بیوشیمی

بیوشیمی برای همه

آنژیوتانسینوژن و آنژیوتانسین

نویسنده:
10 آگوست 15

 مهرداد داودابادی

خلاصه تحقیق : آنژیوتانسینوزن پروتئینی از خانواده الفا-2-گلوبین میباشد که از کبد ترشح میشود و پیش ساز هورمونهای آنزیوتانسین  نوع 1 تا 4 میباشد و طی واکنشهایی به این هورمونها تبدیل میشود . انزیوتانسین قسمتی از مکانیسم رنین – انژیوتانسین را تشکیل میدهد ، وظیفه این مکانیسم تنگی عروق و افزایش فشار خون است ، این هورمون با تحریک پیک ثانویه کارش انجام میدهد .انژیوتانسین باعث تنگی عروق میشود و به همین دلیل در خونریزیهای شدید برای انقباض موضعی عروق از ان استفاده میشود

آنزیوتانسین نوع 2 با اثر بر روی کلیه بازجذب اب و سدیم را افزایش میدهد و از این طریق فشار خون را بالا میبرد .

آنژیوتانسین نوع 3 با اثر بر روی قسمتی از مغز احساس تشنگی را افزایش میدهد .

به طور کلی عدم تعادل در میزان آنژیوتانسین باعث عدم تعادل در فشار خون میشود .

سر فصلها :

1 – معرفی مولکول به صورت کلی : آنزیوتانسینوژن پروتئینی است که پیش ساز هورمونهای آنژیوتانسین 1 و2و3و4 است .انزیوتانسین یکی از اعضای خانواده سرپین میباشد.آنژیوتانسینوزن یکجزئ از سیستم هورمونی ( رنین-آنزیوتانسین-آلدوسترون ) است.در این سیستم هورمونی آنزیوتانسینوزن به عنوان بستر رنین شناخته میشود.آنزیوتانسینوزن توسط رنین به آنزیوتانسین نوع یک تبدیل میشود سپس انزیوتانسین نوع یک توط انزیم مبدل انژیوتانسین به آنژیوتانسین نوع دو تبدیل میشودوسپس انزیوتانسین نوع دو تئسط آنزیم انژیوتانسیناز به انزیوتانسین نوع سه تبدیل میشود.

2 – ساختار شیمیایی : آنژیوتانسینوزن پروتئینی از خانواده آلفا-2-گلوبین میباشدکه در انسان 452 اسیدامینه دارد.آنژیوتانسینوژن تحت تاثیر رنین قرار میگیرد و پیوند بین امینو اسیدهای لوسین و والین شکسته میشود و آنزیوتانسین نوع یک که 10 امینواسید دارد تولید میشود . سپس انزیوتانسین نوع یک تحت تاثیر آنزیم مبدل انژیوتانسین به آنژیوتانسین نوع دو که 8 امینواسید دارد تبدیل میشود . سپس انزیم انزیوتانسیناز دو امینواسید دیگر از آنژیوتانسین نوع دو جدا کرده و آنژیوتانسین نوع سه را میسازد .

3 – نقش بیولوزیکی در سلولهای هدف :  آنزیوتانسین نوع 2 بر قسمت قشری غده ادرنال اثر میگذارد و ترشح هورمون الدوسترون و ضد ادراری را تحریک میکند ، با اثر بر روی کلیه بازجذب سدیم را افزایش میدهد ، باعث ازاد شدن موضعی پروستاگلاندین میشود و به عنوان حساس کننده خودتنظیمی توبولوگلومرولار عمل میکند .

4 اثرات بیو شیمیایی در سلولهای هدف : آنزیوتانسین نوع 2 با اثر بر روی کلیه بازجذب سدیم را افزایش داده و فشار خون را بالا میبرد و باعث ازاد سازی موضعی پروستاگلاندین میشود که از تنگی عروق ممانعت میکند ، همچنین به عنوان حساس کننده توبوگلومرولار از افزایش بیش از حد ( جی اف ار ) جلوگیری میکند . آنژیوتانسین نوع سه احساس تشنگی را با اثر بر روی بخش سابفورنیکال مغز افزایش میدهد همچنین میل به نمک را افزایش میدهد و باعث ترشح شدیدتر نور اپی نفرین میشود.

5 – ارزش تشخیصی و بیماری های مربوطه : عدم تعادل در میزان انزیوتانسین باعث افزایش یا کاهش فشار خون میشود .در خونریزیهای شدید برای انقباض موضعی عروق از آنژیوتانسین استفاده میشود . ادم ریه در اثر افت فشار خون ایجاد میشود که افت فشار خون را میتوان با مهار انزیم مبدل آنژیوتانسین کنترل کرد .بیماری رینود در اثر اسپاسم شریانها و شریانچهای انگشتان دست به وجود می اید که به رنگ پریدگی یا سیانوزه شدن پوست می انجامد این بیماری را میتوان با کمک بلوکه کنندهای آنژیوتانسین نوع 2 تا حدی مهار کرد .

6 – روشهای اندازه گیری : اندازه گیری آنژیوتانسین نوع دو به روش ایمونواسی و تخلیص جزئی و روش روش غیر مستقیم که روشی انزیماتیک است انجام میشود .

7 – مقادیر طبیعی در سرم یا ادرار : استاد هرچه گشتیم پیدا نکردیم با خودتونم صحبت کردیم گفتید اشکال نداره خالی بزار

 

منابع:

  1. Tietz fundamentals of clinical chemistry, 6th edition, Burtis, Ashwood, Bruns. 2008. Elsevier (WB Saunders).
  2. Henry’s Clinical Diagnosis & Management By Laboratory Methods. 21st edition. Richard A. McPherson, MD and Matthew R. Pincus, MD, PhD. 2006. Elsevier (WB Saunders).
  3. Lehninger principles of biochemistry.Cox M.M., Nelson D.L. W. H. Freeman.
  4. Jeremy M. Berg, John L.Tymoczko, Lubert Stryer. W. H. Freeman.
  5. Harpers biochemistry. Robert K. Murray, Daryl K. Granner, Peter A. Mayes, Victor W. Rodwel. McGraw-Hill.
  6. The Metabolic basis of inherited disease. Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S. and Valle D. McGraw-Hill.
  7. Williams Textbook of Endocrinology, 10thedition, Larsen, Kronenberg, Melmed, Polonsky, 2003. WB Saunders.

mtDNA

نویسنده:
10 آگوست 15

مونا شهريارپور، رشته پزشكي

تاريخچه: در ۱۹۶۰ توسط مارگریت ام. کی. ناس و سیلوان ام. کی ناس و به وسیله میکروسکوپ الکترونی وهمچنین توسط الن هاسلبروز، هانس تاپی و گاتفرید شاتز به وسیله  آزمایش‌های بیوشیمیایی روی بخش‌های به شدت خالص شده ي میتوکندری کشف گردید

مشخصات كلي:1.حلقوي و دو رشته اي است.

2-فاقد نواحي اينترون مي باشد.

3-فاقد پوشش پروتئين هاي  هيستوني مي باشد و مستقل از هسته است.

4-جهش پذيري آن 15 بار بيشتر از هسته است.

5-فقط از طريق مادر منتقل مي شود زيرا اسپرم ها داراي تعداد كمي ميتو كندري هستند كه هنگام لقاح از بين مي روند.

6-قدرت ترميم آن بسيار كمتر از هسته است-

 رونويسي: به وسيله پليمراز گاما رونويسي مي شود كه به وسيله ي ژنوم هسته اي كد مي شود. رونويسي آن الزاما با تقسيم ميتوكندري همراه نيست به همين دليل ممكن است در يك ميتوكندري چندين نسخه از ژنوم به طور جداگانه موجود باشد كه به آن كنكاتامر (concatamer) ميگويند.

خاستگاه : به نظر می‌رسد DNA میتوکندریایی و هسته دارای ویژگیهای تکاملی متفاوتی باشند. mtDNAها از ژنوم‌های حلقوی باکتری‌هایی که توسط اجداد اولیهٔ سلول‌های یوکاریوتی امروزی در بر گرفته شده‌اند مشتق شده‌اند.  این نظریه به نظریهٔ درون هم زيستي (endosymbiotic theory) معروف است.

