💠آزمایش PCR
واکنش زنجیره‌ای پلیمراز که به اختصار(PCR)   مخفف Polymerase Chain Reaction  خوانده میشود،یک روش متداول آزمایشگاهی است که  اصول کار آن،تکثیر قطعه مشخصی از DNA است. در این روش،با هیچ محدودیتی در انتخاب قطعه هدف  مواجه نیستیم و می تواند شامل کل  یا قسمتی از ژن‌های رمزکننده پروتئین،RNA یا قسمتی از یک زیست نشانگر باشد که جهت احراز هویت در پزشکی قانونی اهمیت دارد.
بنابراین،‌هدف از PCR ایجاد تعداد کپی‌های فراوان از ناحیه ی هدف است. در مرحله ی بعدی،این کپی‌ها جهت مطالعه، بررسی،تجزیه و تحلیل خصوصیات و یا مراحل مختلف کلونینگ و دیگر موارد مانند تعیین توالی، انتقال به ژل الکتروفورز و درج در پلاسمید مورد استفاده قرار می گیرد.
به همین علت تکنیک PCR در وجوه مختلف علمی مانند زیست شناسی مولکولی،تشخیص پزشکی و نیز در گروه هایی از اکولوژی کاربرد بسیاری دارد.

🔹اجزای اصلی تست PCR
از اجزای اصلی یک واکنش PCR  می توان به موارد زیر اشاره کرد :
آنزیم Taq پلیمراز
پرایمرها
الگو(DNA)
نوکلئوتیدها(dNTP)
بافر
این موارد همگی در یک تیوب کوچک، جمع شده  و در مرحله ی بعدی،یک چرخه ی پی در پی از گرمایشی و سرمایشی مکرر، منجر به بوجود آمدن میلیون ها کپی از DNA هدف می شود.

🔹آنزیم Taq پلیمراز
اساس کار واکنش  PCR نیز مانند پروسه ی همانندسازی DNA،بر مبنای آنزیم DNA پلیمراز است.آنزیم Taq  پلیمراز، رشته جدید DNA  را از روی DNA الگو کاتالیز می کند. این آنزیم از باکتری ترموس آکواتیکوس که مقاوم به گرما است،گرفته می شود.محل  زندگی این باکتری ها در چشمه‌های آب داغ و دریچه‌های گرمابی است. از آنجا که این دریچه‌های گرمایی در عمق دریا و اقیانوس و در نزدیکی جایگاه ‌های فعال آتشفشانی قرار داشته و نیز محل خروج هوای گرم هستند،از این رو آنزیم‌های این باکتری،از جمله DNA پلیمراز، نسبت به گرما پایداری بالایی دارند. به گونه ای که فعال ترین حالت این آنزیم در دمای 70 درجه سانتیگراد است.باید توجه داشته باشید که در این دما بیشتر آنزیم‌های انسانی،غیرفعال می شوند.

🔹پرایمرهای PCR
آنزیم Taq پلیمراز فقط در حضور پرایمر توانایی سنتز رشته جدید را دارد.در واقع پرایمرها،اولیگونوکلئوتیدهایی از جنس DNA هستند که سر OH آزاد را در اختیار آنزیم قرار می دهند و یک نقطه آغاز را در برای آن تعیین می کنند. به عبارت دیگراین نقطه شروع،همان گروه هیدروکسیل آزاد موجود در انتهای 3′آخرین نوکلئوتید مولکول پرایمر می باشد. پرایمرهای لازم در واکنش زنجیره‌ ای پلیمراز (PCR) قطعه‌های کوتاهی از یک DNA تک رشته‌ای هستند که عموما طولی در حدود 20 نوکلئوتید دارند. طراحی این قطعات به گونه ای است که ناحیه هدف را در بر بگیرند. بنا براین در هر واکنش  PCR،دو پرایمر جهت اتصال به هر یک از دو رشته ی DNA لازم است  و این اتصال به وسیله پیوند هیدروژنی بین پرایمر و DNA الگو  انجام می گیرد. پرایمر متصل به این رشته forward primer و پرایمر متصل به رشته مکمل reverse primer نام دارند.

🔹بافر PCR
فعالیت هر آنزیمی در یک شرایط ویژه ای  در بالاترین حد خود است.در واقع،بافرها کمک می کنند که این شرایط خاص تشکیل و تا انتهای واکنش حفظ شود .بافر آنزیم Taq پلیمراز که معمولا در غلظت 10X است،شامل Tris HCL، KClو معمولا MgCl2 می باشد.Tris HCl به پایداری pH بین 8 تا 9.5 کمک می‌کند.در واقع دو عامل در این بافر نقش مهمی دارند:اولی وجود یون پتاسیم که منجر به استحکام فرایند اتصال پرایمرها به الگو،‌ هنگام آنیلینگ می‌شود و دیگری وجود یون منیزیم.که همچون کوفاکتور آنزیم پلیمراز،به آن متصل خواهد شد تا آن را به بالاترین فعالیت ساختاری خود برساند.

🔹مراحل PCR
مراحل اصلی واکنش زنجیره ای پلیمراز به ترتیب زیر می باشد:
Denaturation
Annealing
Extension
فرایند دناتوراسیون یا واسرشتن در دمای 96 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد و در طول آن،‌ این افزایش دمای محیط، سبب باز شدن دو رشته الگو از یکدیگر میگردد.سپس مولکول‌های تک رشته‌ای بوجود آمده،‌در مرحله ی بعدی،به عنوان الگو استفاده می شوند.
سپس وارد مرحله ی اتصال می شویم که در دمای بین 55 تا 65 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد و در طول آن، با کاهش دمای محیط، اسباب اتصال پرایمرها به توالی‌های مکمل خود مقدور میگردد. پرایمرها‌ در جهت 5′→3′ خود  و 3′→5′ رشته الگو به آن متصل می‌شوند. بدینگونه،‌ سر 3’آن‌ها که شامل گروه هیدروکسیل آزاد است،‌در تصرف آنزیم پلیمراز ، همانندسازی DNA را در ناحیه هدف ، شروع کند.
در قسمت گسترش یا طویل‌سازی که در دمای 72 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد،با افزایش تقریبی دمای محیط، شرایط مناسب برای فعالیت آنزیم Taq پلیمراز و ساخت رشته جدید، ایجاد می شود.
این مراحل و چرخه دمایی در PCR،اغلب بین 20 تا 25  بار تکرار می‌شود.

🧫با ما در انجمن علمی سلول های بنیادی همراه باشید
🌐@Stemcell_Association

💠دلیل پیری سلول و راهکار آن برای جوان ماندن!

🔹تلومر
انتهای کروموزوم های یوکاریوتی یک ساختار متفاوت دارد.توالی انتهایی یوکاریوتی باید یک ساختار خاصی داشته باشد که باعث انسجام ساختاری کروموزوم شود و نام آن تلومر می باشد.تلومرها ساختارهای متمایزی هستند که در انتهای کروموزوم های ما یافت می شوند.آنها از همان توالی DNA کوتاه تشکیل شده اند که بارها و بارها تکرار می شوند. تلومرها از انتهای کروموزوم ها محافظت می کنند. هر بار که یک سلول تقسیم می شود،تلومرها کمی کوتاه تر می شوند. در نهایت آنقدر کوتاه می شوند که سلول دیگر نمی تواند با موفقیت تقسیم شود و سلول می میرد.این گستردگی کروموزوم شامل تکرارهای غنی از G بوده و  در انسان به شکل تکرار های TTAGGG می باشد ساختار ناحیه ی تلومریک در میان موجودات زنده از مخمر تا انسان به طور عمده حفظ شده است.تلومر از یک توالی دو رشته ای غنی از G و یک بخش تک رشته ای تحت عنوان overhang-G تشکیل شده است.

🔹کوتاه شدن تلومر
سلول های طبیعی در بدن دارای ظرفیت محدودی برای رشد بوده و بعد از سپری شدن چرخه های سلولی متعددی وارد مرحله ی پیری سلولی می شوند.پیری سلولی با کوتاه شدن انتهای کروموزوم همراه است،این کوتاه شدن حاصل فرآیند طبیعی تکثیر DNA می باشد که با هر بار تکثیر کروموزومی 100-200 جفت باز از طول تلومرکم می شود.کوتاه شدن تدریجی تلومرها، به میزان 200 جفت باز در هر تقسیم سلولی،به عنوان یک ساعت سلولی عمل می کند که چرخه سلول هایی که تعداد زیادی تقسیم را پشت سر گذاشته اند و جهش های زیادی را به دست آورده اند، تضمین می کند. در پایان این فرآیند که حد Hayflick  نامیده می‌شود،تلومرها بسیار کوتاه شده و پیری سلولی حاصل می‌شود.
احتمال زیاد DNAدر هر تقسیم سلولی باید از انتهای کروموزوم از دست برود چون DNA پلیمراز نمی تواند انتهایʹ3 در رشته ی پیرو را همانند سازی کند.همانندسازی رشته ی پیشرو به صورت پیوسته می باشد در حالیکه همانندسازی رشته ی پیرو به واسطه ی شکل گیری قطعات اکازاکی صورت می پذیرد، دراین مسیر آخرین قطعه ی اکازاکی نمی تواند تا انتها سنتز شود و بخشی از DNA در انتهای یک کروموزوم یوکاریوتی در هر دور همانندسازی بدون کپی می ماند و یک overhang تک رشته ای باقی می ماند. در طول چندین دور تقسیم سلولی،کروموزوم با تکرار این فرآیند کوتاه‌تر و کوتاه‌تر می‌شود.در نتیجه در هر تقسیم کروموزوم در انتهایʹ3 خود کوتاه می شود،این پدیده مشکل انتهای همانندسازی نام دارد.

