زیست شناسی
همه چيز درباره موجودات زنده
لینک دوستان

اتولوژی ، مطالعه جانورشناختی رفتارحیوان می باشد. اتولوژیست ها علاقه ویژه ای به رفتارهای برنامه ریزی شده ( ژنتیکی ) به نام غرایز دارند.

اتولوژی به شکل مدرن توسط نیکولاس تیمبرگن Nikolaas Tinbergen آلمانی و کنراد لورنز Konrad Lorenz استرالیایی مطرح شد و این دو در سال 1973 مشترکاً برنده جایزه نوبل شدند.


   

برنامه های رفتاری قابل پیش بینی در جانوران از والدینشان به ارث می رسد و اجزای این برنامه ها برای انتخاب طبیعی و تغییر بلامانع است.

بنابراین این رفتارها سازگاریهای فیلوژنتیکی هستند که یک تاریخ تکاملی دارند. این مطلب اغلب موجب یک رویکرد مقایسه ای می شود و محققان را برآن می دارد تا به دنبال اساس زیست شناختی رفتار انسان ( توسط مقایسه فعالیتهای ما نسبت به خویشاوندان نزیک ما مثل پریماتهای دیگر و شامپانزه ) باشند.

دو دیدگاه در مورد چگونگی دریافت الگوهای رفتاری در جانوران وجود دارد. یکی از این دیدگاهها می گوید که جانوران از جمله انسان ، همه رفتارهایشان را در طول دوره تکامل رشد شناختی ( ontogenetic ) یاد می گیرند. مثلا ، اردکها مانند یک اردک یاد می گیرند که چگونه صدای کواک در بیاورند و مانند غاز صدا نمی کنند . زیرا آنها صدای والدین خود را در دوره ای که در تخم هستند می شنوند. آزمایشات نشان داده اند که این رفتارها ذاتی است نه اکتسابی .




الگوهای رفتاری بسیار پیچیده ای از طریق ژنها می توانند منتقل شوند. به عنوان مثال ، شبکه تار عنکبوت ، در همان اولین باری که عنکبوت کوشش به ساختن می کند تنیده می شود، با اینکه هیچ امکان مشاهده قبلی از شبکه تار نداشته است. عنکبوتهای ماده پس ازتخمگذاری در پاییز می میرند. نوزادان در بهار پدیدار می شوند بدون اینکه مشاهده قبلی از شبکه تار داشته باشند.


 
منبع : 
http://cas.bellarmine.edu/tietjen/Ethology/introduction_to_ethology.htm

 
http://www.ethology.co.za/

 
http://en.wikipedia.org/wiki/Ethology

 
[ دوشنبه 1387/08/20 ] [ 23:38 ] [ شهرام ش. ]

ریاضیات زیستی یا بیومتمتیک biomathematics یک حوزه بین رشته ای از مطالعات آکادمیک است که دلالت می کند برمدلسازی طبیعی فرایندهای زیستی با استفاده از ابزارها و روشهای ریاضی.



این رشته ( بیومتمتیک ) هم کاربرد تئوریک و هم کاربرد عملی در تحقیقات بیولوژیکی دارد.

کاربرد ریاضیات در زیست شناسی تاریخ طولانی دارد، اما اخیراً سروصدایی را در بین علاقمندان این حوزه ایجاد کرده است، به دلایل زیر:

1-  سرو صدای ناشی از اطلاعات پرارزش حاصل از انقلاب ژنومیک که فهم آنها بدون بکارگیری ابزار تجزیه – تحلیلی بسیار مشکل است.

2-  پیشرفت های اخیر ابزارهای ریاضی نظیر تئوری بی نظمی Chaos theory  برای کمک به فهم مکانیزم های پیچیده وغیرخطی در زیست شناسی.

3-  افزایش توان کامپیوتری که محاسبات و شبی سازی ها را برای انجام آنچه که در گذشته ممکن نبود امکان پذیر می کنند.

4-  افزایش گرایش به آزمایشات مجازی (فضای کامپیوتری) به سبب عواقبی و مشکلاتی که ممکن است تحقیقات روی انسان یا حیوانات داشته باشد.

