر به انسداد رگ ها می شود، می داند. هر دو این اختلالات با سرطان همراه هستند. سایر محققان نیز ترکیبات شیمیایی منتشر شده از توموری در مگس ها شناسایی نموده اند که عامل بی اشتهایی (anorexia)و اختلالات سیستم ایمنی بوده و از جمله علائم رایج در بسیاری از سرطان ها برشمرده می شوند.
🔹بایلدر اظهار داشت:« مطالعه سرطان در مگس های میوه مزایای متعددی نسبت به سایر مدل های این بیماری، از قبیل رت و موش دارد. نخست آن که دانشمندان می توانند مگس میوه را تا زمان مرگ، کاملا مورد بررسی قرار داده و علت دقیق و عملی آن را مشخص کنند. در حالی که نگرانی های اخلاقی پیرامون عدم رنج در مدل های مهره دار موجب می گردد این حیوانات پیش از مرگ طبیعی، کشته شوند. این موضوع باعث عدم درک کامل علت نهایی مرگ می شود. در چنین مواردی، اندازه تومور به عنوان ابزاری در جهت ارزیابی شانس بقای مدل، مورد استفاده قرار می گیرد.
🔸ما به طور باور نکردنی از پتانسیل بررسی مستقیم بقا و طول عمر در شگفت هستیم و باور داریم این موضوع، نقطه کوری است که به دانشمندان امکان پرداختن به نحوه کشندگی تومور، در خارج از ناحیه رشد اصلی آن را می دهد. این به معنای گمراه کننده بودن اطلاعات حاصل از اندازه تومور نیست، بلکه مطالعه مگس میوه، روشی مکمل برای بررسی فعالیت سرطان می باشد».
🔹بیشتر تحقیقات در جوندگان، تنها شامل تعداد بسیار محدودی از این حیوانات است؛ حال آنکه آزمایشات مگس میوه، دارای جمعیتی با بیش از صدها عضو می باشد که موجب بهبود اهمیت نتایج آماری می گردد. علاوه بر این، مگس های میوه به سرعت تولید مثل نموده و طول عمر طبیعی کوتاهی دارند، که امکان مطالعات سریع را فراهم می کنند.
🔸بایلدر اذعان داشت که این مگس ها و انسان، تنها ارتباطات دوری با یکدیگر دارند؛ اما در گذشته، مگس های میوه (Drosophila melanogaster)نقش های کلیدی در درک فاکتور های رشد تومور و آنکوژن ها داشته و هم اکنون نیز، می توانند در فهم اثرات سیستمیک سرطان، موثر باشند.

✍ مترجم: #آیدا_بهرامی

مطالعه بیشتر:
Tumor-induced disruption of the blood-brain barrier promotes host death
Tumor–host interactions through the lens of Drosophila
Malignant Drosophila Tumors Interrupt Insulin Signaling to Induce Cachexia-like Wasting

🌐 جهت مشاهده رفرنس این مقاله روی این جمله کلیک کنید.

#Whats_Up_in_Science
_________________________
@cellandmolecularbiology

📌هر چقدر که یه موجود بزرگتر باشه احتمال وجود سلول های سرطانی درش بیشتره؛ نه؟ خیلی منطقی بنظر میرسه این جمله؛ همینطور نیست؟

❗اما نکته جالب اینه که دقیقا خلاف این موضوع درسته و مثلا موجود بزرگی مثل وال کاملا در برابر سرطان مصونه. به این پدیده میگن پارادوکس پیتو (peto's paradox).

📍برای اطلاعات بیشتر درباره پارادوکس پیتو و علتش این کلیپه جذابو از دست ندین.

ویراستار: #امیرحسین_خالقپور
مترجم: #امین_هراتیان
____________________________
@cellandmolecularbiology

📌ژن های موسوم به سرکوب کننده تومور از مدت ها قبل مانع از رشد سلول ها شده و از گسترش سلول های سرطانی جلوگیری می کردند . به اعتقاد دانشمندان ، جهش در این ژن ها باعث می شود تومورها بدون کنترل گسترش پیدا کنند.
🔸در حال حاضر ، تیم تحقیقاتی موسسه پزشکی هوارد هیوز ، اقدام جدیدی را برای بسیاری از این ژنهای معیوب کشف کرده است. Elledge ، متخصص ژنتیک، در 16 سپتامبر 2021 ، در مجله Science گزارش می دهد که بیش از 100 ژن سرکوب کننده تومور جهش یافته می تواند از سیستم ایمنی بدن در تشخیص و تخریب سلول های بدخیم در موش جلوگیری کند. او می گوید: "شوک این بود که همه این ژن ها در مورد دور زدن سیستم ایمنی هستند ، در مقابل اینکه می گویند" رشد ، رشد ، رشد! "
🔹حکمت متداول پیشنهاد کرده بود که در بیشتر ژنهای سرکوب کننده تومور ، جهش ها به سلولها اجازه می دهند تا به حالت غیرقابل کنترل درآیند ، به طور غیرقابل کنترل رشد کرده و تقسیم شوند. اما این توضیحات خلأهایی داشت...

