مقاله در باره اسید دی اکسی ریبونوکلئدیک یا DNA

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

اسید دی اکسی ریبونوکلئدیک یا DNA

DNA مولکولی است که دارای تمام اطلاعات برای زندگی است DNA حاوی کلیدی برای هر یکتایی مشخص است . در سطح کوچک ، DNA بصورت یک مارپیچ دوبل (مضائف) سازمان داده می شود که بارها پیچیده می شود تا اجازه انطباق در یک فضای فشرده را بدهد . در انسانها تمام DNA در داخل 46 مولکول مجزا موسوم به کروموزوم قرار می گیرد . این کروموزوم ها هرکدام دارای هزاران ژن هستند و هر ژن نحوه ایجاد یک پروئین خاص لازم برای عمل سلولی را مشخص می کند . DNA اطلاعات ژنتیک را با استفاده از نوکلئوتیدها حفظ می کنند . شبیه به یک اثر انگشت توالی DNA ما را بصورت فردی متمایز معین می کند .

علوم قضایی و DNA :

محققان جنایی تحلیل DNA را به عنوان مهمترین پیشرفت در جنایات جنگی معرفی کرده اند (پس از اثر انگشت) آزمایشات DNA در بررسی های جنایی به سرعت در طول سالها رشد کرده است . تحلیل DNA متکی بر خصوصیت اصلی DNA است . یعنی ترکیب بندی مانند سلولهای یک فرد یکسان است . دانشمندان قضایی بررسی توالی های ژنتیک موسوم به علامت گذارها تمرکز می کنند که آرایش اطلاعات ژنتیک آن بسیار متغیر است و برای هر فرد منحصر است . دانشمندان قضایی تمایل دارند تا هفت علامتگذار را آزمایش کنند که حاوی هزاران زوج باز است . این هفت علامت گذار پروفیل ژنتیک را تشکیل می دهند که در تحلیل های قضایی به کار می روند . متخصصان در جستجوی انطباق های بین DNA خارج شده از خون یا نمونه های بافت باقی مانده در صحنه یک جنایت است و DNA از نمونه های خود شخص مضنون گرفته می شود . مانند اثر انگشت که توسط کاراگاهان و آزمایشگاههای پلیس استفاده می شوند . در طی اوایل دهه 1900 هر شخص دارای یک DNA منحصر بوده است . DNA برای هر سلول بافت و اندام یک شخص یکسان است و نمی تواند توسط هر نوع روشی تغییر داده شود . در نتیجه DNA به سرعت روش اصلی برای تعیین هویت و تمایز بین افراد انسان است .

DNA چگونه کار می کند ؟

Souther n Blot راهی برای تحلیل الگوهای ژنتیک است که در DNA یک

شخص ظاهر می گردد .

1-جدا کردن DNA مورد سوال از بقیه ماده سلولی در هسته و می تواند به طور شیمیائی یا استفاده از یک ماده پاک کننده برای شستشوی ماده اضافی از DNA یا به طور مکانیکی توسط بکار بردن یک مقدار زیاد فشار برای بیرون راندن آن صورت می گیرد .

2-بریدن DNA به چندین قطعه از اندازه های مختلف : این کار توسط استفاده از یک یا چند آنزیم محدودیت انجام می شود.

3-ذخیره کردن قطعات DNA فرایندی که توسط آن جدایش اندازه «بخش بندی اندازه» انجام می شود . موسوم به الکتروفورلیس ژل می باشد . DNA بهداخل یک ژل ریخته می شود مثل آگاروز و یک بار الکتریکی برای ژل بکار می رود ، دارای بار مثبت در پائین و بار منفی در بالا است . چون DNA دارای بار منفی است قطعات DNA بطرف پائین ژل جذب خواهد شد . قطعات کوچکتر می توانند سریعتر حرکت کنند و بنابراین به طرف پائین می

