تبلیغات
دانش ما - پزشکی1

کنکور و نمونه سوال
ساختار کلی دندان
طبقه بندی : دهان و دندان
ساختار داخلی دندان
تاج و ریشه: از نمای کلی، هر دندان شامل دو قسمت است:… ۱- ریشه: آن قسمتی از دندان است که توسط ماده ای مشابه استخوان بنام سمنتوم (cementum) پوشیده شده است، ریشه در حالت سلامت در استخوان فک قرار داشته و بعنوان پایه ای محکم برای تاج دندان محسوب میشود.تاج و ریشه: از نمای کلی، هر دندان شامل دو قسمت است:… ۱- ریشه: آن قسمتی از دندان است که توسط ماده ای مشابه استخوان بنام سمنتوم (cementum) پوشیده شده است، ریشه در حالت سلامت در استخوان فک قرار داشته و بعنوان پایه ای محکم برای تاج دندان محسوب میشود. ۲- تاج: تاج دندان توسط مینا (enamlel)(سخت ترین ماده در بدن) پوشیده میشود. بخش تاجی دندان از میان استخوان و بافت لثه رویش پیدا کرده و در حالت سلامت لثه و نرمال، دیگر هیچگاه با بافت لثه پوشیده نخواهد شد. تنها مقدار اندکی از لثه (در یک فرد بالغ جوان) در حد ۲ میلیمتر، روی تاج دندان آمده و بقیه تاج در محیط دهان قرار دارد. تاج آناتومیک، تمام تاجی از دندان است که توسط مینا پوشیده شده است و ربطی به میزان رویش دندان ندارد. تاج کلینیکی به آن قسمت از تاج گفته میشود که از لثه بیرون بوده و در محیط دهان است. از نظر تکاملی، ابتدا در استخوان فک تاج تشکیل میشود و سپس ریشه شکل میگیرد. یک عامل مهم در رویش دندان، همین تشکیل ریشه است بطوری که معمولا پس از تشکیل حدود ۳/۲ (دو سوم) از ریشه، نوک دندان جوان در محیط دهان پیدا میشود (به اصطلاح عامه سبز میشود!). از این زمان به بعد حدود ۳ سال دیگر زمان لازم استاست تا ریشه به شکل و اندازه نهایی خود برسد. این مطلب اهمیت مراقبت از دندان دائمی تازه روئیده شده را بیان میکند به این صورت که اگر به هر دلیلی مثلا ضربه یا پوسیدگی دندان نیاز به عصب کشی پیدا کتد این عصب کشی باید تا زمان تکمیل نوک ریشه به تعویق افتاده و یا توسط روشهایی خاص تشکیل نوک ریشه را در دندان جوان تحریک کرد. (در این رابطه بعدا مطالب بیشتری خواهیم آموخت). هر ریشه یک راس یا نقطه انتهایی بنام آپکس دارد(apex). بخشی از فک که ریشه دندانها در آن است زائده آلوئولار (alveolar bone) نامیده میشود. یکی از دلایل مهم لقی دندانهای دائمی (مثلا در افراد مسن با بهداشت دهان ضعیف)، تحلیل همین زوائد آلوئولار به دلایل مختلفی منجمله جرم دندان است. (بعدا در مورد جرم دندان، مکانیسم تشکیل جرم و اثر مخرب جرم روی بافت نگهدارنده دندان توضیح میدم). نکته: به استخوان فک بالا، استخوان ماگزیلا (maxilla) و به استخوان فک پایین، استخوان مندیبل (mandible) گفته میشود. ماگزیلا قسمتی از استخوان صورت بوده و زوائدی برای ساخت بینی، گونه، کاسه چشم، کام و دندانها دارد. دو استخوان ماگزیلا در تشکیل صورت نقش دارند که یکی در چپ و دیگری در راست قسمت قدامی – میانی صورت قرار گرفته اند. استخوان مندیبل ، تنها استخوان متحرک جمجه (بجز استخوانچه های گوش داخلی) محسوب شده و وجود آن در جویدن غذا، صحبت کردن، تکیه گاه زبان و گاز گرفتن  و… لازم است.


