سایت دانلود

تحقیق ها مقاله ها و پایان نامه ها
زیست شناسی

پروژه رشته زیست شناسی درمورد دِفنسينها -قسمت اول

-3- دِفنسينها
2-3-1- مقدمه
ارگانيزمهاي چند سلولي در سرتاسر عمر مفيدشان، اغلب با هزارها ميكروب روبه‌رو مي شوند. ميكروبها غالباً در كنار سلولهاي ميزبان يا در داخل موادي كه سلولهاي گياهان و يا حيوانات را غوطه ور ساخته باقي مي مانند. گونه هايي از مواد ضد ميكروبي توانائي پاتوژنها را براي ايجاد جايگاه در اين محيطها محدود مي كنند. برخي گونه‌هاي سلولي براي دفاع از ميزبان تخصص يافته اند. آنها داراي استعدادهاي پيشرفته اي نظير: شناسايي ميكروبها، تهديد فيزيكي آنها و در نهايت انهدام آنها هستند. ساير سلولهاي دفاعي ميزبان برجسته ترين نقششان ترشح مواد آنتي ميكروبيال در داخل فضاي خارج سلولي مي باشد و لمفوسيتهاي سيتوتوكسيك حذف عفونتها را بوسيله شناسايي و كشتن سلولهاي ميزباني كه پناهگاه ميكروبهاي داخل سلول مي باشند را تسهيل مي كنند.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنیدبه هر حال بر اثر مشاركت بسيار معمول لمفوسيتها در سيستم دفاعي ميزبان براي قادر ساختن ساير سلولهاي ضد ميكروبي يا بواسطه ليمفوكينازها كه سلولهاي ضد ميكروب را فعال مي كنند يا توسط آنتي باديهاي ترشحي مولكولهاي سازگار كننده اي كه نقش پل ارتباطي بين اهداف ميكروبي و گيرنده هاي روي سلولهاي اثر كننده ضد ميكروب را بازي مي كنند پاسخهاي لمفوسيتي افزايش مي يابند. پس از در معرض قرارگيري مداوم گونه هاي ميكروبي ويژه يا مواد خارجي ايمني اختصاصي، پاسخ دفاعي بسيار مؤثري را براي ميزبان توليد مي كند. از نظر مقايسه اي، ويژگي هاي مرفولوژيكي و عملكردي بسياري از سلولهاي اثر كننده بصورت تعجب آوري در ميان حلزون ها، حشرات و انسانها مشابه هستند. يك گونه جهاني از سلولهاي ضد ميكروبي، فاگوسيت كننده هاي حرفه اي، بعد از گرفتن ميكروبها در داخل واكوئل ها آنها را بوسيله فرآيندي كه فاگوسيتوز ناميده مي شود، هضم مي كنند.
واكوئل فاگوستيك به سلول امكان از بين بردن ميكروبها و انباشتن غلظتهاي بالائي از آنتي باديهاي آندوژنوس بدون اثر سوء بر روي سلولهاي ميزبان را مي دهند. مواد ضد ميكروب بوسيله سلولهاي ميزبان
مواد معدني را به منظور تركيب در ساختمان پپتيدها و پروتئين هاي ضد ميكروب بكار مي برند(‌بعنوان مثال: پراكسيد هيدروژن، سديم هيپوكلرو، نيتريك اكسيد).
پروتئين هاي ضد ميكروب در مايعات بدن و بر روي سطوح موكوسي اپتيليال توزيع شده اند. آنها در اندازه، ساختار و فعاليت بسيار متنوعند. اين پپتيدها بسيار كاتيونيك مي باشند از اين رو شارژ آنيونيك سطح سلول ميكروب را تكميل مي كنند. و به اين وسيله ميكروب ها را به خود جذب مي نمايند. دسته اي از پروتئينهاي ضد ميكروب آنزيمها هستند( نظير: پروتئازها، مورميدازها و ...) كه لايه هاي محافظ ميكروبها را هضم مي كنند. متداول ترين روش عملكردي تعداد زيادي از اينگونه پروتئينها در هم ريختن غشاهاي بيولوژيسلول باكتري مي باشد. پروتئينهاي ضد ميكروبي كوچكتر از 100 آمينو اسيد را به صورت قراردادي پپتيدهاي ضد ميكروبي مي نامند. برخي از اين پپتيدها داراي باندهاي دي سولفيدي هستند كه ممكنست مقاومتشان را به ليزه يا دناتوره شدن افزايش دهد اين باندها بين سيستين هاي موجود در توالي آمينو اسيدي آنها تشكيل مي شود. به پپتيدهاي ضد ميكروبي كه حاوي سيستين هستند دفنسين مي گويند(38).
