تفاوت بین بیولوژیست آزمایشگاهی با بیولوژیست محاسباتی 😄😄

آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
🚩 @PracticalBioinformatics

پپتید های دارویی !!

آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
🚩 @PracticalBioinformatics

💎پپتیدهای دارویی 💊
پپتیدها در درمان سرطان، دیابت، آلرژی، بیماریهای عصبی و همچنین به عنوان ضد درد، ضد میکروبی، ضد ویروسی و ... کاربرد دارند. در حال حاضر تعداد پپتیدهای که در فاز پری کلنیکال وجو دارند حدود 400 پپتید می‌باشند:
در فاز 1= 40
در فاز 2= 75
در فاز 3= 30
تائید شده= 60
بازار پپتیدهای دارویی در حدود 1.5 درصد کل فروش داروها را تشکیل می‌دهد. در حال حاضر در بازار دارویی 5 پپتید مصرف بالاتری نسبت به بقیه پپتیدها دارند:
Glatiramer برای درمان MS
Leuprolide برای درمان سرطان پروستات
Gasproline برای درمان سرطان پروستات
Octrotide درمان آکرومگالی
Cetrotide درمان ناباروری
این چند پپتید حدود یک بیلیون دلار در سال مصرف دارند.
با این وجود طراحی و تولید پپتیدها به عنوان داروهای درمانی دارای مزایا و معایبی می‌باشند.
مزایای پپتیدهای دارویی:
اثرگذاری و فعالیت بیشتر نسبت به مولکول‌های کوچک دارند، از فعالیت زیستی بالایی برخوردار بوده، با توجه به اندازه آنها احتمال اتصال به هدفهای غیر از هدف اصلی کمتر است، احتمال تجمع آنها در بدن نسبت به داروهای دیگر به علت هضم توسط پروتئازها کمتر است. همچنین یکی از مهم ترین مزایای پپتیدها به عنوان دارو این است که معمولاً چنین داروهایی عوارض جانبی نداشته و به علت داشتن سمیت پایین، مشکلاتی را برای بیمار به وجود نخواهند آورد.
معایب پپتیدهای دارویی:
هضم پپتیدها توسط آنزیمهای مختلف مانند پروتئازها، کندی سرعت انتقال این نوع داروها از غشاء و انعطاف پذیری بالای آنها، داشتن نیمه عمر کوتاه و بالابودن هزینه فرموله کردن آنها در مقایسه با داروهای جدید نیز از دیگر معایب این گروه از داروهاست. علاوه بر این، پپتیدها ترکیباتی هیدرفیلیک یا آب دوست هستند و نمی توانند از سد خونی مغزی عبور کنند.
برای رفع معایب این داروها و افزایش فعالیت زیستی و نیمه عمر آنها از استراتژی‌های مختلفی میتوان استفاده کرد:
1- استفاده از D- آمینواسیدها، N-آلکیل آمینواسیدها به جای L- آمینواسیدهای طبیعی
2- PASylation، PEGylation، lipidation و HESylation
برروی پپتیدهای دارویی برای افزایش پایداری و هیدروفوبسیتی آنها
3-Cyclization
سبب تولید پپتیدهای با ساختمان خاص می‌شوند که قابل شناسایی توسط آنزیمهای پروتئاز نیستن و نیمه عمر آنها افزایش می‌یابد



آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
🚩 @PracticalBioinformatics

به زودی مطالبی در مورد سیستم بیولوژی و شبکه های زیستی مانند .شبکه ها پروتئین-پروتئین، شبکه های بیماری-بیماری و.. در کانال قرار خواهم داد.
ولی در این پست ویدیو جذابی در مورد شبکه زمین ارسال میکنم. که به شرح شبکه های بزرگ حاکم بر کره زمین از شبکه های اکو سیستم میکروسکوپی تا شبکه های جهانی مهاجرت اشاره میکند و به جایگاه روش های محاسباتی در تجزیه تحلیل این شبکه ها و کمک به نجات کره زمین🌍 می پردازد

آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
@practicalbioinformatics

📽 #وبینار
بررسی و مشاهده شبکه بیماری #پارکینسون
Dr. Danail Bonchev

آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
@practicalbioinformatics

📚 نکات مهم در طراحی پپتید


آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
@practicalbioinformatics

🖍 توالی یک پپتید مهمترین فاکتور موثر بر فعالیت بیولوژیک آن است.توالی و ترکیب آمینواسیدی یک پپتید، همچنین بر نتیجه سنتز و خالص سازی و همینطور حلالیت آن نیز موثر است. برای یک پروژه پپتیدی موفق، فاکتورهای مانند سهولت سنتز با کمترین هزینه و امکان بکارگیری پپتید برای کاربردهای مختلف بر حسب پایداری و حلالیت آن مهم است.