✅ قسمت دوم:

به عنوان مثال ، نسخه های جهش یافته بسیاری از این ژنها در واقع وقتی در سلولهای ظرف کشت میکروب قرار می گیرند ، باعث رشد گسترده نمی شوند. و دانشمندان نمی توانند توضیح دهند که چرا سیستم ایمنی بدن ، که به طور معمول در حمله به سلولهای غیرطبیعی بسیار ماهر است ، برای از بین بردن تومورهای جدید در جوانه بیشتر کار نمی کند.
🔸روزنامه جدید Elledge پاسخ هایی را ارائه می دهد. تیم او اثرات 7500 ژن را بررسی کرد ، از جمله ژنهایی که در سرطان انسان نقش دارند. یک سوم یا بیشتر از آن ژن های مرتبط با سرطان ، وقتی جهش می یابند ، مکانیسم هایی را ایجاد می کنند که سیستم ایمنی را از ریشه یابی تومورها ، غالباً به روش خاص بافت ، منع می کند.

📌از بین بردن ملانوم

🔹این ایده که تومورها می توانند از دفاع بدن فرار کنند ، البته چیز جدیدی نیست. در یک پیشرفت بزرگ در درمان سرطان در چند دهه گذشته ، دانشمندان دریافتند که برخی از تومورها پروتئین هایی را تولید می کنند که سلول های ایمنی را که به سلول های سرطانی حمله می کنند ، خاموش می کند. شرکت های داروسازی داروهایی تولید کردند که به آنها مهارکننده های بازرسی می گویند که این پروتئین ها را مسدود کرده و سیستم ایمنی را بیش از حد فعال می کند.
🔸بازدارنده های ایست بازرسی در حال حاضر فروشندگان بزرگی هستند. اما آنها درمان جامع و جهانی نیست که برخی دانشمندان امیدوار بودند. علاوه بر عوارض جانبی جدی ، این داروها فقط در اقلیتی از بیماران و انواع سرطان عمل می کنند. کار Elledge دلیل این امر را توضیح می دهد: به طور خلاصه ، تومورها از راهکارهای ژنتیکی بسیار بیشتری برای مبارزه با سیستم ایمنی بدن نسبت به آنچه قبلاً تصور می کردند ، برخوردارند.

📌مهندسی CRISPR

🔹تجزیه و تحلیل ژنتیکی نشان داد که کدام ژنهای جهش یافته در تومورها فراوان هستند - و احتمالاً در تشکیل تومور نقش دارند. در موشهای دارای سیستم ایمنی ، ژنهای معیوب سرکوب کننده تومور به طور مکرر خود را نشان می دهند. Elledge می گوید این نشان می دهد که این ژن ها - حدود 30 درصد از همه ژن های سرکوب کننده تومور - قادر به فرار از سیستم ایمنی بدن هستند.
🔸روش Elledge بسیاری از ژنهای مختلف را که تومورها می توانند جهش کرده و از سیستم دفاعی بدن فرار کنند ، آشکار کرد. برای کشف مکانیسم های احتمالی ناشی از جهش ها ، محققان ژنی به نام GNA13 را خنثی کردند. تیم تحقیق نشان داد که جهش در این ژن از سلول های سرطانی در برابر سلول های T سیستم ایمنی بدن محافظت می کند و فضایی امن برای رشد تومور ایجاد می کند.
🔹تحقیقات Elledge تصویری هشداردهنده از رقابت سریع و شدید سلاح های تکاملی بین سلول های سرطانی و سیستم ایمنی را ترسیم می کند و تومورها صدها راه بالقوه برای خنثی کردن حمله بدن دارند. اما او مظنون است که بسیاری از این ژن های جهش یافته از طریق استراتژی های مشابه عمل می کنند ، امکانی که تیم وی اکنون می تواند با جزئیات آن را مورد بررسی قرار دهد. در صورت اثبات این امر ، مداخله برای جلوگیری از یک تکنیک فرار می تواند بقیه را نیز خنثی کند.

✍ مترجم: #لعیا_یزدیان

🌐 جهت مشاهده رفرنس این مقاله روی این جمله کلیک کنید.

#Whats_Up_in_Science
______________________
@cellandmolecularbiology

📌خطرات ناشی از کریسپر چیست؟ آیا برای بیماران تحت تاثیر آن خطر دارد؟ یا برای همه ما؟

🔸️یکی از بزرگترین خطرات CRISPR اختلال در چیزی به نام مخزن ژن یا مخزن ژنتیکی است. این بدان معناست که چون شما در واقع ژن ها را دستکاری می کنید و این ژن ها در ژنوم قرار می گیرند، در واقع در مخزن ژنی که درون سلول ها نشسته است اختلال ایجاد کرده اید. این ژن ها می توانند به موجودات دیگر منتقل شوند. هنگامی که آنها به موجودات دیگر منتقل شوند آنها بخشی از چرخه می شوند و هم اکنون این ژن ها در محیط زیست هستند.

🔹️احتمالا بزرگترین ترس از CRISPR همین است. انسانهایی که در ژنوم دستکاری میکنند و این جهش ها برای نسل ها و نسل ها منتقل خواهد شد. ما فکر می کنیم که می دانیم در حال انجام چه کاری هستیم، فکر می کنیم که دقیقاً چه تغییراتی را در ژن ها انجام می دهیم، اما همیشه این احتمال وجود دارد که چیزی از زیر دست ما در رود یا فناوری ما نتواند تغییرات دیگری را که موجب شدیم شناسایی کند. ترس از این است که این تغییرات منجر به مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها یا جهش های دیگری شود که در جمعیت ایجاد می شود و کنترل آنها بسیار دشوار خواهد بود. همچنین احتمال...

