به مرکز تحقیقات ژنتیک خوش آمدید
 
قالب وبلاگ

آشنایی با ژنومیک:

اولین کتاب حیات کامل شد! کتابی که بیان می کند ژنوم انسان از 3.2 میلیارد حرف تشکیل شده است و الفبای آن 4 نوع است : A,C,G,T . این حروف با نظم در طول رشته یک متری DNA، که درون هر یک از سلول های یک جاندار وجود دارد، بارها و بارها تکرار شده اند. برای زیست شناسان، این کد (برای دسترسی) آسان و پرفروش است. این کتاب انقلابی در زیست شناسی بر می انگیزد.

برای مشاهده ادامه مقاله بر روی ادامه مطلب کلیکی کنید.


 

بیوتکنولوژی، شیوه ای که مولکولهای زیستی را به کار بندد، علمی تازه و نو نیست. بلکه انسان ها از هزاران سال گذشته آن را به کار بستند. تاریخ دقیقی برای مشخص کردن زمانی که انسان ها قادر به ساختن نان و ماست بودند وجود ندارد،  اما امروزه چه چیز بیو- تکنولوژی را مهم و هیجان انگیز ساخته است؟ Genomics! علمی که بر هم کنش بین ژنها را مشخص می کند. تکنولوژیهای ژنومیک به ما توانایی رمزگشایی کدهای ژنتیکی را داده اند، توانی که ما را به درکی جدید در زیست شناسی می رساند. ما اکنون در درون یک انقلاب هستیم، انقلابی در علوم زیستی!

Genomics علمی است در مورد ژنوم، درباره این که ژنها چگونه بر یکدیگر اثر می گذارند. ژنوم از رشته های همانند یک متری DNA که در هر یک از سلول ها وجود دارد، از تقریبا 30000 ژن که بر روی آن قرار دارد، تشکیل شده است. در بهار سال 2003، اولین ژنوم کامل یک انسان منتشر  شد، کتابی با ضخامت 200 دفتر راهنمای تلفن! این کتاب، برای همه 6 میلیارد انسان روی زمین در %99.9 موارد مشابه خواهد بود، ولی تفاوتهای اندک آن باعث ایجاد تفاوتهای فردی منحصر به فرد آن خواهد شد. در آینده کتابخانه ای جهانی ساخته خواهد شدکه در بردارنده ی همه ی 6 میلیارد کتاب جمع آوری شده از هر گروه و زیر گروهی خواهد بود. تفاوتها در این کتاب که کمتر از 0.1% است به ما خواهد گفت چرا مستعد بیماری های فراوانی هستیم، چرا رفتاری متفاوت و گونه گون داریم و چرا متفاوت به نظر می رسیم؟ در بعضی موارد یک تفاوت کوچک در حرف G یک ژن خاص، که در همسایه ما C است می تواند آثار کاملا متفاوتی داشته باشد. موسسه سلامتی ملی(NIH)، 100 میلیون دلار برای تحقیقاتی که گوناگونی های ژنتیکی صدها نفر از مردم جمعیت های مختلف را مشخص می کند، اعطا کرده است. این کمک هنگفت به دانشمندان در پیدا کردن ژنهای مرتبط با بیماریهای مختلف کمک شایانی خواهد کرد. وقتی تمام تلاشها به سمت مراحل ژنومیک است، علوم دیگر نیز اکنون به فرصت هایی برای توسعه یافتن در این زمینه می اندیشند. این امر در بردارنده ی علوم کامپیوتر، ریاضیات، مهندسی الکترونیک و ... به منظور تولید ابزارهای جدید برای پاسخ دادن به پرسشها و نیازهای پزشکی اکولوژی و مهندسی محیط زیست است.

آیا بیولوژی هسته نهایی یکپارچگی علوم است؟

توجه انسان ها بیشتر در مورد سلامتی خودشان است که در نهایت وقتی پی می برند که شاید از یک بیماری رنج می برند، هر قیمتی برای سلامتی می پردازند. احتمالا به خاطر همین امر است که اقتصاد این زمینه را بسیار فعال دانسته و در دهه های آینده، همگرایی علوم دیگر بر مسئله زیست شناسی را خواهیم دید. به عنوان مثال زیست شناسی و الکترونیک در دانشگاه های متعدد حضوری طولانی دارند.

