رپلیزوم یوکاریوت ها یک کمپلکس چند جزئی بوده که همانندسازی DNA را با سرعت حدود Kb 2-3 در دقیقه انجام می دهد. این مسئله نشان می دهد که ساختار کروماتین به میزان 15-10 نوکلئوزوم در دقیقه و در جلوی هر رپلیزوم فعال متلاشی می شود. برای تشکیل یک الگوی کروماتینی مشابه بر روی DNA های تازه شکل گرفته، هیستون ها و یک سری از فاکتورهای متصل شونده به کروماتین، از روی رشته مادری به روی رشته های دختری انتقال داده می شوند. به علاوه، هیستون های جدید نیز برای ایجاد و حفظ تراکم نوکلئوزومی موردنظر تجمع یافته و اصلاحات هیستون های جدید نیز بر مبنای الگو گرفتن از هیستون های مادری و قدیمی انجام می گیرد. به طور کلی بررسی اینترکشن های میان اجزای رپلیزوم با پروتئین-های کروماتین، به درک صحیح نحوه پیشرفت چنگال همانندسازی و ارتباط آن با کروماتین کمک می نماید. در این مطالعه به بررسی مکانیسم های تنظیمی در همانندسازی کروماتین و فرآیند حفظ اپی نوم پرداخته می شود.

پروتئینهای غیر هیستونی دسته وسیعی از پروتئینهای کروماتین می باشند که علاوه بر ناهمگن بودن فعالیتهای مختلفی را در سلول ایفا می نمایند. دسته ای از این پروتئینها، حرکت الکتروفورزی پایین دارند مورد توجه قرار گرفت، وبه نام پروتئینهای LMG نامگذاری شد. در این مطالعه موقعیت یکی از این پروتئینها بنام LMG160 در اجزا کروماتین مورد بررسی قرارگرفت. پس از هضم کروماتین با آنزیم میکروکوکال نوکلئاز، بخشهای مختلف کروماتین (S1, S2) تهیه و عدم یا حضور این پروتئین در S1 و S2 با استفاده از روش ژل الکتروفورز و ایمنوبلاتینگ بررسی شد. نتایج نشان داد که پروتئین LMG160 تمایل زیادی به ساختارهای بالاتر کروماتین، دی و الیگونوکلئوزومی دارد، در جز کروماتین واجد منونوکلئوزوم وجود ندارد . این امر می تواند اطلاعاتی را در مورد موقعیت این پروتئین در کروماتین مشخص نماید.

