نام پژوهشگر: سید مسعود هوشمند
زهرا رضوانی سید مسعود هوشمند
بیماری آسیب عصب چشمی ارثی لبر (lhon) نوعی نابینایی است که بر اثر جهش های موجود در ژن های کمپلکس i ژنوم میتوکندری ایجاد می شود. بیماری lhon شایع ترین بیماری ناشی از اختلالات میتوکندری است و تاثیر ویژه عملکرد ناقص کمپلکس ? در ایجاد این بیماری بارها در تحقیقات مختلف اشاره شده است . با توجه به اینکه ژنوم میتوکندری (mtdna) و ژنوم هسته (ndna) در ساخت زیرواحدهای کمپلکس i زنجیره تنفسی شرکت دارند، آنالیز ژنتیکی زیرواحدهای میتوکندریایی و زیرواحدهای هسته ای موثر در نقص کمپلکس i جهت شناسایی موتاسیونهای بیماریlhon موثر می باشد. هدف از انجام این پایان نامه بررسی ژنتیکی و بیوشیمیایی ژن های میتوکندریایی و هسته ای کمپلکس ? میتوکندری در بیماران مبتلا به آسیب عصب چشم ارثی لبر می باشد. در این مطالعه، ابتدا با تعیین توالی ژن های میتوکندریایی کمپلکس i در 41 بیمار لبر ،30 نوع تغییر نوکلئوتیدی در 32 بیمارمشخص شد که از این 30 نوع تغییر، 15 مورد قبلاً در گزارشات ذکر شده و 15 مورد آن جدید می باشند(50 درصد)، همچنین 9 بیمار هیچگونه تغییری را در ژن های میتوکندریایی نشان ندادند. از بین تغییرات گزارش شده ، میزان موتاسیونهای اولیه 3460، 11778 و14484 در 30 درصد بیماران (12 بیمار) مشاهده شد. 5 بیمار دارای جهش 3460، 4 بیمار جهش 11778 و 3 بیمار جهش 14484 را دارا بودند که در دو مورد موتاسیونهای اولیه همراه با تغییرات دیگری نیز بودند. این نتایج نشان می دهد میزان شیوع موتاسیونهای اولیه در جمعیت بیماران لبر ایرانی با سایر جمعیت ها متفاوت است. در ادامه پروژه، بررسی ارتباط میان سطح بیان ژن های nd6,nd4,nd1 با جهش های شایع nd1 g3460a nd6 t14484c, nd4 g11778a, ، نشان داد که بیماران دارای جهش 11778 کاهش بیان در ژن nd4 دارند. در مرحله بعد در بیمارانی که هیچگونه تغییری در ژن های میتوکندریایی نشان ندادند، هشت ژن هسته ای موثر در نقص کمپلکس i از نظر بیان ژنی مورد مطالعه قرار گرفت . آنالیز بیان ژن های هسته ای نشان می دهد که بیان ژن های ndufa4 و ndufc2 در افراد بیمار کاهش معناداری(p<0.05 ) یافته که با آنالیز توالی cdna در تعدادی از بیماران تغییرات جدیدی گزارش شد. تغییر نوکلئوتیدی c209t درndufa4 که باعث تبدیل اسیدآمینه ترئونین به ایزولوسین می شود در دو بیمار به صورت هتروزیگوت ، تغییرنوکلئوتیدیc611g در ndufc2 که باعث تبدیل اسیدآمینه لوسین به والین شده در سه بیمار به صورت هتروزیگوت و تغییر a613g در ndufc2 که یک موتاسیون خاموش است در هشت بیمار به صورت هتروزیگوت و هموزیگوت گزارش شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد درصد موتاسیون های شایع در جمعیت بیماران لبر ایرانی نسبت به سایر جوامع پایین تر می باشد اما نسبت این موتاسیونها با سایر جوامع همخوانی دارد، همچنین میزان موتاسیونهای ثانویه و وجود چندین تغییرنوکلئوتیدی مختلف در بیماران موید این است که موتاسیون در جایگاههای مختلف در ژن های میتوکندریایی گوناگون احتمالا در تجمع زیرواحدها و تشکیل کمپلکس i فعال تاثیر گذاشته و وجود چندین موتاسیون در یک فرد باعث بروز بیماری می گردد. اما در مورد ژن های هسته ای با توجه به اینکه موتاسیون های ذکر شده به صورت هتروزیگوت در تعدادی از بیماران مشاهده شد و تاکنون این تغییرات گزارش نشده است ، بررسی بیشتر در خانواده بیمار همچنین بررسی ساختار و عملکرد پروتئین مورد نظر تاثیر جهش را مشخص خواهد کرد. با استفاده از این داده ها اطلاعات مفیدی درباره اساس ژنتیکی این بیماری در نمونه های مبتلایان ایرانی بدست می آید. این نتایج به ما کمک می کند تا بتوانیم مقایسه ای درباره ژنتیک این بیماری با مطالعات جهانی در کشورهای مختلف و روی نژادهای گوناگون داشته باشیم و نهایتا احتمال دارد با مقایسه نتایج فنوتیپی و ژنوتیپی بیماری نتایج ارزشمندی در زمینه درمان، پیش گیری و داروی مناسب بدست آید.
