پ۲۹۴۹۰
per
مطالعه تنظیم بیان پس از رونویسی ژن SNCA توسط miRNA با طراحی زیست حسگرهایی بر اساس نانوذرات طلا برای پروتئین آلفاسینوکلین و miRNA در افراد مبتلا به پارکینسون
اسماعیل درویش امین آباد
علوم طبیعی
1402
۱۵۸ص.
سی دی
دکتری
ژنتیک مولکولی
۱۴۰۲/۰۶/۲۹
بیماری پارکینسون (PD) ، برای اولین بار توسط دانشمند بریتانیایی دکتر جیمز پارکینسون در سال ۱۸۱۷ میلادی توصیف شد. این بیماری یکی از انواع بیماری های نورولوژیک است که فرد مبتلا به آن به تدریج توانایی جسمی و روحی خود را از دست داده و در صورت عدم انتخاب راهکار درمانی مناسب با سرعت بیشتری بر شدت علائم آن افزوده می شود.بیماری پارکینسون بعد از آلزایمر دومین بیماری تخریب شونده شایع عصبی است. همه‌گیری آن در همه مناطق جهان یکسان است. به‌طور کلی این بیماری بر اثر از بین رفتن سلول‌های ترشح‌کننده ماده‌ای به نام دوپامین (که یک انتقال دهنده عصبی است) و تجمع آلفا-سینوکلئین رخ می‌دهد. سینوکلئین(SNCA) یکی از مهمترین و رایج ترین بیومارکرهای مرتبط با بیماری پارکینسون می باشد که شناسایی این پروتئین نقش بسیار مهمی در تشخیص پارکینسون و بسیاری از بیماری های مغزی- عصبی می تواند داشته باشد. همچنین میکروآران‌ها که نقش کلیدی در تنظیم بیان ژن پس از رونویسی دارند به عنوان یکی دیگر از بیومارکرهای مهم غیر تهاجمی در تشخیص زود هنگام بیماری های مغزی- عصبی مانند پارکینسون می توانند مورد استفاده قرار گیرند. با استفاده از نانو مواد مبتنی بر ذرات طلا و مونومری مختلف مانند سیتیل تری متیل آمونیوم بروماید (CTAB) ، بستر مناسب برای تثبیت زیست حسگرها از نوع آنتی بادی و یا توالی اختصاصی DNA مهیا و در نتیجه زیست حسگر های مناسب برای شناسایی پروتئین سینوکلئین و microRNA تهیه مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین با توجه به هدایت الکتریکی بالای الکترودهای کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوذرات/پلی مر، زیست حسگرهای کارآمد برای تشخیص زود هنگام پارکینسون آماده گردید. جهت ارزیابی عملکرد زیست حسگرهای مهندسی شده از تکنیک ولتامتری چرخه‌ای (CV)، میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیلی میدانی (FE-SEM)، روش تفرق دینامیک نور (DLS)، میکروسکوب های نیروی اتمی (AFM) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) برای هدف پوشش دهی سطح الکترودها، مطالعه مورفولوژی نانوذرات سنتز شده و سطح الکترودها استفاده شده است. اندازه گیری الکتروشیمیایی در یک سل سه الکترودی که هر سه بطور مجتمع متصل به دستگاه اتولب قرار داشتند، انجام شد. سیستم بر روی یک کامپیوتر با استفاده از نرم افزار NOVA 1.1 کنترل می شود. با توجه نتایج حاصل، منحنی کالیبراسیون برای غلظت‌های 4 ناموگرم بر میلی لیتر تا 50 میکروگرم بر میلی لیتر در شرایط بهینه جواب دهی مناسبی داشت. همچنین، در این پژوهش میزان بیان ژن SNCA و miR153 در نمونه های پلاسمای افراد بیمار وسالم به روش Real Time و زیست حسگر های طراحی شده مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان دهنده افزایش معنی دار بیان ژن SNCA و کاهش miR153 در نمونه های پلاسمای افراد بیمار بود. زیست حسگرهای طراحی شده توانایی شناسایی مولکول های زیستی مورد نظر را در نمونه حقیقی پلاسمای خون انسانی را داشتند.
Abstract:Parkinson's disease (PD), was first described by the British Scientist Dr. James Parkinson in 1817. This disease is one of the types of neurological diseases in which the person suffering from it gradually loses his physical and mental abilities and if he does not choose a suitable treatment solution, the intensity of his symptoms increases faster. Parkinson's disease is the second most common after Alzheimer's It is a common degenerative disease of the nervous system. Its epidemic is the same in all regions of the world. In general, this disease is caused by the destruction of cells that secrete a substance called dopamine (which is a neurotransmitter) and the accumulation of alpha-synuclein. Synuclein (SNCA) is one of the most important and common biomarkers related to Parkinson's disease, and the identification of this protein can play a very important role in the diagnosis of Parkinson's and many brain-neuro diseases. Also, microarrays, which play a key role in post-transcriptional gene expression regulation, can be used as another important non-invasive biomarker in the early diagnosis of neuro-brain diseases such as Parkinson's. By using nanomaterials based on gold particles and various monomers such as cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), a suitable substrate for immobilizing antibody-type biosensors or a specific DNA sequence is prepared, and as a result, suitable biosensors for the detection of synuclein protein and microRNA preparation was evaluated. Also, due to the high electrical conductivity of glassy carbon electrodes modified with nanoparticles/polymer, efficient biosensors were prepared for early detection of Parkinson's disease. To evaluate the performance of engineered biosensors using cyclic voltammetry (CV), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), dynamic light diffraction (DLS), atomic force microscopes (AFM) and X-ray energy diffraction spectroscopy (EDX) has been used for the purpose of coating the surface of the electrodes, studying the morphology of the synthesized nanoparticles and the surface of the electrodes. Electrochemical measurement was performed in a three-electrode cell, all three of which were connected to the Autolab device. The system is controlled on a computer using NOVA 1.1 software. According to the results, the calibration curve for concentrations of 4 nmg/ml to 50 μg/ml had a good response in optimal conditions. Also, in this research, the level of SNCA and miR153 gene expression in the plasma samples of sick and healthy people was investigated by Real Time method and designed biosensors, and the results showed a significant increase in SNCA gene expression and a decrease of miR153 in the plasma of sick people. The designed biosensors had the ability to identify the desired biomolecules in real human blood plasma samples.
Study of post- transcriptional regulation of SNCA gene by miRNA with design of a biosensors for the α-synuclein and miRNA in Parkinson Disease (PD)
درویش امین آباد،
اسماعیل
تهیه کننده
حسینپور فیضی،
حسن زاده محله،
صفرعلیزاده،
موبدکرکج،
محمدعلی
محمد
رضا
احمد
استاد راهنما
استاد راهنما
استاد مشاور
استاد مشاور
تبریز
