فهرست مطالب

Genetics in the Third Millennium
Volume:10 Issue: 2, 2012

  • تاریخ انتشار: 1391/08/02
  • تعداد عناوین: 9
|
  • رکسانا کریمی نژاد، کیمیا نجفی، کیا نجفی، آزاده مشتاق، گل مریم عباسی، حسین نجم آبادی، فرخنده بهجتی، بیتا بزرگمهر، آریانا کریمی نژاد، محمدحسن کریمی نژاد صفحه 2699
    طی چندین سال گذشته تکنیک هیبریدیزاسیون مقایسه ای بر روی آرایه کار برد تحقیقاتی بسیار داشته و برای بیماران با علایم مختلف بالینی مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به نتایج این مطالعات در سال 2010 انجمن بین المللی استاندارد سیتوژنومیک این روش را به عنوان اولین تست تشخیصی برای بررسی افراد مبتلا به تاخیر ذهنی/جسمی – ناهنجاری های مادرزادی – و یا اوتیسم پیشنهاد نمود. در این بیانیه به توان افزون این تکنیک برای تشخیص عدم تعادل ژنومیک در این افراد را مطرح نمود. برای بررسی توان تشخیصی و راه اندازی تکنیک در ایران 167 نمونه خون از افراد مبتلا به علایم فوق با روش هیبریدیزاسیون مقایسه ای آرایه ای بر روی 2 آرایه مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. 117 نمونه با آرایه 0.5 مگابازی و 50 نمونه با آرایه الیگونوکلیوتیدی 75 کیلوبازی آزمایش شدند. به طور کلی در 20.5% نمونه ها اختلال ژنومیک پاتوژن مشاهده شد. نتایج بدست آمده با نتایح حاصل ازتست های تشخیصی قبلی مانند کاریوتایپ و MLPA درمواردیکه انجام شده بود مقایسه میشوند. نتایج مقایسه این تکنیک بیانگر توان تشخیصی بیشتر میکرو آریاه برای اختلالات کروموزومی نسبت به تکنینک های قبلی است. با استفاده از میکرو آرایه عدم تعادل ژنومیک به اندازه های 1.5 ئگاباز تا 35 مگاباز شناسایی شدند. هم چنین توان این تکنیک برای تشخیص موارد موزاییسم -تعیین ماهیت کروموزوم های مارکرو شناسایی مرزهای اختلالات نشان داده شد.
    کلیدواژگان: هیبریدیزاسیون مقایسه ای ژنومیک، اختلالات ژنومیک، حذف ژنومیک، مضاعف شدگی ژنومیک
  • گیتی اسمعیل نیا، مهدی منتظر حقیقی، غلامرضا جوادی، کاظم پریور، محمدرضا زالی صفحه 2707
    ناپایداری ماکروساتللایت ها در تکرارهای متوالی موتیف های کوتاه DNA رخ میدهد که به علت انباشتگی موتاسیون ها در ژن های نقص ترمیم جفت شدگی باز ها اتفاق می افتد.بنابراین میتواند به عنوان یک مارکر جایگزین برای ارزیابی عملکرد ژن های MMR2 در سرطان های روده بزرگ باشد.علاوه براین، MSI نه تنها یک مارکر مناسب جهت غربالگری سرطان روده بزرگ ارثی (HNPCC3) می باشد،بلکه در 15% از موارد سرطان روده بزرگ غیر ارثی نیز قابل بررسی می باشد. هدف از این بررسی تعیین فراوانی ومطالعه وضعیت 5 مارکر ماکروساتل لایتی مونومورفیک در بیماران سرطان روده بزرگ غیر ارثی می باشد
    کلیدواژگان: سرطان روده بزرگ، MSI، مارکرهای مونومورفیک
  • فاطمه کاظمی نسب، سید محمد مرندی، کامران قائدی، فهیمه اسفرجانی، سید جمال مشتاقیان صفحه 2715