منبع :
متن از elmiran1.blogfa.com


موجودات زیراكسی
شبیه سازی

Cloning
طبقه بندی : ژنتیک و سلولهای بنیادی

شبیه سازی یا همان كلونینگ، بزرگ ترین اتفاق علمی دهه ۹۰ میلادی به شمار می رود كه به لطف فیلم ژوراسیك پارك با اقبال عمومی هم مواجه شد. پس از آن، انتظارات مردم از این شاخه علم ژنتیك بی هیچ پشتوانه ای بدون دلیل بالا رفت. مردم دیدند كه در فیلم ژوراسیك پارك، دانشمندان با استفاده از DNA مگس هایی كه میلیون ها سال پیش دایناسورها را نیش زده بودند، دوباره دایناسورها را شبیه سازی كردند. این سوژه سینمایی باوری را برای مردم به وجود آورد كه حالا كه دایناسورهای میلیون ها سال پیش، از طریق DNA حشرات بازسازی شده اند، بازسازی حیوانات و سازه های زیستی كه مثلا ۳۰ سال پیش منقرض شده اند، مثل آب خوردن است. دالی گوسفنده ، گوسفند شبیه سازی هم مزید بر علت شد تا مردم یكباره از دانشمندان ژنتیك بخواهند یك انسان شبیه سازی شده از كلاه جادوگری شان بیرون آورند، اما اكران ژوراسیك پارك، آغاز تاریخ شبیه سازی به شمار نمی رود. آغاز داستان شبیه سازی به اوایل قرن بیستم بازمی گردد؛ جایی كه آدولف ادوارد دریش، تخم یك جانور دریایی را به دو تكه جداگانه تقسیم كرد و آنها را جداگانه رشد داد. در آن زمان خود آدولف هم نمی دانست كه این عمل او پایه گذار علم شبیه سازی است. پس از او اتفاقات بسیار زیاد و مهمی در این زمینه اتفاق افتاد كه مهمترین آنها كه باعث ایجاد جهش بزرگی در شبیه سازی شد، شبیه سازی دالی گوسفنده در اسكاتلند بود.
شبیه سازی چیست؟ شبیه سازی به بیان مختصر، خلق یك ارگان زیستی است كه دقیقا كپی ژنتیك ارگان دیگری باشد. این بدان معناست كه كوچكترین ساختارهای ژنتیك دو ارگان باید دقیقا مشابه هم باشند. برای این منظور در حال حاضر دو روش درجهان وجود دارد:
۱ جفت سازی مصنوعی جنینی: این روش از لحاظ فنی در سطح پایینی قرار دارد. همان طور كه از اسم آن برمی آید، این فن آوری در واقع تقلیدی از روش طبیعی تولید جفت های شناسایی است. این كار در طبیعت در سلول تخم اتفاق می افتد و در نهایت دو ساختار زیستی كه از لحاظ ساختار ژنتیك كاملا مشابه هستند، پدید می آید. جفت سازی مصنوعی جنینی هم درواقع انجام همین كار در بیرون از بدن مادر و در آزمایشگاه است.
۲ - انتقال هسته سلول: انتقال هسته سلول، شیوه متفاوتی نسبت به جفت سازی مصنوعی جنینی است، اما با این حال نتیجه هم در این روش یكی است؛ كلون یا كپی ژنتیك دقیق از یك سلول. این روش همان روشی است كه با آن دالی گوسفنده خلق شد. روش خلق دالی به این صورت بود: دانشمندان ابتدا یك سلول از یك گوسفند ماده را ایزوله كردند. سپس هسته آن را به سلولی كه هسته آن قبلا از آن جدا شده بود، منتقل كردند. پس از انجام یكسری واكنش شیمیایی، این هسته توسط سلول پذیرفته شد و بعدا مراحل طبیعی تولید جنین در آن آغاز شد. خلق دالی در علم ژنتیك نقطه عطفی به شمار می رود، چون دالی اولین پستانداری به شمار می رود كه بیرون از شكم مادر مراحل رشد جنینی را سپری كرده است. چرا شبیه سازی می كنیم؟ از چند سال پیش دانشمندان با پشتوانه محكم علمی اعلام می كنند ما در آینده هرچیز را كه بخواهیم شبیه سازی می كنیم، از قورباغه گرفته تا میمون و از میمون گرفته احتمالا انسان در آینده ای نه چندان نزدیك، اما سئوال مهم آن است كه اصلا چرا باید انسان شبیه سازی كند؟ جواب های غیرعلمی در این مورد بسیار زیاد است، اما دانشمندان چند دلیل برای آن اعلام می كنند كه در اینجا مختصرا به آنها اشاره می كنیم.
۱ شبیه سازی مدل های حیوانی برای مطالعه بیماری ها: بیشتر چیزهایی كه دانشمندان در مورد بیماری های انسانی می دانند حاصل نتایج تحقیقات آنها روی حیوانات آزمایشگاهی مثل موش هاست. در حیوانات آزمایشگاهی پیشرفته، ساختار ژنتیك حیوان موردنظر به گونه ای دستكاری می شود كه بیماری خاص موردنظر دانشمندان در هر مرحله ای كه آنها بخواهند، در بدن حیوان ایجاد شود تا محققان به راحتی روی آنها تحقیق كنند.
۲- شبیه سازی سلول های بنیادی: سلول های بنیادی، اجزایی هستند كه مسئولیت رشد و نمو انسان در طول زندگی برعهده آنهاست؛ به همین خاطر به صورت گسترده در درمان بیماری های پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرند. دانشمندان ژنتیك هم با دستكاری آنها، گام بلندی در درمان بیماری های خاص برداشته اند.
شبیه سازی دارویی غذایی: در حال حاضر بسیاری از مواد كشاورزی و حیوانات مزرعه ای به كمك شبیه سازی ژنتیك طوری رشد می یابند كه پروتئین ها، ویتامین ها و دیگر نیازهای غذایی انسان را در خود داشته باشند و همچنین مواد مضر برای بدن انسان از آنها حذف شود.
۴ كمك به گونه های در حال انقراض: در تئوری، نه تنها می توان این گونه ها را از خطر انقراض نجات داد كه حتی می توان گونه هایی را كه اخیرا منقرض شده اند، بازآفرینی كرد، اما در عمل این امر بسیار غیرممكن به نظر می رسد. برای این منظور دانشمندان باید به یك منبع بدون نقص از DNA گونه موردنظر دسترسی داشته باشند كه اولا این میزان DNA به نظر دست نیافتنی می رسد و تازه اگر هم در دسترس باشد، امید قطعی به حصول نتیجه از آن نمی رود.
۵شبیه سازی انسان: شبیه سازی انسان بیشتر توسط مورد بحث واقع می شود، اما دانشمندان هم چندان آن را غیرمنطقی و دست نیافتنی نمی دانند. از منظر علمی دو دلیل عمده برای این كار عنوان می شود؛ كمك به رفع ناباروری زوجین و بازآفرینی فرزندانی كه به هر دلیل از دست رفته اند. البته هنوز برای قضاوت در مورد حصول نتیجه از شبیه سازی انسانی بسیار زود است. خطرات شبیه سازی خطرات شبیه سازی بسیار زیاد هستند. اولین مورد، تهدید ساختار اخلاقی جوامع بشری است كه در جوامع مختلف مخالفت های اخلاقی بسیار زیادی را در پی داشته است، علاوه بر آنكه بیشتر به علوم انسانی مربوط می شود تا علوم ژنتیك، از منظر علمی هم ایرادات زیادی برای این مسئله وارد است. درصد پایین موفقیت یكی از آنهاست، به گونه ای كه تا به حال در تمامی موارد شبیه سازی، درصد موفقیت بین یك دهم تا ۳ درصد بوده است؛ یعنی از هر یكهزار شبیه سازی، یك تا ۳۰ مورد موفقیت آمیز بوده اند. از ایرادات وارده دیگر، عواقب بعدی آن است. حیوانات شبیه سازی شده غالبا غیرطبیعی هستند (مثلا ارگان های بزرگتری نسبت به نمونه های طبیعی دارند) و سریعا می میرند. مشكل دیگر الگوی پخش غیرمعمول ژنتیك است كه باعث تغییر رفتار ژنتیك حیوان یا گونه شبیه سازی شده و عملا كارایی آن را به صفر می رساند.باید توجه كرد همه چیزهایی كه در مورد شبیه سازی گفته شد، در مورد علمی است كه به رغم تاریخ نسبتا طولانی، هنوز از ظرفیت های بالای خود استفاده خاصی نبرده است و شاید در آینده جامعه ای بدوی و رشد نیافته باشد كه در آن شبیه سازی به صورت روزمره انجام نمی شود. علم یا جادو شبیه سازی پیش از آنكه توسط دانشمندان ژنتیك مورد بحث قرار گیرد، در رسانه به صورت مقطعی تبدیل به سوژه می شود. اینكه چرا این شاخه پیچیده دانش بشری با چنین اقبالی مواجه شده است جای بحث زیادی دارد. مسئله مهم در اینجا این است كه دانش بسیار پیشرفته تر از باور عمومی رشد كرده است، اما دانشمندان جادوگر نیستند كه هرآنچه كه مردم می خواهند با یك تردستی انجام دهند. به بیان ساده تر علم پیشرفته است، اما نه تا آن حد كه فیلم های تخیلی نشان می دهند.

 

منبع :
متن از elmiran1.mihanblog.com

 