سیب زمینی چهارمین محصول تغذیه ای جهان است که در معرض قارچها، باکتریها و ویروسهای زیادی قرار دارد. کروماتین اساسا ازDNA ، پروتئینهای هیستونی و غیرهیستونی ساخته شده است. این ترکیبات پروتئینی علاوه بر ایجاد ساختار نوکلئوزومی در تنظیم بیان ژن، متابولیسم سلولی و رونویسی نیز شرکت دارند. مطالعات بسیاری بر روی نوع پروتئینهای کروماتین و طرح نوکلئوزومی سلولهای جانوری انجام شده است، لیکن در خصوص گیاهان به علت مشکلاتی در روشهای استخراج و پیچیدگیهای دیگر این مساله کمتر مطالعه شده است. در این مطالعه پروتئینها و طرح نوکلئوزومی کروماتین سلولهای برگ گیاه سیب زمینی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پس از کشت گیاه سیب زمینی، از برگها کالوس تهیه و سلولها به مدت 10-5 روز در شرایط استاندارد کشت داده شده و سوسپانسیون سلولی به دست آورده شد. پروتئینهای کروماتین از این دو نمونه جداسازی و به وسیله ژل الکتروفورز و وسترن بلات مورد بررسی قرار گرفت، همچنین DNA از سلولهای برگ جداسازی و پس از هضم آنزیمی، طرح نوکلئوزومی بر روی ژل آگارز تعیین گردید. نتایج حاصل نشان داد که پروتئینهای استخراج شده به روش اسید طرح پیچیده تری نسبت به سلولهای جانوری دارند به طوری که علاوه بر باندهایی در ناحیه هیستونهای هسته مرکزی در سلولهای جانوری که در وسترن بلات با آنتی بادی علیه پروتئینهای هیستونی بافت تیموس شناسایی شدند، پروتئینهایی با وزنهای مولکولی بالاتر از 17 کیلو دالتون مشاهده گردید که با آنتی بادی جانوری قابل شناسایی نبودند. پروتئینهای غیر هیستونی این گیاه نیز چه از نظر حرکت الکتروفورزی و چه از نظر خصوصیات ایمونوشیمیایی با پروتئینهای مشابه در سلولهای جانوری متفاوت بودند. بررسی DNA استخراج شده از سلولهای برگ سیب زمینی پس از هضم آنزیمی و استفاده از منحنی کالیبراسیون بر روی ژل آگارز قطعاتی با مضربی از 158 جفت باز نشان داد. از نتایج فوق می توان نتیجه گرفت که پروتئینهای هیستونی و غیرهیستونی و همچنین طول DNA نوکلئوزومی در سلولهای برگ سیب زمینی متفاوت از سلولهای جانوری است و مقایسه آنها با سلولهای گیاهی دیگر نیز تفاوتهای فاحشی را نشان می دهد.

استیلاسیون پروتئین های هیستونی یکی از مهم ترین فرآیندهای اپی ژنتیکی است که به منظور تنظیم بیان ژن ها رخ می دهد. کروماتین به واسطه ی اتصال گروه استیل به دنباله ی هیستونی نوکلئوزوم هایش، رشته ی DNA را در دسترس فاکتورهای رونویسی و دیگر پروتئین های تنظیم کننده ی بیان ژن قرار می دهد. مطالعات نشان داده که نوع استیلاسیون نوکلئوزوم ها می تواند در شناسایی جایگاه پیوند فاکتورهای رونویسی یک سیگنال مهم باشد. در این تحقیق هدف یافتن یک روش محاسباتی برای پیشگویی جایگاه فاکتورهای رونویسی براساس الگوی نوع پراکندگی 18 هیستون استلاسیون است. در این راستا، الگوی پراکندگی 18 هیستون استیلاسیون در سلول CD4+ T انسان که اطراف فاکتور رونویسی SP1 قرار گرفته اند را تحلیل کردیم. نتایج نشان داد که از 18 هیستون استیلاسیون 12 نوع از آنها در شناسایی جایگاه فاکتور رونویسی SP1 موثرند. سپس به وسیله ی تکنیک یادگیری با نظارت، یک شبکه ی چند لایه ی پرسپترون را براساس جایگاه های پیوند فاکتور رونویسی SP1 (استخراج شده از کروموزوم 1 انسانی ) و الگوی پراکندگی 12 هیستون در اطراف آن ها، آموزش دادیم. در نهایت از این شبکه برای پیشگویی 12 فاکتور رونویسی دیگر در کروموزوم های 1 و 2 و SP1 بر روی کروموزوم 2 انسانی استفاده نمودیم.

