آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم – سری ۱

آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم – سری۱ دکتر حمیدرضا گلی

آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم سری اول

ژنتیک میکروبی (به انگلیسی: Microbial genetics) آمیخته‌ای از میکروبیولوژی و مهندسی ژنتیک است. در ژنتیک میکروبی، ژنتیکِ موجودات میکروسکوپی مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

این موجودات شامل باکتری‌ها، آرکی‌ها، آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم ، برخی از پروتوزوئاها و قارچ‌ها است.

آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم

ژنتیک میکروبی (به انگلیسی: Microbial genetics) آمیخته‌ای از آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم و مهندسی ژنتیک است. در ژنتیک میکروبی، ژنتیکِ موجودات میکروسکوپی مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

این موجودات شامل باکتری‌ها، آرکی‌ها، ویروس‌ها، برخی از پروتوزوئاها و قارچ‌ها است.

در ژنتیک میکروبی، ژنوتیپ سویه‌های میکروبی و فنوتیپ آنها (که حاکی از سیستم بیانی میکروارگانیسم است) بررسی می‌شود.

دوره ژنتیک میکرو ارگانیسم به مسائل مختلف در این حوزه می‌پردازد. امید است کاربران پزشک آموز پس از گذراندن این دوره، بتوانند بخش اعظمی از نیازهای خود را برآورد نمایند.

سرفصل و رئوس مطالب:

• انتقال ژن

این دوره برای چه کسانی مفید است:

برای مشاهده فیلم های بیشتر به صفحه فیلم های آموزشی پزشک آموز سر بزنید

در ژنتیک میکروبی، ژنوتیپ سویه‌های میکروبی و فنوتیپ آنها (که حاکی از سیستم بیانی میکروارگانیسم است) بررسی می‌شود.

دوره ژنتیک میکرو ارگانیسم به مسائل مختلف در این حوزه می‌پردازد. امید است کاربران پزشک آموز پس از گذراندن این دوره، بتوانند بخش اعظمی از نیازهای خود را برآورد نمایند.

سرفصل و رئوس مطالب:

• انتقال ژن

این دوره برای چه کسانی مفید است:

آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم، دوره ژنتیک میکرو ارگانیسم به مسائل مختلف در این حوزه می‌پردازد. امید است کاربران پزشک آموز پس از گذراندن این دوره، بتوانند بخش اعظمی از نیازهای خود را برآورد نمایند.

ژنتیک میکرو ارگانیسم

آموزش ژنتیک میکروارگانیسم

آموزش ژنتیک مولکولی

ویدئو های آموزشی

ژنتیک باکتری ها

وﻳﺮوس ﻫﺎ و ﺑﺎﮐﺘﺮی ﻫﺎ

فیلم آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم

ویدیو آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم

۵
نظیر:انجامپروژههایمختلف،آزمونهایتشخیصیادواری،آزمونمیانترممانند کاربرگهای کلاسی وآزمونک )کوییز( های
کلاسی
ارزیابیتراکمی)پایانی(۱:ارزیابیدانشجو در پایاندورهاستکهبرایمثالمیتواندشامل موارد زیرباشد:
–آزمونهایکتبی،شفاهیویاعملیبا ذکر انواع آزمونهابرای مثال آزمونهای کتبیشامل آزمونهای کتبی بسته پاسخ
اعم از »چندگزینهای«، »جورکردنی گسترده«، »درست–آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم « و آزمونهای آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم باز پاسخاعم از تشریحی و کوته
پاسخ،آموزش ژنتیک میکرو آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم ویژگیهای کلیدی، سناریونویسی با ساختن فرضیهو،….آزمونهای عملیکه برای
مثال میتواند شاملانواع آزمونهای ساختارمند عینینظیر۲
OSCE،۳
OSLE… وو یاارزیابیمبتنی بر محلکار۴با
استفاده از ابزارهایی نظیر۵DOPS،لاگبوک۶،کارپوشه)پورت آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم (۷، ارزیابی۳۶۰درجه۸….. وباشد.
منابع:
منابعشاملکتابهایدر