تاریخ انتشار : یکشنبه 26 اردیبهشت 1389 - 1:21

رفتار سلول طبیعی و سلول سرطانی
طبقه بندی : ژنتیک و سلولهای بنیادی
زیبایی های شگفت انگیز مدیریت و اقتصاد سلول در تنظیم بیان ژن «مشاهده قطره آبی كه من در زیر میكروسكوپ می بینم و دورترین ستاره ای كه با تلسكوپ تماشا می كنم، مرا به حیرت و اعجاب وامی دارد، به قدری نظم و ترتیب در عالم طبیعت وجود دارد كه ممكن است برای آن قوانین محكم و ثابت وضع كرده و حكم هر پدیده را قبل از حدوثش بیان نمود. اینكه بشر عمر خود را برای كشف قوانین طبیعی صرف می كند فقط از این جهت است كه به وجود و صحت آن قوانین مطمئن است و بدون این اطمینان تفحصات علمی بی فایده می شدند. اگر فرض كنیم كه پیدایش پدیده تابع قوانین طبیعی نبوده و تابع تصادف باشند همه تجربه ها بی فایده خواهند شد. زیرا در تكرار تجربه ای معین، نتایج مختلف به دست خواهد آمد و به معلومات بشر چیزی افزوده نخواهد شد. پس در پشت این نظم باید قادر متعالی باشد چون بدون یك حكمت عالیه، وجود نظم و ترتیب امكان پذیر نیست. در همه جا قدرت خدایی مشهود است و هر قانون طبیعی كه كشف می شود با صدای بلند می گوید: «خدا واضع من است و بشر كاشف من.» » «دكتر سیسیل بویس هامان (زیست شناس)». هر یك از سلول های بدن هر موجود پیشرفته و از جمله آدمی در درون هسته خود حاوی دستورالعمل خارق العاده ای است كه ژنوم (Genome) نامیده می شود و فعالیت آن را رقم می زند. ژنوم كه از الفبای چهار حرفی آدنین (A)، گوانین(G)، سیتوزین (C) و تیمین (T) تشكیل شده و در شكل یا تركیب نوكلئوتیدها نوشته شده است دربردارنده عموم نشان ویژگی های فیزیكی و بسیاری از خصوصیات رفتاری هر فرد است كه از نظر زیست شناختی جایگاه تك تك افراد را در میان آدمیان متمایز می سازد. هر موجود زنده به طور معمول در اثر فرآیندهای تنظیم كننده تمایز، از یك سلول تخم نخستین بر اثر تقسیمات متوالی و بی شمار میتوزی ایجاد می شود. از لحظه شكل گیری این سلول، تا مراحل بلوغ و سرانجام مرگ زیستی موجود، سلول های جاندار از جنبه های متعدد و متنوع مانند شكل شناسی، فیزیولوژی، بیوشیمیایی و تقسیم كار متمایز می شوند و تفاوت های شكلی، عملی و رفتاری برجسته ای را نشان می دهند. ایجاد تمایز و تخصص در سلول ها در شرایطی است كه به طور معمول در هسته تمام سلول های یك جاندار، تمام ژن های فرد وجود دارد. مسیری را كه اطلاعات وراثتی و هریك از ژن ها در شرایط طبیعی طی می كنند تا- با همكاری عامل های فراوان- فنوتیپ یك جاندار را رقم زنند، مسیری بسیار پیچیده، فوق العاده دقیق و كاملاً حساب شده است. كنترل و تنظیم بیان ژن یا میزان تولید یك فرآورده ژنی در سطوح مختلف مانند رونویسی و ترجمه، عملكردی پایه ای و ضروری برای تمام موجودات به شمار می آید. این فرآیند كلیدی، بسیار دقیق و پیچیده، به عنوان یك پیش نیاز (مقدمه واجب) برای تولید و ابقا یا نگاهداری (نسبی) انواع فراوان تیپ های متفاوت بافتی و سلولی، برای یك موجود ضروری است. تنظیم بیان ژن، در دو دسته موجودات (پروكایوت ها و یوكاریوت ها)، به رغم شباهت های اساسی، تفاوت های متعدد نیز دارد. گرچه هر سلول سوماتیك دارای دستور كار یكسانی است، اما انواع مختلف سلول ها _ مانند پوست، كبد و ریه- با مكانیسم های تنظیمی بسیار دقیق و ظریف، برای تعیین و انجام عملكردهای فرد، بخش های متفاوتی از این دستورالعمل را به كار می برند. به بیان دیگر در هر زمانی تمام ژن های موجود در هسته سلول یك جاندار _ كه در انسان رقمی در حدود۳۰ هزار ژن ساختاری برآورد شده است فعال نیست. بلكه در هر بافت درصد ناچیزی از ژن های مشخصی فعالیت دارند. بنابراین صرف نظر از ژن های ویژه _ مانند ژن های مربوط به ایجاد rRNA ها و tRNAها- كه به دلایلی روشن باید در همه سلول ها فعال شوند درصد بسیار بالایی از ژن ها در بافت های مختلف به شیوه ای متفاوت- از جمله برای دوره كوتاهی از زمان و در مرحله ویژه ای از زندگی موجود- فعال می گردند. نكات مورد اشاره در بالا و تاكید دوباره بر این نكته مهم كه ژن های بی شمار موجود در هسته سلول های یك فرد، فعالیت ها، عملكردها و رفتارهای بسیار متنوع از خود بروز می دهند، به صراحت بر حضور یك سیستم بسیار منظم، دقیق، منسجم، هماهنگ و در عین حال پیچیده از تنظیم ژنتیكی در خلال دوره زندگی یك موجود دلالت می كنند. اطلاعات موجود در دستور كار یا ژنوم كه به یك تخمك لقاح یافته این امكان را می دهد كه بتواند مراحل مختلف جنینی را سپری كرده و به یك نوزاد و سپس یك فرد بالغ تبدیل شود، در واقع یكی از برجسته ترین رویدادهای زیست شناسی سلولی و مولكولی به حساب می آید. در این باره بیشتر توضیح می دهیم: یك ژن _ ساختاری _ ناحیه ویژه ای از DNA با طولی مشخص از نوكلئوتیدها است كه اطلاعات لازم را برای تولید یك پروتئین معین دارا است. سلول ها هزاران نوع پروتئین مختلف می سازند. بیان ژن فرآیندی است كه در خلال آن اطلاعات موجود در DNA در فرآیندی پیچیده، دقیق و زمان بندی شده به پروتئین تبدیل می شود. بر فرآیند بیان ژن شبكه های تنظیمی دقیق و كنترل بسیار شدید، هماهنگ و منسجمی حاكم است. یادآوری می نماید كه چنین كنترل انتخابی و حساب شده بیان ژن هاست كه موجودات پرسلولی (پیشرفته) را به تمایز و دارا بودن سلول ها و بافت های مختلف قادر می سازد، زیرا كه به طور كلی تمام سلول های بدنی (سوماتیك) یك فرد دارای اطلاعات ژنتیكی یكسانی هستند. این مكانیسم های كنترلی به موجودات ابتدایی نیز اجازه می دهند تا خود را با تغییرات محیط پیرامون خود به سرعت وفق دهند. چگونگی بیان هریك از ژن های بی شمار ساختاری و در نتیجه تولید پروتئین های متنوع از جمله عناصر كلیدی است كه به طور مثال موجب تشخیص یك سلول مغزی از یك سلول ماهیچه ای _ با وظایف متفاوت- می شود. برای بهتر نشان دادن پیچیدگی تنظیم عملكرد ژن ها، ارائه نمونه هایی _ به عنوان مشتی از خروار- خالی از فایده نیست: در برخی از موارد پروتئین های تنظیم كننده نقش بازدارندگی دارند. این پروتئین های ویژه با اتصال به مكان یا مكان های خاصی از یك ژن، بیان آن را سد می كنند و در مواردی دیگر به مثابه افزایش دهنده، بیان ژن را تشدید می نمایند. هر پروتئین تنظیمی نیز دارای ژن خاص خود است و چنین است كه یك ژن بر بیان ژنی دیگر تاثیر می گذارد. از این منظر، شناسایی دقیق تمام عامل های كنترلی، نقش هر یك و چگونگی مدیریت سلول در تنظیم بیان ژن از جمله اصلی ترین صحنه های تلاش هیجان انگیز زیست شناسان مولكولی را تشكیل داده است. در واقع مكانیسم های تنظیم كنندگی بیان ژن، نیازمند انواع فراوانی از ردیف های خاص نوكلئوتیدی و نیز پروتئین های فراوانی برای تشخیص این ردیف ها است.