دفنسينها عبارتند از پپتيدهاي غني از سيستين، كاتيونيك، كوچك كه با تشكيل 3 يا 4 باند دي سولفيد پلي پپتيدهاي آنتي ميكروبيال را بوجود مي آورند(64). اين پپتيدها تاكنون از پستانداران، حشرات،‌گياهان و... استخراج شده اند و از لحاظ فرم ظاهري حداقل سه گروه ساختاري دارند كه روابط تكاملي آنها نامعلوم است(38). اولين بار در اواسط سال 1960 حضور دفنسينها در گرانولوسيتهاي رابيت و خوك گزارش شد. پس از گذشت 20 سال از آن پپتيدهاي آلفا- دفنسين تعيين توالي شده و بعنوان اجزاء اصلي گرانولوسيتها و نوتروفيل هاي انساني نشان داده شدند. در سال 1990، بتا- دفنسينها از گرانولوسيتها و سلولهاي اپتيليال ناي گاو استخراج شدند آنها با آلفا- دفنسينها در موارد زير تفاوت دارند(48).
1)‌بتا-دفنسينها معمولاً بيشتر از 45 زنجيره جانبي دارند.
2) پيوندهاي بين سيستين ها در آنها متفاوت است به صورتي كه در آلفا و در بتا
3) بعلت فقدان پروپس هاي آنيونيك فواصل كمي با هم دارند.
4) ژنهاي كد كننده آنها دو آكسون بجاي سه آكسون دارند.
5) نسبت ليزين به آرژنين در آنها نسبت به آلفا- دفسينها بيشتر است(48).
اين پپتيدها به فراواني در فاگوسيتوز، در موكوس روده كوچك انسان ها و ديگر پستانداران و در هموليف حشرات وجود دارند، آنها در مكانيزم دفاعي ميزبان و در برابر ميكروبها مشاركت دارند و ممكنست در آماس بافتي و تنظيم آندوكرين ها در طي عفوت سهيم باشند(38).
2-3-2- شكل ساختماني دفنسينها
به كمك كريستالوگرافي اشعه X مشاهده شده است كه تمام انواع دفنسينها از لحاظ ساختاري تقريباً مشابه اند و عمده تفاوت آنها در محل قرارگيري باندهاي دي سولفيدشان مي باشد. چنانكه در تصوير 2-1 بعدي كه از (‌دفسينهاي نوتروفيل انساني) بدست آمده است. ملاحظه مي شود دفنسينهاي انساني داراي ساختارهاي دايمريكي هستند كه اجازه مي دهد دوهيرپين بصورت كنار هم در يك صفحه هيدروفوبيك قرار گيرند و تصويري شبيه بخش باريك يك قيف را ايجاد كنند(64).
-3-3- تقسيم بندي دفنسينها
به صورت كلي دفنسينها به 5 گروه، آلفا- دفنسينها(كلاسيكال)، بتا- دفنسينها، دفنسينها(ميني دفنسينها)، دفنسينهاي حشرات و دفنسينهاي گياهان تقسيم مي شوند(38،48،64). كه از ميان سه گروه دفنسينهاي آلفا، بتا و حشرات از اهميت بيشتري برخوردارند.
2-3-3-1- آلفا دفنسينها(كلاسيكال)
آلفا دفنسينها در نوتروفيلهاي انسان، رابيت، خوك، رت و در ماكروفا‍ژهاي آلوئولي و سلولهاي پانت روده كوچك انسان و Rodent مشاهده شده اند. آلفا- دفنسينها حاوي 35-29 زنجيره جانبي آمينواسيدي هستند و نسبت به بتا- دفنسينها كوتاهترند. آنها از لحاظ وضعيت و محل قرارگيري سيستين در توالي آمينواسيدي و در باندهاي دي سولفيدي با بتا- دفنسينها تفاوت دارند(48). 100-1 ميكروگرم بر ميلي ليتر از اين پپتيدها مي توانند باكتريهاي گرم مثبت – گرم منفي، مايكوباكتريوم، قارچها و حتي ويروسهاي پوشش دار را از بين ببرند(38).
2-3-3-2- بتا – دفنسينها