    گیرنده های کبدی ایکس(LXRs)، ازجمله فاکتورهای رونویسی فعال شونده توسط لیگاندمتعلق به ابر خانواده گیرنده هورمونی هسته ای هستند، که در تنظیمبیان ژنهای درگیر در هموستاز کلسترول نقش داشته وبه عنوان حس گرهای استروئیدی (کلسترولی) از اضافه بار کلسترول سلولی جلوگیری می کنند. فعال شدن LXR ها می تواند سبب تغییرات متعددی در پروفایل بیان ژنی سلول ها شود که می تواند منجر به اثرات ضد آترواسکلروزیس شود. هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر یک دوره تمرین استقامتی بر بیان ژن گیرنده کبدی ایکس موش های نر نژاد ویستار است. برای این منظور 12عدد موش صحرائی نر از نژاد ویستار به دو گروه تجربی و کنترل تقسیم شدند. موش های گروه تجربی به مدت 8 هفته و 5 روز در هفته، با سرعت متوسط28 متر در دقیقه(شیب صفر درجه) و به مدت 60 دقیقه، تحت تمرین روی نوار گردان قرار گرفتند.24 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، موش ها در حالتی که یک شب کامل ناشتا بودند(14 ساعت ناشتایی) از طریق تزریق داخل صفاقی ماده بیهوشی کتامین و زایلازین بیهوش شدند. مقداری خون از بطن راست هرموش، توسط سرنگ گرفته شد، بافت کبد سریعا جدا و جهت تخلیص RNA در فریزر80- نگهداریشد.برای تعیین میزان تفاوت میانگین دو گروه و اثر تمرین بدنی بر متغیرهای وابسته، از آزمون T مستقل در سطح معنی داری 1 درصد استفاده شد.نتایج افزایشمعنادار بیان ژن LXR(70 درصد) و HDL(P=0/001) و همچنین کاهش معنادار LDL، TG، TC(P=0/001) در موش های گروه تجربی نسبت به گروه کنترل را نشان داد. بدین ترتیب به نظر می رسد که یک مکانیزم مثبت تمرینات استقامتی منظم در بهبود نیمرخ لیپیدی(افزایش HDL) و پیش گیری از بیماری های قلبی عروقی، افزایش بیان ژن LXR باشد که باعث خروج کلسترول سلولی می شود.
    کلیدواژگان: تمرین استقامتی، گیرنده کبدی ایکس آلفا، بیان ژن، انتقال معکوس کلسترول، لیپوپروتئین با چگالی بالا، موش صحرائی نر
  • عماد درویشی، منصور امیدی، علی اکبر بوشهری، اشکان گلشنی، میرون اسمیت صفحه 2723
    فعالیت ضد قارچی تیمول علیه مخمر (Saccharomyces cerevisiae) با استفاده از روش رقیق سازی محیط مایع بررسی شد. نتایج نشان داد که حداقل غلظت بازدارندگی (MIC100) تیمول در طیف 80-100 میکروگرم در میلی لیتر است. به منظور بررسی مکانیسم عمل تیمول در سلول مخمر، آنالیز پروفایل شیمیایی- ژنتیکی تیمول با استفاده از حدود 4700 جهش یافته حذفی S. cerevisiae هاپلوئید در ژنهای غیر ضروری انجام پذیرفت. 89 جهش یافته حذفی که دارای بیشترین حساسیت به غلظت کمتر از حد بازدارندگی تیمول (50 میکروگرم در میلی لیتر) بودند، توسط روش آنالیز دیجیتال انتخاب شدند. بررسی نقش و عملکرد سلولی ژنهای حذف شده در جهش یافته های حساس به تیمول با استفاده از بانک اطلاعات ژنوم و پروتئوم S. cerevisiae و خوشه بندی آنها توسط نرم افزارهایی همچونgprofiler، Profcom و GeneMANIA نشان داد که جایگاه هدف تیمول در سلول مخمر، مسیرهای بیولوژیکی است که در فرآیند حفظ و نگه داری طول تلومر دخیل هستند. جهت تایید صحت پروفایل حاصله در شناسایی جهش یافته های حساس به تیمول، آزمون لکه مورد استفاده قرار گرفت. نتایج موید آنست که تیمول از طریق مهار ژنهای درگیر در فرآیند حفظ و نگه داری طول تلومر، منجر به کاهش طول آنها طی تقسیم سلولی، القای آپوپتوزیس و در نهایت توقف رشد مخمر می گردد.
    کلیدواژگان: تیمول، حداقل غلظت بازدارندگی، آرایه جهش یافته های حذفی مخمر، لکه گذاری
  • محمود غلامی، گیتی امتیازی صفحه 2731
    مقدمه
    در دهه های اخیر آلودگی بیوسفر توسط فلزات سنگین در اثر فرآیندهای صنعتی از قبیل معدن کاری افزایش بی-رویه ای داشته است که در درازمدت می تواند اثرات جبران ناپذیری را بر اکوسیستم خاک و سلامتی بشر بگذارد. لذا مطالعه مکانیسم های مقاومت به فلزات سنگین در محیط زیست بسیار حائز اهمیت است. بنابراین کتابخانه ژنی به عنوان یک ابزار مولکولی مناسب در بررسی ژن های مقاوم به فلزات توسعه پیدا کرده است.
    روش کار
    به منظور بررسی تنوع در تکثیر ژن های محیطی دو روش طراحی آغازگر انجام گرفت و نتایج بایکدیگر مقایسه شدکه در روش اول یک جفت آغازگر اختصاصی پی سی آر برای ردیابی ژن zntA P-type ATPase ZntA طراحی شد و در روش دوم یک جفت آغازگر لغزشی را برای ناحیه مشترک پنج ژن از خانواده ژنی P -type ATPase در باکتری های رالستونیا یوتروفا بورخلدریا سودومالی، کوپریاویدوس نکاتور، سدوموناس سیرنگی، و کوپریاویدوس تایوانیس طراحی گردید.
    بحث و نتیجه گیری
    بعد از بررسی همولوژی آن در بانک ژنی NCBI مشخص شد که این آغازگر لغزشی می تواند در تکثیر این ژن در باکتری های فوق و چندین باکتری دیگر از نمونه های محیطی بسیار کارآمد باشد در نتیجه طراحی و استفاده از جفت آغازگرهای لغزشی می تواند به عنوان نشانگر مولکولی جدید در ردیابی مکانیسم های مقاوم به فلزات در باکتری ها باشد همچنین ابزار بی نظیری را برای آنالیز دراز مدت جوامع زیستی که در معرض فلزات سنگین قرار گرفته اند فراهم می کند.
    کلیدواژگان: تکنیک های برپایه پی سی آر، ژن های مقاوم به فلزات سنگین و طراحی نشانگر مولکولی
  • محمدرضا ناظم، علی امامی، ابوالفضل موفق، نوشابه پژهان، مهدی هدایتی صفحه 2737
    تلومر ساختار انتهایی کروموزوم در یوکاریوت ها می باشد که ازتکرار توالی پشت سر هم TTAGGG)) تشکیل شده است. تلومر، یک دومین هتروکروماتینی است که وظیفه اصلی آن حفاظت و پایداری انتهای کروموزوم و جلوگیری از نوآرایی، شکست الحاق انتهایی و تجزیه و تخریب آن می باشد. در اغلب سلولهای سوماتیکی بر اثر تقسیمات متوالی سلول طول توالی تلومری کاهش می یابد. هنگامی که طول توالی تلومری کاهش می یابد، یکسری سیگنال درون سلولی فعال می شود که در پی آن چرخه سلولی متوقف و مرگ برنامه ریزی شده اتفاق می افتد. تلومراز- آنزیم درون سلولی که سبب حفظ طول تلومر می شود- مانع از کوتاه شدن تلومر و همچنین ادامه یافتن تقسیمات سلولی برخی از سلولهای سوماتیکی در vitro in می شود. بررسی های دقیق ارتباط تلومر و تلومراز می تواند در پیشگیری از فرایند پیری، سندرم های پیری و بیماری های وابسته به پیری کمک های سودمندی نماید
    کلیدواژگان: تلومر، تلومراز، فرایند پیری، سندرم پیری
  • خدیجه کربلایی، صادق ولیان بروجنی * صفحه 2747

    ژن FMR (Fragile Mental Retardiation) (OMIM:309550)بر روی کروموزوم Xq27.3 جای دارد. در ناحیه ترجمه نشده ''5 این ژن تکرارهای C GG وجود دارد که در افراد نرمال تعداد این تکرارها 50 می باشد. در افراد مبتلا به بیماری سندرم X شکننده، افزایش تعداد تکرارهای C GG تا بیش از 200 تکرار منتهی به ایجاد سایت شکننده، عدم نسخه برداری و غیر فعال شدن ژن به علت متیلاسیون این تکرارها و نواحی CpG بالا دست ژن گردیده است. در ساختار پروتئین FMR دو دمین KH و جعبه RGG برای اتصال به RNAهای واجد توالی های غنی از U و ساختارهایG-quartet وجود دارد. پروتئین FMR به واسطه این درهم کنش های عمدتا از نوع هیدروفوبیک علاوه بر نقش چاپرونی در انتقال mRNA از جسم سلولی به دندریت، جهت حفظ.انعطاف پذیری. نورون ترجمه mRNAهای موجود در دندریت نورون تحریک شده را نیز کنترل می کند. در نورون ها سنتز پروتئین های سیناپسی با فعال شدن رسپتورهای متابوتروپیک mGluR1/5تحریک می شود. از طرف دیگر FMRP با تسریع درهم کنش miRNAها وmRNA های هدف میزان این ترجمه را کنترل می نماید. در نتیجه به واسطه عملکرد متضاد FMRP و mGlu رسپتورها، با فقدان FMRP در بیماری سندرم X شکننده، سنتز بی رویه پروتئین در اسپاین ها باعث طویل شدن این نواحی و ظهور ساختارهای نابالغ می گردد

    کلیدواژگان: پروتئین FMR، سندرم X شکننده، miRNA، نورون
|
  • Roxana Kariminejad, Kimia Najafi, Kia Najafi, Azadeh Moshtagh, Gole Maryam Abbasi, Hossein Najmabadi, Farkhondeh Behjati, Bita Bozorgmehr, Ariana Kariminejad, Mohammad Hassan Kariminejad Page 2699
    Array based comparative genomic hybridization has been recommended as first tier diagnostic test by The International Standard Cytogenomic Association for individuals with intellectual/developmental delay, multiple congenital anomalies and or autism spectrum disorders. This recommendation was based on analysis of results of multicenter studies and publications on a variety of patient cohorts. It was shown that the application of microarray technology increased detection of genomici imbalances in these patients by 5-10% in comparison to former techniques including karytoypting, MLPA or both. We are reporting the application of this technique to the study of 167 patients with intellectual/developmental delay and/or multiple congenital anomalies to deteerming the efficacy of the technique in Iranian patients. We found that 20.5% of the samples carried possible pathogenic imbalances. We compared this data with results of same patients following MLPA, karyotyping or both. The results indicate that application of the technique increased the detection rate in patients by various degrees based on the initial tests or combinations used. Also we were able to demonstrate that array CGH was effective in detecting mosaicism, in characterizing marker chromosomes and also in fine tuning breakpoints. We believe that array CGH is an effective and plausible alternative to karyotyping, MLPA and FISH and that it provies a more universal screening in one attempt.
  • Giti Esmailnia, Mahdi Montazer Haghighi, Gholamreza Javadi, Kazem Parivar, Mohammadreza Zali Page 2707
    Background
    Colorectal cancers (CRCs) tumors are diagnosed by microsatellite instability (MSI) due to accumulation of insertion/deletion mutations in tandem repeats of short DNA motifs (1 - 6bp) called microsatellites.Microsatellite instability (MSI) is not only a halkmark marker for screening of hereditary nonpolyposis colorectal cancer(HNPCC),but also a prognostic and predictive marker for sporadic colorectal cancer.Our objective was to determine and study the status of five mononucleotide microsatellite status among Iranian patients with sporadic colorectal cancer.
    Material And Methods
    In the current investigation 80 sporadic CRC patients were evaluated for MSI. The pentaplex panel consisting of 5 quasi mononucleotide microsatellite markers (NR-21,BAT-26,BAT-25,NR-27 and NR-24) was used.
    Results
    Our findings reveals that the NR-21 was the most frequent unnstable marker among the other markers (23%).69.6% of specimens had instability in sporadic colorectal cancer.Furthermore,the frequency of instability BAT-25 was determined in 20% sporadic CRC samples. Interestingly our results demonstrated that the frequency of instability NR-24 was 20% that was so close to istability of BAT-25 Marker. Moreover,percentage of NR-27 was 0% in sporadic CRC.Finally, we could find 6.6% instability for BAT-26 in sporadic cases.
    Conclusion
    It seems that among 5 mononucleotide markers NR-21 was the most useful marker for determining the status of sporadic colorectal cancer.Following NR-21,BAT-25 and NR-24 are the most effective markers.Therefore using a triple panel consisting 3 mentioned MSI markers shoud be more promising markers for identifying MSI status in patients with sporadic colorectal cancer.
    Keywords: Sporadic Colorectal Cancer, MSI, Mononucleotide markers
  • Fatemeh Kazeminasab, Seyed Mohammad Marandi, Kamran Ghaedi, Fahimeh Esfarjani, Seyed Jamal Moshtaghian Page 2715
    Liver X Receptors (LXRs) belong to the ligand activated transcription factors of nuclear hormonal superreceptors family which regulate the expression of involved genes in cholesterol homeostasis and act as sterol (cholesterols) sensors which they prevent the cellular cholesterol overload.Activation of LXRslead to themodulation of respective genes expression.To examine the effect of endurance training on lipid profile expression level of LXRα gene, twelve male wistar rats were divided into control (n=6) and Training (n=6) groups. Training group were received exercise on a motor-driven treadmill at 28 m/min (0% grade) for 60 min/day, 5 days/week for 8 weeks. Twenty-four hours after the last exercise session (eighth week), the rats were anesthetized intraperitoneally with a mixture ketamine and xylazine. The mount of blood was taken from the right ventricle of each rat and immediately a part liver were excised and for extraction of LXR RNA Then the frozen tissue was put into -80 °C freezer for mRNA condensation. All variables were compared by independent T-test. Date conducted significant increase in LXR gene expression (70%) and HDL-c (P=0.001) and also the significant decrease in LDL-c, TG, and TC (P=0.001) compared with those in the control group. It could be concluded that, it a positive mechanism of regular endurance exercise causes an improvement in lipid profile (increase in HDL) modulation of there by causes prevention of the cardiovascular diseases, through an increase in the LXR gene expression which resulted in depletion of the cellular cholesterol.
    Keywords: Endurane training_Liver X Receptorα gene expression_Reverse Cholesterol Transport_HDL_c_MaleWistar rats
  • Emad Darvishi, Mansoor Omidi, Aliakbar Booshehri, Ashkan Golshani, Myron L.Smith Page 2723
    The antifungal activity of thymol was evaluated using the broth microdilution assay with Saccharomyces cerevisiae. The results indicate that minimum inhibitory concentration (MIC100) for thymol is in the range of 80-100 µg/ml. Chemical-genetic profile analysis was completed with thymol using ~4700 haploid S. cerevisiae gene deletion mutants to find out the mode of action of thymol in the yeast cell. 89 S. cerevisiae deletion mutants with the greatest degree of susceptibility to subinhibitory concentration of thymol (50 µg/ml) were selected by digital analysis. Cellular roles of deleted genes in the most susceptible mutants and gene ontology annotation analysis using online gene profiling software (Profcom, gprofiler and GeneMANIA) indicate that the targets for thymol include pathways involved in telomere length maintenance. Spot test analysis of targeted mutants performed to confirm the accuracy of our large-scale approach to detect drug sensitive mutants. Inhibitory effects of thymol on the genes that are involved in telomere length maintenance probably cause telomere shortening during the cell cycle, apoptosis induction and cell growth inhibition in the yeast cell.
    Keywords: Thymol, Minimum inhibitory concentration, Yeast, gene deletion array, Spot test
  • Mahmoud Gholami, Giti Emtiazi Page 2731
    Introduction
    In the last decades, the worldwide increase in Biosphere pollution by industrial activities like mining has driven environmental metal contents to toxic levels. For this reason, the study of the biological heavy metal resistance mechanisms in natural environments is important. Therefore, the gene library as an appropriate molecular tool for the detection of heavy metal resistance genes is developed.
    Methods
    To evaluate the environmental variation in gene amplification with primers were designed using two methods and the results compared to obtain the best primer. In the first method, we designed a PCR primer pair to specify to detect zntA P-type ATPase ZntA gene sequences. In the second method, a degenerate primers pair for the consensus region 5 gene frome P-type ATPase family gene in bacteria such as Ralstonia eutropha, Burkholderia pseudomallei, Cupriavidus necator, Pseudomonas syringae and Cupriavidus taiwanensis was designed. Discussion and
    Conclusion
    After detection homology in the NCBI gene bank, the result showed that these degenerate primers can be efficient for amplify metal resistance genes in many bacteria. The design and use of a PCR primer pair as a molecular marker to track bacterial heavy metal resistance determinants, providing an excellent tool for long term analysis of environmental communities exposed to metal pollution.
    Keywords: PCR Based Techniques, Heavy Metal Resistance Genes, Design Molecular Marker
  • Mohammadreza Nazem, Ali Emami, Abolfazl Movafagh, Nooshabeh Pajhan, Mahdi Hedayati Page 2737
    Telomeres, found at eukaryotic chromosome ends, are made up of tandem DNA repeats(TTAGGG repeats). Telomere is heterochromatic domain and protect the chromosome end from rearrangement, end to end fusion and degradation. In most cells, the number of telomeric repeats is reduced with each cell cycle division. If telomeres are ever completely lost, the exposed chromosome ends are recognized as damaged DNA, activating a DNA damage response that can eventually lead to senescence or apoptosis. Telomerase - the enzyme that maintains telomere length in cells - counteracts telomere erosion and provides some somatic cells an unlimited proliferative potential in vitro.full Investigation of the association between telomere and telomerase can make useful contribution to prevention from human aging, aging syndromes and age related diseases.
    Keywords: Telomere, Telomerase, Aging syndromes, Aging process
  • Khadije Karbalaie, Sadegh Vallian Brojeni Page 2747

    FMR (Fragile Mental Retardiation) gene mapped to Xq27.3 (OMIM: 309550). Normal individuals carry 50 CGG trinucleotide repeats in the 5' untranslated region of the FMR gene. Increase of these repeat numbers to more than 200 repeats in patients suffering from fragile X syndrome leads to concomitant hypermethylation of these repeats and the CpG islands in the promoter region of the gene, that finally leads to transcriptional silencing of the FMR gene.FMR protein has two hnRNP K-protein homology (KH) domains and a RGG box (Arg-Gly-Gly) to interact with mRNAs that contain either a G-quartet structure or an U-rich sequences. By these hydrophobic interactions, FMRP exerts its chaperonic role in dendritic mRNA transfer and control local mRNA translation and neural plasticity within dendrites in response to synaptic activity. Stimulation of metabotropic glutamate receptors (mGluRs) in neural cells leads to synaptic local protein synthesis, but FMRP by modulation of miRNA and target mRNA hybridization controls mGluR-stimulated protein synthesis. Therefore, through the opposite function of mGlu receptors and FMRP, in the absence of FMRP in fragile X syndrome, protein synthesis at spines will be exaggerated and they will be abnormally long and appear to be immature.

    Keywords: FMRP, Fragile X Syndrome, miRNA, Neuron
  • Mohammad Hassan Kariminejad Page 2754