مولكول DNA، مركز ثقل علوم زیستی برای درك بهتر مفاهیم اساسی تنظیم عملكرد ژن ها، اشاره ای گذرا بر كالبدشكافی برخی از رخدادهای كلیدی كه به عنوان مقدمات واجب مطرح هستند خالی از فایده نیست: تمام نشان ویژگی های موجود زنده بر ماده وراثتی آن متكی است و به زبان زیست شناسی هیچ ماده ای به این اهمیت وجود ندارد. مولكول DNA مركز ثقل و قلب تپنده علوم زیستی است. این ماده است كه ویژگی های بیوشیمیایی، فیزیولوژیكی، تشریحی و رفتارهای زیستی خاصی را در جاندار پدید می آورد. تاثیر ژنتیك در سراسر قلمرو زندگی جانداران موجب شده است كه این رشته شیرین و جالب از اهمیت راهبردی برخوردار شود. مولكولDNA براساس برنامه ریزی همه جانبه، منسجم و منظم علاوه بر دارا بودن كلید معماری پروتئین ها یعنی تعیین دقیق ساختار و عملكرد آنها و از جمله آنزیم ها، دربردارنده تمام دستورالعمل های مربوط به اعمال حیاتی و فرآیندهای زیستی موجود زنده مانند رشد، تمایز، تقسیم و تولید مثل است. در پژوهش های راهبردی مهندسی ژنتیك نیز اسیدهای نوكلئیك و به ویژه مولكولDNA دارای نقش كلیدی و مركزی است. اطلاعات ژنتیكی موجود در مولكول DNA، طی فرآیندی به نام رونویسی به مولكولRNA انتقال می یابد. در این فرآیند فوق العاده دقیق، دركنار دیگر شرایط و عوامل لازم، دسته ای از آنزیم ها به نام RNA پلیمرازها به طور حساب شده ایفای نقش می كنند. برخی از RNA های حاصله-rRNA ها و tRNAها- دارای نقش ساختاری و عملكردی مشخص به خود هستند. اما بسیاری از آنها به صورت mRNA بوده و تولید تمام پروتئین های سلولی را برعهده دارند. mRNAها در واقع بین مولكولDNA و پروتئین ها نقش واسط دارند. به بیانی دیگر وظیفه رهبریDNA و ژن ها در تولید پروتئین ها را برعهده دارند. در موجودات پیشرفته، مولكول های اولیه RNA واقع در هسته سلول باید ردیفی از عملیات خاص، دقیق، متوالی و پیچیده را پشت سر نهند و مورد تغییرات متنوع شیمیایی قرار گیرند تا سرانجام مولكول mRNA در شكل بالغ و كامل خود با مهاجرت از هسته به سیتوپلاسم سنتز پروتئین را آغاز كند. چگونگی سنتز پروتئین نیز فرآیندی دقیق و پیچیده است و اجزا و عوامل ضروری متعددی در تحقق آن مشاركت دارند به نحوی كه فقدان یا كاستی در هریك از آنها، انجام فرآیند ترجمه را با دشواری مواجه ساخته یا ناممكن می نماید.
از شگفتی های تنظیم بیان ژن پروتئین ها كه كلید معماری آنها در دست ژن ها است دارای نقش های حیاتی متنوع و فراوانی هستند. به طور نمونه، این مولكول ها از یك سو به عنوان «مصالح ساختاری» در مجموعه های حیاتی برای گردهمایی سلول یا برپایی موجود زنده وارد هستند و از دیگر سو به مثابه معمار این مجموعه ها ایفای نقش می كنند. و از طرفی با ماموریت هایی مانند پیام رسانی و گیرندگی پیام «بین معمار و مصالح»، وظیفه خطیر تنظیم و كنترل فرآیندهای حیاتی سلول مانند بیان ژن ها و چگونگی این بیان را نیز برعهده دارند. به علاوه، آنزیم ها كه خود از جمله مهمترین پروتئین ها به حساب می آیند، تمام واكنش های شیمیایی را كاتالیز و امكان پذیر می سازند. آنچه مسلم است روابط بین DNA، RNA و پروتئین بسیار حساب شده و پیچیده است و مستلزم همكاری تنگاتنگ، سازماندهی همه جانبه و دقتی شگرف است. شایان تاكید است كه بین مقدار یك پروتئین ویژه در یك سلول معین و میزان mRNA موجود در آن سلول، رابطه مستقیمی وجود دارد. نیز در موارد نسبتاً زیادی، یك ژن منفرد ممكن است رموز ژنتیكی بیش از یك پروتئین را دارا باشد یعنی از اطلاعات ژنتیكی محدود و مشخصی، چندمنظوره استفاده شود. این امر به ویژه نیازمند سلسله عملیات متفاوتی است كه در مسیر پردازش و ویرایش - رونوشت اولیه RNA. (hnRNA)_ اینگونه ژن ها رخ می دهد. اندكی تامل در این رخدادها به روشنی نشان می دهد كه چنین ماموریت هایی تا چه اندازه باید حساب شده باشد. به بیان دیگر، در این موارد، اینكه كدام پروتئین در كدام زمان، و در كدام سلول ایجاد شود، رویكردی است كه براساس مكانیسم های تنظیم سلولی و مبتنی بر مقتضیات و نیازهای (كوتاه مدت، میان مدت و درازمدت) سلول شكل می گیرد. این رخدادها، به نوبه خود، نیز ویژگی های متفاوت سلول های یك موجود منفرد را به روشنی تبیین می كند. تاكید می نماید كه تنظیم ژنی در واقع موجب تخصصی شدن سلول ها می شود و حدود ۲۵۰ سلول مختلف كه از نظر ساختاری و عملكردی با هم تفاوت دارند، در بدن آدمی شكل می گیرد و چنین است كه یك سلول كبد هرگز سلول ماهیچه ای نمی شود (و برعكس). بنابراین برای تعیین هویت و سرنوشت هر سلول، در رخداد تمایز نیز نمایشی شگرف از همكاری حساب شده، پیچیده و تنگاتنگ ژن ها به صورت آبشاری از رخدادهای مرحله ای و پلكانی حضور و نمودی ممتاز دارد. در این مسیر اگرچه هنوز بی خبری های قابل توجهی داریم، اما شمار فراوانی از ژن های تنظیم كننده و پروتئین های دخیل در آن شناسایی شده است. پژوهش های بسیار گسترده نشان داده است كه اكثریت بسیار بالایی از تصمیمات، ویژه بافتی است كه مقرر می دارد در هر بافتی، پروتئین های معینی تولید می شود. این سطح از تنظیم در محدوده رونویسی است و تنظیم در این سطح است كه ظاهراً بیشترین اثر را بر روی فنوتیپ فرد می گذارد. این سخن نافی رویكردهای تنظیمی در سطوح متعدد پس از رونویسی نیست. درك دقایق و جزئیات چگونگی این انتخاب و تصمیم سازی ها در گرو به بار نشستن پژوهش های وسیع در دست انجام است. اینكه برخی از فرآورده های ژنی در تمام طول حیات سلول ضروری است و چنین ژن هایی باید همواره بیان شوند و به اصطلاح تعطیل بردار نیستند، اینكه عملكرد شماری از ژن ها در عموم سلول ها مشاهده می شود، اینكه بسیاری از ژن ها نقش تخصصی تری دارند و در واقع، حسب ضرورت، در زمان های معینی در سلول- برای یك بار و یا به طور متناوب _ بیان می شوند و... همه و همه بر نظمی شگرف و هدفدار در عملكرد ژن ها و سلول ها تاكید دارد. بنابراین سطوح یا مكانیسم های كنترل بیان ژن، در یكی از اصلی ترین كاركردهای خود، كنترل كننده مقدار فرآورده مورد نیاز سلول است كه میزان آن دست كم به دو عامل كلیدی وابسته است: میزان ساخته شدن (یعنی چند مولكول از فرآورده ژن در واحد زمان مورد نیاز است) و تجزیه و تخریب (یعنی چند مولكول در واحد زمان شكسته می شود، این میزان ظاهراً نسبتاً ثابت باقی می ماند). برآیند و نتیجه این كاركرد شگرف، یك تراكم یا غلظت پایدار اما متفاوت برای هر فرآورده ژنی در سلول ایجاد می كند. رخداد تنظیم ژنی به طور مشخص در موجودات یوكاریوت، این امكان را نیز فراهم می آورد كه در بسیاری از موارد یك ژن به منظور بهینه كاری از انعطاف پذیری فوق العاده ای برخوردار باشد. به طور مثال، برحسب نیازها و مقتضیات زمانی و مكانی سلول، با حذف متفاوت اینترون ها از یك ژن واحد، شكل های متفاوتی از mRNA ایجاد شود كه طبیعتاً فرآورده های متفاوتی در پی خواهد داشت. به طور مثال، رونوشت اولیه ژن كالسی تونین دارای ۶ اگزون است كه به دو صورت پیرایش می شود: اگزون های ۴-۱ در تیروئید، كالسی تونین را تولید می كند و تمام اگزون ها (به استثنای اگزون ۴) در هیپوتالاموس، پروتئین شبه كالسی تونین را ایجاد می كند. همچنین با رخداد فوق العاده دقیق ویرایش RNA، راهكاری ارزشمند برای تولید دو یا بیشتر پروتئین متفاوت از یك ژن در اختیار مدیریت اقتصاد سلول قرار می گیرد. ژن های موجودات پیشرفته به طور كلی از ردیف های بازی با عملكردهای متفاوت ساخته شده اند كه به