اين پپتيدها حاوي 42-38 زنجيره جانبي آمينواسيدي هستند و اولين بار از سلولهاي اپتليوم ناي گاو(پپتيد آنتي ميكروبيال نائي TAP ) استخراج شده اند(38). 13 نوع پپتيد مختلف از اين خانواده در نوتروفيلهاي گاو مشاهده شده است در حال حاضر دو گونه پپتيد بتا- دفنسين در انسان شناخته شده است. تيپ 1 در اپيتليوم كليه ها،‌ پانكراس، غدد بزاقي، مجراي تنفسي، مجراي تناسلي جفت، پروستات. سلولهاي اپتليال پستان و لثه و... وجود دارند. در حاليكه تيپ 2 در پوست، بافتهاي زبان، مجراي تناسلي ماده و ... ديده شده اند. بتا- دفنسينهاي تيپ يك وجودشان در بافتها دائمي است اما بتا – دفنسينهاي تيپ دو در حضور باكتريها و بر اثر تحريك آنها ترشح ميشوند(38،48،72). اين پپتيدها در برابر هر دو نوع باكتريهاي گرم منفي و گرم مثبت فعالند(38) .
پپتيدهاي دفنسين حشرات 45-38 اسيد آمينه طول دارند و حاوي يك پيچش آلفا متصل به يك حلقه بر روي يك صفحه غير موازي هستند. پيوندهاي بين سيستين هاي باندهاي دي سولفيدي به صورت مقابل است.
Insect defensin
Insect defensin
فعاليت ضد ميكروبي اين پپتيدها تنها در مقابل ارگانيزم هاي گرم مثبت گزارش شده است. (38،48).
2-3-3-5- دفنسينهاي گياهي
دفنسينهايي كه از گياهان استخراج شده اند، به دو گروه عمده تقسيم مي شوند. تفاوت اين دو گروه در تعاد و فرم پيوند بين سيستين باندهاي دي سولفيدي مي باشد.
Insect defensin
Insect defensin
2-3-4- ساختار ژني دفنسين ها
خانواده ژنهاي دفنسين در ژنوم انسان ناحيه اي در حدود MB را بر روي كروموزوم 27 و در ژنوم گوسفند بر روي كروموزوم 26 قرار دارند(45). اين مجموعه ژني عمدتاً دو كلاس آلفا وبتا از ژنهاي دفنسين را شامل مي شوند كه بسياري از محققين يك ارتباط اجدادي مشترك براي آنها قائلند(45،72). از ديگر ژنهايي كه بر روي كروموزوم 27 گاو گزارش شده اند مي توان به موارد زير اشاره كرد.
2-3-3-3- تتا دفنسينها ( ميني دفنسينها)
در گذشته پپتيدهاي مدور متعددي در گياهان شناخته شده بود. اما در سالهاي اخير اسلستد و همكاران (79) پپتيدهاي را در گونه اي از ميمونها مشاهده كردند. آنها نشان دادند ، پيش ماده متفاوت دارد. كه هر كدام بوسيله يك ژن آلفا- دفنسين جهش يافته كد شده اند. يك كدون بين سومين و چهارمين كدونهاي سيستين وجود دارد. محصولات اين ژنها مرتب شده اند و انتهاهاي آنها بصورتي كه در تصوير مشاهده مي شود، بهم متصلند. پپتيد پاياني بصورت كامل مدور است و 18 زنجيره جانبي دارد. شامل 6 سيستين كه 3 باند دي سولفيدي بين مولكولي به آنها شكل داده اند(48).
2-3-3-4- دفنسينهاي حشرات
پس از اينكه حشرات بر اثر صدمه يا تهاجم ميكروبي تحريكي مي شوند، همولينف آنها فعاليت ضد ميكروبي از خود نشان مي دهند. دفنسينها خانواده بزرگي از پپتيدهايي هستند كه در هموليف حشرات مختلف يافت مي شوند. و بسياري از فعاليتهاي ضد ميكروبي همولينف به آنها مربوط است.
بتا- دفنسين ، ريبونوكلئاز ، ساركوماويروس گوسفندي فعال كننده پلاسمينوژن ،‌نوكلئوتيد آدنين ، گيرنده ملاتونين گلوتاتيون ردكتاز (35).
با توجه به همولوژي بالاي بين خانواده ژني پپتيدهاي ضد ميكروب انسان، موش، گاو و گوسفند از ويژگيهاي ساختاري اين ژنها براي تشريح ژنهاي دفنسين گاو مي توان استفاده كرد (72).
تاكنون 15 ژن بتا- دفنسين از روي خالص سازي پپتيدهاي موجود در نوتروفيلهاي گاو شناسايي شده اند و13 از آنها در بانك ژني وجود دارد. كه در جدول زير ملاحظه مي كنيد(389.
Length(kb) Gen Bank acc No. Gene name
477