میکرودوزیمتری، رهیافتی است که می تواند در ارتقاء کیفیت پرتودرمانی، بسیار موثر باشد. این دانش بر اساس مفهوم احتمالی انباشت انرژی در بافت ها و محیط های کوچک زیستی در ابعاد میکرومتر و کوچکتر، کمیت های مرتبط با اثر پرتوها را محاسبه و بررسی می کند. در این پژوهش، با استفاده از کد Geant4-DNA و سطح مقطع های تجربی و با به کارگیری روش تصادفی µ، کمیت های میکرودوزیمتری متوسط انرژی خطی و انرژی ویژه (فراوانی) الکترون های کم انرژی در استوانه هایی در ابعاد ساختارهای میکروسکوپی زنده مثل DNA، نوکلئوزوم و فیبر کروماتین در کره ای از آب با قطری در حدود میانگین اندازه هسته سلول های انسان محاسبه شده است. نتایج این پژوهش با کمیت های میکرودوزیمتری محاسبه شده با سطح مقطع های پیش فرض Geant4-DNA نیز مقایسه شده است. مشاهده شد که مقادیر متوسط انرژی خطی و انرژی ویژه (فراوانی) با سطح مقطع های تجربی بزرگتر از این مقادیر با سطح مقطع های پیش فرض Geant4-DNA هستند. بیشینه اختلاف این کمیت ها، در استوانه های با اندازه کوچک و متوسط در انرژی keV 1/0 و در استوانه بزرگ در انرژی keV 3/0 مشاهده شد. همچنین برای حجمی قابل قیاس با DNA، تناظر خوبی بین نتایج متوسط انرژی خطی فراوانی محاسبه شده با سطح مقطع های تجربی و نتایج آسیب الکترون ها در DNA سلول مشاهده شد.

در سلولهای یوکاریوت، ماده ژنتیکی( DNA ) در اتصال با یک سری پروتئینها، ساختاری به نام نوکلئوزوم را در کروماتین می سازند. دسته ای از این پروتئینها به نام پروتئینهای غیرهیستونی با حرکت الکتروفورزی پایین به نام (LMG ( Low Mobility Group  از کروماتین جداسازی شده اند. بررسی پروتئینهای LMG بافت کبد موش روی ژل پلی اکریلامید SDS حدود 10 پروتئین را مشخص می سازد. در این تحقیق یکی از پروتئینهای LMG از بافت کبد موش با استفاده از روش الکتروفورز و الکتروالوشن تهیه و برخی از خصوصیات بیوشیمیایی و میانکنش آن با DNA با استفاده از روشهای اسپکتروسکوپی و کروماتوگرافی تمایلی سلولز DNA 2 رشته ای و تک رشته ای، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پروتئین خالص شده، وزن مولکولی حدود 160 کیلو دالتون و نقطه ایزوالکتریک 5/5 دارد. بررسی میانکنش LMG با DNA به روش اسپکتروسکوپی نشان داد که جذب 210 و 260 نانومتر DNA میانکنش یافته با پروتئین، افزایش می یابد. مطالعات کروماتوگرافی تمایلــی مشخص می کند که LMG خالص شده تمایل بیشتری به DNA 2 رشته ای نسبت به تک رشته ای دارد. بطور کلی می توان چنین گفت که پروتئین LMG به DNA متصل می شود و موجب بازشدن مولکول DNA در کروماتین می گردد لذا می تواند به عنوان یک پروتئین تنظیمی نقشهایــی را در رونویسی و همانندسازی ایفا نماید.