ژن هاي ميتوكندريايي: میتوکندری ها ژنوم خاص خود را دارند که به صورت یک ملکول DNA حلقوی دو رشته ای می باشد . کروموزوم میتوکندری انسان دارای 37 ژن ( 16569 جفت باز ) شامل 13 ژن کد کننده زیر واحدهای موجود در پروتئین های زنجیره تنفس هستند كه ژن باقی مانده ملکول های rRNAو tRNA مورد نیاز برای ماشین سنتز پروتئین در میتوکندری را کد می کنند . اکثریت قریب به اتفاق پروتئین های میتوکندریایی ، حدود 900 نوع مختلف ، توسط ژن های موجود در هسته کد شده ، بر روی ریبوزوم های سیتوپلاسمی ترجمه می شوند و بعد از ترجمه به داخل میتوکندری انتقال می یابند . وجود DNA میتوکندریایی ، ریبوزوم ها و ملکول های tRNA در ميتوكندري، از فرضیه منشاء درون همزیستی میتوکندری ها حمایت می کند .  علاوه بر همانندسازي، DNAوRNA سازی ،پروتئين سازي هم در میتوکندری صورت می‌گیرد. این فرایند توسط آنزیم ها و ملکول های خاص خود اندامک صورت می‌گیرد. جایگاه DNA در ماده زمینه میتوکندری و بعضی مواقع چسبیده به غشای داخلی میتوکندری است.

جهش در ژنوم ميتوكندريايي و بيماري هاي ناشي از آن : برخی جهش ها در ژنوم میتوکندریایی سبب بیماری می شوند.عملکرد ناصحیح میتوکندری به عنوان اندامکی که در متابولیسم انرژی نقش بسیار مهمی دارد می‌تواند به شرایط پاتولوژیک منجر شود. تعداد رو به افزایشی از بیماری های انسانی ، ناشی از جهش هایی در ژنوم میتوکندریایی هستند که ظرفیت سلول را در تولید ATP کاهش می دهند . برخی از انواع بافت ها و سلول ها  (نورون ها ، سلول های عضلانی ،عضله اسکلتی ، قلب و سلول های بتا پانکراس ) در مقایسه با بافت ها یا سلول های دیگر ، تحمل کمتری نسبت به کاهش تولید ATP دارند و به همین دلیل تحت تاثیر جهش در ژنوم میتوکندریایی قرار می گیرند .اكثر بيماري هاي ميتوكندريال از نوع ميوپاتي و نوروپاتي (عصبي-عضلاني) هستند كه بيشتر اعضايي نظير مغز ، كليه،عضلات،چشم،گوش داخلي‌ و روده بزرگ را درگير مي كند چرا كه مصرف ATP در اين اندام ها زياد است. آنسفالومیوپاتی های میتوکندریایی (بيماري هاي ژنتيكي ميتوكندريال) همیشه از طریق مادر منتقل می شوند  زیرا ، یک رویان در حال نمو تمامی میتوکندری های خود را از تخمک دریافت می کند.در حال حاضر در حدود 150 بيماري وجود دارند كه علت آن ها جهش هاي ژنتيكي درDNA  ميتوكندريال است و از هر 200 تولد یک کودک با یک جهش میتوکندریال متولد می شود.

برخي از آنسفالو ميوپاتي هاي مهم عبارتند از:

  • بيماري لبراپتيك نوروپاتي (Leber hereditary optic neuropathy=LHON )كه از علائم آن نابينائي تدريجي است كه فرد در حدود بيست سالگي به كلي نابينا مي شود.
  • بيماري گلوتاريك اسيد اورياتيپ 2 كه باعلائمي مانند شلي عضلات ،صورت ناهنجار و غير طبيعي،كيست هاي كليوي و عقب ماندگي ذهني همراه است.
  • سندروم هايي نظير سندروم پيرسون و آكاتالاسيما كه اكثرا با دژنره شدن عضلات دستگاه عصبي همراه هستند.

درمان بيماري هاي ميتو كندری: پژوهشگران آمریکایی برای اولین بار موفق شدند از راه پیوند کروموزوم با بیماریهای ارثی میتوکندریال که از مادر به فرزند می رسند مبارزه کنند. اکنون گروهی از دانشمندان مرکز تحقیقات ملی اورگان و دانشگاه علم و بهداشت اورگان موفق شدند این بیماریها را روی گروهی از میمونها درمان کنند. در این متد، کروموزمها از مادر حامل یک جهش ژنتیکی بیماریزا به اهداکننده سالم منتقل می شوند. به این ترتیب از انتقال بیماریهای ارثی میتوکندریال به فرزندان جلوگیری می شود. در این خصوص این دانشمندان اظهار داشتند: “معتقدیم که این کشف در میمونها می تواند به سرعت در ارائه روشهای درمانی مناسب برای انسان نیز توسعه یابد و از بیماریهایی که از طریق DNA ميتوكندری از مادر به فرزندان منتقل مي شود جلوگيري كند مثل بعضی از اشکال سرطان، دیابت بارداری، مشکلات عضلانی و آسیبهای تخریب نورونی.

rRNA

نویسنده:
10 آگوست 15

زهراسادات موسوی، رشته پزشکی

       مولکول rRNA را میتوان از دو جهت بررسی کرد:

  1. بعنوان یک نوع RNA   بعنوان بخشی از ساختار ریبوزوم

1 ) اسیدریبونوکلئیک یا RNA  همراه با DNAو پروتئینها ,سه مولکول درشت اصلی اند که برای همه ی گونه های شناخته شده ی زیستی ضروری اند. DNA مولکول بسیار پایداری بوده و حتی در فسیل هانیز یافت میشود .اما مولکولRNA پایداری کمتری نسبت به DNAدارد. زیرا در طی هیدرولیز پیوند’3,’5- فسفودی استر گروه’ 2- هیدروکسیل RNA  (عدم وجود درDNA ) بعنوان یک نوکلئوفیل عمل میکند .واحد ساختاری RNA ,ریبو نوکلئیوتید است که شامل قند 5 کربنی ریبوز ,گروه فسفات و یک باز آلی پورین یا پیریمیدین می باشد . ریبو نوکلئوتیدها با پیوند فسفو دی استر بهم متصل شده و RNA هارا بوجود می آورند .

RNA از لحاظ شیمیایی بسیار شبیه DNA است .ولی از جنبه های مهمی هم متفاوت است :

1-واحد قندی آن بجای دئوکسی ریبوز,ریبوزاست,که یک گروه هیدروکسیل اضافی در ناحیه’ 2 دارد .

2-  U بجای T جایگزین شده .

3- پلیمر تک رشته بسیار کوتاهتر از DNAوساختار سه بعدی نامنظمی دارد .

طبق تحقیقات سال های اخیر ساختمانهای RNA ساختارهایی اتفاقی نیستند و مکانیسم تا خوردن مولکول RNA  پیچیده است . تا خوردن ,ساختارهای دوم را ایجاد میکند که در یک تصویر دو بعدی قابل مشاهده است . ساختار دوم پذیرفته شده توسط یک مولکول RNA تا حد زیادی وابسته به توالی نوکلئوتیدی آن است .ساختار دوم برخی توالی های خاص RNA  میتواند به همان اندازه ی ساختار دوم یک پروتئین ,تکرار پذیر باشد . مولکولهای RNA میتوانند برهم کنش کنند تاساختار های سوم پیچیده ی دیگری را (سه بعدی مانند مجسمه ) تولید نمایند . تشکیل این ساختارها مستلزم برهمکنش های شیمیایی دیگر در مولکول RNA  است که با عملکردهای جدید RNA مثل عملکرد کاتالیتیک ریبوزوم ها ارتباط دارد.

اشکال اصلی RNA شامل RNA پیک ( mRNA),RNA ریبوزومی (rRNA) ,RNA ناقل (tRNA) و مولکولهای RNA هسته ای کوچک ( miRNAوSnRNA) میباشند . بعضی از مولکولهای RNA بعنوان کاتالیت (ریبوزیم ) عمل میکنند .

rRNA از mRNAپایدارتراست .همچنین پروتئین های ریبوزومی نیز به آنها متصل میشوند و باعث پایداری و عدم تجزیه یrRNA ها در مقابل RNase ها میشوند.

دسته بندی RNA از نظر توانایی کد کردن :

1- کد کننده :mRNA  (نتیجه ی فعالیت RNA پلیمراز II)

2- غیر کدکننده : rRNA,tRNA ( نتیجه ی فعالیت RNAپلیمرازIوIII )

ریبوزوم :

ریبوزوم یک ساختمان نوکلئو پروتئینی سیتوپلاسمی است که بعنوان ماشین سنتز پروتئین درسیتوپلاسم عمل میکند . اجزای سازنده ی ریبوزوم , پروتئین وrRNAاست .