2714

450

167

300

333

2704

281

301

320

299

254

3374

ژنهاي بتا- دفنسين گاو از دو اگزون تشكيل شده اند كه بوسيله يك اينترون از هم جدا مي شوند، بعنوان مثال، در ژن بتا- دفنسين روده اي اگزون ، 132 جفت باز و اگزون 237 جفت باز طول دارد، در حاليكه اينترون آن بالغ بر 450/1 جفت باز طول دارد. براي بسياري از ژنها دفنسين گاو توالي نزديك ناحيه 5 تنظيم كننده بيان ژن است. همچنين در مورد دفنسينهاي بز توالي اگزون بدست آمده است(72).
يك سيستم تنظيمي متفاوت ممكنست در ژنها بتا – دفنسين گرانولوسيتهائي كه از پيش سازهاي مغز استخوان سنتز شده اند فعاليت كند و در نتيجه آن رونويسي ژن بتا- دفنسين در پيش سازهاي گرانولوسيت ها احتمالاً بصورت نسبتاً فشرده و مختصر انجام مي شود و در پروميلوئيت و ميلوئيت به حداكثر مي رسد(389).
2-3-5- بيوسنتز دفنسينها
دفنسينها در ابتدا بصورت پري پرودفنسين سنتز مي شوند. آنها از يك توالي ساده آمين انتهائي براي ترشح در داخل رتيكلوم آندوپلاسميك و يك پروپيس و پپتيد بالغ در گروه كربوكسيل انتهائي تشكيل شده اند، فرآيند پيش ترجمه اي و مسير سنتز دفنسينهاي انساني كشف شده است. همچنين 19 توالي ساده آمينواسيدي و محصول بصورت نخستين پيش سازهاي كشف شده اند. مسير پروتئوليتيك مورد نياز براي توليد بالغ از پرو فعال در ميلوئيدها با گونه هاي سلولي نظير انساني مرتبط است. پرودفنسين ها به دفنسينهاي بالغ تبديل مي شوند و پپتيدهاي بالغ در گرانولوسيتهاي سيتوپلاسميك ذخيره مي شوند. گاهي در اثر تحريك پرودفنسينها بدون تبديل به پپتيد بالغ ترشح مي شوند. (38).
2-3-6- اختلال در سنتز دفنسينها
بر اثر كاهش غلظت دفنسينها به حدود 10 درصد از حالت نرمال، بيماري مادرزادي بنام نقص گرانول ويژه ، بروز مي كند. كه يك اختلال كمياب در گرانولوسيت ها است. اين بيماري در پي فقدان هاي مربوطه ايجاد مي شود كه در نتيجه آن سنتز گرانولهاي پروتئين جديد(Mgelocyte) كاهش يافته يا انجام نمي شود. مبتلايان از عفونتهاي فراواني كه بوسيله باكتريها ايجاد شده اند رنج مي برند. اين نقص گهگاه در بيماران مبتلا به سرطان خود ميلئوجنوس ديده شده است. اما در پي آمدهاي كلينيكي آن كشف نشده است(38).

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا" از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل با فرمت ورد

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *