تولید پروتئین با لیزر! آیا می دانید لیزر به بیان ژن پروتئین در بدن کمک می کند؟!
لیزر چگونه به بیان ژن DNA و تولید پروتئین های جوانسازی بافت پوست و عضله کمک می کند؟
بیان ژن DNA و mRNA چیست؟ چه رابطه ای بین DNA/RNA و لیزر درمانی وجود دارد؟
سلام دوستان! امروز به مبحث تاثیر لیزرها بر افزایش بیان ژن پروتئین در بافت پوست و عضله می پردازم. برای فهم بهتر، باید تا حدی با مفاهیم DNA ،RNA پیام رسان و بیان ژن در سلول آشنا باشیم. تصویر بالا در نگاه اول کمی پیچیده است. اما با کمی توضیح، فهم آن ساده می شود.
DNA از دو رشته مارپیچی بلند با چهار باز مختلف(سیتوسین، گوانین، آدنین، و تیامین) تشکیل شده است. RNA یک رشته مارپیچ است و کوتاهتر از DNA است. RNA نیز چهار باز دارد منتها، به جای تیامین، اوراسیل (Uracil) دارد. فرمول های هر یک از این باز ها در تصویر بالا نوشته شده است. از ترکیب این بازها پروتئین های مختلف تشکیل می شوند. در تکثیر سلولی، DNA به لحاظ طولی دو نصف می شود. یکی از این نصفه طولی با یک RNA ترکیب می شود تا ژن تولید پروتئین به سلول جدید انتقال یابد. برای ساختن هر سلول نو، فرآیند تشکیل ترکیبات جدید با این چهار باز (رمزهای Codan) لازم است.
Codan محصولی از ترکیب بازهای DNA و RNA
بهتر است یک ویدئو ببینید تا راحتتر این مفاهیم را درک کنید. برای دیدن این ویدئو به آدرس آپارات اینجا مراجعه کنید.
تفاوت DNA و RNA
اما ژن DNA و RNA چه ربطی به لیزرها دارد؟
حتما می دانید که پوست یا هر اندام بدن ما از بافت تشکیل شده است. بافت از سلول زنده تشکیل شده است. سلول زنده از پروتئین، و پروتئین از اسیدهای آمینه تشکیل می شود. DNA در واقع به اسیدهای آمینه دستور می دهد که چگونه به صف بایستند تا پروتئین ها با اندازه و شکل مناسبی ساخته شوند. اگر پروتئین ها یا اسیدهای آمینه نباشند موجودی به نام انسان نیز وجود ندارد.
گاهی در کارکرد سلول اختلال ایجاد می شود. از جمله، اختلالات ژنتیکی یا اختلال در میتوکندری. ممکن است نظم کاریِ DNA در اثر یک بیماری پوستی برهم بخورد. و DNA نتواند شکل و اندازه پروتئین ها را تنظیم کند. اینجاست که از لیزرها برای احیای سلول کمک گرفته می شود.
مفهوم RNA، رونویسی DNA و ترجمه ژن پروتئین
فرآیند رشد بدن
DNA در هسته سلول زندانی شده است زیرا به مانند یک گنج اطلاعات مهم ژنتیکی ژن ها را در خود ذخیره دارد. اگر این اطلاعات بخواهند از سلول درز کنند، ایتدا باید به RNA کپی شوند. پس RNA همان کپی از اطلاعات DNA است. به این کپی رونویسی یا transcription می گویند. این رونویسی به صورت پروتئین ترجمه translation می شود. یعنی محصول نهاییِ ترکیب DNA با RNA همان ژن پروتئین است. رونویسی و ترجمه ژن برای انتقال ژن از والد به فرزند، یعنی ادامه ی نسل بشر، ضرورت دارد.
رونویسی DNA و تولید پروتئین با RNA پیام رسان
زیبان یک متن ویدئو درباره ی DNA و کارکرد آن برای شما تهیه کرده است. برای دیدن این ویدئو به آدرس آپارات اینجا مراجعه کنید.
اثر لیزر بر اجزاء سلول زنده پوست و بدن چیست؟
نوردرمانی از قدیمی ترین روش ها در پزشکی بوده است. لیزرها به لحاظ طول موج، فرکانس، قدرت، انرژی پالس، فلوانس و حالت نور تفاوت دارند. تاکنون از لیزرها، به ویژه مادون قرمز، برای درمان بیماری های پوستی و درمان بافت عضله ای اسکلتی استفاده شده است. لیزرها بر فرآیندهای بیولوژیکی بدن، خصوصا بر واکنش های درون سلولی و بین سلولی، اثر می گذارند. می دانیم که DNA در هسته سلول قرار دارد و حاوی ژن می باشد. در نتیجه، لیزرها می توانند برای اصلاح ژن ها استفاده شوند.
جذب دارو به پوست یا بدن با لیزر
لیزر کار خود را از اثرگذاری بر هسته سلول آغاز می کند. لیزر با میتوکندری در سلول و DNA در هسته سلول سروکار دارد. میتوکندری یک اندامک در سلول است که برای تنفس سلولی و انتقال انرژی در بدن کاربرد دارد. در یکی از مطالب قبلی گفتیم که از لیزردرمانی برای افزابش تنفس سلولی و درمان بیماری ریوی استفاده می شود. یعنی، در بیماری ریوی، اثر مثبت لیزر بر میتوکندری سبب افزایش تنفس سلولی می شود.