آرکی‌ها، پروکاریوت وتک سلولی هستند. قدمت آرکی‌ها بر روی زمین به حدود ۴ بیلیون سال قبل می‌رسد و با باکتری‌ها جد مشترک دارند. اما در مقایسه با باکتری‌ها، شباهت بیشتری به یوکاریوت‌ها دارند.^[۷]

برخی از آرکی‌ها قادرند در شرایط سخت هم زنده بمانند. این توانایی باعث شده است تا در زمینه ژنتیک کاربرد داشته باشند. یکی از موارد استفاده از آرکی‌ها استفاده از آنزیم‌های مشتق از آرکی هاست که قادر هستند شرایط سخت را در شرایط آزمایشگاهی(in vitro) بهتر تحمل کنند.^[۸]

انتقال و جایگزینی ژنی نیز در آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم شور پسند(halophile) به نام Halobacterium volcanii و آرکی‌های گرما آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم به نام Sulfolobus solfataricus و Sulfolobus acidocaldarius مورد مطالعه قرار گرفته است.

H. volcani یکی دیگر از انواع آرکی هاست. این آرکی یک پل سیتوپلاسمی در بین سلول‌ها ایجاد می‌کند و به همین دلیل به منظور آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم DNA از یک سلول به سلول مجاور مناسب است.^[۹]

از انواع دیگر می‌توان S. solfataricus و S. acidocaldarius را نام برد. آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم که S. solfataricus و S. acidocaldarius در معرض مواد تخریب کنندهٔ DNA قرار می‌گیرند، تجمع سلولی خاصی ایجاد می‌شود. این تجمع سلولی، تبادلات نشانگر کروموزومی و نوترکیبی با فرکانس بالا را میانجی گری می‌کند. در واقع تجمع سلولی از طریق نوترکیبی همولوگ (homologous recombination) با بهبود تعمیر DNAی آسیب دیده، انتقال DNA را در بین سلول‌های Sulfolobus افزایش می‌دهد.^{[۱۰][۱۱][۱۲]}

سلول میزبان رونویسی کرده و خودتجمعی (self-assemble) انجام دهند.^[۱۴] از آنجایی که ویروس‌ها ریبوزوم ندارند، بر روی اینکه آیا موجود زنده محسوب می‌شوند یا نه، اتفاق نظر وجود ندارد.

درک درست از ژنوم ویروس نه تنها در مطالعات ژنتیک اهمیت زیادی دارد بلکه به منظور فهم ویژگی‌های بیماری آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم آنها نیز حائز آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم است.^[۱۵]

کاربردهای ژنتیک میکروبی

آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم مدل‌های آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم در مطالعات بیوشیمیایی و ژنتیک هستند و سهم زیادی در حوزه‌های علمی ایفا کرده‌اند. به عنوان مثال ما از طریق آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم بر روی میکروب‌ها متوجه آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم که DNA ماده ژنتیکی است،^[۱۶]،^[۱۷] ژن یک ساختار خطی ساده دارد،^[۱۸] کدهای ژنتیکی ۳ تایی هستند^[۱۹] و بیان ژن توسط فرایندهای ژنتیکی ویژه تنظیم می‌شوند.^[۲۰]

ژاکوپ و مونود از اشرشیا کولی که نوعی باکتری است جهت توسعه مدل اپرون در بیان ژن استفاده

OSCE،۳
OSLE… وو آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم بر محلکار۴با
استفاده از ابزارهایی نظیر۵DOPS،لاگبوک۶،کارپوشه)پورت فولیو(۷، ارزیابی۳۶۰درجه۸….. وباشد.
منابع:
منابعشاملکتابهایدر

آرکی‌ها، پروکاریوت وتک سلولی هستند. قدمت آرکی‌ها بر روی زمین به حدود ۴ بیلیون سال قبل می‌رسد و با باکتری‌ها جد مشترک دارند. اما در مقایسه با باکتری‌ها، شباهت بیشتری به یوکاریوت‌ها دارند.^[۷]

برخی از آرکی‌ها قادرند در شرایط سخت هم زنده بمانند. این توانایی باعث شده است تا در زمینه ژنتیک کاربرد داشته باشند. یکی از موارد استفاده از آرکی‌ها استفاده از آنزیم‌های مشتق از آرکی هاست که قادر هستند شرایط سخت را در شرایط آزمایشگاهی(in vitro) بهتر تحمل کنند.^[۸]

انتقال و جایگزینی ژنی نیز در آرکی‌های شور پسند(halophile) به نام Halobacterium volcanii و آرکی‌های گرما دوست به نام Sulfolobus solfataricus و Sulfolobus acidocaldarius مورد مطالعه قرار گرفته است.