پاورپوینت کامل و جامع با عنوان علم ژنتیک در 131 اسلاید

آفرینش شناسی یا ژن‌شناسی یا ژنتیک (از کلمهٔ یونانی Genno به معنای آفرینش دادن) بخشی از دانش زیست‌شناسی است که به وراثتو تفاوتهای جانداران می‌پردازد. بوسیله قوانین و مفاهیم موجود در این علم می‌توانیم به همانندی یا ناهمانندی دو اندامگان نسبت به یکدیگر پی ببریم و بدانیم که چگونه و چرا چنین همانندی یا ناهمانندی در داخل یک جامعه گیاهی و یا جامعه جانوری، بوجود آمده‌است. دانش ژن‌شناسی، دانش جابجایی داده‌های زیستی از یک یاخته به یاخته‌ای دیگر و یا از پدر و مادر به نوزاد و نسلهای آینده می‌باشد. ژن‌شناسی با چگونگی این جابجایی‌ها که باعث نشانگانها، دگرگونی‌ها و همانندی‌ها در اندامگان‌ها می‌باشد، سر و کار دارد. دانش ژن‌شناسی به سرشت فیزیکی و شیمیایی این داده‌ها نیز می‌پردازد.

تاریخچه

دانش زیست‌شناسی، هرچند از کهنترین دانش‌هایی بوده که بشر به آن توجه داشته‌است. اما از حدود یک صدهٔ پیش از این دانش زیرشاخهٔ تازه‌ای پدید آمد که آن را ژنتیک نامیدند و انقلابی در دانش زیست‌شناسی بوجود آورد. در سدهٔ هجدهم، گروهی از پژوهشگران بر آن شدند که چگونگی جابجایی برخی صفتها و ویژگیها را از نسلی به نسل دیگر بررسی کنند. از این ویژگیها به عنوان ویژگیهای ارثی یاد می‌شود. به دو دلیل مهم که یکی گزینش ویژگیهای نامناسب و دیگری نداشتن آگاهی کافی در زمینه ریاضیات بود، به نتیجه‌ای نرسیدند.

 جدولی برای نمایش آزمایش مندل

نخستین کسی که توانست قانون‌های حاکم بر انتقال صفتهای ارثی را شناسایی کند، کشیشی اتریشی به نام گرگور مندل بود که در سال ۱۸۶۵ این قانون‌ها را که نتیجهٔ آزمایش‌هایش روی گیاه نخود فرنگی بود، ارائه کرد. اما متأسفانه جامعه علمی آن زمان به دیدگاه‌ها و کشفهای او اهمیت چندانی نداد و نتیجهٔ کارهای مندل به دست فراموشی سپرده شد. در سال ۱۹۰۰ میلادی کشف دوبارهٔ همان قانون‌ها، توسط درویس، شرماک و کورنز باعث شد که دیدگاه‌های مندل به گونه‌ای جدی‌تر مورد توجه و پذیرش قرار گیرد. هم اینک، مندل به عنوان «پدر دانش ژنتیک» شناخته می‌شود.

در سال ۱۹۵۳ با کشف ساختمان جایگاه ژن‌ها از سوی جیمز واتسون و فرانسیس کریک، رشته‌ای نو در دانش زیست‌شناسی بوجود آمد کهزیست‌شناسی مولکولی نام گرفت. با گذشت حدود یک صده از کشفهای مندل در سالهای ۱۹۷۱ و ۱۹۷۳ در رشته زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک، که اولی به بررسی ساختمان و چگونگی کارکرد ژن‌ها و دومی به بررسی بیماریهای ژنتیک و پیدا کردن درمانی برای آنها می‌پرداخت، این دو رشته با هم درآمیختند و رشته‌ای به نام مهندسی ژنتیک را پدیدآوردند که طی اندک زمانی توانست در رشته‌های گوناگون دیگری مانند پزشکی، صنعت، کشاورزی، و... بسیار اثرگذار باشد. پژوهش‌های ژنتیکی همچنین به سهم خود موجب شده‌است که آدمی به جهان و دنیای پیرامون خود، بصیرت به مراتب بیشتری پیدا کرده و نگاهی نو بر خویش بیندازد. تمام ویژگی‌های فیزیکی ما و تمام موجودات زنده‌ای که روی زمین زیست می‌کنند تحت نفوذ و متأثر از DNA موجود در سلول یا تغییرات ژنتیکی است که اتفاقی یا اجباری در ناحیه‌ای از ژنوم به وقوع می‌پیوندد. در این تغییرات معمولاً یک یا چند باز زنجیره اسید نوکلئیک تعویض شده و اطلاعات ژنتیکی ژنوم تغییر می‌کند و بطور پایدار به نسلهای بعدی منتقل می‌گردد. از این رو استفاده از این دانش گسترده شده است بطوریکه یکی از عرصه‌های کاربردی این علم تعیین نسبتهای خویشاوندی و شناسایی افراد و تعیین دودمان و نیای ژنتیکی انسانهاست.