مقدمه: در یک کروماتین فشرده دسترسی فاکتورهای رونویسی به DNA به سختی صورت می گیرد، بنابراین بیان ژن به یک نوکلئوزوم باز شده نیاز دارد. در ایجاد فشردگی ساختار کروماتین فاکتور HDAC4 نقش اصلی را بازی می کند. هدف این مطالعه ارزیابی اثر یک جلسه فعالیت مقاومتی بر بیان ژن hdac4 در عضله اسکلتی تند و کند انقباض رت های نر نژاد ویستار بود.مواد و روش ها: در این پژوهش 15 رت از انستیتو پاستور تهیه شد و تحت شرایط طبیعی (دما، چرخه تاریکی و روشنایی و دسترسی آزاد به آب و غذا) نگهداری و به صورت تصادفی به دو گروه تجربی (10 سر) و کنترل (5 سر) تقسیم شدند. گروه تجربی یک جلسه فعالیت ورزشی را اجرا کرده (صعود از یک نردبان یک متری، همراه با وزنه ای با اندازه 80 درصد وزن خودشان) سپس 3 و 6 ساعت پس از آن، بی هوش و تشریح شدند. عضلات نعلی و عضله بازکننده دراز انگشتان (EDL) خارج شده و برای تعیین میزان بیان ژن hdac4 آن ها از روشReal time RT-PCR استفاده شد. با استفاده از آزمون آماری t تک نمونه ای و مستقل اطلاعات به دست آمده ارزیابی شدند.یافته های پژوهش: نتایج نشان داد که در پاسخ به یک جلسه فعالیت مقاومتی بیان ژن hdac4 در عضلات EDL در 3 ساعت پس از فعالیت ورزشی به طور معنی داری (P=0.0013) افزایش یافت و 6 ساعت (P=0.058) پس از فعالیت بدون تغییر باقی ماند. در صورتی که در عضله نعلی بیان ژن hdac4 در 3 ساعت (P=0.18) و 6 ساعت (P=0.45) پس از فعالیت بدون تغییر باقی ماند.بحث و نتیجه گیری: به نظر می رسد عضلات تند انقباض نسبت به تارهای کند انقباض در اثر فعالیت های مقاومتی تاثیرپذیری بیشتری را تجربه کنند و احتمالاً فشردگی کروماتین در تارهای تند انقباض در اثر فعالیت مقاومتی بیشتر می شود.

زمینه و هدف: در سلول هایسلول های یوکاریوت، DNA اطراف پروتئین هایپروتئین های هیستونی (H3 and H4، H2 B, H2 A) می پیچدمی پیچد و تشکیل نوکلئوزوم می دهدمی دهد. سازماندهیسازمان دهی کروماتین، یک نقش کلیدی در کنترل بیان ژن دارد. تعدیلات یا تغییرات اپی ژنتیک می تواندمی تواند باعث تغییرات برگشت پذیربرگشت پذیر ساختمان کروماتین شود که این تغییرات بر روی دسترسی فاکتورهاینسخه برداری به رشته DNA و بیان ژن تاثیرگذارتاثیر گذار است. تغییرات هیستون، یکی از موارد اپی ژنتیک است بوده که برای بیان ژن ضروری است. این تغییرات، حاصل تعادل بین فعالیت دو گروه از آنزیم هاآنزیم ها شامل هیستون استیل ترانسفراز و هیستون داستیلاز است. داستیلاسیون هیستون، ساختمان کروماتین را فشرده کرده و درنتیجه باعث خاموش شدن ژن می شودمی شود. ژن هایژن های سرکوب کنندهسرکوب کننده سرطان، نقش مهمی در جلوگیری از سرطان ایفا می کنندمی کنند. داستیله شدن هیستون این ژن هاژن ها باعث خاموش شدن ژن و ایجاد سرطان می گرددمی گردد. در این مقاله مروری که حاصل مطالعات گروه تحقیقاتی ما در محدودهمحدوه زمانی آبان ماهآبانماه سال 1396 لغایت تیرماه 1397 استمی باشد ما به بررسی اثر آنزیم هایآنزیم های هیستون داستیلاز در سرطان هایسرطان های دستگاه گوارش و غدد ضمیمه می پردازیمپرداخته شد. مواد و روش ها: برای این مطالعه، ما منابع آنلاین شامل Scopus, PubMed, and ISI جهت یافتن مقالات مرتبط با اثر آنزیم هایآنزیم های هیستون داستیلاز بر سرطان هایسرطان های دستگاه گوارش و غدد ضمیمه مورد بررسیموردبررسی قرار گرفتقرار دادیم. نتیجه گیری: در این مطالعه ما نتیجه گرفته شدیم که آنزیم هایآنزیم های هیستون داستیلاز از طریق داستیله کردن هیستون ژن هایژن های سرکوب کنندهسرکوب کننده سرطان می توانندمی توانند باعث ایجاد سرطان در دستگاه گوارش و غدد ضمیمه شوند.