H. volcani آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم دیگر از انواع آرکی هاست. این آرکی یک پل سیتوپلاسمی در بین سلول‌ها ایجاد می‌کند و به همین دلیل به منظور انتقال DNA از یک سلول به سلول مجاور مناسب است.^[۹]

از انواع دیگر می‌توان S. solfataricus و S. acidocaldarius را نام برد. هنگامی که S. solfataricus و S. acidocaldarius در معرض مواد تخریب کنندهٔ DNA قرار می‌گیرند، تجمع آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم خاصی ایجاد می‌شود. این آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم سلولی، تبادلات نشانگر کروموزومی و نوترکیبی با فرکانس بالا را میانجی گری می‌کند. در واقع تجمع سلولی از طریق نوترکیبی همولوگ (homologous recombination) با بهبود تعمیر DNAی آسیب دیده، انتقال DNA را در بین سلول‌های Sulfolobus آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم می‌دهد.^{[۱۰][۱۱][۱۲]}

سلول میزبان رونویسی کرده و خودتجمعی (self-assemble) انجام دهند.^[۱۴] از آنجایی که ویروس‌ها ریبوزوم ندارند، بر روی اینکه آیا موجود زنده محسوب می‌شوند یا نه، اتفاق نظر وجود ندارد.

درک درست از ژنوم ویروس نه تنها در مطالعات ژنتیک اهمیت زیادی دارد بلکه به منظور فهم ویژگی‌های بیماری زایی آنها نیز حائز اهمیت است.^[۱۵]

کاربردهای ژنتیک میکروبی

میکروب‌ها مدل‌های ایده‌آلی در مطالعات بیوشیمیایی و ژنتیک هستند و سهم زیادی در حوزه‌های علمی ایفا کرده‌اند. به عنوان مثال ما از طریق بررسی بر روی میکروب‌ها متوجه شدیم که DNA ماده ژنتیکی است،^[۱۶]،^[۱۷] ژن یک ساختار خطی ساده دارد،^[۱۸] کدهای ژنتیکی ۳ تایی هستند^[۱۹] و بیان ژن توسط فرایندهای ژنتیکی ویژه تنظیم می‌شوند.^[۲۰]

ژاکوپ و مونود از اشرشیا کولی که نوعی باکتری است جهت توسعه مدل اپرون در بیان ژن استفاده کردند. این دستاورد پایه بیان ژن و تنظیم آن شد.^[۲۱]

علاوه بر آن وراثت در یک میکروارگانیسم یوکاریوتی تک سلولی بسیار مشابه ارگانیسم‌های پرسلولی است؛ بنابراین امکان دستیابی محققان به چگونگی این فرایندها امکان‌پذیر می‌گردد.^[۲۲]

یکی دیگر از باکتری‌هایی که به طور گسترده در حوزه ژنتیک مورد استفاده قرار گرفته است Thermus aquaticus است. این باکتری قادر است دماهای بالا را تحمل کند. دانشمندان آنزیمی به نام تگ پلیمراز(Taq polymerase) را از این باکتری استخراج کرده‌اند که در تکنیک‌های آزمایشگاهی از جمله واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد.^[۲۳] به علاوه توسعه تکنولوژی DNAی نوترکیب (recombinant D

کردند. این دستاورد پایه بیان ژن و تنظیم آن شد.^[۲۱]

علاوه بر آن وراثت در یک میکروارگانیسم یوکاریوتی تک سلولی بسیار مشابه ارگانیسم‌های پرسلولی است؛ بنابراین امکان دستیابی محققان به چگونگی این فرایندها امکان‌پذیر می‌گردد.^[۲۲]

یکی دیگر از باکتری‌هایی که به طور گسترده در حوزه ژنتیک مورد استفاده قرار گرفته است Thermus aquaticus است. این باکتری قادر است دماهای بالا را تحمل کند. دانشمندان آنزیمی به نام تگ پلیمراز(Taq polymerase) را از این باکتری استخراج کرده‌اند که در تکنیک‌های آزمایشگاهی از جمله واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد.^[۲۳] به علاوه توسعه تکنولوژی DNAی نوترکیب (recombinant DNA technology) از طریق باکتری‌ها، باعث شده است تا مهندس