اثر لیزر بر میتوکندری سلول و رادیکال های آزاد (ROS) برای بیان ژن
جذب لیزر توسط میتوکندری سلول
برای درمان بیماری ها، لیزر با سلول زنده بدن سروکار دارد. لیزر بر واکنش های درون سلولی تاثیر می گذارد. لیزر در جهت مقابله با اثرات منفی رادیکال های آزاد (نوعی مولکول) در میتوکندری نیز عمل می کند. میتوکندری رادیکال های آزاد (ROS) را تولید می کند. رادیکال ها برای سلامت بدن، برای مثال، تنظیم فشارخون، سوخت و ساز ترکیبات، و کشتن باکتری های مزاحم سلول، ضروری هستند.
اما رادیکال های آزاد اگر بیش از حد تولید شوند واکنش های شیمیایی مضری انجام می دهند. زیرا ظرفیت واکنش شیمیایی آن ها با خود و با مواد دیگر در بدن بسیار بالاست. لیزر می تواند، در شرایط بیماری، با اثر مثبت بر میتوکندری تولید این رادیکال های آزاد را متعادل تر کند.
لیزرها به بیان ژن پروتئین در سلول کمک می کنند!
اثر لیزر همان کمک به تولید پروتئین کلاژن و تولید بافت جدید برای جوانسازی پوست است. البته، لیزر غیر از جوانسازی کاربردهای دیگری هم دارد. از لیزر برای جذب داروهای اصلاح ژن به پوست و بدن استفاده می شود. لیزرها می توانند بیان ژن در سلول را تحریک کنند. هر بار که ژنی بیان می شود به معنای تولید نوعی پروتئین مفید در بدن است. یکی از راههای بیان ژن در بدن جذب دارو توسط لیزر به پوست است. در واقع، لیزرهای فلوانس-پایین می توانند سبب اصلاح متابولیسم سلولی، افزایش ترکیبات پروتئین و DNA شوند.
اولین تاثیر لیزر بر سلول بر میتوکندری سلول است. ماده سیتوکروم اکسیداز میتوکندری (حاوی مس) اشعه لیزر را جذب می کند. میتوکندری به طور طبیعی رادیکال های آزاد تولید می کند. رادیکال های آزاد در تعداد نامتعادل می توانند به DNA آسیب بزنند. وقتی اشعه لیزر بر میتوکندری می تابد، پخش و ترکیب گونه های اکسیژن واکنشی (رادیکال آزاد سمی) محدود می شود. زیرا با افزایش بیان ژن پروتئین (UCP) توسط لیزر تولید رادیکال آزاد کاهش می یابد. این پروتئین ها تناسبی میان انتقال الکترون و مصرف اکسیژن در سلول ایجاد می کنند. و تولید رادیکال آزاد را محدود می کنند.
جذب پرتوهای لیزر توسط میتوکندری و بقیه اجزاء سلول
لیزر نیروی کمکی RNA برای بیان ژن پروتئین UCP
بیان ژن های UCP پروتئین توسط mRNA (در بافت های پوست عضله و اسکلتی) را می توان با لیزر قدرت بخشید. اینگونه، اثر سمی رادیکال های آزاد بر سلول کمتر می شود. تولید بیش از حد رادیکال های آزاد می تواند به DNA و پروتئین های میتوکندری آسیب وارد کند.
در واقع لیزر یک نیروی کمکی برای mRNA پیام رسان است. لیزر بیان ژنی mRNA و تکثیر سلولی را بهبود می بخشد. لیزر انرژی تازه ای به سلول و بافت می دهد. لیزرهای مادن قرمز (با همه فلوانس ها) در تحریک بیان ژنی پروتئین mRNA در بافت های عمیق اسکلتی موفق تر عمل می کنند. یعنی، برای درمان بیماریهای استخوان مناسبترند.
نکته: برای اثرگذاری مناسب لیزر بر بیان ژن تولید پروتئین، پزشک باید به تنظیمات پارامترهای مناسب لیزر، برای مثال، فلوانس، آشنا باشد. یک پارامتر لیزری ممکن است اثر یکسانی بر دو بافت عضله و پوست نداشته نباشد. یعنی با به کارگیری یک فلوانس لیزری یکسان، ممکن است بیان ژن پروتئین UCP در بافت عضله افزایش و در بافت پوست کاهش یابد. بنابراین، پارامترهای لیزری بایستی برای هر بافت جداگانه تنظیم شوند.
منظور از پارامترهای لیزر همان طول موج لیزر، دوز یا مدت زمان تابش لیزر، فلوانس، قدرت وات، شکل پالس و غیره است. در مطلب بعدی به جذب داروهای اصلاح کننده ژن توسط لیزر می پردازیم.
با مجموعه پزشکان فوق تخصص آلومینا (زیبان) برای بهترین درمان در تماس باشید. ربات تلگرامی پرسش و پاسخ ما @askq_bot
پژوهشگر: مریم اکبری زاده سیب دانش درخت زیبان گاز زدنی ست.
با مجموعه پزشکان فوق تخصص آلومینا برای بهترین درمان در تماس باشید. ربات تلگرامی پرسش و پاسخ ما @askq_bot