الهه مسیبی سید مسعود هوشمند
چکیده سقط مکرر(rm) به صورت 3 یا تعداد بیشتری شکست متوالی در بارداری تعریف می شود و تخمین زده می شود بر حدود 1% از زوجینی که برای باردار شدن تلاش می کنند اثرگذار است. اگرچه مطالعات بسیاری برای شناسایی مکانیسم زیربنایی سقط انجام شد. اما علت rm در حدود 50% موارد ناشناخته باقی مانده است چندین عامل ژنتیکی تاکنون مرتبط با سقط مکرر شناسایی شد. با اینحال مطالعات کمی در مورد ارتباط میان تغییرات dna میتوکندری و سقط مکرر صورت گرفته است. هدف از این مطالعه به دست آوردن اطلاعات جدید در مورد علل ژنتیکی rm است.کمپلکس i میتوکندری برای این مطالعه انتخاب شد زیرا که نقش مهم میتوکندری در فرایندهای مهم نمو اولیه جنین غیرقابل انکار است. در مجموع از 33 زن مبتلا به سقط مکرر و 100 زن بدون سابقه ی سقط نمونه ی خون جمع آوری شد و بعد از استخراج dna و تکثیر ژنوم در ناحیه ی nadh دهیدروژناز میتوکندریاییi جهش t4216c به میزان 33% در زنان مبتلا به سقط و 11% در زنان گروه شاهد دیده شد که با بررسی نتایج در spss این اختلاف بین زنان مبتلا و گروه شاهد معنا دار شد(p<0.05)، اما هنوز مطالعات بیشتری لازم است تا بتوان نقش جهش t4216c را به طور حتمی در سقط مکرر تعیین کرد چرا که نرخ این جهش در میان زنان مبتلا به سقط جمعیت های مختلف متفاوت می باشد. واژه های کلیدی: سقط مکرر، nadhدهیدروژناز میتوکندریاییi (nd1)، جهش t4216c.
احسان خداپسند سید مسعود هوشمند
ژن های bax و bcl-2 از جمله ژن های مهم دخیل در مسیر میتوکندریایی آپاپتوز به شمار می روند. از آن جا که در سلول های سرطانی تعادل بین تکثیر و آپاپتوز به هم خورده و سلول ها برای رشد و تکثیر بی رویه خود نیاز به مهار آپاپتوز دارند، ارتباط مستقیمی میان بیان این ژن ها و فرایند سرطانی شدن وجود دارد. بنابراین بررسی تغییرات بیانی این ژن ها می تواند از جمله هدف های درمانی و یا تشخیصی در مطالعات سرطان به شمار رود. از این رو در این مطالعه تغییرات بیانی ژن های bax و bcl-2 و نسبت bax/bcl-2 در سلول های تومورال کولورکتال و همچنین وجود ارتباط معنی دار میان این تغییرات و پارامترهای مختلف بیماری از جمله سن و جنس بیماران، مرحله بیماری، وضعیت تمایز یافتگی، اندازه و مکان تومور اولیه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور 44 بافت نرمال و تومورال از بیماران مبتلا به سرطان کولورکتال جمع آوری شد. total rna تمامی بافت ها استخراج و سنتز cdna با استفاده از rna های استخراج شده صورت گرفت. سپس با استفاده از تکنیک real-time pcr تغییرات بیانی ژن های bax و bcl-2 در سطح rna در سلول های تومورال کولورکتال مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز آماری نشان دهنده عدم وجود ارتباط معنی دار میان تفاوت بیان ژن های bax و bcl-2 بین سلول های تومورال و نرمال و پارامترهای مورد بررسی بود. اما در آنالیز نسبت bax/bcl-2، میان مقادیر به دست آمده برای این نسبت و سن بیماران و مکان تومور اولیه ارتباط معنی دار مشاهده گردید. با توجه به این نتایج نسبت bax/bcl-2 با بالا رفتن سن افزایش یافته و در تومورهای ناحیه کولون بیشتر از سایر قسمت هاست. بنابراین سن بیمار و مکان تومور اولیه کولورکتال می توانند در مطالعات مربوط به یافتن مارکرهای موثر سرطانی بسیار حائز اهمیت باشند.
