توضیحات
عنوان فارسی:مهندسی شیمیایی و مولکولی باکتریوفاژها برای کاربردهای پزشکی
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
Molecular and Chemical Engineering of Bacteriophages for Potential Medical Applications
مهندسی شیمیایی و مولکولی باکتریوفاژها برای کاربردهای پزشکی
چکیده
پیشرفتهای اخیر در مهندسی مولکول، در بسیاری از فرآیندهای پزشکی نقش داشته است. با این حال، هنوز مشکلاتی نظیر تولید جدید عاملهای ضد سرطان، زیست حسگرها جایگزین یا واکسنها، وجود دارد که باعث ایجاد چالش برای بیولوژی مولکولی و زیست فناوری میشود. باکتریوفاژها (فاژها) بعنوان یک ابزار بیوتکنولوژیکی، جایگزینی امیدوارکنندهای نسبت به روشهای مرسوم نشان میدهند. فاژها میتوانند بعنوان عاملهای ضد سرطان، پلتفورمهای جدید در طراحی واکسن یا بعنوان هدف برای کشف دارو بکار روند. همچنین، فاژها راهحلهایی برای تصویر برداری مدرن سلولی، ایجاد زیست حسگر یا تشخیص پاتوژن خوراک ارائه دهند. در این مقاله، مروری بر پژوهش باکتریوفاژ بعنوان یک حوزهی توسعه پویا با چشماندازهای امیدوارکننده برای پیشرفت بیشتر پزشکی و زیست فناوری، صورت گرفته است.
کلمات کلیدی: باکتریوفاژها، نمایش فاژ، رسیده شدن (بلوغ)، بیتحرکی کوالانسی، واکسنها، حاملها، زیست حسگرها
مقدمه
پیشرفتهای اخیر در مهندسی مولکول، در فرآیندهای بزرگ پزشکی نقش داشته است. زیست داروها نظیر هرمونها، اینترفرونها، اینترلوکینها، فاکتورهای رشد هماتوپویتیک یا آنزیمهای درمانی، دسته جدیدی از داروها را تشکیل میدهند. این داروها، کاربردهایی در بیماریهای مختلف نظیر کم خونی، سرطان خون، تصلب بافتها، دیابتها و بسیاری دیگر، دارد. آغاز زیست فناوری مدرن به 1982 برمیگردد، وقتیکه انسولین انسانی نوترکیب برای نخستین بار به منظور درمان دیابتها معرفی گردید. بعدا، این موفقیت با تولید هرمونهای رشد انسان بعنوان نخستین ترکیب پروتئینی در سال 1985، ادامه پیدا کرد. از میان ابزارهای مولکولی امیدوار کننده در زیست فناوری، بیولوژی مولکولی یا فاژهای پزشکی میتوانند استفاده شوند. فاژها، فرآیندهای تحریکی در چنین شاخههای بیوتکنولوژیکی دارند که عبارتنداز: زیست حسگرها، ذرات حامل دارو، عاملهای تصویربرداری سلول سرطان، بررسی عملکرد و ساختار پروتئین فاژ، نگاشت اپیتوپ، بررسی تعاملات پروتئین- پروتئین، غربال برای آنتاگونیستها و آگونیستهای گیرنده و نهایتا برای طراحی واکسن و پژوهشهای ضد سرطانی. اینها میتوانند با توسعه روشهای جایگزین در پزشکی، برای مثال در مشکلات پزشکی جدی نظیر خطر بالای سرطان یا AIDS، مشارکت داشته باشند.
نمایش فاژ
احتمالا ایده نخست از کاربرد فاژ بعنوان یک ابزار زیست فناوری مدرن، نمایش فاژ بوده است. نمایش فاژ، یک روش مولکولی است که اجازه بیان پروتئینهای بیرون زاد بر روی یک سطح باکتریوفاژ را میدهد. گزارش نخست از نمایش یک پلیپپتید بیگانه روی سطح یک ذره باکتریوفاژ، به سال 1985 برمیگردد. گئورگ پی. اسمیت، قطعهای از توالی کدگذاری مقاوم EcoRI در بخش میانی ژن 3 از فاژ رشتهای غیر لیتیک f1 را معرفی کرد. پروتئین ترکیبی جدید P3-EcoRI، عفونت فاژ را از بین نبرد و EcoRI ارائه شده، خواص آنتیژنی شکل منفی آن را حفظ کرد. فاژهای رشتهای که باکتری آلوده شده را به زوال نبردند، در طی چرخه تکثیر آنها، بطور رایج بعنوان پلتفورمهای نماش فاژ استفاده شدهاند. عفونت ناشی از این فاژها، باعث زوال سلول نمیشوند که منجر به کاهش دوبرابری رشد باکتری میگردد. با این حال، فاژهای T4 و T7 نیز برای نمایش فاژی استفاده شدهاند. چرخه لیتیک منجر به تخریب سلول آلوده پس از نفوذ فاژ به باکتری میشود؛ تکثیر و بیان مواد ژنتیک باکتریایی، برحسب فاژ تغییر میکند. پس از ساخت و بلوغ ویریونها، دیواره سلول تخریب شده و ویروسها میتوانند سلولهای دیگر را آلوده کنند.
نژادهای فاژ رشتهای نظیر M13، fd یا f1، با یک میله منعطف با یک ژنوم ssDNA حلقوی، مشخص میشوند. اینها اشرشیا کلی را با پیلوس F آلوده میکنند. کپسید M13 از 2700 کپی از پروتئین پوششی بزرگ p8 ساخته شده است و توسط p3 (5 کپی)، p6 (5 کپی)، p7 (5 کپی) و p9 (5 کپی)، پوشیده شده است. تمام این پروتئینهای پوششی میتوانند بعنوان اهداف ترکیبی برای نمایش استفاده شوند اما پروتئینهای p3 و p8 استفاده گستردهتری دارند. پروتئین p8 برای نمایش توالیهایی پپتید کوتاه، محدود است، درحالیکه p3 اجازه نمایش انواع بزرگتر را میدهد.
رایجترین راه برای بیان یک پروتئین یا پپتید بیگانه بر روی سطح باکتریوفاژ، ترکیب پیشنهادی توسط اسمیت است. یک ژن کدگذاری پروتئین بیگانه، با یکی از ژنهای پروتئین پوششی ویروس مربوط به M13 ترکیب میشود. بیان فاژ رشتهای برای الیگوپپتیدها و پروتئینهای کوچک، ایدهآل هستند؛ در مورد پروتئینهای بزرگتر، این پلتفورم مناسب نیست. این مشکل با معرفی فاژمیدها بعنوان بردارهای ویژه کمک کننده نمایش، حل شده است. فاژمید، پلاسمیدی با منشاء فاژ از تکثیر و بستهبندی سیگنال است که میتواند یک ترکیب پروتئینی را بیان کند اما هیچ ساختار ویروسی یا تکثیر پروتئینها را کد نمیکند. پروتئینهای ترکیبی، توسط فاژمیدها حمل میشوند در حالیکه اکثریت ژنهای مورد نیاز برای تشکیل ذرات فاژ، توسط کمککنندههای فاژها حمل میشوند که دارای آلودگی مشترک با فاژمیدهای داخل باکتری میزبان هستند. آلودگی مشترک سلول میزبان باکتریایی توسط یک فاژمید و یک فاژ، ویروینهای هیبرید نمایش دهندهی کپیهای کم از پروتئین پوشش ترکیبی را علاوه بر اکثریت پروتئینهای پوشش ساختاری نوع وحشی، ایجاد میکنند.
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.