دوره‌های زیست سلولی و مولکولی
نوع دوره
موضوعات
دانشگاهی: علوم‌پایه، انسانی، پزشکی
رشته زیست شناسی
همکار/دانشگاه
صفحات پربازدید
مرتب سازی:
جدیدترین‌ها
محبوب‌ترین
بالاترین امتیاز
2
دوره
وبینار آموزش طراحی پرایمر و وکتور
محصولات ساخته شده در حوزه ژنتیک، ابزاری قدرتمند در اختیار ژنتیکدانان قرار می‌دهد تا مولکول‌های هدف را برای رسیدن به اهداف گوناگون، ویرایش کرده و ویژگیهای جدیدی را به آنها اضافه نمایند. لازمه گام برداشتن در این مسیر، مطالعات بیوانفورماتیکی قوی است که با کمک نرمافزارهای مختلف، امکانپذیر است.
تکنیک واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) به‌عنوان یکی از مهمترین اختراعات قرن بیستم در دنیای زیست‌شناسی مولکولی محسوب می‌شود. امروزه، PCR و انواع آن از رایجترین تکنیک‌های زیست‌شناسی مولکولی جهت تکثیر ماده ژنتیکی به شمار میرود. با استفاده از این تکنیک می‌توان تنها با داشتن مقادیر اندکی از محتوای ژنتیکی سلولهای جاندار بسیاری از فرایندهای تحقیقاتی و تشخیصی نظیر شناسایی و دستکاری DNA، تشخیص بیماری‌های قبل و بعد تولد، ردیابی ارگانیسمهای عفونی مانند ویروسهای عامل بیماری‌های ایدز، هپاتیت، سل همچنین تشخیص تغییرات ژنتیکی ازجمله انواع جهشها در ژنوم انسانی را با سهولت بیشتری انجام داد.
قبل از آغاز مراحل اصلی PCR میبایست نمونه هدف (DNA) را آماده کرد. سپس آن را به همراه سایر موارد نظیر روغن معدنی، بافر، آنزیم DNA پلیمراز Taq، نوکلئوتیدهای dNTPs و پرایمر به داخل لولهآزمایش ریخته و برای انجام مراحل اصلی PCR به ترموسایکلر انتقال داده می‌شود.
PCR شامل سه مرحله اصلی است: مرحله دناتوراسیون (Denaturation)، مرحله اتصال (Annealing) و مرحله طویل شدن (Extension). در مرحله اول مولکول‌های DNA دو رشتهای دناتوره شده و تکرشتهای میشوند. سپس در مرحله دوم پرایمرها به مناطق مکمل خود، روی مولکول‌های تکرشتهای متصل میشوند. در مرحله پایانی، آنزیم DNA پلیمراز پس از اتصال به پرایمر، بر اساس DNA الگو، رشته جدیدی را میسازد. تمامی مراحل اشارهشده به دما حساس هستند و دمای مناسب (بهطور تقریبی) هر مرحله به ترتیب 94، 60 و 72 درجه سانتیگراد است.
پرایمر چیست؟
پرایمرها قطعات کوچکی از ماکرومولکول DNA یاRNA هستند که به‌عنوان آغازگرهای واکنش زنجیرهای پلیمراز(PCR)نقش اساسی را ایفا می‌کنند. پرایمرها بهصورت تکرشتهای در ابعاد چند باز در محل جایگیری آنزیم پلیمراز قرار گرفته و شروع فعالیت آن را جهت تکثیر DNA یا RNA فراهم می‌کنند. در واقع، طراحی مناسب پرایمر لازمه یک PCR موفق است. برای تکثیر هر قطعه دلخواهی از ژنوم، یک جفت پرایمر اختصاصی موردنیاز است.
پرایمرها چگونه طراحی می‌شود؟
این پرایمرها باید طوری طراحی شوند که از طرفی کاملاً مکمل توالی هدف باشند و از سوی دیگر به هیچ بخش دیگری از مولکول الگو، متصل نشوند. این عامل به همراه چند عامل دیگر، طراحی پرایمر را به مرحلهای دقیق و حساس از روند تکثیر ژنها در آزمایشگاه، جهت بررسی جهشها، تشخیص بیماری‌ها و شناسایی ویروسها و همینطور کلونسازی ژنها تبدیل مینماید. طراحی پرایمر، مهارتی است که با استفاده از نرمافزارهای کامپیوتری یا اینترنتی (تحت وب) محققین را در طراحی آزمایشهای سادهای چون شناسایی وجود ژن یا بررسی حضور قطعهای از DNA، بررسی کمی و کیفی mRNA، شناسایی جهشها تا تولید وکتورها و دستکاریهای ژنتیکی و ویرایش ژنوم یاری می‌دهد بهنحویکه بدون اغراق می‌توان گفت موفقیت هر یک از روش‌های ذکرشده در گروی طراحی مناسب و کارای این قطعات کوچک است.
با توجه به اهمیت این مرحله در روند کلی فرایند کلونینگ، در این دوره آموزشی، دکترحسن رسولی، ابتدا با استفاده از نرم‌افزار پرل پرایمر (perl primer)، مخاطبان را با روند کلی طراحی پرایمر برای بررسی بیان ژن و نرم‌افزار (Generunr) آشنا نموده و سپس به طراحی پرایمر برای کلونینگ و تولید پروتئینهای نوترکیب پرداخته و شما را با برخی ریزهکاریهای آن آشنا میسازد.
