پلی اتیلن ایمین (pei) یک پلیمر پلی آمینی است که در مطالعات سلولی و بافتی به عنوان حامل غیر ویروسی کاربردهای موفقیت آمیزی داشته است. متاسفانه این ترکیب معایبی نیز دارد، از جمله اینکه منجر به سمیت سلولی می شود. اما مکانیسم های ایجاد سمیت آن هنوز به درستی شناخته نشده است. استفاده از تکنیک ترانسکریپتوم در شناسایی ژن های درگیر در فرایند آپوپتوزکمک شایانی به مشخص شدن مکانیسم سمیت این ترکیب می کند. هدف ما از این تحقیق بررسی اثر pei بر سطح ترانسکریپت (mrna) ژن های پروآپوپتوز کاسپاز3،کاسپاز9،bax(bcl-2 associated protein x) (bcl-2 associeted cell death )bad,و bim یا (bcl2-interacting mediator of cell death)bcl2l11وسایر ژن ها آپوپتوز در سلول های آدنوکارسینومای کولون بود . تا مکانیسم سمیت آن مشخص شود. در این مطالعه ابتدا سلولهای رده سلولی آدنوکارسینومای کولون در دو گروه کنترل و ترانسفکت شده با pei کشت داده شده وبه وسیله سونیکاتور هموژن گردیدند. جداسازی اسیدنوکلئوئیک و تعیین غلظت و افزودن آنزیم دئوکسی نوکلئاز1،اندازه گیری غلظت rna با نانودراپ ،تبدیل cdna و آنالیز سطح ترانسکریپت bax,bcl2,bim,bad,casp3,casp9,casp8,tnf,bclxl,apaf1,cytoc به روش qpcr(real-time quantitative polymerase chain reaction) اندازه گیری و بررسی شد. این تحقیق، می توان به این نتیجه رسید که پلی اتیلن ایمین منجر به پیشروی روند خارج سلولی آپوپتوز در سلول می شود. بنابراین می توان فرآیند آپوپتوز را مکانیسم پیشنهادی برای ایجاد سمیت pei در سلول درنظر گرفت.

در بخش اول این پروژه تحقیقاتی، از واکنش ترکیب 5-برمو-4،2-دی کلرو-6-متیل پیریمیدین 1 با سدیم 1-آمینو-1h-تترازول-5-تیولات (2) که خود از واکنش متیل دی تیوکربازات (h2nnhcs2me) با سدیم آزید تهیه شده، حدواسط 3 بدست می آید. در ادامه، واکنش ترکیب 3 با انواعی از آمین های حلقوی نوع دوم، منجر به جایگزینی انتخابی اتم کلر کربن-2 و تشکیل حدواسط های دی هتروآریل سولفید a-f4 می گردد. ترکیبات اخیر در حضور nanh2و در حلال آپروتیک قطبی و جوشان، با انجام یک واکنش snar، سیستم هتروسیکلی جدید پیریمیدو[5,4- e]تترازولو[5,1-b][1,3,4]تیادی آزین های a-f5 را تشکیل می دهند. در بخش دوم این مطالعه، از واکنش انواعی از آلدهیدهای آروماتیک با سدیم 1-آمینو-1h-تترازول-5-تیولات (2) و در حضور مقادیر کاتالیستی از کاتالیزورهای اسیدی، شیف باز های جدید 1-(بنزیلیدن استخلافی)آمینو)-1h-تترازول-5(4h)-تیون a-f9 بدست می آیند. در ادامه، واکنش ترکیبات اخیر با یک ?-هالوکتون، منجر به جایگزینی اتم کلر و تشکیل حدواسط های هتروآریل سولفید a-e10 می گردد. ترکیبات اخیر در حضور تری اتیل آمین و در حلال اتانول جوشان، با انجام یک واکنش جایگزینی هسته دوستی درون مولکولی و سپس بازشدن-بسته شدن حلقه، تترازولوتیادیازن های b-f12 را تولید می کنند در بخش سوم این مطالعه، روش نوینی در سنتز مشتقات جدید پراستخلاف 1،´1-کربونیل-بیس پیرازول های a-f17، با استفاده از 5-آمینو-4-سیانو-1h-پیرازول-1-کربوهیدرازید (a15) و 5-آمینو-4-سیانو-3-متیل-1h-پیرازول-1-کربوهیدرازید (b15) به عنوان پیش ماده ای ارزشمند در واکنش با واکنشگرهای a-e16، با بهره ای بسیار خوب گزارش شده است. این روش می تواند دریچه ای به سوی ایجاد کتابخانه ای از ترکیبات هتروسیکلی فعال بیولوژیکی باشد3-آمینوکینوکسالین-2-تیول (24) با ?-هالوکتون¬ها و در حضور ?-سیکلودکسترین، به عنوان کاتالیستی قابل بازیافت و با صرفه اقتصادی انجام پذیرفته است

توالی¬های غنی از گوانین در حضور یون¬های فلزی ویژه نظیر پتاسیم ساختار quadruplex ایجاد می¬نمایند. در این رساله، مطالعات طیف¬سنجی و شبیه¬سازی دینامیک مولکولی نشان داد که آپتامر iba پس از اتصال به کاتیون ساختار درون مولکولی quadruplex ایجاد می¬نماید. طیف¬های cd نشان¬دهنده تاخوردگی iba به ساختار همسو quadruplex با پیک مثبت قوی در nm 263 است. آنالیز داده¬های تیتراسیون تعادلی نشان داد که اتصال کاتیون با ضریب هیل 0/2 برای k+ و 9/1 برای na+ پدیده¬ای متعاون است. بر طبق آزمایش غیرطبیعی کردن گرمایی ساختار القا شده توسط پتاسیم پایدارتر از ساختار در حضور سدیم می¬باشد. تاخوردن iba سبب خاموشی تماسی حاصل از شکل¬گیری کمپلکس غیرفلوئورسنت بین دهنده و پذیرنده در دو انتهای آپتامر گردید. به کمک داده¬های خاموشی ثابت اتصال و تعداد جایگاه اتصال معین گردید. براساس داده¬های تجربی مدل اولیه¬ای از ساختار iba به روش مدلینگ مولکولی پیشنهاد شد. این مدل ساختار quadruplex همسو با دوصفحه تتراد دارد. شبیه¬سازی دینامیک مولکولی تاییدکننده پایداری ساختاری در حضور پتاسیم ساختار بوده و در غیاب کاتیون ساختار شبیه¬سازی شده تخریب می¬گردد. بر مبنای شکل¬گیری ساختار quadruplex آپتامر iba برای اندازه¬گیری یون پتاسیم زیست حسگری پیشنهاد گردید. آپتامر به عنوان عنصر شناساگر مولکولی با دو بازوی که مکمل الیگونوکلئوتید نشان¬دار stp بود، ساختار آپتاحسگر را شکل دادند. در حضور، k+ آپتامر از stp جدا شد و سیگنال کاهش می¬یابد. درصد خاموشی سیگنال فلورسانس در محدوده غلظتی mm 4/1- 05/0 با غلظت پتاسیم متناسب است. برای این آپتاحسگر حد تشخیص µm 14 به¬دست آمد. سایر کاتیون¬های فلزی همچون na+، li+، nh4+، ca2+و mg2+ با شناسایی پتاسیم تداخل قابل توجهی نداشتند. فضای درون سلولی بسیار پرازدحام است. لذا به منظور مطالعه اثر ازدحام مولکولی بر روی ساختار، پایداری و عملکرد ساختار quadruplex، اثر اتانول در حضور و غیاب کاتیون مرکزی بر روی ساختار quadruplex حاصل از توالی تلومریک انسانی به روش دینامیک مولکولی ارزیابی گردید. ساختاری که در محلول آبی و در غیاب کاتیون تخریب می¬گشت با بالا رفتن درصد اتانول مجددا پایدار شد. این داده¬های شبیه¬سازی درک ما را از چگونگی تاثیرگذاری ازدحام فضایی بر ساختار quadruplex همسو از دیدگاه مولکولی ارتقاء داد. اتصال انسولین و آپتامر شناساگرش (iba) از طریق چندین روش مختلف طیف¬سنجی بررسی گردید. پارامترهای ترمودینامیکی این اتصال در محدوده دمایی ?c¬37-25 گزارش شد. نتایج فلورسانس همزمان، پراکندگی نور رزونانس و طیف¬های فلورسانس سه بعدی نشان دادند که ساختار انسولین در طی اتصال تغییر می¬یابد. تا خوردن آپتامر iba نشان¬دار با دو مولکول فلوروفور به ساختار quadruplex نشان¬دهنده رخداد خاموشی تماسی بود. بر مبنای این خاموشی فلورسانس آپتاحسگری ساده و حساس برای اندازه¬گیری انسولین در محدوده 70-2 نانومولار پیشنهاد گردید.