RNAرناتنی :جزء کاتالیک ریبوزوم است و نام ریبوزوم از ریبونوکلئیک اسید گرفته شده است .ریبوزوم یوکاریوتی حاوی چهار مولکول rRNA مختلف است :S18-S 28-S 5.8-S5  . سه عدد از مولکولهایrRNA در هسته سنتز میشوند و دیگری در جای دیگر .در سیتوپلاسم RNA ریبوزومی و پروتئین برای تشکیل (یک نوکلئوپروتئین ) ریبوزوم ترکیب میشوند . ریبوزوم به mRNAمتصل میشود و سنتز پروتئین را عملی میکند .

RNA های پروکاریوتی شاملS23–S16–S5.8میباشند .

ریبوزوم پستانداران از دو زیر واحد نوکلئو پروتئینی اصلی تشکیل میشود . یک زیرواحد بزرگ که وزن مولکولی (S60) 106×2.8 دارد و دیگری زیرواحد کوچک که وزن مولکولی آن 40S))106 ×1.4 میباشد .زیر واحد S60 حاوی یک RNA ریبوزومی  (rRNA) S5 , یکSrRNA5.8 و یک SrRNA 28 بوده و احتمالآ در آن بیش از 50 پلی پپتید اختصاصی وجود دارد . زیر واحد S40 کوچکتر بوده و شامل یک S rRNA18 و حدود 30 زنجیر پلی پپتیدی متفاوت میباشد . همه ی مولکولهای rRNAبه استثناءS rRNA5 از یک مولکول RNA پیش ساز S45 در هستک پردازش میشوند . رونویسی S rRNA5 مستقل است . مولکولهای شدیدا متیله RNA ریبوزومی همراه با پروتئینهای اختصاصی ریبوزومی در هستک بسته بندی میشوند . در سیتوپلاسم , ریبوزوم ها کاملا پایدارند و قادرند چرخه های متعدد ترجمه را انجام دهند . فعالیت مولکولهای RNA ریبوزومی در داخل ریبوزوم ها به خوبی مشخص نشده است , ولی برای همایش ریبوزومی لازم بوده و به نظر میرسد نقش کلیدی را در اتصالmRNA به ریبوزوم ها و در ترجمه دارند .مطالعات اخیر نشان می دهد که در یک جزء ازrRNA فعالیت پپتیدیل ترانسفرازی وجود دارد ولذا این rRNA یک آنزیم(ریبوزیم )است . ساختار RNA از اشکال حلزونی تا زنجیره های غیر مارپیچی متفاوت است.

در سلول های پستانداران , سه مولکول rRNA به عنوان بخشی از یک مولکول پیش ساز بزرگ S45 رونویسی شوند . در مرحله بعد این پیش ساز در هستک پردازش شده تا اجزاءRNA ای زیر واحدهای ریبوزومی موجود در سیتو پلاسم تولید شوند . ژن های rRNAدر هستک سلول های پستانداران قرار دارند . صدها نسخه از این ژن ها در هر سلول یافت میشود . این تعداد زیاد ژن ها برای سنتز نسخه های کافی هر کدام از این مولکول های rRNA مورد نیاز می باشند تا 107 ریبوزوم مورد نیاز هر همانند سازی سلولی را فراهم سازند .

ریبوزیم

نویسنده:
10 آگوست 15

علی بختیاری، رشته : پزشکی

ریبوزیم(Ribonocleic acid enzyme)   یک مولکول RNA با توانایی کاتالیز واکنش­های بیوشیمیایی خاص،مانند عملی که آنزیم های پروئینی انجام می دهند، است. برای مدت ها دانشمندان تصور می کردند که پروتئین ها تنها مولکول هایی هستند که ترکیب ساختاری مورد نیاز برای کاتالیز واکنش های زیستی را دارا هستند. اما کشفی که در سال 1982 صورت گرفت نشان داد که RNA ها می توانند هم مانند DNA ماده ژنتیک باشند و هم مانند پروتئین ها عملکرد آنزیمی داشته باشند.

ریبوزیم ها در واکنش های مختلفی از جمله اتصال آمینواسیدها به هنگام سنتز پروتئین در ریبوزوم ها و انواعی از واکنش­های پردازش RNA شامل اسپلایسینگ(پیرایش) RNA، همانندسازی ویروس ها و بیو سنتز tRNAها نقش دارند.

کشف

در سال 1967 کارل ووس،فرانسیس کریک ولزلی ارگل اولین کسانی بودند که بیان کردند Rnaها می توانند به عنوان یک کاتالیزگر عمل کنند.این نظریه یر پایه ی این که RNA می تواند ساختار دوم تشکیل دهد شکل گرفت. اولین ریبوزیم ها در دهه ی 80 ،به طور جداگانه، توسط توماس چک،که بر روی اسپلایسینگ RNA یک تک یاخته مژه دار مطالعه می کرد، و سیدنی آلتمن،که بر روی ترکیب RNase P باکتریایی کار می کرد، کشف شدند. این ریبوزیم ها در اینترون حذف شده ی یک رونوشت RNA و همچنین در جزء RNAای ترکیب RNase P یافت شدند.

در دهه ی70 توماس چک در دانشگاه کلرادو بر روی حذف اینترون یک ژن RNAریبوزومی(rRNA)  در تک­یاخته مژه­دار(Tetrahymena thermophila) کار می کرد. او در حین تلاش برای جداسازی(خالص سازی) آنزیم مسئول واکنش های اسپلایسینگ متوجه شد که حذف اینترون حتی بدون اضافه کردن عصاره ی سلولی(حضور پروتئین) رخ می دهد.تلاش های وی و همکارانشش برای یافتن پروتئینی که به واکنش اسپلایسینگ کمک کند بی نتیجه ماند و سرانجام او چس از کار بیشتر این موضوع را پیشنهاد داد که بخشی از توالی اینترون RNA می تواند پیوند فسفودی استر را بشکند یا ایجاد کند. تقریبا در همین زمان سیدنی آلتمن،استاد دانشگاه یل،که در حال مطالعه ی راه پردازش tRNa در سلول ها و تبدیل tRNaاولیه به tRNaفعال و بالغ بود، دریافت که آنزیم RNase Pکه مسئول انجام این واکنش است،علاوه بر بخش پروتئینی از یک RNA تشکیل شده است و همین RNA جزء اصلی آنزیم فعال است. در سال های بعد آلتمن با نمایش اینکه بخش RNAای RNase P حتی در غیاب بخش پروتئینی می تواند پردازش tRNA را کاتالیز کند،نشان داد که RNA میتواند به عنوان یک کاتالیزگر عمل کند.

توماس چک و سیدنی آلتمن در سال 1989 موفق به دریافت جایزه ی نوبل شیمی به دلیل کشف خاصیت آنزیمی RNA شدند.

 ساختار و عملکرد

ریبوزیم ها در هسته،میتوکندری وکلروپلاست یوکاریوت ها یافت می شوند. برخی ویروس ها نیز ریبوزیم دارند. ریبوزیم هایی که تا کنون کشف شده اند می توانند در انواع مختلفی کروه بندی شوند اما در همه ی موارد ریبوزیم ها با یون های فلزی مانند منیزیم(Mg2+) و پتاسیم(K+) همراه هستند که نقش مهمی در طول کاتالیز دارند.

تقریبا همه ی ریبوزیم ها در پردازش RNA نقش دارند. آن ها مانند قیچی های مولکولی برای قطع کردن پیش سازهای RNA عمل می کنند و یا همچون منگنه های مولکولی دو قطعه RNA را به هم متصل می کنند. اگرچه اغلب هدف های ریبوزیم ها RNAهستند اکنون شواهد محکمی وجود دارد که اتصال آمینواسیدها به هنگام سنتز پروتئین در ریبوزوم ها توسط ریبوزیم ها کاتالیز می شوند،بنابراین rRNAها خود نیز ریبوزیم هستند.

در برخی از واکنش هایی که با ریبوزیم کاتالیز می شوند، فرآیندهای شکستن و اتصال RNA با هم رخ می دهد. در این موارد یک رشته ی RNA در دو قسمت شکسته می شود و قسمت میانی(اینترون) حذف می شود و دو قسمت بیرونی(اگزون) به هم متصل می شوند. به این واکنش اسپلایسینگ(پیرایش) گفته می شود.

برخی از مولکول های پیش ساز RNA یک ریبوزیم در بخش اینترون خود دارند که این ریبوزیم مسئول حذف اینترون است. این RNAها را خود پیرایش(self-splicing) می گویند. بعد از کامل شدن واکنش اسپلایسینگ اینترون که شامل خود ریبوزیم نیز می شود حذف می شود. در این موارد هر ریبوزیم تنها یک بار عمل می کند(برخلاف آنزیم های پروتئینی). rRNAهای تک یاخته های مژه دار و mRNAهای میتو کندری مخمر از مثال های RNAهای خود پیرایش هستند.

بعضی ویروس های RNAدار مانند ویروس دلتا هپاتیت، در RNA ژنوم خود نیز ریبوزیم دارند. درطول همانندسازی RNAویروس، رشته های بلندی که شامل تکرارهایی از ژنوم ویروس است سنتز می شود، سپس ریبوزیم، مولکول مولتی مری را به قسمت هایی که هرکدام یک کپی از ژنوم ویروس دارند تقسیم می کند.

یک نوع ریبوزیم دیگرRAase Pاست که از یک رشته ی RNA و یک یا چند پروتئین تشکیل می شود. این ریبوزیم پیش سازهای tRNAرا ،باحذف یک قسمت اضافی از انتهای 5پریم tRNAبرای ساخت انتهای 5پریم بالغ، پردازش می کند.

کاربردها

مطالعات متمرکز درمورد ریبوزیم ها قاعده هایی را در مورد این که آن ها چگونه هدف خود را شناسایی می کنند ارائه داده است. بر اساس این قواعد امکان تغییر ریبوزیم ها،برای ساخت ریبوزیم هایی که به طور خاص مولکول های RNA رابشکند، وجوددارد. این نتایج احتمال استفاده از ریبوزیم ها برای درمان در انسان را افزایش می دهد. برای مثال یک ریبوزیم مصنوعی برای شکستن(cleave) RNA HIV،طراحی شده است. اگر این ریبوزیم ها توسط سلول مورد نظر ساخته شود همه ی RNAویروس های ورودی شکسته می شود و به این طریق از عفونت جلوگیری به عمل می آید.

RNA و پیدایش حیات  

اعتقاد محکمی که در زیست شناسی مبنی بر اختصاص عملکرد کاتالیزی به پروتئین ها وجود داشت سوالی در مورد پیدایش حیات ایجاد می کردکه : آنزیم هایی که کار سلول هارا انجام می دهند اول به وجود آمده اند؟ یا نوکلوئیک اسیدهایی که اطلاعات مورد نیاز تولید آنزیم هارا حمل می کنند؟ ماهیت دوگانه ی RNA به عنوان ماده ی ژنتیک و کاتالیزگر پاسخ این سوال است.

زیست شناسان امروزه بر این باورند که قبل از تکامل پروتئین ها RNAها کاتالیز سازوکارهایی مانند همانندسازی، شکستن و پیوند مولکول های RNA را برعهده داشتند و پس از تکامل پروتئین ها به علت کارآمدی وتطبیق پذیری بیشتر با عملکرد آنزیمی، عملکردهایی که قبلا توسط RNAها صورت می گرفت را به دست گرفتند.

منابع

Cech, T. R. “RNA as an Enzyme.” Scientific American 255 (1986): 64

Karp, Gerald. Cell and Molecular Biology, 3rd ed. New York: John Wiley & Sons, 2002

Johnston WK, Unrau PJ, Lawrence MS, Glasner ME, Bartel DP (May 2001)

Zaher HS, Unrau PJ (July 2007)

Wochner A, Attwater J, Coulson A, Holliger P (April 2011)

Hean J, Weinberg MS (2008)Carl Woese, The Genetic Code (New York: Harper and Row, 1967)

Kruger K, Grabowski PJ, Zaug AJ, Sands J, Gottschling DE, Cech TR (November 1982).isser CM (1984)

آنزيم لياز

نویسنده:
10 آگوست 15

فائزه بادکوبه، رشته پزشکی

دانشنامه ي ويكي پديا: لياز آنزيمي است كه شكستن پيوند شيميايي مختلف را از راه هايي به جز آبكافت و اكسيداسيون كاتاليز مي كند و اغلب باعث ايجاد يك پيوند دوگانه ي جديد با يك ساختمان حلقوي مي باشد. براي مثال آنزيمي كه تجزيه ي ATP به AMP و دو فسفات كاتاليز مي كند آنزيم لياز است.

عملكرد آنزيم لياز: برش پيوندهاي ‍‍C-S، C-O، ‍‍C-C و C-N موجب پيدايش پيوند دوگانه مي گردند. نوع پيوند دوگانه اساس گروه بندي آنزيم لياز است كه معروف ترين آن ها كربوكسيلاز و آلدولاز است. واكنش اين گروه آنزيم ها برگشت پذير است.

طبقه بندي آنزيم لياز:

نام آنزيم نوع عملكرد طبقه
1- Pyruvat edecarboxylylase2- Acetoacetatr decarboxylase3- aldolase , Phosphoketalase قطع پيوند C-C 1
Fumarate hydratase قطع پيوندC-O 2
Asparta ammonia lyase asparta قطع پيوند C-N 3
Cycteine desulfhydrase قطع پيوند C-S 4
Dehydroch orinase, DDt قطع پيوند C- 5

 

نمونه هايي از انواع آنزيم لياز و نحوه ي عملكرد آن ها:

ازجمله معروف ترين آنزيم اين گروه فنيل آلانين آمينولياز (PAL) است كه يكي از مهم ترين آنزيم ها در توليد فنيل پروپانوئيد در گياهان است و باعث تنظيم توليد تركيباتی است كه باعث تبديل اسيد آمينه ي ال- فنيل آلانين به ترانس سيناميك اسيد مي شود. پس از اين آنزيم مي توان براي افزايش بيان و توليد عمده ي فنيل پروپانوئيدي استفاده كرد.

يكي ديگر از آنزيم هاي لياز مهم سنتاز (Synthasc) نام دارد كه در زماني كه نوكلئوتيدتري فسفاته براي تشكيل پيوند جديد لازم نباشد استفاده مي گردد. ( به ATP نياز ندارد.)

بيماري هايي كه در اثر اختلال در آنزيم لياز ايجاد مي شوند:

1- نقص آنزيم آدنيلوسوكسينات لياز (Adenylosaccinatelyase) يا ADSL :

اين بيماري نوعي بيماري ارثي از نوع اتوزومي مغلوب است كه ميزان بروز اين بيماري بسيار نادر و اندك مي باشد. اين بيماري كه به دليل نقص در آنزيم ADSL ايجاد مي شود باعث افزايش اسيد آمينه هاي گليسين و آسپارتيك اسيد خون شده و از مقدار اين دو اسيد آمينه براي تشخيص اين بيماري استفاده مي شود. اين بيماري باعث افزايش مقدار سوكسينيل آدنوزين،‌سوكسينيل آميد و ايميد ازول كربوكسيل در خون وادرار و مايع مغزي نخاعي مي گردد.

از علائم باليني اين بيماري عقب ماندگي ذهني و جسمي و رشدي و تشنج و يافته هاي اوتیسم مانند تماس چشمي و رفتارهاي كليشه اي و كاهش تونس ماهيچه اي (افتادگي پلك و گردن و …) مي باشد.

نكته قابل توجه در اين بيماري آن است كه در بدو تولد فرد طبيعي به نظر مي رسد و علائمي ندارد ولي در دوران نوزادي و شيرخوارگي علائم بروز مي كند و اين بيماري قبل از تولد قابل تشخيص نيست و درمان كاملي براي آن وجود ندارد و تنها مي توان از درمان علامتي (درمان تشنج) استفاده كرد.

2- نقص و اختلال در آنزيم ASL يا آرژينو سوكسينك لياز (بيماري سيترولينمي)

اين بيماري در اثر اختلال در چرخه ي اوره ايجاد مي گردد كه همراه با تجمع آمونياك خون است. وظيفه ي اين آنزيم (ASL) هضم اسيد آمينه ي آسپارتات و آرژينوسوكسينات و دفع آمونياك است و نقص در آن باعث تجمع آمونياك مي گردند كه اين موضوع به دنبال يك گرسنگي طولاني،‌عفونت،‌بيماري و يا بعد از دريافت پروتئين ديده مي شود. اين بيماري نيز نوعي بيماري ارثي است كه در اثر اختلال و موتاسيون در ژن (ASL) ايجاد مي شود.

علائم بيماري :  اين بيماري سيستم عصبي را درگير مي كند و باعث گيجي،‌بي قراري،‌از دست دادن حافظه و رفتارهاي غير طبيعي مي گردد و اين علائم به دنبال عفونت و جراحي و دريافت ميزان بالاي الكل آشكار مي شود.

اين بيماري را مي توان با تكنيك TMS در دوران نوزادي تشخيص و تحت مراقبت قرار داد. در اين بيماري مي توان بيمار را همودياليز كرد تا از تجمع آمونياك جلوگيري كند.

3- نقص HMG lyase

اين بيماري يك اختلال مرتبط با اسيدهاي ارگانيك است. افراد مبتلا به اين بيماري توانايي هضم برخي از اسيد آمينه ها مانند لوسين را ندارند. اين بيماري وراثتي است و غلظت برخي مواد سمي و مضر در بدن را افزايش داده  و باعث اختلالات جسمي و ذهني در افراد مي گردد.

علت بيماري : پروتئين هاي مصرفي در بدن تبديل به اسيد آمينه ها میشوند وپس از تغييراتي مورد استفاده ي بدن قرار مي گيرند. چربي ها نيز پس از عملكرد آنزيم ها به كتون باديها تبديل مي شوند و به عنوان سوخت مورد استفاده قرار مي گيرند. آنزيم HMG CoA lyase دو عمل مهم يعني هضم لوسين و توليد كتون باديها را در بدن انجام مي دهد. اگر اختلالي در اين آنزيم ايجاد شود موجب تجمع چربي ها و عدم هضم لوسين و نرسيدن سوخت كافي به سلول ها و در نتيجه كاهش قند خون مي گردد كه باعث بيماري هاي حاد جسمي و ضعف مي شود. كه از علامت هاي اين بيماري كم اشتهايي، ‌تغييرات رفتاري،‌ضعف و خواب آلودگي و ضعف ماهيچه ها مي باشد. البته علائم بيماري براي افراد مختلف متفاوت است.

اين بيماري در بدو تولد علائمي ندارد ولي در دوران 4-3 ماهگي با نقص جسمي و ذهني بارز شده و مي توان در دوران بارداري با آزمايش DNA به اين بيماري در جنين پي برد.

نام هاي ديگر اين بيماري هيدروكسي ميتل گلوتاريك اسيد روي ، نقص HL، HMG ، 3- هيدروكسي 3-متيل گلوتاريك اسيدروي است

آمینوترانسفرازها

نویسنده:
10 آگوست 15

فائزه شریفی، رشته علوم آزمایشگاهی 

مقدمه

آمینوترانسفرازاز آنزیمهای میتوکندریایی وسیتوزولی سلولهای کبدی است که درانتقال گروه های آمین ازاسیدهای امینه به ترکیبات هیدروکربنه وتشکیل اسیدهای امینه جدید نقش داشته واز دیرباز بعنوان شاخصهای مفیددر ارزیابی اسیبهای هپاتوسلولربکاررفته اند.ترانس امینازها بطور گسترده درسرتاسر بدن توزیع شده اند.اسپارتات امینو ترانسفراز و الانین امینو ترانسفراز از امینوترانسفرازهاهستندکه ازنظربالینی مورد توجه میباشند.

ALT

عمدتادرسیتوپلاسم وبه میزان کم درمیتوکندری سلولهای کبدی قراردارد.الانین امینوترانسفرازدر آسیبهای خفیف کبدی  ALT که نفوذپذیری غشای سلول افزایش میابدبه جریان خون نشت کرده وکم وبیش به مقادیر مساوی با اسپارتات امینوترانسفراز درسرم افزایش میابد.این انزیم درمقایسه با اسپارتات امینوترانسفراز ازویژگیهای بیشتری درارتباط بابیماریهای کبدی برخورداراست ودر بیماران مبتلا به هپاتیت ویروسی وضایعات حاد هپاتوسلولربه نحو بارزی افزایش میابد.این انزیم در افراد مبتلابه چاقی افزایش یافته وباکاهش وزن کاهش میابد.پایدارماندن افزایش این انزیم برای مدت بیش از 6 ماه پس از یک دوره هپاتیت حادبرای تشخیص هپاتیت مزمن بکارمیرود.اگرچه فعالیت سرمی هردو انزیم الانین امینوترانسفراز و اسپارتات امینوترانسفراز هرزمان که یکپارچگی سلولهلی کبدی تحت تاثیربیماریها قرارگیرندبالامیروداماالانین امینو- ترانسفراز انزیم اختصاصی تری برای کبد است.

مکانیسم عمل ALT:

ALT در حضور كوآنزيم پيريدوكسال 5 فسفات ، گروه آمين آلانين را به اگزالو گلوتارات منتقل كرده و خود به پيروويت تبديل مي شود.

كوآنزيم طي واكنش مصرف نشده و مجددا مورد استفاده قرار مي گيرد.

Alanine + 2 Oxoglutarate ≤————→ pyruvate + Glutamate

مقادیرطبیعی: U/L
10-40 بزرگسالان
male<45
13-45 نوزادان واطفالfemale<34

AST

این انزیم که علاوه برکبددر سلولهای قلب وعضله یافت میشود عمدتا در میتوکندری سلول متمرکزاست ودراسیبهای شدید کبدی که میتوکندریهاراتحت تاثیر قرارمیدهند(بعنوان مثال الکلیسم)به میزان قابل توجهی رها میشود.مقادیربسیاربالای این انزیم برنکروز فعال سلولهای پارانشیمی کبد دلالت داشته.مقادیر 10-20برابرحدطبیعی درهپاتیتهای حادویروسی واسیبهای دارویی مشاهده میگردد.سنجش این انزیم درمواردتجویزداروهای هپاتوتوکسیک حائز اهمیت است.

مکانیسم عملAST

L-Aspartate + 2-Oxoglutarate ————> Oxalacelate + L-Glutamate

مقدار طبیعی (U/L)

Male    <35

Female <31

تازه متولد شده: 120-40

نوزاد: 95-25

بزرگسال: 40-10

منابع

کتاب بیوشینی بالینی تیتز

کتاب بیوشیمی بالینی و ازمایشگاهی دکترعلی گرانسر

منابع اینترنتی

آمیلازها

نویسنده:
10 آگوست 15

مقدمه

آمیلازها آنزیم‌هایی هستند که باعث تجزیه زنجیره های کربوهیدراتها مانند نشاسته می‌شوند

آمیلاز در بدن انسان در بزاق ، آنزیمهای لوزالمعده و روده باریک یافت میشود. این آنزیم باعث تجزیه زنجیره های پلی ساکارید مانند نشاسته به اجزای کوچکتر و دی ساکاریدهایی مانند مالتوز میشود و نقش مهمی در هضم کربوهیدراتها دارد.سایر بافتها نیز تا حدودی فعالیت آمیلازی دارند مثل:تخمدانها،روده کوچک و بزرگ و عضلات مخطط.

آلفا آمیلاز موجود در بزاق کمی از نشاسته را تبدیل می کند چون مدت توقف غذادر دهان ناچیز است ولی قسمت عمده فعالیت این آنزیم مربوط به آمیلاز پانکراس است. آمیلاز به طورطبیعی از سلول های آسینار پانکراس به مجرای پانکراس وسپس دوازدهه ترشح می گردد و در روده به تجزیه نشاسته کمک می کند.

ساختار

آمیلازها ساختاری پروتئینی دارند و به سه زیر گروه آلفا آمیلاز(- Amylaseα) ، بتا امیلاز(- Amylaseβ) و گاما امیلاز(- Amylaseγ)تقسیم بندی میشوند.

الف) آلفا آمیلاز که عمل هیدرولیز آن مرتب نبوده ودر قسمت های مختلف زنجیره اثر می کند.

ب)بتا آمیلاز یا آمیلاز باکتری ها که زنجیره های پلی ساکاریدی مانند نشاسته و گلیکوژن رااز قسمت انتهایی احیا کننده ی آنها هیدرولیز می کند و هربار یک مولکول مالتوز به وجود می آورد.

دو ایزوآنزیم عمده آمیلاز مربوط به پانکراس (p) وغدد بزاقی (s) است.  PHمطلوببرای این انزیم حدود 7 میباشد. در واقع آنزیم آمیلاز نشاسته رااز محل پیوندهای ۴-۱ هیدرولیز می کند. آن را به مالتوز تبدیل می کند.

اندازه گیری سطح خونی

سطح خونی این آنزیم در آسیب سلولهای پانکراس در بیماری پانکراتیت و سایر بیماری‌های پانکراس مانند انسداد مجاری پانکراس در خون افزایش میابد بنابراین در موارد وجود علائم مربوط به بیماریهای پانکراس مانند درد شدید شکمی، تب، کاهش اشتها و استفراغ این تست درخواست می‌شود.

آسیب سلول‌های آسینار پانکراس نیز التهاب یا انسداد در هر قسمتی از مجاری پانکراس یا مجرای صفرا وی مشترک سبب برگشت آمیلاز به عقب، به داخل بافت پانکراس می‌شود. سپس آمیلاز از طریق وریدچه‌ها وعروق لنفاوی جذب خون می‌گردد. و سبب افزایش سطح آمیلاز در خون می‌شود. کلیه به سرعت آمیلاز را تصفیه می‌کند و در نتیجه سطح آمیلاز در ادار افزایش می‌یابد. سطح افزایش یافتهٔ آمیلاز در خون هیپرآمیلازی نامیده می‌شود. برای مثال در پانکراتیت حاد، مقدار آمیلاز سرم در مدت ۱۲-۲ ساعت شروع به افزایش می‌کند در مدت ۷۲-۱۲ ساعت به اوج می‌رسد و در عرض ۴-۳ روز به علت تصفیه آن توسط کلیه‌ها به وضعیت طبیعی می‌گردد. در واقع سطح آمیلاز سرم ۲-۱ روز بعد از بهبود مرحلهٔ حاد بیماری به حد طبیعی برمی گردد اما در سطح آمیلاز ادرار ۷-۵ روز پس آغاز بیماری بالا باقی می‌ماند این امر به تشخیص پانکراس پس از بازگشت سطح سرمی آن به حالت طبیعی کمک می‌کند. آزمون آمیلازادرار هر دو آزمون‌های حساسی هستند اما برای اختلالات پانکراس اختصاصی نیستند، سایر بیماری‌های غیر پانکراسی هم می‌توانند سطح آمیلاز را در سرم وادرار بالا ببرند. برای مثال در التهاب حاد غدد پاروتید مانند اوریون ونیز در انفارکتوس کلیه، بارداری خارج رحمی، انسداد روده، ایسکمی مزانتر و اختلالات وخیم روده‌ای هم مقدار آمیلاز افزایش می‌یابد پس باید علاوه بر آن آزمون‌ها به علایم بیماری هم توجه ویژه داشت.

در افراد مبتلا به موکوویسیدوز که یک بیماری مادر زادی پانکراس است سطوح آمیلاز سرم کاهش می‌یابد. افزایش آمیلاز خون به همراه کاهش یا نرمال بودن آمیلاز ادرار می‌تواند مطرح کننده اختلال در عملکرد کلیه و یا حضور ماکروآمیلاز (آمیلاز باند شده به پروتئینهای خون) در خون باشد که این وضعیت آخر مطرح کننده بیماری خاص نمی‌تواند باشد.

در پانکراتیت حاد معمولاً افزایش آمیلاز همسو با افزایش آنزیم دیگری به نام لیپاز می‌باشد و اغلب در تشخیص این بیماری اندازه گیری هر دو آنزیم با یکدیگر در خواست می‌شود ولی در پانکراتیت مزمن که معمولاً به دلیل الکلیسم و یا ناهنجاری‌های ژنتیکی مانند سیستیک فیبروزیس اتفاق می‌افتد میزان آمیلاز به صورت متوسط افزایش میابد و یا در موارد آسیب و از بین رفتن سلولهای سازنده آمیلاز میزان این آنزیم کاهش میابد.

در اندازه گیری آمیلاز باید توجه داشت که داروهایی مانند آسپیرین، ضد بارداری‌های خوراکی، استروئیدها مانند کورتیکوستروئیدها، ایندومتاسین و همچنین داروهای مدر باعث افزایش آمیلاز می‌شود.

پروستاگلاندین

نویسنده:
10 آگوست 15

 خلاصه ی تحقیق

پروستاگلاندین یکی از مهمترین واسطه های شیمیایی است که در بدن وجود دارد.

این ماده روی گیرنده های مختلف سلولی تاثیرات متعددی دارد.

پروستاگلاندین یک مولکول لیپیدی 20 کربنه است و انواع مختلفی از آن وجود دارد که رایجترین آن A,E,F وFالفا است.

این ماده روی انقباضات رحمی ,حرکات روده ,دفاع مخاطی معده ,جریان خون کلیوی و … تاثیرات متعددی دارد.

پیشساز این ماده اسیدهای چرب غیر اشباع 20 کربنه است.

پروستاگلاندین ها مسیر های التهاب را راه اندازی میکنند.

کمبود یا افزایش آن موجب بروز بیماری هایی میشود از جمله کیست رحم و بیماری های قلبی و … .

معرفی مولکول به صورت کلی

پروستاگلاندین ها از مهمترین واسطه های شیمیایی درون بدن هستند و با تاثیری که روی گیرنده های مختلف بدن میگذارند باعث بروز پاسخ های متعددی میشود.

این مولکول تقریبا در همه ی سلول های پستانداران (بجز مولکول قرمز) تولید میشود.

پروستاگلاندین در سلول ها ذخیره نمیشود و پس از سنتز فورا ترشح میشود.

این مولکول نیمه ی عمر کوتاهی دارد.به سرعت توسط سلول ها جذب شده و آزاد میشود و به واسطه ی عمل اکسیداسیون گروه هیدروکسیل 15 غیر فعال خواهد شد.

ریه ها نقش مهمی در غیر فعال شدن آنها دارند.

این مولکول از متابولیسم آراشیدونیک اسید توسط مسیر سیکلواکسیژناز بوجود میایند.

مهمترین پیش ساز غذایی آن لینولیک اسید نام دارد که یک اسید چرب ضروری است.

ساختار شیمیایی

پروستاگلاندین ها مولکول های لیپیدی 20 کربنه هستند وساختار شبه کلسترول دارند.

همه ی پروستاگلاندین ها از لحاظ ساختاری با پروستانوییک اسید مرتبط هستند.

پیشساز این مولکول اسید چرب غیر اشباع 20کربنه است که 3یا 4 یا5 پیوند دوگانه ی کربن کربن دارد.

این اسید چرب وقتی میخواهد به پروستاگلاندین تبدیل شود حلقوی شده و اکسیژن جذب میکند.

این مولکول دارای گروه های عامل متفاوتی است و انواع مختلفی دارد که مهمترین آن ها
,PGE,PGA,PGFهستند.

نقش بیولوژیک در سلول های هدف

پروستاگلاندین ها از مهمترین واسطه های التهاب هستند.

این مولکولها در انقباضات رحمی در هنگام زایمان,افزایش حرکات روده,بهبود دفاع مخاطی معده و افزایش جریان خون کلیه نقش دارند.

ترشح پروستاگلندین تحت تاثیر القای  عصبی,هورمونی و یا فعالیت ماهیچه ای قرار میگیرد.

مثلا هیستامین باعث افزایش ترشح آن در معده میشود.

پروستاگلاندینF2 الفا همراه FSH,LH موجب تخمک گذاری میشود   همچنین در مهار ترشح اسید معده نقش دارد.

PGF,I2,Aگشادکننده های عروقی هستند.

PGA2باعث انقباض ماهیچه های صاف میشود.

از دیگر نقش های آن میتوان به ایجاد درد زایمان، بهبود آسم، انتقال یون از غشا سلولو افزایش دمای بدن

اشاره کرد.

اثرات بیوشیمیایی در سلول های بدن

پروستاگلاندین ها از طریق مهار ایجاد cAMPدر سلولهای مخاطی معده باعث تسریع درمان زخم میشوند.این مولکولها جز هورمون های آپوکرین طبقه بندی میشوتد زیرا روی سلولهای ساذنده ی خود اثر دارند.

پروستاگلاندینها جنبه های بیوشیمیایی متعددی دارند:

  • بیوسنتز
  • متابولیسم
  • اتصالات پروتئینها و گیرنده ها

ارزش تشخیصی و بیماری های مربوطه

افزایش تولید:

بروز کسیت رحم و تخمدان

F2موجب گرفتگی عضلات رحم و بروز التهاب, درد خفیف تا شدید در عادت ماهیانه

کاهش تولید:

مسدود شدن ایمپالسهای درد

آسیب کلیه

افزایش بیماری قلبی

زخم معده

اسیب کبد

حساسیت بیشتر به درد

تشخیص ازمایشگاهی و مقدار در ادرار و سرم

ازمایش خاصی برای اندازه گیری ان نیست.

منابع

بیوشیمی عمومی

بیوشیمی دولین

ویکی پدیا

سایتهای مربوط به علوم ازمایشگاهی و دارویی

 

محمدرضا محمدی  

معرفی مولکول:

پروستاگلاندین ها یکی از مهمترین واسطه های شیمیایی در داخل بدن هستند که با تأثیر بر روی گیرنده های مختلف سلولی تأثیرات متنوعی در بدن دارند.پروستاگلاندین ها تقریبا در کلیه بافت های پستانداران یافت می شوند و به عنوان هورمون های موضعی عمل می کنند و دارای اعمال فیزیولوژیک وفارماکولوژیک مهمی هستند.

ساختار شیمیایی مولکول:

این ترکیبات در داخل بدن از حلقوی شدن مرکز زنجیره کربنی اسیدهای چرب دارای چند پیوند غیر اشباع 20 کربنه (اسید آراشیدونیک)و تشکیل یک حلقه سیکلو پنتان سنتز می شوند و از مشتقات ایکوزانوئیدها هستند وساختاری  ساختاری شبیه به کلسترول دارند.آنزیم فسفولیپاز،فسفو لیپیدهای غشاء سلول رابه اسید آراشیدونیک تبدیل می کند.سپس اسید آراشیدونیک به وسیله آنزیم سیکلو اکسیژناز پروستاگلاندین ها را به وجود می آورند.

اعمال پروستاگلاندین ها در بدن :

پروستاگلاندین ها یکی از مهمترین واسطه های التهابی اند و نیز در انقباض رحمی در هنگام زایمان ،افزایش حرکات روده ، افزایش جریان خون کلیوی ،افزایش سرعت ارتودنتیک دندان و نیز به عنوان مانعی برای انجام لقاح است.پروستاگلاندین ها التهاب و درد را واسطه گری کرده و موجب القای خواب می شوند وهمچنین در تنظیم انعقاد خون و تولید مثل نقش دارند.داروهای ضد التهابی غیر استروئیدیNSAIDSمثل آسپرین وایبوپروفن با مهار سنتز پروستاگلاندین عمل خود را انجام می دهند. پروستاگلاندین ها علاوه بر موارد ذکر شده بر روی ماهیچه های صاف  و شکمی ،سیستم عصبی مرکزی و پلاکت ها اثر گذارند.

بیماری ها و عوارض :

افزایش مقدار پروستاگلاندین ها می تواند نشانه ای بر سرطان ریه با منشأ هیپر کلسمی باشد و نیز با افزایش ترشح پروستاگلاندین از هیپوتالاموس باعث ایجاد تب و لرز می شود.

مقدار طبیعی :

پروستاگلاندین ها در حد نانوگرم مورد نیاز بدن است ومقدار آن در سرم در حدود 0.1 پیکوگرم بر میلی لیتر می باشد.

 

توضیحات تکمیلی:

انواع پروستاگلاندین ها شاملGE1، PGE2، PGE3، PGF1  و PGF2  است.

روند غیر فعال شدن پروستاگلاندین ها به وسیله آنزیم 15-هیدروکسی پروستاگلاندین دهیدروژناز به صورت سریع اتفاق می افتد. که بلوک عمل این آنزیم به وسیله ی سولفاسالازین یا ایندرومیتامین است که نیمه عمر پروستاگلاندین در بدن افزایش می دهند.

منابع:

بیوشیمی هارپر

Wikipedia

NCBI

   

پاراتورمون

نویسنده:
10 آگوست 15

مقدمه :

پاراتورمون یکی از هورمون هایی است که می تواند میزان کلسیم و فسفر را در بدن تنظیم کند. پاراتورمون (PTH) هورمونی است که توسط غدد پاراتیروئید که چهار عدد هستند و در خلف غده تیروئید واقع اند ساخته می شوند و به خون ترشح می شوند. هورمون پاراتیروئید یک هورمون پروتئینی است که از Pro PTH ساخته می شود و خود Pro PTH از pre Pro PTH منشا می گیرد. در صورت کاهش میزان کلسیم در خون ترشح هورمون PTHافزایش می یابد البته تحقیقات جدید حاکی از آن اند که ویتامین D نیز نقش مهمی در تنظیم فعالیت ژن PTH برعهده دارد . PTH با تاثیر مستقیم بر استخوان ( سلول های استئوسیت و استئوکلاست) و کلیه و از طریق عمل غیر مستقیم بر مخاط روده غلظت کلسیم مایع خارج سلولی را تنظیم می کند. PTHکلیرانس کلیوی فسفات را نیز افزایش می دهد و از پیدایش غلظت فوق اشباع کلسیم و فسفات در پلاسما جلوگیری می کند . دراثر کمبود PTH هیپوپاراتیروئیدیسم به وجود می آید که سبب کاهش کلسیم یونیزه سرم و افزایش فسفات می گردد و تولید بیش از حد PTH نیز  هیپرپاراتیروئیدیسم را ایجاد می کندکه باعث افزایش کلسیم خون می شود .

معرفی مولکول و ساختار شیمیایی:

وزن مولکولی PTHحدودا 9500 دالتون است . PTH فاقد ترکیبات کربوهیدراتی و سایر مولکولهای دیگری است که با پیوند کوالان به آن اتصال یافته اند است . فعالیت بیولوژیکی این هورمون مربوط به انتهای آمینی ( n ترمینال ) آن است به طوری که PTH1-34دارای فعالیت کامل بیولوژیک است و گفتن این نکته خالی از لطف نیست که مناطق 34-25 عمدتا مسئول اتصال هورمون به گیرنده است . اولین محصول ژن PTH در اصل pre Pro PTHاست که تفاوت آن با Pro PTH در دنباله اضافیحاوی 25 اسید آمینه در انتهای آمینی مولکول است که همانند سایر توالی های راهنما که از مشخصات پروتئین های ترشحی می باشند ترکیبی هیدروفوب است ، از pre Pro PTH در ادامه Pro PTHساخته می شود که فرق آن با PTH وجود دنباله گنداپپتیدی کاملا بازی در انتهای آمینی می باشد که عملکرد آن مشخص نیست . کاهش حاد مقدار کلسیم میزان PTHm.RNA را افزایش می دهد و به دنبال آن میزان PTH نیز افزایش می یابد ، حدود 80تا 90درصد Pro PTH تولید شده بهPTH تبدیل نمی شود و تجزیه می شود که در مکانیسم های تنظیمی سرعت این تجزیه دچار تغییر می شود یعنی در غلظت  های کم کلسیم سرعت تجزیه کاهش می یابد و بالعکس .

 اثرات بیولوژیکی و بیوشیمیایی :

PTHبر استخوان ( سلول های استئوسیت و استئوکلاست) و بر کلیه اثر مستقیم می گذارد و بر روده نیز اثری غیر مستقیم دارد که همگی باعث بالا رفتن غلظت کلسیم در مایع خارج سلولی می شوند: PTH با اثر بر سلول های استئوسیت و استئوکلاست با حل کردن استخوان و کاهیدن غلظت کلسیم در آن میزان این ماده را در مایع خارج سلولی بالا می برد، این هورمون با کاهش کلیرانس کلیوی کلسیم از دفع کلسیم با ادرار جلوگیری کرده و غلظت آن را در مایع خارج سلولی بالا می برد، و در نهایت این هورمون کارایی جذب کلسیم از روده را از طریق سنتز افزایش می دهد که این کار نیز تاثیری مشابه با دو عمل قبلی دارد ( سریع ترین روش اثر بر روی کلیه- بیشترین اثر برروی استخوان ) با حل شدن بلورهای هیدروکسی آپاتیت استخوان که شامل فسفات کلسیم هستند میزان فسفات در مایع خارج سلولی بالا میرود که چندان دلخواه نیست پسPTHبا اثر برکلیه کلیرانس کلیوی فسفات را بالا برده و به دفع آن از طریق ادرار کمک می کند  تا غلظت آن تنظیم شود.

ارزش تشخیصی وبیماریها:

1- هیپوپاراتیروئیدیسم

کمبود pTH – کاهش کلسیم یونیزه سرم

– افزایش فسفات  سرم

این اختلال بسیار نادر است و بیشتر در کودکان دیده می شود.

علائم این بیماری درمرحله مزمن مواردی چون فلج  تتانیک عضلات تنفسی واسپاسم حنجره و تشنج های شدید و تغییرات پوستی و پیدایش آب مروارید و کلسیفیکاسیون عقده های قاعده ای مغزی و عدم تکامل مناسب دندان ها و عقب ماندگی ذهنی در کودکان و روانپریشیدر بزرگسالان است.

علل این بیماری عبارتند از: الف) خود ایمنی ( هیپوپاراتیروئیدیسم اولیه )    ب) برداشتن اتفاقی یا آسیب دیدن غدد پاراتیروئید طی عمل جراحی گردن ( هیپو پاراتیروئیدیسم ثانویه )    پ) تابیده شدن اشعه به غدد پاراتیروئید    ت) هوموکرماتوز     ث) گاهی غدد پاراتیروئید از تولد وجود ندارد    ج) علل نا مشخص

2- هیپوپاراتیروئیدیسم کاذب

یک اختلال ارثی است که در آن PTH سالم و فعال بیولوژیک تولید می شود ولی عضو هدف در برابر اثرات هورمون مقاومت می کند.

علائم این بیماری همچون بیماری نوع 1 است.

3- هیپرپاراتیروئیدیسم: ازدیاد PTH

اغلب بیماران هیپرپاراتیروئیدیسم اولیه بدون علامت هستند و به صورت اتفاقی کشف می شوند ولی می توان از علائم زیر به عنوان علائم هیپرپاراتیروئیدیسم و ازدیاد کلسیم خون اشاره کرد: ضعف و خستگی و زیادی ادرار و سنگ کلیه و بی اشتهایی و تهوع و استفراغ و استئوپنی و شکستگی های استخوان .

علل این بیماری که به دو دسته اولیه و ثاویه تقسیم می شود عبارتست از :  آلف ) علت هیپرپاراتیروئیدیسم اولیه در85 در صد موارد آدنوم یکیاز غدد پاراتیروئید است . ب) دردستهای از بیماران علت بیماری هایپرپلازی هر چهار غده است .    پ) در دسته ای کوچک از بیماران کارسینوم پاراتیروئید داریم .

روشهای اندازه گیری :

این هورون را در سرم می سنجند . حجم نمونه مورد نیاز حدودا ml 1 است .شرایط  نمونه گیری نیز عبارتند از : 1) بیمار باید به مدت 12 ساعت ناشتا باشد هرچند نوشیدن آب مانعی ندارد.     2) نمونه گیری در صبحگاه صورت گیرد زیرا آهنگ تغییرات روزانه بر نتایج آزمون تاثیر می گذارد .

روش مرجع RIA وروش ارجح IRMA است .  مقادیر طبیعی 10 – 65 pg/mlیا   10 – 65 ng/l ( برای تمام سنین) می باشد .تست های Calcium; Phosphorus; Magnesium; Vitamin Dنیز به عنوان تست های مکمل این آزمایش مطرح می شوند.فسفاتها،داروهای ضدتشنج، استروئیدها، ایزونیازید، لیتیموریفامپین، سطحPTH را افزایش ميدهند و در زمره ی داروهای تداخل کننده در آزمایش مطرح می شوند .

منابع و ماخذ :

1-بیوشیمی هارپر مولف:روبرت ک.موری  مترجم:دکتر خسرو سجادیان

2-فیزیولوژی پزشکی گایتون  مولف:آرتور گایتون  مترجم:حوری سپهری

3-آناتومی گری  مولف:ریچارد درک  مترجم:دکتر غلامرضا حسن زاده

4-کتاب جامع تستهاي تشخيصي وآزمايشگاهي پاگانا  مولف:دکترمهتاب جعفرآبادي آشتياني

5-کتاب جامع تجهيزات آزمايشگاهي فرآوردههاي تشخيصي مولف :دکترحميدرضا سقا

پپتید ناتریورتیک مغزی

نویسنده:
10 آگوست 15

مریم مصطفوی، رشته علوم آزمایشگاهی

تاریخچه

در سال 1956 در دو گزارش بیان شد که قلب می تواند به عنوان یک عضواندوکرین باشد .همچنین ساختارهایی شبیه گرانول های ترشحی در میکروگراف های الکترونی سلولهای دهلیزی خوکچه هندی مشاهده شد.

در سال 1984پپتیدی که پپتید ناتریورتیک دهلیزی ( (Atrial natriuretic peptide=ANPنامیده شد از قلب انسان جدا سازی شد.مدت کوتاهی بعد از آن پپتید مشابهی که پپتید ناتریورتیک مغزی (Brain natriuretic peptide=BNP)  نام گرفت از مغز خوک جداسازی شد.بعدها متوجه شدند که در انسان BNP اساساً در بطن قلب تولید می شود به همین خاطراین هورمون در حال حاظر به عنوان پپتید ناتریورتیک نوع B شناخته می شود.

معرفی کلی BNP

اتریوپپتین ها (Atriopeptins) یک خانواده ی پپتیدی هستند که در بافت دهلیزی قلب تولید می شوند و باعث ناتریورز Natriuresis))(دفع سدیم در ادرار)، دیورز((Diuresis،اتساع عروق و مهار ترشح آلدوسترون میگردند.

ساختار شیمیایی

ساختار اعضای خانواده ی پپتیدهای ناتریورتیک دارای هومولوژی زیادی می باشد؛ مهم ترین قسمت این پپتیدها یک ساختار حلقوی 17اسید آمینه ای است که توسط یک پل دی سولفیدی بسته شده است.

BNP در گردش از یک پروهورمون 108اسید آمینه ای Pro-BNP مشتق می شود که در میوسیت های قلبی توسط اندوپروتئاز فورین به یک بخش 32 اسید آمینه ای انتهای کربوکسیل که قسمت فعال BNP میباشد و یک قسمت غیر فعال انتهای آمینی شکسته می شود که ترشح هر دو قسمت توسط کشش دیواره ی بطن و اضافه بار حجمی تحریک می شود.

نقش بیوشیمیایی در سلولهای طبیعی

BNP و سایر پپتیدهای ناتریورتیک اثرات خود را به وسیله ی دو نوع رسپتورهمراه با پروتئین G اعمال می کنند؛این پپتیدها به غشای گوانیلیل سیکلاز متصل شده و آن را فعال می کنند که این اثرات باعث رهاسازی پیامبر ثانویه گوانوزین مونوفسفات حلقوی((C-GMP می شود که گاه این افزایش تا 50 برابر می رسد.

این پیامبر ثانویه ،سیستم رنین-آنژیوتانسین-آلدوسترون را به صورت کاهشی تنظیم کرده، فعالیت عصب سمپاتیک در قلب و کلیه را کاهش می دهد؛ همچنین جریان خون کلیوی را افزایش و دفع سدیم رابا اثر مستقیم روی مجرای جمع کننده افزایش می دهد.

ارزش تشخیصی و بیماری های مربوطه

سطح پلاسمایی BNP در اکثر افراد سالم ،کمتر از pg/ml 100 می باشد،مقادیر مرجع به سن و جنس بستگی دارد.

بهترین کاربرد اندازه گیری BNP،شناسایی بیماران با وضعیت حاد با کوتاهی تنفسی مراجعه کننده بخش اورژانس می باشد.

گاهی افراق HF(Heart failure)از بیماری های ریوی مانند آمفیزم مشکل است  و تا به حال برای افتراق این بیماری هیچ تست آزمایشگاهی اختصاصی کشف نشده است.

در مطالعه ی چند ملیتی تنفس غیر عادی بیماران مبتلا به دیس پنیا که به مرکز اورژانس معرفی می شوند،اندازه گیری BNP به روش Point-of-Care انجام می گردد. در نقطه تصمیم گیری pg/ml 100 تست BNP مشخصات زیر را برای تشخیص نارسایی قلبی دارد:

حساسیت 90درصد ،ویژگی 76 درصد، مقدار پیشگویی کننده مثبت(PPV)  79درصد، مقدار پیشگویی کننده منفی (NPV)  89درصد.

بین بیماران با سا بقه ی اختلال کارکرد بطنی و در بیمارانی که به نظر می رسید علائم موجود در اثر HF باشد مقدار BNPبالاتر بود. این مقدار در بیماران مبتلا به نارسایی شدیدتر نیز بالاتر بود.(شکل 1-1)

زمانی که درمان موثر برای بیماران HF انجام می شود سطح BNP کاهش می یابد، بنابراین ممکن است ازاین تست برای ارزیابی روند درمان استفاده شود.

اصلی ترین محدودیت BNP این است که در محدوده ی وسیعی در بیماران مبتلا به HFو بیماران بدون HFدیده می شود و تمامی عوامل تعین کننده سطوح BNP در گردش خون کاملاً ثابت نشده است.BNP در موارد عدم تعادل مایعات به ویژه نارسایی کلیوی ،که معمولاً همراه با HF وجود دارد، افزایش می یابد. در افرد بدون HF، مقادیر بالا در افراد باجنسیت زن ، سن بالاتر،وBMI پایین تر، همراه بوده است .همچنین در بیماران مبتلا به HFعلامت دار، خصوصاً هنگامی که به صورت مزمن و پایا وجود دارد ممکن است  مقادیر طبیعی داشته باشد.

روش های اندازه گیری

روش اندازه گیری BNP روش ایمنواسی با کمک وسیله مناسبی دارای دقت معین است که  به تازگی این روش به صورت وسیع توسط دستگاه های ایمنواسی اتوماتیک امکان پذیر است.

به علت نیمه عمر کوتاه BNP،اندازه گیری چند ساعت بعداز مصرف آن بیان کننده ترشح داخلی آن می باشد اما مزیت اندازه گیری به همراه سابقه مصرف دارویی آن در حال حاضر مشخص نیست.

منابع مورد استفاده:

Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods\22nd Edition\2011

                                                                    Harper’s illustrated Biochemistry\29th Edition\2012