شباهت بیشتری به یوکاریوت‌ها دارند.^[۷]

برخی از آرکی‌ها قادرند در شرایط سخت هم زنده بمانند. این توانایی باعث شده است تا در زمینه ژنتیک کاربرد داشته باشند. یکی از موارد استفاده از آرکی‌ها استفاده از آنزیم‌های مشتق از آرکی هاست که قادر هستند شرایط سخت را در شرایط آزمایشگاهی(in vitro) بهتر تحمل کنند.^[۸]

انتقال و جایگزینی ژنی نیز در آرکی‌های شور پسند(halophile) به نام Halobacterium volcanii و آرکی‌های گرما دوست به نام Sulfolobus solfataricus و Sulfolobus acidocaldarius مورد مطالعه قرار گرفته است.

H. volcani یکی دیگر از انواع آرکی هاست. این آرکی یک پل آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم در بین سلول‌ها ایجاد می‌کند و به همین دلیل به آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم انتقال DNA از یک سلول به سلول مجاور مناسب است.^[۹]

از انواع دیگر آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم S. solfataricus و S. acidocaldarius را نام برد. هنگامی که S. solfataricus و S. acidocaldarius در معرض مواد تخریب کنندهٔ آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم قرار می‌گیرند، تجمع سلولی خاصی ایجاد می‌شود. این تجمع سلولی، تبادلات نشانگر کروموزومی و نوترکیبی با فرکانس بالا را میانجی گری می‌کند. در واقع تجمع سلولی از طریق نوترکیبی همولوگ (homologous recombination) با بهبود تعمیر DNAی آسیب دیده، انتقال DNA را در بین سلول‌های Sulfolobus افزایش می‌دهد.^{[۱۰][۱۱][۱۲]}

قارچ‌ها

آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم ممکن است تک سلولی یا پرسلولی باشند و از جهت چگونگی بدست آوردن غذا، از سایر میکروب‌ها متمایز می‌شوند.

قارچ‌ها از خود آنزیم‌هایی ترشح می‌کنند و با این کار مواد آلی که در اطرافشان وجود دارد را می‌شکنند۵. در ژنتیک قارچ از مخمر و قارچ‌های رشته ای به عنوان ارگانیسم‌های مدل در تحقیقات سلول‌های یوکاریوتی (از جمله چگونگی تنظیم چرخه سلولی، ساختار کروماتین و تنظیم بیان ژن) استفاده می‌شود.^[۱۳]

پروتوزوآ

شباهت بیشتری به یوکاریوت‌ها دارند.^[۷]

برخی از آرکی‌ها قادرند در شرایط سخت هم زنده بمانند. این توانایی باعث شده است تا در زمینه ژنتیک کاربرد داشته باشند. یکی از موارد استفاده از آرکی‌ها استفاده از آنزیم‌های مشتق از آرکی هاست که قادر هستند شرایط سخت را در شرایط آزمایشگاهی(in vitro) بهتر تحمل کنند.^[۸]

انتقال و جایگزینی ژنی نیز در آرکی‌های شور پسند(halophile) به نام Halobacterium volcanii و آرکی‌های گرما دوست به نام Sulfolobus solfataricus و Sulfolobus acidocaldarius مورد مطالعه قرار گرفته است.

H. volcani یکی دیگر از انواع آرکی هاست. این آرکی یک پل سیتوپلاسمی در بین سلول‌ها ایجاد می‌کند و به همین دلیل به منظور انتقال DNA از یک سلول به سلول مجاور مناسب است.^[۹]

از انواع دیگر می‌توان S. solfataricus و S. acidocaldarius را نام برد. هنگامی که S. solfataricus و S. acidocaldarius در معرض مواد تخریب کنندهٔ DNA قرار می‌گیرند، تجمع سلولی خاصی ایجاد می‌شود. این تجمع سلولی، تبادلات نشانگر کروموزومی و نوترکیبی با فرکانس بالا را میانجی گری می‌کند. در واقع تجمع سلولی از طریق نوترکیبی همولوگ (homologous recombination) با بهبود تعمیر DNAی آسیب دیده، انتقال DNA را در بین سلول‌های Sulfolobus افزایش می‌دهد.^{[۱۰][۱۱][۱۲]}

قارچ‌ها

قارچ‌ها ممکن است تک سلولی یا پرسلولی باشند و از جهت چگونگی بدست آوردن غذا، از سایر میکروب‌ها متمایز می‌شوند.

