در حوزه مولکولی ژنتیکی؛

محققان دانشگاه خواجه نصیر به دستاورد‌های علمی جدیدی دست یافتند

محققان دانشگاه خواجه‌نصیرالدین طوسی به کشف و ثبت جهانی دو ژن مسئول تولید نانو_ میکرو لوله‌های پروتئینی خاص به منظور کاربرد‌های درمانی ویژه رسید.

کد خبر: ۹۹۰۴۰۱

يکشنبه - ۲۶ دی ۱۴۰۰ / January 16, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو به نقل از دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، وحید خاکی زاده پیرامون سرپرست پروژه مشترک بین المللی، درباره پروژه مشترک بین‌المللی شناسایی مولکولی و ژنتیکی حشره Asian citrus psyllid (ACP) Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae) و آنالیز فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی میکرولوله‌های ترشحی آن، به همراه استفاده از آن برای ترمیم زخم، توضیح داد: این پروژه پر چالش میان رشته‌ای که تلفیقی از چندین حوزه علمی مدرن و High-Tech دنیا بود، با مشارکت دانشمندان و محققین برجسته چندین کشور انجام شد و در حدود ۴ سال به طول انجامید.

دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، انستیتو پاستور ایران، دانشگاه علوم پزشکی سمنان، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشگاه هامبورگ آلمان، دانشگاه ونژو چین و دانشگاه وین اتریش از جمله مراکز تحقیقاتی دخیل در این پروژه بودند. لازم به ذکر است که هر قسمت از این پروژه بسیار سنگین، توسط سرآمدان و بزرگان آن حوزه علمی انجام شده است و همین موضوع، به انضمام نوآوری‌ها و کشفیات جدید، این پروژه را متمایز کرده و در زمره برترین کار‌های تحقیقاتی جهان قرار داده است.

به طور خلاصه در این پژوهش علمی، ما برای اولین بار موفق به شناسایی مولکولی زیرگونه جدیدی از حشره D. citri psyllids شدیم:

در همین راستا توالی دو نمونه جدید در ژنوم این حشره را کشف کردیم و با کد‌های MN ۹۳۳۹۲۷ و MN ۹۳۳۹۲۸ در بانک جهانی ژن (GenBank) ثبت نمودیم.

تصاویر زیر نیز اطلاعات این ژن‌ها را که در سایت ncbi به صورت کامل قابل مشاهده است، نشان میدهد:

این حشرات، ترشحات مومی چسبناک و و لوله‌ای شکل را از خود ترشح میکنند که ما پس از شناسایی کامل حشرات، برای اولین بار در دنیا خواص مورفولوژیکی، فیزیکوشیمیایی و زیستی این رشته‌های مومی را بررسی نمودیم. در این مرحله ما از تکنیک‌های مختلف میکروسکوپی، طیف سنجی، تکنیک‌های تلفیقی (از جمله تکنیک Nano-LC-ESI-MS/MS Peptide Mapping که در دانشگاه هامبورگ و توسط گروه تحقیقاتی استاد گرامی جناب آقای پروفسور Schlueter انجام شد)، انواع تکنیک‌های الکتروفورز و همچنین شبیه سازی‌ها و محاسبات بیوانفورماتیکی استفاده کردیم که مجموع نتایج آن‌ها نشان داد که این ترشحات مومی شکل با مورفولوژی شش ضلعی منتظم عمدتاً از رشته‌های پروتئینی اکتین و توبولین تشکیل شده اند که با نظم بسیار خاصی در کنار یک دیگر قرار گرفته اند.

در ادامه پروژه، ویژگی‌های بیولوژیکی این رشته‌های ترشحی را مطالعه کردیم. نتایج ما نشان داد که این ترشحات مومی با سلول‌های فیبروبلاست پوست انسان (Hu ۰۲) و همچنین سلول‌های فیبروبلاست لثه‌ای (HuGu) سازگاری زیستی بسیار بالایی دارند و فاقد سمیت هستند (MTT Assay). همچنین با گلبول‌های قرمز خون نیز سازگار بوده و فعالیت همولتیک از خون نشان نمیدهند (Hemolysis Assay). به علاوه در برابر رده‌های گوناگونی از انواع باکتری‌ها و قارچ‌ها فعالیت ضد میکروبی از خود نشان میدهند (MIC-MBC, Anti-Biofilm Assay).

مجموع این ویژگی‌های بسیار شگفت آور و فوق العاده این رشته‌های ترشحی، ما را بر آن داشت تا از آن به عنوان ماده‌ای برای ترمیم و پانسمان زخم (Wound Healing) استفاده کنیم. بر همین اساس تست‌های in-vivo را بر روی موش‌های آزمایشگاهی آغاز کردیم. نتایج آزمون‌های حیوانی نشان داد که این ترشحات مومی (که به صورت اسپری محلول در سرم نمکی استفاده شدند) تأثیر بسیار فوق العاده‌ای بر بهبود زخم دارند و عفونت زخم را نیز از بین میبرند. همچنین به طور مستقیم سبب افزایش قابل توجه فاکتور‌های رشد موثر بر بهبود زخم‌های پوستی (شامل FGF، IGF و KGF) می‌شوند.

یکی دیگر از مطالعات بیولوژیکی ما بر روی این رشته‌های ترشحی، بررسی خواص ضد سرطانی (Anti-Cancer Activity) آن‌ها بود. در یکی از آزمون‌های سمیت سنجی، ما نشان دادیم که این ماده در برابر سلول‌های سرطانی کبد (HepG ۲) سمیت بسیار بالایی دارد و حتی کمترین غلظت‌های آن میتواند به طرز شگفت انگیزی سبب نابودی این سلول‌های سرطانی شود. بررسی خواص ضد سرطانی این ماده بر روی سایر رده‌های سلولی دیگر نیز با قدرت در حال پیشرفت است.