مولکولهای زیستی (مانند DNA و Protein ) تقریبا اندازه چندین نانومتری دارند و بخاطر اینکه فیزیکدانها و شیمیدانها اکنون آموخته اند که چگونه وسیله های الکترونیکی  کاملا  در مقیاس این مولکولها بسازند، این دانشگاهها. در نتیجه آن وسایل دیگری، است که توانایی مولکولهای زیستی برای ترکیب انتخاب با دیگر مولکول ها را با توانایی نانو الکترونیک تلفیق می کنند تا فورا تغییرات کوچک الکتریکی را که با هر جفت شدن ایجاد می شود، شناسایی کنند. آنچه واقعا جالب است این می باشد که این مولکولهای زیستی در طبیعت غیرزیستی محسوب می شود یعنی می توانند از اتصال اجزای غیر زیستی تشکیل شده باشند که می تواند درون یک چیپ الکترونیکی جایگذاری شود. شما احتمالا در مورد چیپ های DNA و Protein چیزهایی شنیده اید. این چیپ ها از سیلیکون یا شیشه و DNA روی آنها ساخته شده اند. چیپ های پایه نیم رسانا، با روشهای گران قیمت الکترونیکی برای مشخص کردن و Signal processing می توانند کشف و توالی یابی حساس DNA را انجام دهند. در دهه آینده دستگاههای نانو الکترونیکی در دهه آینده ساخته خواهند شد که شناسایی یک مولکول درون خون یا بزاق را امکان پذیر خواهندکرد. چون این مولکولها دارای بار الکتریکی هستند لزومی برکاربرد روشهای پیچیده نشانه گذاری یا نوری برای تشخیص نیست و بررسی مستقیم مولکول های زیستی کافی خواهد بود. انتظار می رود که با کوچک کردن این کونه روشهای فوق حساس که قابل اسقرار بر روی تراشه ها هستند کاربرد وسیعی در تشخیص فراهم آید. به طور مثال با قرار دادن این تراشه ها بر روی تجهیزات مخابراتی یا تلفن های همراه مستقیما باکتری های خطرناک، ویروسها و اجزای خاصی از ژنها را شناسایی کرد. همچنین می توان جهت دریافت تاثیر  یک دارو، تنوع ژنتیکی انسانی را بررسی کرد و در تنظیم مقدار یک دارو و مدت استفاده آن از این روش بهره گرفت، در حال حاضر این عمل تنها در حیطه اختیارات پزشکان است. پیش بینی می شود که طی بیست سال آینده نیازی به مراجعه به دکتر عمومی نداشته باشیم و تنها تخصصهای اندکی برای معالجه بیماریها به کار خواهند آمد.

ماورای علم ژنومیک:

ژنومیک پیش آهنگ دیگر مباحث بیوتکنولوژی  است، ما اکنون شاهد پیدایش زمینه های دیگری مانند Proteomics (علم پروتئین) Meta Bolemics  (علم متابولیت ها)Transcriptomics (علم ترجمه) Systemics (علم سیستم زیستی) و اصطلاح هایی مانند Bibleamics  که یعنی خواندن آثار ادبی، هستیم. این علوم به ما کمک می کند که بفهمیم چه چیز در ژنوم به رمز در آمده است. بعضی از آنها سرچشمه ای قابل پیگیری در زمینه صنعت خواهند بود و دیگران شاید به شناخت بهتر ژنوم کمک می کنند و شاید بعد از مدتی ناپدید شوند. Metabolo احتمالا در زمینه های بیشتری پدیدار خواهد شد زیرا جواب نهایی در مورد اینکه چه چیز در ارگانیسم صورت می گیرد، عرضه می کند و Nano electronics نیز مولکولهای مجزا را اندازه گیری می کند.

چشم اندازی از صنعت ژنومیک:

اینک، بازار صنعت داروسازی در حدود 400 میلیارد دلار است. صنعت ژنومیک که خرید و فروش دارویی را عرضه می کند، اکنون در حدود 7-6 میلیارد دلار است. در هر صورت این بازار ملزم به رشد تا 180 میلیارد دلار در 20 سال آینده است. اکنون همه آن 3.2 میلیارد کد ژنومیکی که ژنوم انسان را ساخته رمز گشایی شده است، صنعت ژنومیک به وجود آمده است تا بر اینکه کی و کجا این ژن ها فعالند و مشخص کردن توانایی پروتئینهایی که این ژن ها به رمز در آورده اند، سرمایه گذاری کند. برای مثال ژنومیک می تواند پیش بینی هایی در مورد رسمیت داده ها کرده و هدف های بهتری برای داروها پیدا کند. هزینه فرآوری یک دارو از آغاز تا ارائه به بازار در حدود 800 میلیون دلار است. پیش بینی می شود که ژنومیک زمان عمل آوری دارو و همچنین هزینه آن را تا حدود 200 میلیون دلار کاهش خواهد داد. وقتی این هزینه کاهش پیدا می کند، داروهای خاص، برای تولید قابل توجیه اقتصادی خواهند بود. دارو وقتی برای یک جمعیت یا هر شخص سازگار شده باشد عوارض جانبی کمتری خواهد داشت و کاهش شگرفی در تعداد مرگهایی که به علت اثرات جانبی داروهاصورت می گیرد، خواهیم داشت. (اینک اثر جانبی داروها رتبه 4 دلایل مرگ در آمریکا به حساب می آید). همچنین انتظار می رود  که تعداد داروها از صدها به ده ها هزار در چند دهه ی آینده افزایش پیدا می کند.

Microelectronics سریع و ارزان دنیای  محاسبات و فناوری اطلاعات را دگرگون خواهد کرد. شاید Nano electronic بتواند تحولی در  زیست شناسی ایجاد کند ولی شکاف بین الکترونیک و زیست شناسی در حال بسته شدن است،  و به خصوص پس از شکست.comها دانشمندان دیگر علوم به بیوتکنولوژی می نگرند و علوم چند رشته ای با تمرکز بر زیست، در دهه ی آینده سرمایه گذاری پر شوری خواهد داشت.

 

[ ۱۳۸٩/٢/۳ ] [ ٧:٥٤ ‎ب.ظ ] [ امیر سالار سید رزاقی ] [ نظرات () ]
.: Weblog Themes By WeblogSkin :.
درباره وبلاگ

دانشجوی مهندسی ژنتیک (گیاهی)
لینک دوستان
امکانات وب