محمد حسین صالحی سید مسعود هوشمند
میتوکندری، نقشی حیاتی در متابولیسم سلولی و تولید انرژی دارد. که درون غشاء داخلی میتوکندری با کمک 5 مجموعه آنزیمی و طی روند فسفریلاسیون اکسیداتیو انجام می شود. این زنجیره تنفسی از زیرواحدهای پروتئینی تشکیل شده که برخی توسط dna میتوکندری و برخی هم توسط dna هسته رمز می شوند . کمپلکس i، پیچیده ترین و بزرگترین کمپلکس زنجیره تنفسی است که زیرواحدهای آن توسط dna میتوکندریایی و dna هسته رمز می گردد. نقص در این کمپلکس به تنهایی و یا با اشتراک با دیگر کمپلکسها فراوانترین نقص در زنجیره تنفسی گزارش شده است. فردریش آتاکسیا (frda) شایعترین آتاکسیای وراثتی است که دارای الگوی اتوزومال مغلوب است که محصول ژن frda بنام فراتاکسین در سلولهای غنی از میتوکندری بیان می شود. گسترش تکرارهای سه نوکلئوتیدی gaa در اینترون اول ژن frda بر روی کروموزوم شماره 9 سبب کاهش بیان mrna فراتاکسین و در نتیجه کاهش پروتئین فراتاکسین می شود. فقدان فراتاکسین باعث افزایش آهن میتوکندریایی می شود و به دنبال آن ایجاد رادیکالهای آزاد در میتوکندری افزایش می یابد و باعث صدمه به کمپلکس های زنجیره تنفسی خصوصا کمپلکس i می شود. نقص در کمپلکس i زنجیره تنفسی و استرس اکسیداتیوی میتوکندریایی در این بیماری گزارش شده است و اختلال در ژنهای هسته ای و میتوکندریایی کدکننده این کمپلکس، کاندیدی برای تاثیرگذاری بر این بیماری می باشند که استرس اکسیداتیو بنظر میرسد در بیماریزایی نقش دارد. ما در این مطالعه، نقص در زیرواحدهای میتوکندریایی و تعدادی از زیرواحدهای هستهای کمپلکس i در بیماری فردریش آتاکسیا به تعداد 21 بیمار (12 مرد و 9 زن) را بررسی نمودیم و الگوی بیان ژنی بیماران را در قیاس با افراد کنترل به تعداد 24 کنترل آنالیز کردیم که در این پژوهش، از روش نسبی کمیت سنجی مبتنی بر استفاده از ژن reference و با استفاده از تکنیک real time pcr برای بررسی میزان بیان ژنهای هستهای و میتوکندریایی در افراد مبتلا به بیماری فردریش آتاکسیا استفاده گردید. مطالعات ما در چهار ژن از این ژنهای مورد مطالعه کمبود بیان مشاهده شده را گزارش نمودیم که این ژنها عبارتند از: ژنهای nd2, nd4l و nd6 از ژنهای میتوکندریایی و ژن ndufa1 از ژنهای هسته ای که میزان کاهش بیان این ژنها از لحاظ آماری t تست و مقدار p<0.05 معنی دار است. آنالیز آماری بوسیله برنامه graphpad prism انجام گرفت. نتایج همچنین تغییرات بیانی در سایر ژنها را نیز نشان میدهد اما با توجه به مقدار p این تغییرات معنی دار نیستند. همچنین زیرواحدهای میتوکندریایی کمپلکس i نسبت به زیرواحدهای هسته ای این کمپلکس، الگوی بیانی متفاوتی را نشان داد. الگوی بیانی ژنهای میتوکندریایی و هسته ای اشاره به تاثیر تخریب میتوکندریایی و تخریب عصبی بیماری فردریش آتاکسیا دارد. در این آزمایش همچنین ارتباط این بیماری با بیومارکر fgf21 به همراه دو گروه یکی گروهی که مشکلات میتوکندریایی ندارند به عنوان کنترل منفی و یک گروهی که مشکلات میتوکندریایی دارند به عنوان کنترل مثبت بوسیله تست الایزا مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج تست مشخص کرد که میزان این بیومارکر در افراد فردریش بطور معنی داری (p<0.05) پایینتر از افراد کنترل مثبت و در حد نرمال بود. میزان آن نزدیک به افراد کنترل منفی می باشد و تغییراتی نسبت به افراد نرمال دیده نشده است. همچنین در میان افراد کنترل مثبت که مشکلات میتوکندریایی دارند هم میزان غلظت این بیومارکر در زنها به مقدار قابل ملاحظه ای بیشتر از مردان بدست آمد. در نهایت می توان گفت که بیومارکر fgf21 گزینه مناسبی برای بیماریهای میتوکندریایی می باشد اما بیومارکر مناسبی برای بیماری فردریش آتاکسیا نمی باشد.