@practicalbioinformatics

اکثر پپتیدهای حال حاضر در بازار و تحقیقات بیولوژیکی از انتهای N، انتهای Cیا توالی میانی پروتئین‌های طبیعی مشتق شده اند. البته پپتیدها را می‌توانند بصورت de novo( از ابتدا) طراحی شوند. برای طراحی یک پپتید مناسب نکات بسیاری را باید رعایت کرد. در این مطلب همکاران ازمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو بخش های از پروتکل خود که در طراحی پپتید لحاظ می کنند را در اختیار عموم قرار داده اند:

این نکات می‌تواند به کاهش مشکلات معمول در طول سنتز، خالص سازی و به کارگیری پپتید کمک کند.
@practicalbioinformatics
1. طول توالی پپتید: محدودیت طول توالی در حدود 10-15 باقی مانده برای افزایش بازده کلی، خلوص، به حداقل رساندن ناخالصی و کاهش قیمت مفید است. خلوص پپتیدهای سنتزی معمولا با افزایش طول توالی کاهش می‌یابد.
@practicalbioinformatics
2. ساختمان دوم پپتید: بعضی پپتیدها ساختمان دوم از نوع صفحه بتا تشکیل می‌دهند. در طول سنتز تشکیل صفحه بتا به علت حلالیت ناقص پپتید در حال سنتز و تجمع آن سبب درجه بالای از حذف توالی در محصول نهایی می‌شود. برای جلوگیری از چنین موردی توالی های فاقد باقی مانده های متعدد و متوالی مانند والین، ایزولوسین، تیروزین، تریپتوفان، لوسین، گلایسین و ترئونین طراحی می شود. در صورتی که امکان چنین کاری نباشد، جایگزینی اسیدامینه صورت می گیرد و با قرار دادن گلایسین یا پرولین در هر سه باقی مانده انجام شود و یا جایگزینی گلایسین با آسپارژین و جایگزینی ترئونین با سرین.
@practicalbioinformatics
3. تمایل باقیمانده‌ها برای اکسیداسیون: پپتیدهای حاوی چندین باقیمانده‌ Cys، Met یا Trp تمایل به اکسیداسیون داشته و واکنش‌های جانبی اثر منفی بر حلالیت و خلوص پپتید دارد. جلوگیری یا به حداقل رساندن چنین باقیمانده های در توالی یا جایگزینی با باقیماندهای جایگزین مشابه می‌تواند مفید واقع شود. بطور مثال نورلوسین می‌تواند به عنوان جایگزین برای Met ، و سرین یک جایگزین کمتر واکنش پذیر برای Cys است.
@practicalbioinformatics
4. ترکیب آمینواسیدی: ترکیب کلی آمینواسیدی یک پپتید اغلب در طول طراحی نادیده گرفته می‌شود. این ترکیب بر حلالیت نهایی، سنتز پپتید و خالص سازی تاثیر خواهد گذاشت. حفظ مقدار آمینواسیدهای آبگریز (Leu، Val، Ile، Met، Phe، Trp و غیره) زیر 50 درصد و اطمینان از وجود حداقل یک اسید آمینه باردار به ازای هر 5 آمینواسید. جایگزینی Ala با Gly یا اضافه کردن باقیمانده های قطبی (چندین آرژنین، لایزین و PEG کوچک) به انتهای N و C حلالیت را بهبود می‌بخشد.
@practicalbioinformatics

آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
@practicalbioinformatics

5. آمیداسیون و کلاهک گذاری: برای توالیهای درونی...

آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
@practicalbioinformatics

....برای توالیهای درونی مشتق از پروتئین‌های طبیعی کلاهک برای انتهای N و C یا هر دو به منظور جلوگیری از باردار بودن که در توالی طبیعی وجود ندارد. انتهای C و N می‌توانند به صورت گروه آمیدی یا استیل به ترتیب بلوکه شوند.
@practicalbioinformatics
6. ترکیب آمینواسیدهای انتهای N: از قرار دادن گلوتامین در انتهای N اجتناب شود زیرا گلوتامین تحت شرایط اسیدی به پیروگلوتامات کاتالیز می‌شود. در صورتی که لازم است گلوتاماین در این موقعیت باشد یک گروه استیل به گروه آمینو گلوتامین اضافه کرده یا از پیروگلوتامات به جای آن در توالی استفاده شود. اجتناب از آسپارژین در انتهای N برای جلوگیری از ایجاد مشکل در طول برداشت گروه محافظ بعد از سنتز.
@practicalbioinformatics
7. ترکیب آمینواسید در انتهای C: آمینواسیدهای مانند سیستئین، پرولین و گلایسین باید در انتهای C به علت موارد مختلفی مانند راسمیزاسیون، تشکیل دی پپتید، تشکیل دی کتوپیپرازین و ... قرار داده نشوند. اگرچه امروزه روشهای سنتزی برای جلوگیری از چنین مشکلاتی وجود دارد. در صورتیکه یک اسیدآمینه غیرمعمول مانند D-آمینواسیدها در انتهای C وجود داشته باشد اضافه کردن گروه آمیدی در انتهای C توصیه می‌شود. اگر مدیفیکاسیونی (مانند بیوتین، فلورسین) در انتهای C وجود داشته باشد ترجیحا باید توسط زنجیره جانبی لایزین متصل شود.
@practicalbioinformatics
8. آمینواسیدهای مشکل ساز: از تعداد متعددی از آمینواسیدهای شامل پرولین (ایزومریزاسیون سیس و ترانس)، آسپارتیک اسید (تشکیل آسپارتیماید)، گلاسین (پیوند هیدروژنی و تشکیل ژل) و سرین (مشکل جفت شدن) باید در توالی اجتناب شود. همچنین نباید بیش از 10 آمینواسید بعد از فسفوآمینواسید از سمت انتهای C قرار گیرد.
@practicalbioinformatics
9. اتصال لیگاند: اتصال یک فاصله دهنده (spacer) بین پپتید و لیگاند بزرگ برای به حداقل رساندن تاثیر لیگاند بر تاخوردگی پپتید.

🏆آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
@practicalbioinformatics

🎬 🎥 نقش مسیر انتقال پیام Hedgehog در رشد سرطان


آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
https://telegram.me/joinchat/BAf7RjvM0GlPgHBuk_JBEQ

📚 کتاب هفته:
Systems and Synthetic Biology
Author(s): Vikram
Year: 2015
Size: 10 MB
https://telegram.me/joinchat/BAf7RjvM0GlPgHBuk_JBEQ

🎬 🎥 دانشمندان ژاپنی متوجه شده بودن که نزدیک سواحل یکی از جزایر ژاپن کف اقیانوس نقاشی های زیبا و منحصر به فردی کشیده شده...اول تصور بر این بود که یک انسان این نقاشی ها رو کف اقیانوس کشیده، اما چه کسی؟!؟!...تا اینکه مشخص شد یک نوع ماهی برای جفتگیری این نقاشی ها رو می کشه، این نوع ماهی برای جلب نظر جفتش این آثار رو خلق کرده....


آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
https://telegram.me/joinchat/BAf7RjvM0GlPgHBuk_JBEQ

📷✍ آنالیز مسیر (Pathway Analysis)


آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
https://telegram.me/joinchat/BAf7RjvM0GlPgHBuk_JBEQ

آنالیز مسیر معمولا با هدف غنی سازی ژن و نمایش اطلاعات عملکردی آنها و آشکار ساختن مکانیسم های بیولوژیکی هدایت شده توسط این ژنها، انجام می شود. آنالیز مسیر نه تنها مسیرهای بیولوژیکی یک مجموعه خاص از ژن های بیان شده را دنبال می کند بلکه روابط بین این ژن ها را نیز مشخص می کند.
@practicalbioinformatics
با در دسترس بودن بیشتر داده های ژنومیکس، ترانسکریپتومیکس و پروتئومیکس ، اینتراکشن بین ژنهای درگیر در مسیرهای چندگانه روشن تر شده و همچنین روابط بین ژن ها، ترنسکریپت هایشان، و محصولات ژنی اشکار می شود.
@practicalbioinformatics
با این حال، ابزارهای موجود و دیتابیس ها که به طور عمده در رویکرد دانش محور تهیه شده اند در تلاش هستند تا با پیدا کردن ارتباط بین اطلاعات موجود در یکی از پایگاه داده های دانش محور مسیرها مانند: ( KEGG, Reactome, Panther, BioCarta, Panther, GO, NCI, WikiPathways, etc) و نتایج بیان ژنی برای یک شرایط خاص، (برای مثال : تومور، چاقی، غلات و گیاهان مقاوم در برابر سرما و غیره.) مسیرهای درگیر در ایجاد این شرایط خاص را شناسایی کند.
@practicalbioinformatics
لیستی که در اینجا معرفی می شود شامل تعدادی از منابع و مقالات مفیدی درباره انالیز مسیرهای زیستی و همچنین نرم افزار ها و دیتابیس های مهم جهت مشاهده و شناسایی مسیرها می باشد......👇👇

http://www.drugdesign.ir/index.php/j-blog/210-pathway-analysis

🏆 آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
https://telegram.me/joinchat/BAf7RjvM0GlPgHBuk_JBEQ

سیستم ویرایش ژنومی CRISPR/CAS


آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
https://telegram.me/joinchat/BAf7RjvM0GlPgHBuk_JBEQ

✍ شما احتمالا اخبار در مورد سیستم ویرایش ژنوم CRISPR/Cas9را شنیده اید موضوعی که بسیار مورد بحث قرار گرفت و مورد تحسین خیلی ها قرار گرفت اما آیا می دانستید این سیستم در واقع از باکتری مشتق شده، که از آن برای مقابله با مهاجمان خارجی مانند ویروس ها مورد استفاده قرار می گرفت.
@practicalbioinformatics
و این سیستم به بسیاری از باکتری ها این توانایی را می دهد که با به قطع کردن و ذخیره بخش های از DNA ویروس های مهاجم، به عنوان یک نوع حافظه ، در صورتی مواجهه با مهاجمان مشابه ، می توانند DNA آنها را تخریب کرده و از تهاجم جلوگیری کنند. اخیرا یک تیم از محققان از جمله ها Devaki Bhaya نشان داد که برخی از باکتری ها از سیستم CRISPR/Cas نه تنها برای تشخیص و بریدن بخش های DNA بلکه برایRNA نیز استفاده می کنید.
@practicalbioinformatics
شرح کوتاهی درباره سیستم CRISPR/Cas : چند دهه قبل، زیست شناسان متوجه شده اند که بسیاری از ژنوم باکتریایی حاوی قطعات تکراری کوچک از DNA می باشند که در میان بخش های پر رمز و راز DNA پراکنده شده بودند. آنها راCRISPR به معنای "توالی تکراری پالیندرومیک کوتاه که در فاصله های منظم دسته بندی شده اند » نامگذاری کردند سال ها بعد آنها کشف کردند که آن بخش های منحصر به فرد DNA اغلب از ویروس ها مهاجم آمده است.
@practicalbioinformatics
کمپلکس انزیمهای Cas باکتریای DNA ویروس های مهاجم را قطع و در مناطق CRISPR جای می دهد این انبار و مخزن از قطعات بریده شده DNA ویروسی به باکتری کمک میکند تا DNA ها مهاجم مشابه را شناسایی و توسط Cas آنها را تخریب و تجزیه کند. به تازگی محققین دریافتن که این سیستم را می توان به عنوان یک ابزار بسیار دقیق و هدایت شونده ویرایش ژن پیشنهاد داد که بسیار سریع تر، ارزان تر، و دقیق تر از هر سیستم و تکنیک دیگری است.
👇👇

http://drugdesign.ir/index.php/j-blog/211-crispr-cas

🏆 آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو
https://telegram.me/joinchat/BAf7RjvM0GlPgHBuk_JBEQ