امروزه موضوع تعیین هویت ژنتیکی از حیث موضوعات قضایی نیز مورد توجه زیاد قرار گرفته است. تعیین هویت ژنتیکی با روش‌های مولکولی انگشت نگاریDNA Finger Printing) (DNA با اهداف مختلف در سراسر جهان مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. در این روش می‌توان از شاخصهای مولکولی نظیر تکرارهای پشت سر هم کوتاه(STRs)، DNA میتوکندری، چندشکلی‌های تک نوکلئوتیدی(SNPs) در سطح کروموزوم Y و سایر کروموزوم‌ها استفاده کرد. از DNA میتوکندری برای ردیابی ژنتیکی نیای مادری و از مطالعه ژنتیکی کروموزوم Y هر فرد به نیای پدری دست خواهیم یافت. همچنین در بررسیهای باستانی خصوصیات ویژه‌ای همچون وجود ارتباط معنادار بین SNPs مورد بررسی قرار می‌گیرد تا بتوان یک نمونه مورد مطالعه را در گروه خاصی که هاپلوگروپ نام دارد قرار دهند. هاپلوگروپ در واقع دسته‌ای از هاپلوتایپ‌های نزدیک به یکدیگر می‌باشد که جهشهایی را از نیای مشترک خود در بردارند. هاپلوتایپها نیز مجموعه‌ای از SNPs در یک توالی نوکلئوتیدی می‌باشند که با یکدیگر به نسل بعد انتقال می‌یابند.

از DNA میتوکندری برای شناسایی اعضای خانواده سلطنتی نیکولاس دوم نیز استفاده شده است. در سال ۱۹۹۱ چندین مجموعه از استخوانها در یک گور دسته جمعی در روسیه کشف شدند که اعتقاد بر این بود متعلق به نیکولاس دوم، همسرش (سارینا) و ۳ تن از دخترهایش می‌باشند. با وجود اینکه ۷۰ سال از عمر استخوانها می‌گذشت اما بررسی توالی tDNA میتوکندری بسیار کارآمد بود. توالی کاملاً مشابهی از ژنوم mtDNA بین سارینا، سه دخترش و پادشاه فیلیپ (پادشاه انگلستان) که در زمان بررسی در قید حیات بود و از نظر نسبی مادربزرگ مادریش خواهر سارینا بود مشاهده شد.

تقسیم‌بندی دانش ژنتیک آزمایش مورگان

ژنتیک را می‌توان به هفت گروه تقسیم‌بندی کرد:

ژنتیک مندلژنتیک جمعیتژنتیک مولکولیژنتیک بالینیژنتیک رفتاریژنتیک اصلاح دامژنتیک پزشکی

فهرست مطالب:

ژن چیست؟

ژن ها و کروموزوم ها

متابولیزم DNA

متابولیزم RNA

متابولیزم پروتئین

تاریخچه ژنتیک

تقسیم بندی علم ژنتیک

مقدمه

Gene Expression

همانند سازی ژن در PCR

بیان ژن

تفاوت تکثیر ژن در سلول و آزمایشگاه

روشهای اندازه گیری بیان ژن

روش نیمه کمی

مقدمه ای بر PCR

کاربرد PCR

انواع PCR

RT-PCR

Nested-PCR

Multiplex-PCR

ARMS-PCR

HDP

تخلیص RNA

تبدیل RNA به cDNA

دلایل تبدیل mRNA به cDNA

اجزای مورد نیاز در PCR

Template DNA

مراحل دستگاه PCR

و...