🔹آنزیم تلومراز
مشکل کوتاه شدن انتهای کروموزوم در همانندسازی،طی تکامل به واسطه ی آنزیم تلومراز حل می شود. تلومراز یک آنزیم رونویسی است که تکرارهای تلومریک را بعد از هر تقسیم به انتهای آن اضافه می کند و بدین ترتیب با مشکل انتهای همانندسازی مقابله می کند . تلومراز آنزیمی است که از دو زیر واحد به نامهای (TR)TERC و hTERT(TERT) تشکیل شده است.زیر واحد TERT فعالیت آنزیمی داشته و از الگوی RNA ای که توسط زیر واحد TERC فراهم می شود، استفاده کرده و تکرارهای تلومریک را از روی آن سنتز می کند، بدین ترتیب منجر به حفظ طول و ساختار تلومری می شود. با توجه به اینکه زیرواحد RNA در تمام بافتها بدون توجه به فعالیت تلومراز بیان می شود، بنابراین نمی تواند به عنوان عاملی برای تعیین فعالیت تلومراز در نظر گرفته شود.به طور عمومی زیر واحد TERT در سلول های طبیعی مهار می شود و در سلول های نامیرا افزایش می یابد که در نتیجه میتوان گفت که TERT برای فعالیت آنزیم تعیین کننده است.اما در هر صورت کمبود هر یک از دو زیر واحد TERT یا TERC فعالیت تلومراز را مختل می کند و منجر به تلومر کوتاه می شود.

🧫با ما در انجمن علمی سلول های بنیادی همراه باشید
🌐@Stemcell_Association

انجمن علمی سلول های بنیادی عید را به همه شما همراهان عزیز تبریک می گوید.

🎇عیدتان مبارک

🌐@Stemcell_association

💊 «سلول درمانی به وسیله سلول های بنیادی پرتوان»

در این مقاله از ژورنال معتبر Cell چالش ها و پیشرفت های سلول درمانی به وسیله سلول های بنیادی پرتوان بررسی می شود.

🧫با ما در انجمن علمی سلول های بنیادی همراه باشید
| @Stemcell_Association |

🧫«کلاس درس سلول های بنیادی دانشگاه MIT»

👨‍🏫استاد: Adam Martin

🔺 مباحث: سلول های بنیادی، آپوپتوز و همئوستازی بافت

🧫با ما در انجمن علمی سلول های بنیادی همراه باشید
| @Stemcell_Association |

🔴بر مرزهای دانش؛
"زیست‌شناسی و کاربرد سلول‌های بنیادی پرتوان"

👤 دکتر شریف مرادی
عضو هیئت علمی پژوهشکده سلول‌های بنیادی، پژوهشگاه رویان
مدیرعامل شرکت بیوتکنولوژی میراث

محورها:
🔵ماهیت سلول‌های بنیادی پرتوان
🔵تولید سلول‌های بنیادی پرتوان
🔵تنظیم رفتار سلول‌های ES و iPS
🔵کاربردهای زیست‌پزشکی سلول‌های پرتوان

⏳زمان: پنج‌شنبه ۲۷ اردیبهشت، ساعت ۱۸
💻 به صورت مجازی در اسکای روم

💠 لینک شرکت در جلسه در کانال انجمن علمی بیوتکنولوژی منتشر خواهد شد. برای شرکت در وبینار، در کانال عضو شوید.

💰شرکت برای عموم دانشجویان سراسر کشور آزاد و رایگان است.

در کانال انجمن علمی بیوتکنولوژی با ما‌ همراه باشید🧬
| @BioTech_Association |

🔬«کلاس درس سلول های بنیادی»

♨️ در این ویدیو به متابولسیم, ویژگی ها و استفاده های بالینی سلول های بنیادی پرداخته شده است.

🧫 با ما در انجمن علمی سلول های بنیادی همراه باشید
| @Stemcell_Association |