 

به علت تنوع زیاد دانش های تخصصی ،تحقیقات بیومتمتیک اغلب با همکاری بین ریاضیدانان ، فیزیکدانان ، زیست شناسان ، پزشکان ، جانورشناسان و شیمیدانان انجام گرفته است.

در زیر فهرست تعدادی از حوزه های تحقیقاتی ریاضات زیستی آورده شده است:

- مدل سازی نورونها و کارسینوژنها

- مکانیک بافتهای بیولوژیکی

- مدلسازی و شبیه سازی سرطان

- مدلسازی ریاضی چرخه سلولی

- مدلسازی بیماریهای شریانی



روشهای ریاضی :

یک مدل از سیستم بیولوژیکی بصورت یک دستگاه معادلات در می آید، (اگرچه کلمه مدل اغلب مترادف با دستگاه معادلات متناظر به کار می رود). حل این معادلات هم با وسایل تحلیلی وهم عددی چگونگی رفتارسیستم بیولوژیکی را تشریح می کند که آیا در حال تعادل است یا بیش از اندازه فعالیت می کند. انواع متفاوتی از معادلات وجود دارند و نوع رفتاری که می تواند واقع شود هم به مدل و هم به معادلاتی که به کار برده می شوند بستگی دارد.

مدل اغلب فرضیه ها را درباره یک سیستم می سازد و معادلات هم ممکن است فرضیه های را درارتباط با طبیعت آنچه شاید اتفاق بیافتد بسازد.

 

منابع : ترجمه از سایتهای گوناگون.

 

لینکهای قابل استفاده :

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Mathematical_biology

 

http://www.bioss.ac.uk/

 

http://biomath.rutgers.edu/

 

http://www.biomatematica.it/

[ پنجشنبه 1386/10/27 ] [ 12:12 ] [ شهرام ش. ]

بیومیمتیک (Biomimetic)  که به طور خلاصه طراحی با الهام از طبیعت گفته  می شود یعنی با بهره گیری ازساختارهای زیست شناختی بتوانیم مدلهایی برای حل مشکلات و مسایل فنی خود بسازیم.


 


در حقیقت اساس این علم مدلهای طبیعی بیولوژیکی است که با مطالعه فیزیولوژی آنها می توانیم سیستمهای مدرن تکنولوژیک را بسازیم.

 

طراحی هواپیما بر اساس ساختار بدن پرندگان ، ساخت زیردریایی از روی ساختار دلفین ها و یا رادارها با توجه به سیستم راداری خفاش ها و... مثالهایی از علم بیوممتیک یا بیونیک Bionic می باشند.

 

در سایت www.thefreedictionary.com/Biomimetic  بیومیمتیک بدین صورت تعریف شده است :

مطالعه ساختار و عملکرد سیستم های بیولوژیکی به عنوان مدلی برای طراحی و مهندسی اجسام و مواد.

 

بیونیک که برگرفته از دو واژه (بیولوژی و الکترونیک) می باشد براي اولين بار توسط دانشمند امريكائي بنام جك. اي. استيل در سال 1959 بكار برده شد، وي بيونيك را علم سيستمهايي كه شالوده و پايه تمامي سيستمهاي زنده است، مي‌داند.

 

امروزه همه اختراعات بشر را می توان به نوعی بهره گرفته از مدلهای زنده دانست . کامپیوترها و روبوتهای دستیار که رفته رفته جای انسان را گرفته اند با توجه به مطالعه بر روی ساختارهای بیولوژیک ساخته شده اند.



اکنون از شبیه سازی بیولوژیکی برای درمان و ساخت بافتها و اندامهای از دست رفته نیز بهره میگیرند.

محققان از آتل‌های مصنوعی‌ای استفاده کردند که با سلول‌های پیوندها رشد نموده نسوج جدیدی را در «رباط صلیبی پیشین» (Anterior Cruciate Ligament) (ACL) آسیب‌دیده  خرگوش‌ها ایجاد می‌کند.