مقاله درباره.. DNA جای‏گزینى براى سیلیکون‏

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

DNA جای‏گزینى براى سیلیکون‏ مطابق قانون مور (1(Moor Law هر 18 ماه، تعداد قطعات الکترونیکى موجود در تراشه‏هاى کامپیوترى (Chip) دو برابر می‏شود و سرعت نیز چند برابر افزایش می‏یابد. از طرفى هر روز شاهد کوچک‏تر شدن وسایل الکترونیکى هستیم؛ اما بالاخره سرعت فیزیکى و کوچک‏سازى براى ریزپردازنده‏هاى (Microprocessor) سیلیکونى (نیمه‏هادى به کار رفته در ساخت مدارهاى الکترونیکى) به پایان خواهد رسید؛ به طورى که از نظر ساخت کارخانه‏اى با مشکلروبه‏رو خواهیم شد. تراشه‏سازان، سال‏هاست که به دنبال جای‏گزینى براى سیلیکون هستند که این جای‏گزینى، همان مولکول DNA موجود در سلول‏هاى ارگانیسم زنده است؛ منبعى فراوان و ارزان که بر خلاف مواد سمى ریزپردازنده‏هاى رایج، از نظر مسائل زیست محیطى، منبعى پاک محسوب می‏شود. از طرفى مطابق نظریه دانیل ایلى، مولکول DNA همانند یک سیم مولکولى، هادى جریانالکترون‏هاست. DNA چیست و چه ارتباطى با سیستم‏هاى کامپیوترى دارد؟ همان گونه که اشاره شد، آدلمان، ریاضی‏دان و دانشمند علوم کامپیوتر، با مطالعه کتاب بیولوژىمولکولى واتسون و بررسى ساختار DNA در مدل واتسون - کریک (آوریل‏1953م.) توانست به عمل‏کرد مشابه مولکول DNA و سیستم‏هاى کامپیوترى پى ببرد. نکات برجسته مدل واتسون - کریک را در عبارات زیر می‏توان خلاصه کرد: 1. مولکول 2 DNA مارپیچى دوگانه است و براى تجسم این مارپیچ، «ستون فقرات» متناوبى از گروه‏هاى فسفات و قند را در نظر بگیرید که حول یک استوانه فرضى بلند، پیچیده شده باشد؛ این یکى از رشته‏هاى مارپیچ دوگانه است. در مارپیچ DNA، دو رشته وجود دارد که توسط بازهایى که بیرون از رشته‏ها به سمت مولکول قرار دارند، با تشکیل پیوندهاى شیمیایى ضعیف یکدیگر را نگه می‏دارند. 2. در DNA، چهار نوع نوکلئوتید (واحد ساختارى DNA)وجود دارد که عبارتند از آدنین(A)، تیمین(T)، سیتوزین(C) وگوانین(G). بر طبق مدل مذکور، میزان آدنین و تیمین برابر است؛ زیرا بازهاى آدنین در یکى از دو رشته،همیشه به تیمین رشته مقابل می‏پیوندد. به طور مشابهى میزان گوانین با سیتوزین نیزبرابر است؛ زیرا دو باز در مولکول DNA، همواره به هم پیوند می‏خورند. از این‏رو، اگر دو رشتهمولکول DNA با شکستن پیوندهاى بین بازها جدا شوند، هر رشته تمام اطلاعات لازم جهت سنتز رشته مقابل را فراهم می‏کند. توانایى خود همانندسازى DNA، قابلیتى است که هر مولکول فرضى به عنوان ماده ژنتیکى باید آن را داشته باشد. DNA نیز این گونه است؛ به طورى که با جدا شدن هر دو رشته مارپیچ از هم و سپس الگو قرار دادن هر رشته براى سنتز رشته جدید، همانندسازى می‏کند. مهم‏تر این‏که مدل واتسون - کریک نشان داد که اطلاعات ژنتیکى به نحوى در ردیف بازهاى مولکول DNA رمزشده است؛ درست و همانند آن چه که در کامپیوترها اتفاق می‏افتد؛ یعنى ذخیرهداده‏ها به صورت رشته‏هاى دودویى (Binary) متشکل از دو رقم 0 و 1 می‏باشد. یک رقم دودویى، بیت (Bit) خوانده می‏شود. اطلاعات در کامپیوترهاى دیجیتال، به وسیله گروه‏هایى از بیت نشان داده می‏شوند. با استفاده از تکنیک‏هاى کدگذارى، بیت‏ها نه تنها براى نمایش اعداد دودویى، بلکه براى سایر سمبل‏هاى گسسته، همچون ارقام ده‏دهى و یا حروف الفبا نیز به کار برده می‏شوند. با استفاده صحیح از مجموعه‏هاى دودویى و به کارگیرى روش‏هاى مختلف کدگذارى، می‏توانگروه‏هاى بیت‏ها را براى ساخت مجموعه‏هاى کامل دستورالعمل‏ها جهت انجام محاسبات به کاربرد. در مباحث علوم کامپیوتر، داده‏ها را به طرق مختلفى سازماندهى می‏کنند. مدل منطقى یا ریاضى یک سازمان معین براى داده‏ها را اصطلاحاً ساختمان داده‏ها می‏نامند. ساختمان داده‏ها، در واقع به گونه‏اى است که می‏توان داده‏ها را در چارچوب آن ساختمان پردازش نمود. جالب است بدانیم که یک رشته DNA رمزگذارى شده با چهار باز A, T, C, G و با فاصله‏اى حدود 35/0 نانومترى نوکلئوتیدها از هم، یک ساختمان داده‏اى منحصر به فرد است. از سویى دیگر، تراکم داده‏اى DNA یا همان حجم اطلاعاتى که می‏تواند در خود نگه دارد، درمقایسه با کامپیوترهاى امروزى، فوق‏العاده است. این در حالى است که بیش از 10 تریلیون مولکول DNA در یک سانتی‏متر مکعب (06/0 اینچ مکعب) جاى می‏گیرد. با این حجم از DNA می‏توان 10 ترا بایت (1000 گیگا بایت) اطلاعات را ذخیره نمود و 10 تریلیون محاسبه را در یک لحظه به انجام رساند. همچنین یک گرم DNA خشک که تقریباً به اندازه نصف یک حبه قند است می‏تواند اطلاعات یک تریلیون CD را در خود ذخیره کند. تراکم مؤثر DNA حدود 100000 بار،بیشتر از هارد دیسک‏هاى مدرن است. آدلمان با استعدادى که داشت، پى برد که DNA در طبیعت، همانند ماشین تورینگ عمل می‏کند. ماشین تورینگ که به یاد ریاضی‏دان انگلیسى Alan Turing نام‏گذارى شده است، یک آتاماتون است و آتاماتون یک مدل انتزاعى از کامپیوتر می‏باشد. حافظه موقت ماشین تورینگ، نوار است. این نوار به سلول‏هایى تقسیم شده است که هر یک از آنها قادر به نگه‏دارى یک علامت است. در ارتباط با نوار، یک هد خواندن و نوشتن وجود دارد که می‏تواند به راست و چپ حرکت کند و در هر حرکت، یک علامت بخواند. ماشین تورینگ، فایل ورودى و یا مکانیزم خروجى مشخصى ندارد. هر نوع ورودى و یا خروجى، به واسطه نوار انجام می‏شود و داشتن فایل ورودى و خروجى، تغییرى در نتیجه به وجود نمی‏آورد.

طبق ایده آدلمان و تحقیقات گسترده پروفسور 3 shapiro، مولکول DNA همانند ماشین تورینگ، اطلاعات را پردازش کرده، آنها را به صورت یک توالى یا فهرستى از علائم، ذخیره می‏کند. از این رو، دانشمندان براى ساخت نانوکامپیوتر در پى جای‏گزینى ریزپردازنده‏هاى سیلیکونى با