مهرآفاق شهرکی سید مسعود هوشمند
چکیده: پیش زمینه: بعضی افراد، به ویژه نسبت به اثرات یک داروی خاص ممکن است حساس، در صورتی که افراد دیگر به آن کاملا مقاوم باشند. با این وجود تفاوتهای فردی در پاسخ به داروها در انسان اغلب ژنتیکی هستند. هدف مطالعه ی حاضر بررسی یکی از پلی مورفیسمهای مهم، cyp2d6*4 می باشد که در متابولیسم بسیاری از دارو ها نقش دارد. روش کار: در این مطالعه نمونه ی dna 300 فرد سالم، که از مرکز پزشکی خاص تهران جمع آوری شد، استخراج نمودیم. و به بررسی تغییر نوکلئوتید گوانین (g)به آدنین (a)در موقعیت 1846 در آلل cyp2d6*4 با استفاده از تکنیک هایpcr-rflpو pcr-sscp در جمعیت ایرانی پرداختیم. یافته ها: نتایج نشان داد که میزان این پلی مورفیسم به طور کلی در جمعیت ایرانی حدود5% و در قومیتهای مختلف؛ فارس، ترک، کرد، لر 51%، 31%، 6.3 و 11.6% بترتیب بوده است. نتیجه گیری: این یافته نشان می دهد که میزان این پلی مورفیسم در جمعیت ایرانی(5%) به میزان تخمین زده شده در آسیا (1تا4%) نزدیک می باشد. همچنین از لحاظ جغرافیایی افراد دارای این پلی مورفیسم اکثرا در نقاط شمال و شمال غربی کشور پراکنده هستند. پلی مورفیسم مورد بررسی فنوتیپ متابولیزه کننده ضعیف را بروز می دهد در نتیجه، با توجه به اهمیت کلینیکی آن، بهتر است در ایران بررسی های بیشتری بر روی جمیعتها ی بزرگتر، در ارتباط با ژنهای موثر در متابولیسم دارو صورت گیرد. کلمات کلیدی: فارماکوژنتیک، پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی، سیتوکرومp450، cyp2d6، متابولیسم داروها
سید یوسف موسوی سید مسعود هوشمند
ژنوم میتوکندریایی شامل ?? ژن کد کنندهء پروتئین است. بسیاری از این ژن ها زنجیرهء انتقال را کد می کنند.ژن 5nd-mt یکی از 13 ژن کد کننده پروتئین است، که زنجیره انتقال الکترون را کد می کند. و جایگاه آن در(i complex)است. ژن 5nd-mt دستورالعمل برای ساختن یک پروتئین به نام nadh دهیدروژناز5 را فراهم می کند. این پروتئین بخشی از یک مجــتمع آنزیم های بزرگ شناخــــته شده با عنوان (i complex)است که در میتوکندری فعال می باشد. در این تحقیق ما به دنبال 1- بررسی ومقایسه قابلیت این گیاه بومی ودارویی ایران از نظر خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی2 - ارزیابی تنوع ژنتیکی بین توده های مختلف می باشیم. برای شناخت ساختار ژنتیکی گونه های گیاهی مرزه از 24 نمونه که متعلق به گونه های مختلف بودند نمونه dna تام از ناحیه برگ گیاه استـــــــــخراج گردید وبرای بررسی فیــــلوژنی از تکنیـــــک sequencing pcrاستفاده شد. در این پژوهش به این نتیجه رسیدیم که جمعیت kuzisbuaica با rechingeri و spicigera با bachtiorica و mucrastha با muoicn تشابه ژنتیکی بیشتری را نشان داده و در نزدیکی یکدیگر در دندروگرام قرار گرفته اند و دارای یک جد مشترک هستند. جمعیت s-atropatana با بالاترین فاصله ژنتیکی از دیگر جمعیت ها در دندروگرام قرار گرفت