قارچ‌ها از خود آنزیم‌هایی ترشح می‌کنند و با این کار مواد آلی که در اطرافشان وجود دارد را می‌شکنند۵. در ژنتیک قارچ از مخمر و قارچ‌های رشته ای به عنوان ارگانیسم‌های مدل در تحقیقات سلول‌های یوکاریوتی (از جمله چگونگی تنظیم چرخه سلولی، ساختار کروماتین و تنظیم بیان ژن) استفاده می‌شود.^[۱۳]

پروتوزوآ

پروتوزوآها موجودات تک سلولی واجد هسته هستند اجسام سلولی اولترامیکروسکوپی پروتوزوآها در داخل سیتوپلاسم قرار دارد۵. یک ویژگی منحصر به فرد پروتوزوئا که باعث جذابیت آن در مطالعات ژنتیک انسانی شده است، تاژک (flagella) است. این ساختار مانند ساختار تاژک در اسپرم انسان می‌باشد. مطالعه بر روی Paramecium نیز به درک ما از چگونگی تقسیم میوز کمک کرده است.

ویروس‌ها

ویروس‌ها ارگانیسم‌هایی آموزش ژنتیک میکرو ارگانیسم در کپسید (capcid-encoding organisms) و متشکل از اسیدهای نوکلئیک و پروتئین‌ها هستند که می‌توانند با استفاده از تجهیزات سلول میزبان رونویسی کرده و خودتجمعی (self-assemble) انجام دهند.^[۱۴] از آنجایی که ویروس‌ها ریبوزوم ندارند، بر روی اینکه آیا موجود زنده محسوب می‌شوند یا نه، اتفاق نظر وجود ندارد.

درک درست از ژنوم ویروس نه تنها در مطالعات ژنتیک اهمیت زیادی دارد بلکه به منظور فهم ویژگی‌های بیماری زایی آنها نیز حائز اهمیت است.^[۱۵]

کاربردهای ژنتیک میکروبی

میکروب‌ها مدل‌های ایده‌آلی در مطالعات بیوشیمیایی و ژنتیک هستند و سهم زیادی در حوزه‌های علمی ایفا کرده‌اند. به عنوان مثال ما از طریق بررسی بر روی میکروب‌ها متوجه شدیم که DNA ماده ژنتیکی است،^[۱۶]،^[۱۷] ژن یک ساختار خطی ساده دارد،^[۱۸] کدهای ژنتیکی ۳ تایی هستند^[۱۹] و بیان ژن توسط فرایندهای ژنتیکی ویژه تنظیم می‌شوند.^[۲۰]

ژاکوپ و مونود از اشرشیا کولی که نوعی باکتری است جهت توسعه مدل اپرون در بیان ژن استفاده کردند. این دستاورد پایه بیان ژن و تنظیم آن شد.^[۲۱]

علاوه بر آن وراثت در یک میکروارگانیسم یوکاریوتی تک سلولی بسیار مشابه ارگانیسم‌های پرسلولی است؛ بنابراین امکان دستیابی محققان به چگونگی این فرایندها امکان‌پذیر می‌گردد.^[۲۲]

یکی دیگر از باکتری‌هایی که به طور گسترده در حوزه ژنتیک مورد استفاده قرار گرفته است Thermus aquaticus است. این باکتری قادر است دماهای بالا را تحمل کند. دانشمندان آنزیمی به نام تگ پلیمراز(Taq polymerase) را از این باکتری استخراج کرده‌اند که در تکنیک‌های آزمایشگاهی از جمله واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد.^[۲۳] به علاوه توسعه تکنولوژی DNAی نوترکیب (recombinant DNA technology) از طریق باکتری‌ها، باعث شده است تا مهندسی ژنتیک و زیست فناوری وارد یک دوره پیشرفته شوند.^[۲۴]