هدف از یادگیری دوره آموزش طراحی پرایمر و وکتور چیست؟
· آشنایی با اصول واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR)
· آشنایی با بانکهای داده و برداشتن توالی ژنها
· طراحی پرایمر برای بررسی بیان ژن (real-time PRC) با کمک نرم‌افزار Perl Primer
· آشنایی با اصول و کلیات کلونینگ ژن
· مروری بر کار با بانکهای داده و برداشتن توالی ژنها
· طراحی پرایمر برای کلونینگ و تولید پروتئینهای نوترکیب با کمک نرم‌افزار Generunr
دوره آموزش طراحی پرایمر و وکتور مناسب چه کسانی است؟
دانش طراحی پرایمر یکی از مباحث مهارتی علم بیوانفورماتیک بوده که بیشک اغلب دانشجویان و دانشآموختگان زیست‌شناسی فارغ از نوع رشته تحصیلی با مفهوم آن آشنایی دارند منتها دانشجویان و محققانی که زمینه فعالیت تحقیقاتی آنها مستقیم یا غیرمستقیم به ژنتیک مرتبط باشد نیازمند فراگیری این مهارت هستند.
بعد از فراگیری دوره آموزش طراحی پرایمر و وکتور چه مهارتهایی کسب خواهید کرد؟
در این دوره، پس از آشنایی با کلیات تکنیک‌های PCR و کلونینگ ژن همچنین نحوه کار با بانکهای داده قادر خواهید بود به کمک نرم‌افزار Perl Primer پرایمر طراحی کنید و با نحوه تولید پروتئینهای نوترکیب با کمک نرم‌افزار Generunr بیشتر آشنا خواهید شد.
موسسه ساده‌سازان سخن علم
مدرس:
حسن رسولی
6 جلسه
5
ساعت
2,381
دانشجو
4.7
(3)
رایگان
آموزش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با نرم‌افزار متریالز استادیو
شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با کمک نرم‌افزار متریالز استادیو امروزه به‌عنوان موضوع بهروز در کنار روش‌های آزمایشگاهی تبدیل شده است. با پیدایش علم شیمی محاسباتی، استفاده از مدلسازی و شبیه‌سازی جهت بهبود مسائل و مشکلات مربوط به کارهای تجربی موردبحث قرار گرفت و سپس گسترش یافت.
هدف از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی چیست؟
هدف کلی شبیه‌سازی بررسی رفتار و خواص سامانههای شیمایی و همچنین پیشبینی رفتارهای سامانه جهت تسهیل در کارهای آزمایشگاهی است که امروزه در کنار کارهای تجربی جهت کاهش هزینههای مربوط به کارهای تجربی و آزمایشگاهی انجام می‌گیرد.
ابتدا محققان از مونتکارلو (Monte Carlo) با درنظرگرفتن نمونههای تصادفی جهت شبیه‌سازی سامانههای شیمایی استفاده کردند. اما با وجود محدودیتهایی که این فضا در اختیار اپراتور قرارداد، خطای نسبتاً بالا و همچنین عدم شباهت قابلقبول نسبت به سیستمهای واقعی، شبیه‌سازی دینامیک مولکولی پا به عرصه گذاشت.
در شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با کمک معادلاتی که از قانون دوم نیوتن حاصل می‌شود و همچنین با استفاده از روش‌های عددی جهت حل معادلات، مکان و سرعت حرکت ذرات سامانه موردمطالعه در هر لحظه و زمان مشخص میگردد.
کاربرد های شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
شبیه‌سازی دینامیک مولکولی ( Molecular Dynamics (MD) ) کاربردهای مختلفی دارد که عبارتاند از:
مطالعه خواص و کاربردهای مواد موردمطالعه، دارورسانی، نفوذپذیری گازها، محاسبات کوانتومی، محاسبه امتزاجپذیری مواد و غیره است. در MD یک سری مباحث و مفاهیم اساسی و پایهای وجود دارد که پیش از انجام بایستی تفهیم شوند؛ سپس بایستی نوع نرم‌افزار انجام MD مشخص گردد.
نرمافزارهای مختلف جهت انجام شبیهسازیهای MD
نرمافزارهای مختلفی جهت انجام شبیهسازیهای MD وجود دارند که عبارتاند از: GROMACS, NAMD,LAMPSS و متریالز استادیو (Materials Stusio ).
در میان این نرمافزارها متریالز استادیو به سبب محیط ویژوالی که دارد، کارکرد با آن راحتتر است. از طرفی بانک اطلاعاتی بسیار قوی در زمینه مواد آلی و معدنی بهخصوص پلیمرها را نیز دارا است. این نرم‌افزار میدانهای نیرو متنوعی دارد نظیر Dreiding، COMPASS، pcff، cvff و غیره که هرکدام قابلیتهای مخصوص به خود را دارند و جهت بیان بر همکنشهای درون و برون مولکولی مورداستفاده قرار میگیرند.
شرکت BIOVIA این نرم‌افزار را گسترش داده و تا به امروز ورژن 2020 را خروجی داده است. این ورژن بهروز یک سری میدانهای نیرو جدیدی را معرفی کرده و از طرفی در سایر میدانهای نیرو نیز یک سری اصلاحاتی انجام داده است.
به همین سبب دقت انجام محاسبات در زمینه بر همکنشها و همچنین انرژی پتانسیل سامانه موردمطالعه افزایش مییابد. بااینحال قابلیتهای متریالز استادیو با پیدایش ورژنهای جدید روبه افزایش است.در پایان آموزش خواهید توانست با کمک نرم‌افزار متریالز استادیو به انجام شبیه‌سازی دینامیک مولکولی سامانههای موردمطالعه در کارهای آزمایشگاهی بپردازید و منجر به افزایش دقت انجام آزمایشها نیز شوید.
مدرس:
پرستو احمدپور سامانی
18 جلسه
5
ساعت
205
دانشجو
1.5
(2)
449,000
تومانء