✅قسمت دوم

به وجود آوردن بیماری های غیرقابل درمان کنترل نشده نیز وجود دارد.

📌آیا در مورد نحوه پیشروی اتفاق نظری وجود دارد؟

🔸️در مورد نحوه انجام CRISPR در جامعه علمی ایالات متحده و جهان بحث شده است. به ویژه برخی از دانشمندان بسیار عالی در ایالات متحده، به عنوان مثال، مدیر سابق موسسه ملی بهداشت، خواستار توقف در پژوهش های عملی کریسپر CRISPR تا زمان مشخص شدن اطلاعات بیشتر شده اند. البته، نه برای همه انواع تحقیقات مربوط به CRISPR، بلکه برای انواع خاصی از تحقیقاتCRISPR ، به ویژه تحقیقات در مورد جهش های ژنی در سلول های جنسی که احتمالاً می توانند از طریق نسل به نسل منتقل شوند. برخی از مخترعین CRISPR که در حال حاضر موسس شرکت های مختلف در زمینه بیوتکنولوژی هستند، همچنین تا زمانی که اطلاعات بیشتری در مورد آنها به دست نیامده است، تحقیقات خود را روی سلول های جنسی متوقف کرده اند. بنابراین بخشهایی از جامعه علمی هستند که بسیار نگران هستند و سعی می کنند در مورد نحوه پیشبرد و ایمن سازی کریسپر بسیار منتقدانه فکر کنند.

🔹️در ایالات متحده، مقرراتی در برابر پیشروی در زمینه هایی که به طرز کاملا ایمن درک نشده اند وضع شده اند اما این امر در سایر نقاط جهان به ویژه در چین وجود نداشته است. بنابراین چندین مثال در حال حاضر وجود دارد که نشان می دهد چین از اروپا یا ایالات متحده جلوتر رفته است. بنابراین نگرانی ها بسیاری وجود دارد که بدون نظارت های اخلاقی و قانونی اتفاقات ناگواری رخ دهد.

✍مترجم: #امین_هراتیان

🌐جهت مشاهده رفرنس مقاله روی این جمله کلیک کنید.

#whats_up_in_science
_____________________________
@cellandmolecularbiology

📌رتروویروسها (خانواده Retroviridae)، ویروس های ایکوساهدرال پوشیده شده ای هستند دارای RNA. رتروویروس ها به دو دسته ساده و پیچیده تقسیم می شوند.

🔸️رتروویروس های ساده سه پلی پروتئین Gag و Pol و Env را کدگذاری می کنند، در حالی که نوع پیچیده علاوه بر پلی پروتئین ها، شش پروتئین اضافی را نیز کدگذاری می کنند. رتروویروس ها با تبدیل ژنوم RNA به DNA تکثیر می شوند.

🔹️هنگامی که یک رتروویروس سلول را آلوده می کند، یک کپی DNA از ژنوم خود ایجاد می کند که به DNA سلول میزبان وارد می شود. رتروویروس ها از طریق اتصال گلیکوپروتئین های سطحی خود به گیرنده های غشاء پلاسمایی خاصی، وارد سلول میزبان می شوند که منجر به ادغام ویروس و غشاء سلولی می شود.

🔸️اصطلاح "رتروویروس" به این معناست که برعکس شیوه اولیه ای که همه ما در مورد ژنتیک فکر می کنیم، یعنی RNA ،DNA را می سازد و RNA پروتئین را، عمل می کند. بنابراین رتروویروس ها دارای ژنوم RNA هستند و وقتی وارد سلول می شوند، RNA به صورت معکوس به DNA رونویسی می شود. سپس DNA وارد ژنوم سلول شده و بنابراین وقتی سلول تقسیم می شود این توالی را کپی کرده و شروع به بیان RNA می کند.

✅قسمت دوم:

🔹️رونویسی به DNA شامل دو جهش ترانسکریپتاز معکوس از انتهای ۳ و ۵ درجه مولکول الگوست که نتیجه آن تکراری از توالی های موجود در این دو انتهای RNA هست و منجر به تشکیل LTR ها در دو انتهای DNA ویروسی می شود که بیان ژن و تکثیر و پاتوژنز را تنظیم می کنند.

🔸️برخی از RNA ها به پروتئین ها ترجمه می شوند که برای بسته بندی ویروس مورد نیاز است. و دسته دیگری از این RNA ها ژنوم است که به داخل بسته ها رفته و از سلول دفع می شوند و سلول های دیگر را آلوده می کنند. بنابراین انواع مختلفی از رتروویروس ها وجود دارد.

🔹️در حال حاضر، مشهور ترین آم ویروس نقص ایمنی انسان است که باعث سندرم نقص ایمنی اکتسابی یا ایدز می شود. اما انواع مختلفی از این ویروس وجود دارد که با بیماری هایی مانند سرطان خون مرتبط است.

🔸️در نهایت، رتروویروس ها برای استفاده در ژن درمانی رام شده اند، بنابراین می توان همه ژن هایی را که به ویروس اجازه می دهد خود را تکثیر کند برداشت و با ژن های از دست رفته سلول مورد نظر جایگزین کرد. پس با استفاده از توانایی یکپارچه سازی یک رتروویروس، می توانیم چیزی را که معمولا به ما آسیب می رساند، گرفته و آن را به چیزی تبدیل کنیم که می تواند به عنوان وسیله ای درمانی برای بهبودی استفاده شود.

✍گردآورنده: #آیدا_حامدی

📚منابع:

1️⃣www.britannica.com/science/retrovirus

2️⃣www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128008386000175

3️⃣www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK19382

4️⃣www.genome.gov/genetics-glossary/Retrovirus

📌محققان دانشکده پزشکی دانشگاه ویرجینیا نقش حیاتی اما قبلاً ناشناخته برای سلول هایی که از مغز در برابر بیماری ها و آسیب ها محافظت می کنند پیدا کرده اند. این سلول ها که به عنوان میکروگلیا شناخته می شوند، همچنین به تنظیم جریان خون و حفظ رگ های خونی مهم مغز کمک می کنند. میکروگلیا نقشهای مهمی در مغز ایفا می کنند. به عنوان مثال، این سلول ها سد طبیعی خونی-مغزی را که از اندام در برابر میکروب های مضر موجود در جریان خون محافظت می کند، کنترل می کنند. میکروگلیا همچنین تشکیل شبکه پیچیده عروق خونی مغز را در طول رشد تسهیل می کنند. آنها در بسیاری از بیماریها اهمیت بالایی دارند.

✅قسمت دوم:

🔹به عنوان مثال، در بیماری آلزایمر، تلاشهای اخیر نشان می دهد که از دست دادن سلول های ایمنی باعث افزایش تجمع پلاک های مضر در مغز می شود. محققان UVA توانستند بین میکروگلیا و مویرگهای مغز ارتباط مهمی را کشف کنند. آنها مشخص کردند که سلول های ایمنی در آنجا چه کار می کنند و چه چیزی را کنترل می کنند. از جمله وظایف مهم سلول ها کمک به تنظیم قطر مویرگ ها و احتمالاً محدود کردن یا افزایش جریان خون در صورت نیاز است.

🔸ایو، از کارشناسان ارشد میکروگلیا می گوید که محققان بیش از دو دهه این سلول ها را در مغز زنده مورد مطالعه قرار داده اند، اما این اولین بار است که ما می توانیم در مورد مکانیسم های تعاملی بین میکروگلیا و مویرگ ها ایده ای به دست آوریم. در حال حاضر این تحقیق را در زمینه بیماری آلزایمر در جوندگان گسترش می دهیم تا بررسی کنیم آیا می توانیم مکانیسم هایی را که کشف کرده ایم برای بهبود نقایص شناخته شده در جریان خون مغز موش های مبتلا به آلزایمر استفاده کنیم یا خیر. ایو همچنین گفت امید ما این است این یافته ها در آزمایشگاه به درمان های جدیدی در کلینیک های درمانی تبدیل شوند و نتایج خوبی را برای بیماران رقم زنند.

✍ مترجم: #امین_هراتیان

🌐 جهت مشاهده رفرنس این مقاله روی این جمله کلیک کنید.

#Whats_Up_in_Science
_____________________________
@cellandmolecularbiology

📌این پیشرفت می تواند منجر به روش درمانی نوین و بدون دارویی شود که می تواند رشد سلول های سرطانی را کند و احتمالاً متوقف نماید.

🔹یک تیم تحقیقاتی، نانوذراتی را طراحی کرده اند که می توانند با سلول های سرطانی ارتباط برقرار کرده و روند گسترش آن ها را کند نمایند. این پژوهش که در یک مقاله جدید در Advanced Materials منتشر شده، چارچوبی نوین برای توسعه بالقوه درمان های بدون دارو در بیماری سرطان را آشکار نموده است.

🔸تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشمندان مرکز تحقیقات علوم CUNY (CUNY ASRC)، قادر به طراحی نانوذراتی شده اند که در هنگام مواجهه با سلول های سرطانی، برای تجمع در کنار یکدیگر فعال شده و با ارسال پیام هایی، دستور کاهش سرعت رشد را به سلول ها می دهند. از آنجایی که نانوذرات طراحی شده، تنها قابلیت ارتباط با سلول های سرطانی را دارا می باشند، سلول های سالم در نزدیکی موضع، تحت تاثیر قرار نمی گیرند.

✅ قسمت دوم:

🔹ریچارد هیوانگ (Richard Huang)، نویسنده اول مقاله و دانشجوی دکتری در این مرکز بیان کرد:« سلول های سرطانی، موادی را از محیط اطراف خود جذب نموده و نیز، فاکتورهایی ترشح می کنند که به آن ها در تخریب بافت های مجاور، به منظور گسترش و متاستاز، یاری می رسانند. ما نانوذراتی ساخته ایم که به این دو ویژگی، به واسطه تجمع در قالب دسته هایی که به طور فعال توسط سلول های سرطانی جذب می شوند، پاسخ می دهند. به نظر می رسد این نانوذرات، می توانند به محض ورود به محل، فعالیت متابولیکی سلول های سرطانی و در نهایت رشد آن ها را، کاهش دهند».

🔸از جمله دلایل دشواری کنترل پیشرفت سرطان، ترشح مقادیر زیاد و غیر طبیعی آنزیم ماتریکس متالو پروتئیناز- 9 (MMP-9) است، که باعث تجزیه کلاژن (عامل انسجام بافت های سالم) می گردد. دانشمندان از این ویژگی، بر علیه سلول های سرطانی استفاده می کنند. این موضوع، با طراحی نانوذراتی که پس از فعال شدن توسط MMP-9، شروع به ایجاد تجمعاتی بزرگ در مجاورت سلول ها می کنند، عملی می گردد. سلول سرطانی این توده ها را وارد خود نموده و افزایش اندازه آن، موجب استرس فیزیکی و همچنین کاهش توانایی تکثیر و بقا در این سلول می گردد.

🔹یکی از نکات برجسته مطالعه انجام شده، این است که محققان توانستند از میکروسکوپ بازتابی هم کانون برای نمایش لحظه ای اجتماعات نانوذرات، درون سلول های سرطانی، بهره برند. سرپرست بخش تصویربرداری زنده و انرژی های زیستی این مرکز گفت:« این تکنیک تصویربرداری زنده بدون علامت گذاری، به ما امکان نگاهی دقیق تر به زمان و مکان شکل گیری تجمعات و نحوه پاسخ سلول های سرطانی به این نانوذرات، در سطح زیر سلولی را، می دهد».

🔸بنا بر گفته رین یولین (Rein Ulijn)، پژوهشگر ارشد این مطالعه، هدف از این پژوهش، مشخص نمودن توانایی استفاده از طراحی نسبتا ساده پپتیدی برای ایجاد نانوذراتی است که قابلیت خودآرایی قوی، در محیط های بیولوژیک و اثرگذاری بر سلول های سرطانی را، دارا می باشند. در حالی که این مطالعه همچنان در مراحل اولیه است، یافته های حاصل، فرصت های هیجان انگیزی را برای انواعی از درمان های بدون دارو فراهم می کنند که برای بیماران با سرطان مقاوم به دارو و نیز، افزایش طول عمر میزبان در سرطان متاستاتیک، سودمند خواهند بود.

✍مترجم: #آیدا_بهرامی

🌐 جهت مشاهده رفرنس این مقاله روی این جمله کلیک کنید.

#Whats_Up_in_Science
_____________________________
@cellandmolecularbiology

📌مطالعه و درک علل و پیامدهای تکامل مغز به ما کمک می کند تا ماهیت بشریت را درک کنیم. به خوبی مستند شده است که اندازه مغز انسان در طول تاریخ تکامل ما افزایش یافته است. اما این واقعیت کمتر مورد توجه قرار گرفته است که اندازه مغز انسان از زمان پلیستوسن (Pleistocene) کاهش یافته است. اینکه این تغییرات دقیقاً چه زمانی اتفاق افتادند یا چرا، به خوبی مورد تحقیق قرار نگرفته است. زمان افزایش سایز با آنچه قبلاً در مورد تکامل اولیه هومو ها (شبه انسان های اولیه) و پیشرفت‌های مکانیکی که به عنوان مثال منجر به رژیم غذایی و تغذیه بهتر و گروه‌های اجتماعی بزرگ‌تر شد، مطابقت دارد. اما کسی نمیداند چرا مغز انسان کاهش سایز داشته است.

🔸️در مورد کاهش اندازه مغز، تیم بین‌رشته‌ای از محققان فرضیه جدیدی را ارائه می‌کنند و میگویند که سرنخ هایی در جوامع مورچه ها یافته اند. مطالعه مدل‌های محاسباتی و الگوهای اندازه، ساختار و مصرف انرژی مورچه‌های کارگر در برخی از کلاد مورچه‌ها، مانند مورچه بافنده، مورچه برگ شکن آتا، یا مورچه معمولی باغچه ها، فرمیکا، نشان داد که شناخت و تقسیم کار در سطح گروه ممکن است منجر به تغییر سایز مغز جهت...

✅قسمت دوم

🔸️افزایش بهره وری متناسب با وظیفه های هر مورچه شود. این بدان معنی است که در یک گروه اجتماعی که دانش به اشتراک گذاشته می شود یا هر فرد در زمینه خاصی متخصص است، مغزها ممکن است برای بهینه تر شدن فرآیند هایی را به کار بگیرند که یکی از آن ها میتواند کاهش اندازه خود باشد.

🔹️ترانیلو، از محققان ارشد این پروژه، بیان کرد که جوامع مورچه ها و انسان ها بسیار متفاوت هستند و مسیرهای مختلفی را در تکامل اجتماعی در پیش گرفته اند. با این وجود، مورچه ها در جنبه های مهمی از زندگی اجتماعی مانند تصمیم گیری گروهی و تقسیم کار و همچنین تولید غذای خود (کشاورزی) با انسان ها شباهت دارند. این شباهت ها به طور گسترده می تواند ما را از عواملی که ممکن است بر تغییرات در اندازه مغز انسان تأثیر بگذارد، آگاه کند.

🔸️مغزها انرژی زیادی مصرف می کنند و مغزهای کوچکتر انرژی کمتری مصرف می کنند. عمومی شدن دانش در جوامع انسانی و در نتیجه آن نیاز هر فرد به انرژی کمتری برای ذخیره اطلاعات بسیار زیادی، ممکن است به کاهش اندازه مغز کمک کرده باشد.

🔹️همچنین محققان پیشنهاد میکنند که این کاهش سایز به دلیل افزایش اتکا به هوش جمعی است و باور به این ایده که گروهی از افراد باهوش‌تر از باهوش‌ترین فرد همان گروه هستند که اغلب به آن «عقل جمعی» می‌گویند.

✍مترجم: #امین_هراتیان

🌐جهت مشاهده رفرنس مقاله روی این جمله کلیک کنید.

#whats_up_in_science
____________________________
@cellandmolecularbiology

📌مولکول‌های RNA، بیشتر به عنوان واحدهایی که اطلاعات کد شده درون ژن را با فعالیت‌های بی‌شمار خود به پروتئین‌ها تبدیل می‌کنند، شناخته می‌شوند. با این وجود، به علت دارا بودن پیچیدگی ساختاری و پایداری نسبی، RNA، به عنوان ماده زیستی با ارزش که می‌تواند برای ایجاد انواع جدیدی از درمان‌ها، نشانگرهای زیستی مصنوعی و البته واکسن‌های موثر، همانگونه که از همه‌گیری کووید-19 آموختیم، مورد استفاده قرار گیرد، توجه زیادی را به خود جلب کرده است.

🔹تحویل مولکول RNA مصنوعی به سلول‌ها، در اصل به آن‌ها تولید پروتئین مطلوب را دستور می‌دهد که در ادامه می‌تواند عملکردهای درمانی، تشخیصی و سایر موارد را عملی سازند. یک چالش کلیدی برای محققان، این بوده است که امکان بیان پروتئین مورد نظر، تنها به سلول‌هایی که عامل ایجاد یا متاثر از بیماری خاصی هستند، و نه سایر سلول‌ها، داده شود. این توانایی می‌تواند به طور معنی داری، تولید پروتئین در بدن را تسهیل و موثر ساخته و از اثرات جانبی ناخواسته، اجتناب کند.

✅ قسمت دوم:

🔸در حال حاضر، گروهی از متخصصان زیست‌شناسی مصنوعی و مهندسان سلولی، به سرپرستی جیمز کالینز (James J. Collins)، دکتری، موسسه Wyss و موسسه فناوری ماساچوست (MIT)، eToeholds- ابزار چندکاره کوچک تعبیه شده در RNA، که بیان پروتئین مرتبط را تنها در حضور RNA مختص به سلول یا ویروس، ممکن می سازند. این ابزار فرصت‌های متعددی را برای درمان هدفمندتر مبتنی بر RNA، رویکرد مهندسی بافت و سلول در آزمایشگاه و تشخیص تهدیدات بیولوژیک گوناگون در انسان و سایر ارگانیسم‌های عالی تر، فراهم سازند. این یافته‌ها در Nature Biotechnology منتشر شده‌اند.

🔹در سال 2014، تیم کالینز به همراه پنگ یین (Peng Yin) عضو هیئت علمی Wyss، به طور موفقیت آمیز نوعی از eToeholds را در باکتری ایجاد کردند که در حالت غیر فعال و در پاسخ به RNAهای محرک خاصی، به واسطه سنتز پروتئین مطلوب با ماشین سنتز پروتئین باکتریایی، بیان می‌شوند. با این حال، طراحی eToeholds باکتریایی، در سلول‌های پیشرفته تر، از جمله سلول‌های انسانی که دارای معماری و دستگاه‌های سنتز پروتئین پیچیده هستند، قابل استفاده نیست.

🔸کالینز بیان کرد:" در این مطالعه، از عناصر IRES (نواحی ورود ریبوزوم داخلی)، نوعی عنصر کنترل مرسوم در انواع مشخصی از ویروس‌ها، که ماشین ترجمه پروتئین یوکاریوتی را مهار می‌کنند، استفاده کرده و آن‌ها را از پایه، به ابزاری چندکاره مهندسی کردیم که قابلیت برنامه ریزی شدن برای تشخیص سلول یا RNAهای محرک مخصوص پاتوژن در انسان، مخمر و سلول‌های گیاهی را دارا می‌باشند. این ابزار، امکان رویکردهای تشخیصی و درمانی مبنی بر RNA با ایمنی و اختصاصیت بیشتر را، نه تنها در انسان، بلکه در گیاهان و سایر ارگانیسم‌های عالی تر فراهم نموده و می‌توانند به عنوان ابزاری در تحقیقات بنیادین و زیست‌شناسی مصنوعی، مورد استفاده قرار گیرند".

📌در قسمت بعدی این گزارش، همراه ما باشید تا نحوه ساخت eToeholds و کاربرد توالی‌های IRES در این فرآیند را، با جزئیات بیشتری، بررسی کنیم.

✍ مترجم: #آیدا_بهرامی

🌐 جهت مشاهده رفرنس این مقاله روی این جمله کلیک کنید.

#Whats_Up_in_Science
_____________________________
@cellandmolecularbiology

و اما ادامه مطلب هفته گذشته:

📌عناصرکنترلی که تحت عنوان «نواحی ورود ریبوزوم داخلی» یا به اختصار IRES، شناخته می‌شوند، توالی‌هایی در RNA ویروسی هستند که به ریبوزوم‌های سنتز کننده پروتئین سلول میزبان، امکان دسترسی به بخشی از ژنوم ویروسی در مجاورت توالی کد کننده پروتئین را، می‌دهند. ریبوزوم‌ها، پس از اتصال به RNA، بررسی توالی کد کننده پروتئین و به طور همزمان، سنتز پروتئین را، با افزودن متوالی آمینواسیدهای متناظر به انتهای در حال رشد آن، آغاز می‌کنند.

🔹ایون ژاو (Zhao)، محقق پسادکتری در این موسسه:« ما با استفاده از توالی‌های مکمل، که برای ممانعت از اتصال IRES به ریبوزوم، به یکدیگر اتصال یافته و ساختارهای جفت باز مهارکننده‌ای را ایجاد می‌کنند، توالی‌های IRES را مهندسی کرده‌ایم. توالی رمزگذار حلقۀ سنجاق سری (hairpin loop) در eToeholds، به گونه‌ای طراحی شده تا با توالی‌های تشخیصی ویژه‌ای که مکمل RNA محرک هستند، همپوشانی داشته باشند؛ هنگام حضور و اتصال RNAهای محرک به توالی مکمل خود در eToeholds، حلقه سنجاق سری باز شده و با فعال شدن ریبوزوم، امکان تولید پروتئین فراهم می‌گردد».

✅ قسمت دوم:

🔸در طول فرآیند تکرار سریع، دانشمندان توانستند eToeholds عملکردی در سلول‌های انسانی و مخمر را طراحی و بهینه سازی نمایند.

🔹مائو ( Mao)، دکتری و از اعضای Wyss در این پروژه، بیان کرد:« ما eToeholdهایی که به طور خاص عفونت ویروس زیکا (Zika) و وجود RNA ویروسی SARS-CoV-2 در انسان‌ها و دیگر eToeholds ایجاد شده توسط RNAهای مختص سلول، برای مثال RNAای که تنها در ملانوسیت‌های پوست بیان می‌شوند را، مهندسی کرده‌ایم. نکته مهم آنجاست که این ابزار و توالی‌های کد کننده پروتئین مطلوب و مرتبط، می‌توانند در مولکول‌های DNA پایدارتر رمزگذاری شده، تا هنگام ورود به سلول، تبدیل به مولکول‌های RNAای متناسب با بیان پروتئین مورد نظر ما، شوند. این موضوع، امکان تحویل eToeholds به سلول‌های هدف را، افزایش می‌دهد».

🔸دانشمندان بر این باورند که پلتفرم eToeholds می‌تواند درمان‌های مبتنی بر RNA و ژن‌درمانی برای انواع خاصی از سلول‌ها را،هدف‌گیری نماید. این امر از آن جهت مهم است که بسیاری از چنین درمان‌هایی به دلیل سمیت بیش از حد در خارج از هدف، مختل می‌شوند. علاوه بر این، ابزار مذکور می‌توانند رویکردهای تمایز در خارج از بدن موجود زنده را تسهیل نموده، که منجر به هدایت سلول‌های بنیادی در طول مسیرهای تکاملی، به جهت تولید سلول‌های خاص برای سلول درمانی و سایر کاربردها، می‌گردد.

🔹 تبدیل سلول‌های بنیادی و میانی در بسیاری از رده‌های سلولی تمایز یافته، اغلب چندان موثر نبوده و این ابزار در غنی‌سازی با انواع سلول‌های مطلوب، سودمند خواهند بود.

🔸دونالد اینگبر (Donald Ingber)، سرپرست بنیاد Wyss و استاد مهندسی زیست‌شناسی هاروارد:« این مطالعه نشان می‌دهد چگونه کالینز و تیمش در حال توسعه ابزارهای نوآورانه‌ای هستند که می‌توانند پیشرفت درمان‌های RNA و سلولی اختصاصی، ایمن و موثرتری را، عملی و اثر مثبتی بر زندگی بسیاری از بیماران داشته باشند».

✍مترجم: #آیدا_بهرامی

🌐 جهت مشاهده رفرنس این مقاله روی این جمله کلیک کنید.

📌جهت مطالعه بیشتر روی این جمله کلیک کنید.

#Whats_Up_in_Science
____________________________
@cellandmolecularbiology

📌یک دهه پیش، توالی یابی ژنوم، یک شگفتی بزرگ را نشان داد: حدود ۵۰ درصد از سرطان‌های انسانی با جهش‌هایی در آنچه به عنوان تنظیم کننده‌های اپی ژنتیک شناخته می‌شوند، مرتبط هستند که فعالیت ژن ها را کنترل می‌کنند. در یک مطالعه جدید در Cell Chemical Biology، تیمی از دانشمندان به رهبری اولیور بل( Oliver Bell) از USC و استفن وی.فرای(Stephen V.Frye)، از دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل، مولکول جدیدی شبیه دارو را توسعه دادند که می‌تواند اثرات تنظیم کننده‌های اپی‌ژنتیک جهش یافته، که به عنوان محرک انواع خاصی از سرطان از جمله لنفوم شناخته شده است، را خنثی کند.