این مطالعه‌ها می‌تواند انقلابی جدید در استراتژی‌های معالجه‌ی بیمارانی باشد که از پارگی رباط (ACL) رنج می‌برند.

 

منبع : ترجمه از سایتهای مختلف.

 

برای مطالعه بیشتر می توانید از لینکهای زیر استفاده کنید:

 

/http://en.wikipedia.org/wiki/Bionics

 

http://www.extra.rdg.ac.uk/eng/BIONIS

 

www.biomimetics.com

 

http://www.biomimetic.org

[ دوشنبه 1386/10/17 ] [ 11:31 ] [ شهرام ش. ]

پروتئومیک ( proteomic ) دانش بررسی ساختار و عملکرد پروتئین‌ها در مقیاس بزرگ است. این واژه را به قیاس ژنومیک (به معنی دانش بررسی ژن‌ها) ساخته‌اند.

با تکمیل پروژه ژنوم انسان مشخص شد که مکانیسم مولکولی رفتار سلولها در شرایط مختلف را نمیتوان از روی توالی ژنهای آنها پیشگویی کرد. رفتار سلولی و تمام فعالیتهایی که در سلول انجام می‌شود بر عهده پروتئین ها است. در واقع برای ارتباط ژنوم با رفتار سلولها باید پروتئینهای سلولها را شناخت. به کلیه پروتئینهایی که در یک سلول در یک زمان مشخص بیان می‌شود، پروتئوم آن سلول گفته می‌شود و این پروتئوم است که فاصله بین ژنوم و مکانیسم مولکولی رفتار سلولی را پر می‌کند. برخلاف ژنوم، برای هر اورگانیسم نمیتوان یک پروتئوم واحد تعریف کرد. پروتئوم سلولهای مختلف با یکدیگر متفاوت اند. یعنی سلولها علاوه بر پروتئینهای ضروری که در همه انواع سلولها بیان می‌شوند، دارای یکسری پروتئینهای اختصاصی نیز هستند. از این رو بهتر است پروتئوم را برای هریک از انواع سلولها تعریف نمود. با این حال پروتئوم یک نوع سلول نیز همیشه ثابت نیست. سلول در برابر شرایط مختلف محیطی و پیامهایی که از سلولهای اطراف دریافت می‌کند، پروتئینهای مختلفی را بیان می‌کند. بعبارت دیگر هر سلول تحت شرایط مختلف پروتئومهای متفاوتی دارد. بنابر این برای شناسایی مکانیسمهای مولکولی رفتار سلولی و واکنشهای زیستی، لازم است پروتئینهایی که در یک سلول بیان می‌شود، تغییرات آنها در شرایط مختلف، عملکرد آنها و همچنین برهمکنشهای بین پروتئینهای مختلف در یک سلول، بررسی شود. به مجموعه این بررسیها، نقشه برداری پروتئوم یا پروتئومیک، گفته می‌شود.


"پروتئوم بسیار پیچیده تر از ژنوم یا ترانسکریپتوم می باشد. علت آن است که هر پروتئین پس از سنتز می تواند به روشهای مختلفی شیمیایی تغییر کند. بسیاری از پروتئین ها گروههای کربوهیدراتی دارند که به آنها اضافه      می شود . بعضی دیگر فسفریله ، استیله یا متیله می شوند. پروتئین ها بسیار دینامیک و پویا هستند. بسایری از سلولهای ما ، صرف نظر از نوع سلول ، مرحله تکوینی و موقعیت محیطی دارای ژن مشابهی هستند. اما پروتئوم   به جهت تفاوت الگوهای بیان ژن و الگوهای متفاوت تغییر پروتئین ها تنوع بسیار زیادی دارند."

"پروتئومیک ( مطالعه پروتئوم) دارای اهمیت است به این خاطر که پروتئینها به عنوان ملکولهای فعال واقعی در داخل سلولها می باشند. موقعی که جهشی در DNA اتفاق می افتد ، این پروتئین ها هستند که سرانجام تحت تأثیر قرار می گیرند. دارو ها موقعی اثر سودمند خودشان را دارند که اثر متقابلی با پروتئین ها داشته باشند. "

نقشه برداری پروتئوم

مطالعه پروتئوم به سادگی مطالعه ژنوم نیست. زیرا پروتئینها را نمیتوان(همانند DNA) به روشی مشابه PCR، تکثیر کرد. همچنین توالیهای پلیپپتیدی نمیتوانند به توالیهای اسید آمینه ای مکمل خود متصل شوند. بنابر این برای مطالعه پروتئوم باید از ابزار و روشهای ویژه‌ای استفاده کرد. در پروتئومیک نه تنها کلیه پروتئینهایی که در یک سلول دریک شرایط مشخص بیان می‌شوند، مورد بررسی قرار میگیرند، بلکه عملکرد و رفتار پروتئینها، برهمکنشهای بین پروتئینهای مختلف، آرایشهایی که پس از ترجمه بر روی پروتئینها ایجاد می‌شود و نیمه عمر آنها در سلول نیز مورد بررسی قرار میگیرد. در واقع پروتئومیک از سه بخش تشکیل شده است:

۱- مشخص کردن کلیه پروتئینهایی که در سلول بیان می‌شود :در این بخش، کلیه پروتئینهایی که در سلول تحت یک شرایط معین (مانند، حالت استراحت، رشد، تمایز، بیماری، تأثیر دارو و...) مشخص می‌شود. به این ترتیب می‌توان پروتئینهایی که در شرایط مختلف بیان می‌شوند یا میزان بیان آنها تغییر می‌کند را شناسایی کرد و به عملکرد آنها پی برد. شناسایی این پروتئینها در تشخیص بیماری و بررسی روند پیشرفت یا بهبودی آنها و همچنین شناسایی داروهای جدید، مفید می‌‌باشد.

۲- نقشه برداری برهمکنشهای بین پروتئینی : پروتئینها در سلول بصورت منفرد عمل نمیکنند واغلب تأثیر خود را با همکاری پروتئینهای دیگر و برهمکنش با آنها اعمال می‌کنند. نمونه بارز برهمکنشهای پروتئینی، در مسیرهای انقال پیام و مسیرهای بیوسنتزی مشاهده می‌شود. با شناسایی این برهمکنشها، بطور کارآمدتری می‌توان عملکرد و رفتار پروتئینها را مشخص کرد.

۳- نقشه برداری آرایشهای پروتئینی : اغلب پروتئینها پس از ترجمه متحمل آرایشهای مختلفی مانند، گلیکوزیله شدن، متیله شدن،استیله شدن، فسفریله شدن و... می‌شوند.این آریشها بر فعالیت و عملکرد پروتئینها، همچنین ساختار فضایی، پایداری و نیمه عمر آنها تأثیر می‌‌گذارد. بسیاری از داروها گروههای الکتروفیلی دارند که از طریق آنها به پروتئین هدف متصل شده و اثر خود را اعمال می‌کنند.شناسایی این آرایشها، تأثیر آنها بر عمکرد پروتئینها و شرایطی که منجر به این آرایشها می‌شود، به شناسایی رفتار و عملکرد پروتئینها کمک می‌کند.


منبع :  http://www.ibp.ir     بخش داخل گیومه ترجمه از سایت : http://www.proteomic.org/

 

برای اطلاع بیشتر می توانید از لینکهای زیر استفاده کنید :

http://www.prsproteomics.com/

http://www.proteomic.org/

http://bioinformatics.mihanblog.com/Post-2.ASPX

http://bio.itan.ir/?ID=136

  

[ سه شنبه 1386/10/04 ] [ 18:21 ] [ شهرام ش. ]

.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

این وبلاگ سعی بر این دارد تا مطالب جامع و متنوعی در مورد علم زیست شناسی ارائه کند.از شما دوست داران دانش زیست شناسی دعوت می شود که با دادن نظرهای سازنده و همجنین ارسال مطالب علمی جدید در هر چه بهتر شدن کیفیت علمی این وبلاگ سهیم باشید.
امکانات وب