طور یك در میان در طول ژن قرار دارند. بخش هایی كه به نام اگزون ( Exon) خوانده می شوند، در واقع اطلاعات لازم برای سنتز پروتئین را در خود دارند و بخش هایی كه اینترون (Intron) نامیده می شوند (و قسمت اعظم ردیف های بازی یك ژن را شامل هستند)، به ندرت رمزی برای سنتز پروتئین ندارند و ظاهراً به طور معمول در مولكولmRNA رونویسی نمی شوند. جزئیات این مطلب، نیازمند فرصت مستقلی است. كشف اینترون ها در بهار ۱۹۷۷ به كمك روش ها و فنون مهندسی ژنتیك، زیست شناسان مولكولی را كاملاً شگفت زده كرد. این كشف، درك آدمی از ساختار و عملكرد ژن در موجود پیشرفته را به طور بنیادی متحول ساخت و بر آنچه كه تا پیش از آن زمان پذیرفته شده بود در پهنه وسیعی خط بطلان كشید. طبیعتاً چنین سیما و ماهیت مولكولی از ژن، نیازمند عملیات پیچیده، ماهرانه و بسیار دقیق از تنظیم، ویرایش و پردازش است. زیرا هرگونه اشتباه هرچند ناچیز حتی در یك نوكلئوتید ممكن است موجب شود پروتئینی كه سرانجام حاصل می شود فاقد هرگونه كارایی طبیعی باشد و در صورتی كه این پروتئین از اهمیت راهبردی و حیاتی برخوردار باشد، حتی می تواند مرگ موجود را در پی داشته باشد. اگرچه كه تنظیم در این سطح مهم ترین و ابتدایی ترین سطح تنظیم به شمار می آید، اما سطوح متعدد تنظیم دیگر نیز وجود دارد.
تنظیم ژن در سرطان و ویژگی های سلول سرطانی چنانچه تاكید شد در یك موجود زنده طبیعی، فرآیندهای زیستی مانند رشد، نمو، توسعه، تكوین و تكثیر سلولی رخدادهای كاملاً تنظیم شده اند. این تنظیم در پاسخ به نیازهای طبیعی بدن به طور بسیار دقیق، هماهنگ و حیرت انگیز صورت می گیرد و از مهمترین وقایع ژنتیكی و فیزیولوژیكی موجود زنده به حساب می آید. هریك از انواع فراوان سلول های تخصص یافته در یك فرد، در یك تعادل تنظیم یافته بسیار دقیق قرار دارد. فرآیند تكثیر سلولی با فرآیند مرگ سلولی در حال تعادل است. به طور مثال در یك فرد جوان، زایش سلول های جدید از مرگ سلول های پیر بیشتر است، این رخداد منجر به افزایش اندازه بدن موجود می شود. در یك فرد بالغ تعادل بین تولید و مرگ سلولی، شرایط پایداری را ایجاد می كند. در سلول های تمایزیافته، به تدریج سرعت تقسیم و ادامه چرخه سلولی كم شده، به حداقل یا صفر می رسد. تكثیر سلولی یا توقف رشد هردو در گرو تصمیم سلول است. سلول براساس قانونمندی های طبیعی حاكم بر خود، تصمیم مناسب را حسب مقتضیات خود اتخاذ می كند. كنترل و تنظیم رشد سلول نیز با این تصمیم گیری هماهنگ است یعنی سلول طبیعی رشدی را می طلبد كه كنترل شده باشد. این تعادل شگفت آمیز توسط سیستم فوق العاده دقیق علائم درون سلولی تدارك می شود. در وضعیت های ویژه ای، تعادل مورد اشاره به هم می خورد و سلول بدون كنترل و بی اعتنا به فرامین عامل های تنظیم كننده رشد، بی رویه تكثیر می یابد و وضعیتی را ایجاد می كند كه تومور یا سرطان نامیده می شود. در تومورها، سلول حتی بی آنكه علائم مربوط به رشد را دریافت كند، تكثیر می یابد. نیز به علائم طبیعی برای توقف رشد توجهی ندارد. تمام سلول های یك تومور قادر هستند به طور نامحدود رشد كنند و وضعیت توموری از سوی تمام سلول های دختر به زاده های آنها منتقل می شود. بنابراین سرطان یك بیماری ژنتیكی است كه در موارد اندكی (حدود ۱۵ درصد) موروثی نیز هست، اما همیشه دربردارنده آسیب ژنتیكی است. نقص ژنتیكی معمولاً به سلول های سوماتیكی _ و نه سلول های ژرمینالی یا جنسی- مربوط است. نواقص مربوط به سلول های ژرمینالی نیز گزارش شده است كه با افزایش احتمال نواقص ژنتیكی سوماتیكی، در پیدایش دست كم شماری از سرطان ها، نقش ایفا می كند. در سرطان، به دلیل انجام مجموعه ای از تغییرات پایه در سلول، رفتار سلولی از جنبه های فراوان دستخوش تغییر و انحراف می شود. سلول سرطانی، در واقع از منظر محتویات سلولی، بیشتر یك سلول نابالغ است. انواع متفاوتی از سلول های بدن می توانند سرطانی شوند. سلول سرطانی با همتای طبیعی خود از جهات فراوان تفاوت های آشكار نشان می دهد. این تغییرات بر كنترل رشد سلول، شكل شناسی، ارتباطات متقابل سلول ها، تركیبات غشای سلولی، ساختار اسكلت سلولی، ترشح پروتئین، بیان ژنی و... و مرگ سلولی اعمال می شود.
جمع بندی براساس آنچه به اشاره بیان شد، كاركرد ژن ها حتی در ساده ترین موجودات_ مانند ویروس ها و باكتری ها- با تنظیمی اعجاب انگیز، برابر برنامه ای منظم، منسجم، هماهنگ، اختصاصی، با اعتدالی حیرت انگیز و بدون ذره ای افراط و تفریط در خلال فرآیندهای رشد، توسعه، تمایز و در واقع از لحظه تشكیل سلول تخم تا هنگام مرگ زیستی فرد صورت می گیرد. تا در مسیر سازماندهی خارق العاده ساختاری، تشكیلاتی، عملكردی و تنظیمی طبیعی مجموعه منسجم سیستم زیستی، در هر سلول، هر ژن بسته به نقشی كه برعهده اش نهاده شده است، حساب شده و مقصودمند در زمان یا زمان های مناسب به ایفای وظیفه پرداخته، روشن و خاموش شود. در واقع، در هریك از انواع بی شمار سلول های یك فرد، هر ژن كار خود را برابر برنامه ای به شدت دقیق انجام می دهد تا مواد مورد نیاز هر مقطع از حیات زیستی سلول و بافت تامین شود. آنچه به روشنی مورد تاكید است اینكه در هر موجود زنده، هر یك از ژن ها حضوری مجرد و انتزاعی ندارد كه چون «جزیره ای مستقل» رفتار كند. در وضعیت طبیعی، حتی تصور كوچكترین خودكامگی در جزء جزء سلول و طبیعتاً در كل موجود زنده، محلی از اعراب ندارد. قوانین دقیق زیستی با نوعی اقتصاد اصولی فطری حیرت انگیز و مافوق تصور ملازم است كه براساس آن روند «اقتصادگونه» در شرایط طبیعی، یك ژن معین در سلولی خاص از موجودی مشخص، در زمانی ویژه و در رابطه ای تنگاتنگ با كل موجود، امكان فعالیت و بیان می یابد. به راستی اگر در وظایف ژن ها و موجود زنده، قوانین حساب شده و مقصودمندی حاكم نبود (مانند وضعیت سرطانی) و به طور مثال با لجام گسیختگی، در هر زمانی در همه سلول ها، تمام ژن ها به شكل فعال درمی آمدند، بر سر موجود زنده چه می آمد؟ نیز اگر فعالیت و تجلی ژن ها در زمان های نامناسب رخ می داد، چه می شد؟ یا اگر عملكرد ژن ها در سطح نازلی می بود، به نحوی كه پاسخگوی نیازها و مقتضیات سلولی نبود(مانند وضعیت سرطانی) چه؟ و...؟؟ سرانجام كار جاندار به كجا می كشید؟ پاسخ این پرسش های فرضی آن قدر روشن هست كه نیازی به كمترین توضیح یا استدلال ندارد. قدر مسلم در شرایط طبیعی، سلول ها و كل موجود زنده براساس قانونمندی های هدفدار، به نحوی فوق تصور از هرگونه افراط و تفریط، بدكاری، كم كاری و تنبلی، فرصت طلبی، خودكامگی، استفاده های سوء و تجاوز و از این نوع مشابهات به دور است.هر سلول از بخش هایی تشكیل یافته است كه از لحاظ ساختاری و عملكردی با سایر بخش های همان سلول ارتباط تنگاتنگ و پویایی دارد. این واقعیت كلید درك چگونگی عمل ده ها هزار پروتئین را كه ساختار آدمی بر پایه آن بنا شده است، به شدت تسهیل كرده است. به همین دلیل هم هست كه از منظر زیست شناختی در عین كثرت، یكنواختی شگفت انگیزی بین تمام موجودات زنده وجود دارد.
منبع :
متن از elmiran1.mihanblog.com