✅ قسمت دوم:

📌تنظیم کننده‌های اپی‌ژنتیک چگونه فعالیت ژن را کنترل می‌کنند؟

🔹در سلول‌های سالم، تنظیم کننده‌های اپی‌ژنتیک نقش اساسی را ایفا می‌کنند: روشن و خاموش کردن فعالیت صدها ژن در توالی‌ای دقیق تنظیم شده که رشد طبیعی انسان را هدایت می‌کند. یکی از این تنظیم کننده‌ها، EZH2، غیرفعال سازی گذرای ژن‌های خاص را کنترل می‌کند تا به سلول های ایمنی اجازه بلوغ بدهد. با این حال، EZH2 جهش یافته ممکن است باعث سرکوب مداوم این ژن‌ها شود، بنابراین از رشد طبیعی سلول‌های ایمنی جلوگیری می‌کند و درنهایت آنها را به سلول های سرطانی بدخیم تبدیل می‌کند.

🔸خبر خوب این است که، برخلاف بسیاری از انواع دیگر جهش‌ها، جهش‌های ایجادکننده سرطان در تنظیم کننده‌های اپی‌ژنتیک به طور بالقوه توسط داروهای درمانی، قابل برگشت هستند. با در نظر گرفتن این موضوع، نویسنده اول جونگهیون ال.سو(Junghyun L.Suh) و تیم تحقیقاتی شروع به طراحی یک مولکول دارومانند برای معکوس کردن و سرکوب ژن ایجادکننده سرطان توسط EZH2 کردند.

📌نقش "نویسنده" و " خواننده"

🔹سو و همکارانش با درنظر گرفتن مکانیسمی که توسط آن EZH2 سرکوب ژن را کنترل می‌کند، شروع کردند. EZH2 به عنوان یک " نویسنده" عمل کرده که مشخص می کند کدام ژن سرکوب می‌شود. تنظیم کننده اپی‌ژنتیک دومی به نام CBX8 به عنوان "خواننده"، این علائم سرکوب کننده را تفسیر کرده و تشکیلات تنظیمی اضافه‌ای را بکار می‌گیرد که در واقع ژن‌ها را خاموش می‌کند.

🔸در مقایسه با نویسنده، به نظر می‌رسد که خواننده CBX8، برای تکثیر سلول‌های سرطانی به همان اندازه حیاتی است؛ اما برای عملکرد سلول‌های سالم ضروری‌تر است. این بدان معنی است که انتظار می‌رود داروهایی که خواننده را هدف قرار می‌دهند، عوارض جانبی خطرناک کمتری روی سلول‌های سالم در سراسر بدن بیمار داشته باشند.

🔹برای دقیق هوف قرار دادن CBX8، محققان ابتدا سلول‌های بنیادی موش را مهندسی کردند که در آن به راحتی می‌توانستند تعداد زیادی مولکول دارومانند را غربال کنند. این سلول‌های بنیادی مهندسی شده برای سرکوب ژنی که یک پروتئین فلورسنت سبز قابل مشاهده (GFP) را تولید کند، به خواندن علائم رسوب شده توسط EZH2، به CBX8 متکی بودند. اگر سلول‌های بنیادی فعال شدن درخشش سبز را نشان می‌دادند، دانشمندان متوجه می‌شدند یک مولکول دارومانند با موفقیت از خواندن علائم سرکوب‌گر CBX8 جلوگیری کرده است.

📌هدف قرار دادن " خواننده" برای مقابله با جهش

🔸سپس محققان دانش خود از CBX8 را در چندین تکرار از مولکول‌های دارومانند که این خواننده خاص را هدف قرار می‌دهند، مقایسه کردند. آنها ساختار پروتئین پیچیده CBX و همچنین نحوه اتصال آن به DNA و خواندن علائم سرکوب‌گر را درنظر گرفتند. هنگامی که موفق به سنتز یک مولکول قوی شدند که به خوبی در سلول‌های مهندسی شده موش کار می‌کرد، به آزمایش روی سلول‌های سرطانی انسان پرداختند.

🔹الیور بل(Oliver Bell)، نویسنده همکار این مطالعه گفت:" زمانی که ما لنفوم انسانی و سلول‌های سرطان کولورکتال را در آزمایشگاه در معرض مولکول‌های دارومانند تازه سنتز شده خود قرار دادیم، سلول‌های بدخیم دیگر تکثیر نشدند و بیشتر شبیه سلول‌های سالم رفتار کردند."

🔸استفن وی.فرای(Stephen V.Frye)، نویسنده همکار که پروفسور فرد اشلمن(Fred Eshelman) و از مدیران ارشد مرکز زیست شناسی نیز هست، افزود:" مولکول‌های هدف‌گیری شده با CBX8 ما قوی‌ترین اثری را که تاکنون دیده‌ایم، از نظر مسدود کردن عملکرد خواننده دارد." " این مسیری را برای کاوش در سرطان درمانی‌های مرتبط و همچنین برای افزایش درک ما از تنظیم اپی‌ژنتیک در رشد طبیعی انسان باز می‌کند."

✍مترجم: #آیدا_حامدی

🌐 جهت مشاهده رفرنس این مقاله روی این جمله کلیک کنید.

#Whats_Up_in_Science
_______________________
@cellandmolecularbiology