 






سلول های بنیادی از مغز استخوان تا موی سر

stem Cell
طبقه بندی : ژنتیک و سلولهای بنیادی
سلول بنیادی
سلولهای بنیادی (‏‎(stem Cell‏ سلول های اولیه ای هستند که قادر به ایجاد هر نوع سلولی در بدن هستند. این سلول ها می توانند تحت تأثیر بعضی شرایط فیزیولوژیک یا آزمایشگاهی به سلول هایی با عملکردهای اختصاصی مانند سلول های عضلانی قلب یا سلول های تولیدکننده انسولین در پانکراس و... تبدیل شوند.‏
خصوصیات سلول های بنیادی سلول های بنیادی با دیگر انواع سلول های موجود در بدن متفاوت هستند. از جمله خصوصیات مشترک این سلول ها: ۱) توانایی تکثیر و افزایش تعداد آنها برای مدت طولانی stem cell‏ ها قادربه تقسیم شدن (‏dividing‏) ونوسازی خودشان برای مدت طولانی هستند. پدیده ای که در سلول های عضلانی، خونی و یا عصبی به صورت طبیعی دیده نمی‌شود.اما سلول های بنیادی این عمل را بارها و بارها انجام می دهند. هنگامی که عمل تکثیر برای مدت طولانی اتفاق می افتد آن را ‏proliferation‏ می نامندسلولهای بنیادی (‏‎(stem Cell‏ سلول های اولیه ای هستند که قادر به ایجاد هر نوع سلولی در بدن هستند. این سلول ها می توانند تحت تأثیر بعضی شرایط فیزیولوژیک یا آزمایشگاهی به سلول هایی با عملکردهای اختصاصی مانند سلول های عضلانی قلب یا سلول های تولیدکننده انسولین در پانکراس و... تبدیل شوند.‏
خصوصیات سلول های بنیادی سلول های بنیادی با دیگر انواع سلول های موجود در بدن متفاوت هستند. از جمله خصوصیات مشترک این سلول ها: ۱) توانایی تکثیر و افزایش تعداد آنها برای مدت طولانی stem cell‏ ها قادربه تقسیم شدن (‏dividing‏) ونوسازی خودشان برای مدت طولانی هستند. پدیده ای که در سلول های عضلانی، خونی و یا عصبی به صورت طبیعی دیده نمی‌شود.اما سلول های بنیادی این عمل را بارها و بارها انجام می دهند. هنگامی که عمل تکثیر برای مدت طولانی اتفاق می افتد آن را ‏proliferation‏ می نامند. یک جمعیت آغازگر سلول بنیادی که شروع به ‏proliferation‏ می کند می تواند میلیون‌ها سلول را ایجاد کند، حال اگر این سلول ها نیز به مانند سلول های مادری اولیه غیر تخصصی (‏unspecialized‏) باشند می گویند که این سلول ها قادر به ‏long-term self renewal‏ هستند. ‏ ۲) توانایی تمایز و تبدیل به سلول های تخصص یافته در سال های اخیر تحقیقات زیادی در مورد امکان تبدیل سلول بنیادی مخصوص یک بافت به سلول های تخصصی یک بافت کاملا متفاوت انجام شده است . این فرایند را در اصطلاح ‏plasticity‏ می نامند. برای مثال تبدیل سلول های بنیادی مغز استخوان به نورون ها و یا تبدیل سلول های بنیادی کبدی به سلول های تولید کننده انسولین و یا تبدیل سلول های خون ساز به سلول های عضله قلبی. ‏ این سلول ها پس از دریافت پیام های شیمیایی معین می توانند تمایز حاصل کنند یا به‏‎ ‎سلول های تخصص یافته با عملکردهای خاصی، تبدیل شوند‎. ‎‏عملکرد این سلول ها در بدن به این شکل است که به هنگام اختلال و بیماری، تکثیر پیدا کرده و سلول‏‎ ‎های جدیدی به بافت ارائه می کنند که اساس سلول های درمانی را تشکیل می دهد.‏ فرایندی که در آن سلول های غیرتخصصی به سلول های تخصصی یک بافت خاص تبدیل می شوند را تمایز( ‏differentiation‏) می نامند.‏ این پدیده تحت تاثیر ‏signalهای داخلی و خارجی قرار می گیرد که بخش مهمی از تحقیقات امروزه دانشمندان را به خود معطوف کرده است.‏Internal signals‏ آن دسته از علائمی هستند که توسط ژن ها کنترل می شود و در واقع به اطلاعاتی گفته می شود که خصوصیات و عملکرد ساختاری یک سلول را با کد کردن اطلاعات لازم در یک زنجیره ‏DNA‏ تعیین می کند.‏ اما منظور از ‏external signals‏ علائمی است که منشا خارج سلولی دارند و شامل مواد شیمیایی ترشح شده، تماس فیزیکی با سلول های مجاور و مولکول های مخصوص در محیط میکروسکپی اطراف سلول( ‏‎ microenvironment‎‏) هستند.‏‎ ‎سلولهای بنیادی خود بر دو نوع هستند: ▪ سلولهای بنیادی جنینی ▪ سلولهای بنیادی بالغ
در سال ۱۹۶۰ محققان کشف کردند که مغز استخوان دارای حداقل دو نوع سلول بنیادی است : سلول های بنیادی خون ساز( که انواع سلول های خونی را در بدن می سازند) و سلول های استرومال( که می توانند بافت های غضروف، استخوان، چربی و بافت های همبندی فیبروز را در بدن بسازند). در اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی، دانشمندان توانستند سلول های بنیادی را از جنین ابتدایی موش جدا کنند. بیشتراین دانشمندان معتقد بودند که سلول های عصبی جدید در مغز افراد بالغ نمی تواند تولید شود تا اینکه در سال ۱۹۹۰ دانشمندان توافق کردند که مغز بالغین شامل سلول های بنیادی است که قادر به تولید سه نوع اصلی سلول های مغزی ( که شامل آستروسیت ها، الیگودندروسیت ها (سلول های غیرعصبی) ، نورون ها (ســلول هـای عصـبی)) است. ‏ سلول های بنیادی افراد بالغ ‏‎(stem cell adult)‎‏ در ارگان ها و بافت های زیادی از بدن جدا شده اند، اما نکته مهم این است که تعداد بسیار محدودی از این سلول ها در هر بافت وجود دارد که در منطقه خاصی از آن بافت برای سالها ساکن باقی مانده و با ظهور بیماری یا آسیب بافتی فعال می شوند.‏ بافت هایی که سلول های بنیادی بالغین در آنها یافت می شوند عبارتند از: مغز استخوان، خون محیطی، مغز، عروق خونی، پالپ دندان، عضله اسکلتی، پوست، کبد، پانکراس، قرنیه، شبکیه، سیستم گوارش.‏ ‏در سال ۱۹۹۸دانشمندان موفق به جدا کردن سلول های بنیادی جنینی انسان و رشد آنها در محیط آزمایشگاه شدند و این سلول ها را سلول های بنیادی جنینی انسان نامیدند. این سلول ها همانطور که از نامشان پیداست از جنین های ۳ تا ۵ روزه که از تخمک های آزمایشگاهی بارور می شوند به دست می آیند و در محیط های اختصاصی کشت داده می شوند. ‏ جنین ۳ تا ۵ روزه را بلاستوسیست می‌نامند. یک بلاستوسیست توده ای متشکل از ۱۰۰ سلول و یا بیشتر است. سلول های بنیادی سلول های درونی یک بلاستوسیست هستند که در نهایت به یک سلول ، بافت و یا اندام درون بدن تبدیل می‌شوند. دانشمندان سلول های بنیادی را از بلاستوسیست جدا کرده و آنها را درون ظرف پتری دیش در آزمایشگاه کشت می‌دهند. پس از آنکه سلول ها چندین بار تکثیر شدند و میزان آنها از گنجایش ظرف کشت فراتر رفت آنها را از آن ظرف برداشته و درون چندین ظرف قرار می‌دهند به این کار اصطلاحا" پاساژ گفته می‌شود. سلولهای بنیادی جنینی که چندین ماه بدون ایجاد تمایز پرورش یافته‌اند خط سلول بنیادی ‏‎(cell line)‎نامیده می‌شوند.‏ کار با سلول های بنیادی بالغ سخت‌تر است. زیرا استخراج و کشت آنها نسبت به سلول های بنیادی جنینی دشوارتر است. با این وجود یکی از موانع موجود برای استفاده از سلول های بنیادی جنینی، پس زدن آن ها توسط سیستم ایمنی است. اگر سلول های بنیادی جنینی اهدا شده به یک بیمار تزریق شوند ممکن است سیستم ایمنی بدن بیمار این سلول ها را مهاجمان خارجی تلقی کرده و به آنها حمله کند. اما استفاده از سلولهای بنیادی بالغ تا حدودی از این مشکل می‌کاهد. زیرا سیستم ایمنی بدن بیمار سلولهای بنیادی خود بیمار را پس نمی‌زند. سلول های بنیادی بر اساس توانایی تکثیر و تمایز به انواع زیر تقسیم می شوند:‏‎ ‎۱) سلول های بنیادی‎ TOTIPOTENT ‎یا همه توانی:‏‎ ‎این سلول ها می توانند به هر نوع سلولی در بدن تغییر پیدا کرده و تبدیل شوند.از جمله این سلول ها‎ ‎تخمک بارور شده یا سلول های تولید شده در‎ ‎تقسیمات یک تخمک بارور شده می باشد.‏ ۲) سلول های بنیادی‎ PLURIPOTENT ‎یا پرتوانی‎: ‎این سلول ها که از سلول های بنیادی رویان منشا می گیرند، حدود ۴ روز پس از لقاح‏‎ ‎به وجود می آیند و می توانند به هر نوع سلولی به جز سلول های بنیادی همه توانی و‎ ‎سلول های جفت تبدیل شده و تمایز حاصل کنند‎. ‎۳) سلول های بنیادی‎ MULTIPOTENT ‎یا چند توانی‎ : ‎این سلول ها از سلول های بنیادی پرتوانی منشا می گیرند و سلول های تخصص یافته از آنها ناشی‎ ‎می شوند. برای مثال سلول های بنیادی خون ساز که در مغز استخوان وجود دارند می توانند به همه‏‎ ‎انواع سلول موجود در خون تبدیل می شوند‎;‎‏ مثل گلبول قرمز، گلبول سفید و پلاکت . یا‏‎ ‎سلول های بنیادی عصبی که می توانند به سلول های عصبی و سلول های حمایت کننده عصبی‎ ‎تبدیل شوند.‏ ۴) سلول های بنیادی‎ UNIPOTENT ‎یا تک توانی‎ : ‎این نوع سلول ها می توانند فقط به یک نوع سلول تبدیل شده و آن را تولید کنند.‏ ● کاربرد سلول های بنیادی از سلول های بنیادی می‌توان برای بازسازی سلول ها یا بافت هایی استفاده کرد که بر اثر بیماری یا جراحت صدمه یافته اند. این نوع درمان به درمان سلولی معروف است. یکی از کاربردهای بالقوه این شیوه درمان ، تزریق سلول های بنیادی جنینی در قلب برای بازسازی سلول هایی است که بر اثر حمله قلبی صدمه دیده‌اند. ‏ توصیه می‌شود برای افرادی که در مراحل وخیم بیماری قلبی بوده و در انتظار دریافت قلب پیوندی به‌سر می‌برند، در کنار تجویز داروهای سرکوب‌کننده سیستم ایمنی، از روش پیوند سلول‌های بندناف به‌عنوان یک روش کمکی استفاده کرد. بر این اساس، این ایده در دنیا مطرح شده است که نمونه سلول‌های بندناف هر شخص در ابتدای تولد گرفته و برای سال‌های بعد برای خود فرد ذخیره شود. با این عمل، بیمار شانس بیشتری برای زنده ماندن تا زمان دریافت قلب را خواهد داشت. این روش به‌ویژه در بیماران کهنسال که سلول‌های بنیادی مغز استخوان آنها برای پیوند کافی نیست، از اهمیت بالاتری برخوردار است. از این‌رو، امروزه در اغلب کشورها بانک‌های ویژه‌ای برای جداسازی و نگهداری سلول‌های بنیادی بندناف نوزادان تاسیس شده است.‏ از سلول های بنیادی می‌توان برای بازسازی سلول های مغزی بیماران مبتلا به پارکینسون استفاده کرد. این بیماران فاقد سلول هایی هستند که ناقل عصبی موسوم به دوپامین را تولید می‌کنند. بدون وجود این پیک شیمیایی حرکت بیماران مبتلا به پارکینسون نامنظم و منقطع است و این افراد از لرزش های غیر قابل کنترل رنج می‌برند. در تحقیقات انجام شده روی موش ها پژوهشگران سلول های بنیادی جنینی را در مغز موش های مبتلا به بیماری پارکینسون تزریق کردند و شاهد آن بودند که سلول های بنیادی ، موش ها را بهبود بخشیدند. دانشمندان امیدوارند که روزی بتوانند این موفقیت خود را در انسانهای مبتلا به پارکینسون هم تکرار کنند. ‏ با استفاده از سلول های بنیادی می‌توان یک اندام کامل را در آزمایشگاه پرورش داده و آن را جایگزین اندامی کنند که بر اثر بیماری آسیب دیده است. برای این کار باید نوعی چارچوب از جنس پلیمر زیست تجزیه پذیر را به شکل اندام مورد نظر بسازند و سپس آن را با سلول‌های بنیادی جنینی یا بالغ بارور سازند. پس از آن عوامل رشد(‏growth factor‏) مخصوص آن اندام افزوده می‌شوند تا پرورش اندام را تحت کنترل و هدایت درآورند.‏ پس از آنکه چارچوب با بافت خاص آن اندام پوشیده شد آن را به بیمار پیوند می‌زنند. با به وجود آمدن بافت از سلول های بنیادی چارچوب تجزیه شده و در نهایت یک گوش ، کبد یا هر اندام دیگر باقی خواهد ماند. برای مثال، در حال حاضر اگر بیماری دچار سرطان کبد باشد، جراح مجبور است برای جلوگیری از انتشار سرطان (متاستاز) به بخش‌های دیگر بدن، بخش سرطانی کبد را نابود کند. برای این منظور معمولاً طی دو عمل جراحی همزمان، خون ناحیه سرطانی کبد را قطع می‌کنند تا بافت سرطانی به تدریج نابود شود. در عین حال چون بخش باقیمانده کبد باید بتواند وظایف کل کبد را به عهده گیرد، لازم است تا این اعمال جراحی به نحوی انجام شود که بخش سالم باقیمانده، فرصت تکثیر را پیدا کند و در نهایت عملکرد کبد کامل را ایفا کند. برای این منظور، حداقل ۶ هفته زمان لازم است تا بخش باقیمانده و سالم کبد تکثیر شود. اما پیوند سلول‌های بنیادی بخش سالم کبد، این مدت زمان به ۲ هفته کاهش می‌یابد. با این کار نه تنها کبد فرد بیمار در مدت زمان کمتری ترمیم می‌شود، بلکه با خارج کردن سریع‌تر بخش سرطانی از بدن، احتمال بروز متاستاز و دست‌اندازی سرطان به بخش‌های دیگر بدن فرد نیز کاهش می‌یابد.‏ از جمله کاربردهای دیگر سلول های بنیادی، جایگزینی سلول های از بین رفته انسولین ساز در دیابت نوع ۱ است. از لحاظ تئوری سلول های بنیادی جنینی را می توان در خارج بدن کشت داد و آنها را با استفاده از روش های مختلفی از جمله استفاده از "فاکتورهای رشد" به سلول‌های انسولین ساز تبدیل کرد و وقتی مقدار کافی از این سلول ها در دسترس باشد می توان از آنها برای درمان هر فرد دیابتی که نیاز به این سلول ها داشته باشد استفاده کرد. همچنین می توان این سلول ها را با دستکاری ژنتیکی در برابر سیستم ایمنی شخص گیرنده و رد پیوند مقاوم کرد، کاری که در مورد سلول های بنیادی بالغ امکان پذیر نیست. این امکان نیز وجود دارد تا با قرار دادن این سلول ها در یک ماده غیر ایمنی زا کاری کرد که از رد شدن آنها توسط دستگاه ایمنی جلوگیری شود و دیگر نیازی به استفاده از داروهای ضد رد پیوند نباشد.‏ ‏در یکی از تحقیقات جالب که به تازگی در باره سلول های بنیادی در افراد بالغ صورت گرفت نشان داده شد که اگر سلول های بنیادی موجود در دیواره مجاری غدد لوزالمعده در بالغین در محیط آزمایشگاه کشت داده شوند می توان با تحریک آنها، یک توده سلولی درست کرد که نه تنها قادر به ترشح انسولین است بلکه قادر است تا میزان ترشح را براساس قند خون محیط کم یا زیاد کند، کاری که برای موفق بودن پیوند بسیار ضروری و حیاتی است.
منبع :
معمای پیچیده بدن خود را بشناسید
مغز انسان

طبقه بندی : مغز و اعصاب
مغز انسان
علاقه انسان ها به داشتن اطلاعاتی در مورد مغز و نحوه عملکرد آن به سالها پیش باز می گردد .امروزه شواهد بسیاری وجود دارد که ثابت می کند هزاران سال قبل در کشورهایی نظیر مصر و یونان کنکاش و تحقیقات زیادی در مورد مغز انسان صورت گرفته است . این ارگان پیچیده و شگفت انگیز همیشه برای پژوهشگران و دانشمندان سوژه جالب و بحث برانگیزی بوده است .در این مقاله سعی شده تا به شیوه بسیار ساده و قابل فهمی ، چگونگی رشد و تکامل مغز و نوع کارکرد آن در مراحل مختلف زندگی از ابتدای پیدایش سلول های مغزی تا زمان پیری شرح داده شود. بسیاری از دانشمندان و کارشناسان امور روان شناسی عقیده دارند که با دانستن اطلاعات مفید و ضروری در مورد مغز انسان و نحوه عملکرد آن ، می توان برای بسیاری از بیماری ها و ناهنجاری ها و اختلالات روانی توجیه مناسب و در خوری ارائه داد علاقه انسان ها به داشتن اطلاعاتی در مورد مغز و نحوه عملکرد آن به سالها پیش باز می گردد .امروزه شواهد بسیاری وجود دارد که ثابت می کند هزاران سال قبل در کشورهایی نظیر مصر و یونان کنکاش و تحقیقات زیادی در مورد مغز انسان صورت گرفته است . این ارگان پیچیده و شگفت انگیز همیشه برای پژوهشگران و دانشمندان سوژه جالب و بحث برانگیزی بوده است .در این مقاله سعی شده تا به شیوه بسیار ساده و قابل فهمی ، چگونگی رشد و تکامل مغز و نوع کارکرد آن در مراحل مختلف زندگی از ابتدای پیدایش سلول های مغزی تا زمان پیری شرح داده شود. بسیاری از دانشمندان و کارشناسان امور روان شناسی عقیده دارند که با دانستن اطلاعات مفید و ضروری در مورد مغز انسان و نحوه عملکرد آن ، می توان برای بسیاری از بیماری ها و ناهنجاری ها و اختلالات روانی توجیه مناسب و در خوری ارائه داد.
مغز جنین انسان مغز جنین و نوزاد تازه متولد شده به عقیده دانشمندان یک معمای پر رمز و راز است که به تازگی تلاشهای زیادی جهت پرده برداشتن از این رازهای پرابهام صورت گرفته است . شروع این معمای پیچیده در رحم مادر است.تنها چهار هفته بعد از لقاح و بارورشدن تخم ، نخستین سلولهای مغزی یعنی نورون ها ، به میزان شگفت انگیز و حیرت آوری ( حدود ۲۵۰ هزار نورون در هر دقیقه ) شروع به رشد و تکثیر می کنند.میلیونها سلول مغزی شروع به برقراری ارتباط با یکدیگر کرده و بدین ترتیب میلیاردها میلیارد ارتباط میان سلولهای مغزی ایجاد می شود. جال اینکه هر سلول مغزی دقیقا در جای مناسب خود قرارمی گیرد و تمامی ارتباطات و پیوند میان نورون ها با دقت و سازماندهی شده می باشند.در این مجموعه عجیب و خارق العاده هیچ چیز اتفاقی یا تصادفی صورت نمی گیرد گویی تشکیل مغز و پیوند سلولهای مغزی یک برنامه کاملا از پیش طراحی شده و منظم می باشد. چشمان نوزاد تازه متولد شده و قشر مخ در ناحیه بصری و بینایی بعد از تولد نوزاد هم رشد می کند بنابراین پاسخ به محرک های گوناگون از طریق چشمها نشان می دهد که قشر مخ در حال تکامل و رشد است.به عقیده پزشکان چنانچه نوزادی با دید غیرعادی به دنیا بیاید و نتواند نسبت به محرک های محیطی از طریق چشمان خود به خوبی پاسخ دهد، می بایست از نظر مغزی مورد بررسی کامل قرار بگیرد.
مغز کودکان مغز انسان در سنین کودکی مانند یک موتور بسیار فعال آماده یادگیری است . یک کودک ابتدا می آموزد که چهار دست و پا حرکت کند، سپس راه برود و سرانجام دویدن را می آموزد، در همین سنین مغز انسان به او دستور می دهد که فکر کند ، از عقل و شعور خود بهره ببرد، به اطراف توجه کند ، به خاطر بسپارد و بیاموزد .اما به عقیده روان شناسان مغز یک کودک در یادگیری زبان به طور شگفت انگیزی عمل می کند. در سنین بزرگسالی مرکز تکلم و یادگیری زبان در نیمه چپ مغز است ، اما مغز کودکان کمتر تخصصی شده و در واقع هنوز قسمت های مختلف آن به فاکتور های متفاوت مربوط نمی شود و تمام قسمتهای مغز یک کودک یکساله برای یادگیری زبان و تکلک فرمان می دهد نه فقط سمت چپ مغز اما کم کم و با بالا رفتن سن یادگیری زبان به سمت چپ مغز منحصر می شود . حال چنانچه به هر دلیلی مغز انسان در دوران کودکی تحت تاثیر یک بیماری خاص قرار بگیرد ، تاثیرات مخربی بر رشد مغز و نحوه عملکرد آن می گذارد.مانند آنچه که در بیماری صرع روی می دهد.
مغز نوجوانان و جوانان هنگامی که مغز یک انسان بالغ در سنین نوجوانی مورد بررسی قرار می گیرد ، راز و رمز ، پیچیدگی ، افکار بکر و دست نخورده ، هیجانات و در کنار همه اینها یاس و ناامیدی نیز یافت می شود . در این سنین هورمون های مختلفی در مغز انسان ترشح می شود که بر کل سیستم بدن انسان تاثیر گذارند. در این سن قشر پیشین مخ که مرکز استدلال و کنترل میل و هوس است ، همچنان در حال پیشرفت و تکامل است .به همین دلیل سن نوجوانی ،سن غلیان احساسات و عواطف و استدلال های بی منطق و نادرست است. نکته جالبی که توجه پژوهشگران و دانشمندان را به خود جلب کرده است مساله خواب در سنین نوجوانی است که اکثر نوجوانان با آن مشکل دارند .مثلا این که شبها نمی توانند خوب بخوابند و صبحها به سختی از خواب بیدار می شوند.این مساله قطعا با مغز و نحوه عملکرد آن در این سن و یا تاثیر هورمون های مختلف بر آن درارتباط است و دانشمندان در پی یافتن جوابی برای این سوالات هستند.یکی از مهمترین اختلالات مغزی و روانی که معمولا افراد بالای ۱۲ سال را تهدید می کند اسکیزوفرنی است که به جنون جوانی نیز شهرت دارد.
مغز بزرگسالان مغز بزرگسالان یک نمونه کامل از نیروی عقلانی و فهم و هوش انسانی است . علاوه بر تفکر و تعقل احساسات نیز بطور عمده توسط مغز کنترل می شوند. بیان احساسات و تعقل یک واکنش و تبادل حیاتی و مهم وجود دارد .همه ما می دانیم عملکرد نادرست مغز می تواند باعث بروز درد در نواحی مختلف بدن ، گریه ، افسردگی ، استرس ، ضعف و ناتوانی احساسی شود .ضمنا مغز به روی کنشها و واکنش های احساسی و عاطفی نیز تاثیر مثبت دارد. مانند خنده ، هیجان ، شادی و عشق ، دانشمندان توانسته اند بخشی از مغز را که باعث خنده می شود به دقت مشخص کنند.بسیاری گمان می کردند که احساسات و عواطف ناملموس و غیر قابل درک هستند ، اما امروزه با بررسی مغز افراد بزرگسال ثابت شده است که مرکز احساسات و عواطف مختلف در مغز کاملا مشخص است و این کیفیت ها غیر قابل لمس و نامحسوس نیستند. سیستم مغز به گونه ای عمل می کند که ما حس پنجگانه لامسه ، بویایی ،شنوایی و چشایی و بینایی را به طور کامل حس کرده و درک می کنیم .اما هیچ فکر کرده اید که زندگی ما انسان ها بدون احساسات و عواطف ، بی معنی و پوچ خواهد بود! عملکرد مغز در این میان بسیار مهم و حیاتی است .
مغز افراد سالخورده و پیر مغز انسان تا آخرین سالهای عمر و در سنین پیری می تواند به خوبی کار کرده و عملکرد مطلوبی داشته باشد .دانشمندان دریافته اند که مغز انسان حتی در سنین ۸۰ تا ۷۰ سالگی هم می تواند به ساختن نورون های جدید ادامه دهد .بر خلاف برخی تصوراتی که در گذشته وجود داشت مبنی بر این که با افزایش سن و پیر شدن انسان تعداد زیادی از سلولهای مغز تحلیل می روند. این در حالی است که اخیرا ثابت شده است که با افزایش سن مغز انسان همچنان فعال است و حتی دانایی و تعقل و قدرت اندیشیدن نیز بیشتر از گذشته می شود. با این حال بیماریها ی مغزی ای وجود دارند که با بالا رفتن سن و پیر شدن بیشتر خود را نشان می دهند مانند الزایمر و زوال عقل .اما دانشمندان امیدوارند که با انجام مطالعات بیشتر بر روی این سیستم پیچیده و خارق العاده راه حل هایی برای پیشگیری از ابتلا به این قبیل بیماریهای مغزی دریابند.
منبع :
متن از elmiran1.blogfa.com






Admin Logo
themebox Logo