Porphyrins as Catalysts in Scalable Organic Reactions

Porphyrins as Catalysts in Scalable Organic Reactions
Juan C. Barona-Castaño †, Christian C. Carmona-Vargas †, Timothy J. Brocksom and Kleber T. de Oliveira *
Departamento de Química, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos 13565-905, Brazil
*
Correspondence: Tel.: +55-16-3351-8083
†
These authors contributed equally to this work.
Academic Editors: M. Graça P. M. S. Neves and M. Amparo F. Faustino
Received: 29 January 2016 / Accepted: 1 March 2016 / Published: 8 March 2016

Abstract

: Catalysis is a topic of continuous interest since it was discovered in chemistry centuries ago. Aiming at the advance of reactions for efficient processes, a number of approaches have been developed over the last 180 years, and more recently, porphyrins occupy an important role in this field. Porphyrins and metalloporphyrins are fascinating compounds which are involved in a number of synthetic transformations of great interest for industry and academy. The aim of this review is to cover the most recent progress in reactions catalysed by porphyrins in scalable procedures, thus presenting the state of the art in reactions of epoxidation, sulfoxidation, oxidation of alcohols to carbonyl compounds and C–H functionalization. In addition, the use of porphyrins as photocatalysts in continuous flow processes is covered.
Keywords:
porphyrins; catalysis; scalable reactions; sensitizers; continuous flow photocatalysis
at هیچ نظری موجود نیست:

The ligand influence in stereoselective carbene transfer reactions promoted by chiral metal porphyrin catalysts


The ligand influence in stereoselective carbene transfer reactions promoted by chiral metal porphyrin catalysts

Daniela Intrieri , Daniela Maria Carminati and Emma Gallo *
Chemistry Department of Milan University, Via Golgi 19, 20133 Milan, Italy. E-mail: emma.gallo@unimi.it; Fax: (+39) (0)2 50314405
Received 25th May 2016 , Accepted 16th June 2016
First published on the web 17th June 2016
The use of diazo reagents of the general formula N2C(R)(R1) as carbene sources to create new C–C bonds is of broad scientific interest due to the intrinsic sustainability of this class of reagents. In the presence of a suitable catalyst, diazo reagents react with several organic substrates with excellent stereo-control and form N2 as the only by-product. In the present report the catalytic efficiency of metal porphyrins in promoting carbene transfer reactions is reviewed with emphasis on the active role of the porphyrin skeleton in stereoselectively driving the carbene moiety to the target substrate. The catalytic performances of different metal porphyrins are discussed and have been related to the structural features of the ligand with the final aim of rationalizing the strict correlation between the three-dimensional structure of the porphyrin ligand and the stereoselectivity of carbene transfer reactions.
image file: c6dt02094a-p1.tifDaniela Intrieri (Right), Daniela Maria Carminati (Left) and Emma Gallo (Centre)Daniela Intrieri was born in Italy in 1984. In 2014 she received her Ph.D. degree in Chemical Science from the University of Milan (Italy) under the supervision of Prof. Emma Gallo. Her Ph.D. thesis focused on the synthesis of metal porphyrins to be employed as homogeneous catalysts for the functionalization of C–C and C–H bonds by carbene and nitrene transfer reactions as well as on the study of reaction mechanisms. After her Ph.D. she moved to the Trinity College of Dublin (Ireland) under the supervision of Prof. Mathias O. Senge to work in the field of organocatalysis and on the synthesis of highly substituted porphyrins. She is currently a post-doc researcher at Milan University in Prof. Emma Gallo's group.
Daniela Maria Carminati was born in Italy in 1989. She received her master's degree in Industrial Chemistry and Management in 2014 with a thesis concerning the synthesis of a chiral iron(III) porphyrin complex to promote the enantioselective cyclopropanation of alkenes under the supervision of Prof. Emma Gallo in the Chemistry Department of Milan University. She is currently a PhD student at Milan University in Prof. Emma Gallo's group and her research activity is mainly devoted to the synthesis of metal porphyrin complexes and their use as catalysts in C–C or C–N bond formation reactions.
Emma Gallo received her Ph.D. degree in Chemistry (1995) from the University of Lausanne (Switzerland) under the supervision of Prof. Carlo Floriani. Subsequently, she spent one year in Floriani's group as “Maitre assistant” before moving to Italy. After post-doctoral training with Prof. Sergio Cenini at Milan University (Italy) she became assistant professor and then associate professor at the same university. Research interests of her group include the synthesis of homogeneous catalysts for the synthesis of fine chemicals using sustainable catalytic processes. Particular attention is devoted to the study of reaction mechanisms to fine-tune catalytic performances.

1. Introduction

Carbene transfer reactions mediated by metal transition complexes are largely employed in organic synthesis owing to the high versatility of this synthetic strategy. The metal carbene intermediate, formed by the reaction of a transition metal complex with a carbene precursor, can be involved in several organic transformations; among them, alkene cyclopropanation1–5 (Scheme 1, path a) and the functionalization of X–H (X = C, Si, N, S) bonds6–8 (Scheme 1, path c) represent efficient methodologies to synthesise high-added value chemicals starting from simple and cheap precursors.
image file: c6dt02094a-s1.tif
Scheme 1 General formation of a metal carbene complex (R)(R1)C=[M] and its reactivity towards alkenes and X–H containing substrates.
Diazo derivatives of the general formula N2C(R)(R1) are sustainable and atom-efficient starting materials of these reactions because the formation of the carbene [(R)(R1)C:] functionality occurs with the simultaneous extrusion of benign molecular nitrogen as the only by-product.9,10
Diazo derivatives can be efficiently synthesised by introducing R/R1 groups with different electronic behaviour (donor/donor, acceptor/donor or acceptor/acceptor) to fine-tune the reactivity of the carbene metal species with respect to the electrophilic/nucleophilic nature of the organic substrate. In addition, the steric nature of substituents on the carbene carbon atom can affect the reaction stereoselectivity by driving the approach of the metal carbene complex to the organic substrate. The electronic and steric features of the diazo reagent can also determine the occurrence of coupling side reactions (Scheme 1, path b), which must be minimized to guarantee productivity of the desired pathway. It is important to remember that the safe handling of diazo derivatives can be increased by managing them under continuous-flow technologies,11–14 which permit their synthesis and use on a large scale suitable for industrial applications.
Amongst the metal complexes which are effective in activating diazo derivatives in the alkene cyclopropanation and functionalization of X–H bonds, metal porphyrins are very efficient because they couple a high catalytic activity with an excellent chemical stability.15–22 Porphyrin ligands can be used to synthesise metal catalysts with very different electronic and steric characteristics thanks to the plethora of structural modifications that can be carried out on a porphyrin skeleton. In addition the presence of different axial ligand(s) on the active transition metal can further expand the chemical versatility of this class of catalysts (Fig. 1).

image file: c6dt02094a-f1.tif
Fig. 1 The parent structure of metal porphyrin complexes.
Metal porphyrin complexes can also be obtained in a pure chiral form to promote enantioselective reactions which must be applied to the synthesis of pharmaceutical and/or biological compounds. Up to now many chiral metal porphyrins23 have been synthesised for different catalytic applications and in the present Perspective we would like to review their use in the enantioselective cyclopropanation of alkenes and the functionalization of X–H bonds. A selection of chiral porphyrin structures active in stereoselective carbene transfer reactions is shown in Fig. 2 and discussed below.
more...
at هیچ نظری موجود نیست:

Porphyrogenic properties of the terpenes camphor, pinene, and thujone (with a note on historic implications for absinthe and the illness of Vincent van Gogh).

Biochem Pharmacol. 1992 Jun 9;43(11):2359-68.

Porphyrogenic properties of the terpenes camphor, pinene, and thujone (with a note on historic implications for absinthe and the illness of Vincent van Gogh).

Bonkovsky HL1, Cable EE, Cable JW, Donohue SE, White EC, Greene YJ, Lambrecht RW, Srivastava KK, Arnold WN.

Author information

Abstract

Camphor, alpha-pinene (the major component of turpentine), and thujone (a constituent in the liqueur called absinthe) produced an increase in porphyrin production in primary cultures of chick embryo liver cells. In the presence of desferrioxamine (an iron chelator which inhibits heme synthesis and thereby mimics the effect of the block associated with acute porphyria), the terpenes enhanced porphyrin accumulation 5- to 20-fold. They also induced synthesis of the rate-controlling enzyme for the pathway, 5-aminolevulinic acid synthase, which was monitored both spectrophotometrically and immunochemically. These effects are shared by well-known porphyrogenic chemicals such as phenobarbital and glutethimide. Camphor and glutethimide alone led to the accumulation of mostly uro- and heptacarboxylporphyrins, whereas alpha-pinene and thujone resulted in lesser accumulations of porphyrins which were predominantly copro- and protoporphyrins. In the presence of desferrioxamine, plus any of the three terpenes, the major product that accumulated was protoporphyrin. The present results indicate that the terpenes tested are porphyrogenic and hazardous to patients with underlying defects in hepatic heme synthesis. There are also implications for the illness of Vincent van Gogh and the once popular, but now banned liqueur, called absinthe.
at هیچ نظری موجود نیست:

اثرات گریه نوزاد بر عملکرد مغزی والدین .

اثرات اعجاب انگیز گریه نوزاد بر مغز والدین 

 http://news.sobheshahr.com/Content/Upload/692016010558-1367071582.jpg

گریه نوزاد تنها باعث توجه به مشکل و نیاز کودک نیست و حتی می تواند عملکرد بخش هایی از مغز والدین و اطرافیان نوزاد را عوض کند و باعث تغییراتی مثبت در آنها شود.
کارشناسان به تازگی دریافته اند گریه کودک می تواند باعث تغییر در عملکرد ذهن والدین شود.

گفتنی است، براساس تحقیقات شنیدن صدای گریه کودک می تواند باعث به صدا در آمدن نوعی آلارم در مغز والدین شود.

بررسی ها نشان می دهند، گریه باعث افزایش تمرکز،  بروز پردازش مغزی و افزایش قدرت یادگیری مغزی در والدین می‌شود.

براساس آمارها هنگام شنیدن صدای گریه نوزاد اولین چیزی که به ذهن والدین می رسد بررسی احتمالاتی چون گرسنگی کودک، خستگی، گرما یاسرمای بیش از حد هوا و یا استحمام و تمییز کردن کودک است.

کارشناسان با بررسی و اسکن مغزی والدین دریافته اند، به هنگام شنیدن صدای گریه نوزاد ذهن آنها هوشیارتر کار می کند و نیز قادر به تمرکز بر افکار دیگر نیستند و این به تدریج باعث پیشرفت قدرت مغزی و واکنش های ادراکی آنها می شود.

این یافته که در مجله کتابخانه الکترونیکی علوم منتشر شده است نشان می دهد که نشانه افسردگی پس از زایمان در والدین بویژه مادر می تواند  عدم توجه به گریه کودک باشد.

در تحقیقی همسو کارشناسان دانشگاه تورنتو دریافته اند نوزادان به صدای مادر بسیار بیشتر از صدای پدر توجه نشان می دهند و ذهن آنها با شنیدن صدای مادر هوشیار می شود.

براساس این پژوهش ها بخشی از مغز که مسئول یادگیری مهارت های جدید مانند تلفن همراه، کامپیوتر و علوم جدید است هنگام گریه کودک فعال شده و به دنبال یک راه حل فوری برای رفع نیاز کودک می گردد.

کارشناسان امیدوار هستند با تحقیق در خصوص اثرات گریه نوزاد بر عملکرد مغزی والدین بتوانند بیماری ها و اختلالات روانی در والدین را شناسایی کنند و درتحقیقات آتی بتوانند افرادی که دچار آسیب های مغزی بویژه در واکنش های شناختی شده اند را درمان کنند.

منبع: دیلی میل
at هیچ نظری موجود نیست:

رابطه بین مخدر گل گریه کردن و اختلالات عصبی با لیگاند فلورسانس روی چشم و مو و بدن ایرانیان.

سلام دکتر میخواستم ر اجع به گل یه چیزی بگم و نظرتون رو بدونم. من میخواستم خود کشی کنم با خودم گفتم قبل از مرگم بهتره یک چیزایی رو امتحان کنم, ابتدا سیگار رو امتحان کردم‌(قبلش یعنی ۲۴ سال پیش هرگز لب به سیگار نزده بودم! ) بعد الکل خوردم سپس به سراغ گل رفتم!‌ اما اون روزی که گل کشیدم با حال بدی رو به رو شدم و نوشته های شما منو بدتر کرد!‌
یادمه تو اون ۲ ماه بعد مصرف گل فشار شدید پانیک های فراوان داشتم بدون مصرف گل که حتی بعضی شبا از شدت فشار گریه میکردم و از این کار لذت میبردم!‌
بعد از ۲ ماه تغییراتی رو تو خود متوجه شدم ابتدا اینکه دیگه تنبل نبودم!‌
به جریان زندگی برگشته بودم هدف دار شدم برای بدست اوردنش شروع به تلاش کردم و عاشق خانوادم شده بودم!
منی که شاید ۲-۳ شب اونارو نمیدیدم حتی نمیتونستم دقیقه ای از دیدنشون خودمو محروم کنم! اتفاقات بد گذشته رو فراموش کردم تصور می کنم همه این موارد رو مدیون گل هستم به نظرتون ایا همچین چیزی ممکنه؟ ممنون و تشکر

http://s9.picofile.com/file/8269817650/20161005_202333%DB%8C%DB%8C.jpg
جواب
امروزه ساختاری از نوعی لیگاند فلورسانس که از گوگرد و اهن ساخته شده است  در روی بدن ما و به خصوص در غده چربی میبوبین   در پلک چشم جوانان تشکیل می شود که این مواد شیمیایی  درون چشم و روی سفیدی چشم ریخته و درون ان حل می شودو سالها باقی می ماند و باعث  تحریکات مدام مغزی و  عدم تمرکز چشمی  در مطالعه و پرخاشگری و عدم تعقل درست می شود 

این ساختار از ابتدای خلقت بشر وجود داشته است و  ابتدا در روی چشم گروه خونی o ایجاد می شد و بعد ها بر روی چشم دیگر گروه های خونی ایجاد شده است اما قدرت تخریبی ان بر روی مغز انسان  امروز بسیار افزایش یافته است زیرا  هزاران سال قبل نه لامپ فلورسانسی بود نه گوشی موبایل نه تلویزیون  اما باز هم این ساختار بدلیل جذب اشعه ماورابنفش افتاب موجب تکانشگری عصبی می شد
 امروزه اثرات مخرب این لیگاند بر روی سیستتم عصبی انسان  چندین هزار برابر شده است

برای جلوگیری از ایجاد این ساختار باید از زمان یک ماهگی کودک را بگذارند گریه کند اما چون در ایران تک فرزندان مورد محبت بیش از حد قرار می گریند اکثرا گریه  نمی کنند و همین امر موجب تکانشگری عصبی و عدم تعقل درست در زمان بلوغ جوانان می شود
گریه بمدت 40 شب این ساختار مخرب را از روی چشم ما پاکسازی می کند
 گریه کردن و اشگ چشم بمدت 40 شب می تواند  باعث تحریک ناحیه لمبوس (محل چسبیدن قرنیه به صلبیه ) که سلول های بنیادی در ان قرار دارند می شود و باعث  تحریک سلول های نورتروفین که در اطاق قدامی چشم (بین قرنیه و عدسی ) هستند میگردد 
تحریک سلول های نورتروفین  باعث  فعال شدن  سلول های گلیال در  مغز و بازسازی مغز و ترمیم اعصاب مغزی و درمان بیمارهای عصبی می شود
  مصرف مخدر گل با ایجاد اختلالات خلقی  شما  و غمناک کردن وضغیت روحی شما را وادار به گریه کردن نموده است و این حال خوب شما مربوط به گریه کردن و برداشت این لایه لیگاند از روی چشم شما است  است نه مخدر گل
شما اگر 40 شب بطور مدام و هرشب  برای عزیزان از دست رفته خودتان و یا برای خودتان هم گریه می کردید همین نتیجه حاصل می شد

فواید گریه نوزاد

کلام امام جعفر صادق (ع)



اى مفضّل! از منافع گریه کودکان نیز آگاه باش، بدان که در مغز کودکان رطوبتى است که اگر در آن بماند بیماریها و نارساییهاى سخت و ناگوار به او رساند؛ مانند نابینایى و جز آن. گریه آن رطوبت را از سر کودکان سرازیر و بیرون مى‌کند و بدین وسیله سلامتى تن و درستى دیدۀ ایشان را فراهم مى‌آورد. پدر و مادر از این راز آگاه نیستند و مانع آن مى‌شوند که کودک از گریه‌اش سود ببرد.
اینان همواره در سختى مى‌افتند و مى‌کوشند که او را ساکت کنند و با فراهم کردن خواسته‌هایش از گریه بازش دارند، ولى نمى‌دانند که گریه کردن به سود اوست و سرانجام نیکى پیدا مى‌کند.

فواید و مزایای طبی گریه کردن و اشک ریختن چیست 1) هنگامی ...

 

فایده گریه کردن و اشک ریختن نوزادان شیرخوار(جلوگیری از ...

at هیچ نظری موجود نیست:

پروژه ژن سیاه و بز کوهی نیروی هوایی امریکا در ایران و اثرات ان بر روی محیط زیست و سلامت امروز در جامعه ایران (قسمت دوم)Project Dark Gene

دوازده سال تحقیق و مطالعه برای یافتن جواب سوالم ...
عملیات ژن سیاه و بز کوهی نیروی هوایی امریکا در ایران و اثرات ان  بر روی محیط زیست و سلامت  امروز در جامعه ایران قسمت دوم

در قسمت قبل  توضیح دادیم که در سال 1385 من متوجه شدم میزان زیادی اهن در داخل شن های دریای خزر و خط ساحلی در شمال کشور ایران وجود دارد .اما علت ان تا امروز برای من روشن نبود  اما می دانستم این مسله  با سلامت جسمی و روحی ملت ایران در رابطه است  پس شروع به مطالعه و تحقیق کردم

قسمت دوم عملیات  ژن سیاه و بز کوهی و رابطه ان با عملیات لک و عملیات شبنم و  پروژه 112 امریکا با علل افزایش بیماری ها در ایران

سازمان اطلاعاتی سیا به کمک نیروی هوایی و دریایی امریکا با همکاری قسمت بررسی سلاح های بیولوژیک و میکروبی امریکا در دهه 1950 تا اواخر دهه 1960  دست به یک سری ازمایشات سری  در رابطه با افزایش برد رادرهای خود برای کشف زیر دریایی های اتمی و مناطق موشکی روسیه زد 

Lycopodium annotinum1.jpg .

در این ازمایشات که شامل ازمایش لک /شبنم (دیو) و پروژه 112 می شد موادی مثل کادمیوم و سولفید اهن و روی  را با گرده گیاهان و مواد فلورسانس و  باسیل های که تمایل شدید به جذب اهن دارند را به صورت غبار ائروسل (ابر ائروسل ) بر روی مناطق بسیاری ابتدا در خود امریکا بعد در کشورهای مثل ویتنام مورد  ازمایش  قرار داد 
https://climateviewer.files.wordpress.com/2013/11/wc-130-operation-popeye1.jpg?w=940

هدف ان بود که که این ذرات بکمک گرده گیاهان و همراه باد   مناطق وسیعی از خاک  دشمن   را الوده کند .

زیرا بعدا به راحتی می توانستند تحریکات وسایل نقلیه نظامی و غیر نظامی و اردوگاهای دشمن را از راه دور شناسایی کنند

این مواد روی زمین و گیاهان و روی اب قرار گرفته و ذرات ان به کشتی ها و زیر دریایی ها در اب ها و در خاک برروی  تانگ ها و سیلو های حاوی موشک های نظامی می چسبید این ذرات ائروسل روی تمامی  جاده ها وجنگل ها و کوه ها لایه ای را تشکیل می داد که به راحتی به کمک  عکسبرداری هوایی یا بوسیله ماهواره  می توان  هر نوع تردد وسایل نقلیه نظامی و غیر نظامی را از یکدیگر تفکیک و هر نوع زیر دریایی نظامی و یا کشتی  را رو و زیر اب ردیابی کرد 
 https://dogsharon.files.wordpress.com/2012/10/zinc-cadmium-sulphite.jpg

باسیل همراه با این مواد از طریق هوا  وارد گیاهان و خاک می شد و شروع به تکثیر نوعی ساختار شیمیایی فلورسانس  با هسته کادمیوم  و یا اهن می کرد  و این ماده  دوباره توسط باد منتشر و  سطع وسیعی از مناطق جدید را  مورد پوشش قرار می داد  .

برای ارتش امریکا و سازمان اطلاعاتی سیا مسله عوارض زیست محیطی ان و یا عوارض  طولانی مدت ان بر روی انسان نه شناخته شده بود نه مهم .

نیروی هوایی شاهنشاهی و عملیات بز کوهی و پروژه ژن سیاه


 پایان قسمت دوم 


پاورقی


پروژه ژن تیره (به انگلیسی: Project Dark Gene) یک همکاری نظامی-اطلاعاتی بین نیروی هوایی شاهنشاهی ایران و سازمان جاسوسی سیا علیه اتحاد جماهیر شوروی بود. بر اساس این پروژه که در اواخر دهه ۱۹۶۰ میلادی و ۱۹۷۰ میلادی انجام گرفت، پروازهای جاسوسی و شناسایی برون‌مرزی توسط جنگنده‌های فانتوم RF-4C و نورثروپ RF-5A انجام گرفت که توسط خلبانان ایرانی و آمریکایی به پرواز در آمده بودند. در خلال این ماموریت‌ها دست کم دو جنگنده فانتوم توسط نیروی هوایی شوروی ساقط شدند و خلبانان ایرانی و آمریکایی آنها به اسارت درآمدند که مدتی بعد در عوض تحویل ماهواره شناسایی شوروی از جانب ایران که به اشتباه در خاک ایران سقوط کرده بود، به ایران بازگشت داده شدند.

شیوه عملیات‌ها به این طور بود که با پروازهای برون‌مرزی جنگنده‌های ایرانی در نوار مرزی با شوروی، آنها اقدام به عکسبرداری از مراکز نظامی و سایت‌های موشکی شوروی در طول نوار مرزی می‌کردند و در بازگشت در اختیار تحلیلگران آمریکایی قرار می‌دادند.
 در مواردی دیگر هدف پروازها متفاوت بود و جنگنده‌ها با پرواز به نقاط عمیقتر خاک شوروی، آنها را وادار به واکنش در برابر این کنش می‌کردند و در حالیکه شوروی اقدام به واکنش سریع برای مقابله می‌کرد، جنگنده‌ها با استراق سمع آژیرهای خطر و یا ردیابی فرکانس‌های تولید شده توسط سایت‌های موشکی و یا ارتباطات رادیویی برج‌های مراقبت با جنگنده‌های عملیات واکنش سریع، از موقعیت سایتهای موشکی مخفی و یا فرودگاه‌های نظامی مطلع می‌شدند.
این قبیل عملیات‌های جاسوسی و شناسایی توسط جنگنده‌های RF-4C که به همین منظور تولید و به ایران تحویل داده شده بودند انجام می‌گرفت.
 در خلال اینگونه عملیات‌ها چندین جنگنده و هلیکوپتر نیروی هوایی ایران منهدم شد.

دریافت چنین اطلاعاتی در دوران جنگ سرد که همواره احتمال وقوع یک جنگ جدید مطرح بود، برای ایالات متحده آمریکا بسیار با ارزش بود.

در اولین ماه‌های بعد از انقلاب اسلامی ایران، رایزنی‌هایی بین مقامات سیاسی حکومت جدید ایران و دیپلمات‌های آمریکایی روی داد و دو طرف موافقت کردند ادوات و تجهیزات جاسوسی از شوروی، بدون مناقشه و مخفیانه از ایران خارج گردد.


at هیچ نظری موجود نیست:

ویروسی حاوی DNA در سم عنکبوت بیوه سیاه کشف شد .

ویروسی حاوی DNA در سم عنکبوت بیوه سیاه  کشف شد 
زیست‌شناسان با توالی‌یابی ژنوم ویروس WO که به پارازیت باکتریایی ولباخیا حمله می‌کند، دریافتند که این ویروس حاوی DNA مربوط به تولید سم عنکبوت بیوه سیاه است. 
این اولین بار است که یک DNA حیوانی در یک ویروس کشف می‌شود.

به گزارش ساینس دیلی، این کشف شگفت انگیز توسط گروهی از زیست شناسان دانشگاه واندربیلت که مشغول توالی یابی ژنوم ویروسی بودند که به باکتری ولباخیا حمله می‌کند صورت گرفت.
 ولباخیا پارازیتی است که نه تنها عنکبوت‌های بیوه سیاه بلکه بیش از نیمی از گونه‌های بندپا از جمله حشرات، عنکبوت‌ها و سخت پوستان را آلوده می‌کند.

سث بوردنشتاین، استادیار علوم زیستی دانشگاه واندربلیت می‌گوید: کشف DNA مربوط به ژن سم عنکبوت بیوه سیاه در یک ویروس بسیار خارق‌العاده و شگفت‌انگیز است، زیرا اولین‌بار است که مشخص شده یک فاژ- یعنی ویروسی که باکتری را آلوده می‌کند- می‌تواند حاوی DNA حیوانی باشد.

فاژهای معمولی همچون فاژ WO که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته، حاوی ژن‌های خاصی هستند که می‌توانند سدهای دفاعی سلول های باکتریایی پروکاریوتی را بشکنند. در این مورد خاص، بخشی از ژن‌های مرتبط با سم عنکبوت بیوه سیاه در این فاژ کشف شده است.

بوردنشتاین می‌گوید: شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد این فاژ می‌تواند سموم ضد حشره تولید کند، اما هنوز مشخص نیست که این سموم چه طور مورد استفاده قرار گرفته و مدیریت می‌شوند.

دانشمندان همچنین دریافتند که ویروس WO دارای قطعات دیگری از DNA است که در ژنوم حیوانات نیز یافت می‌شود.
این قطعات شامل توالی‌هایی است که سلول‌های یوکاریوتی از آن‌ها برای تشخیص پاتوژن‌ها استفاده می‌کنند. این توالی‌ها با عواملی که مرگ سلول را به راه می‌اندازند نیز سر و کار دارند.
 علاوه بر این ژن‌های متعددی نیز وجود دارند که سلول‌ها از آن‌ها برای فرار از پاسخ ایمنی استفاده می‌کنند. این در حالی است که این توالی‌ها عمدتا از ویژگی‌های متداول سلول‌های یوکاریوتی محسوب می‌شوند نه فاژها.

محققان می‌گویند شرایط استثنایی WO احتمالا مربوط به تاریخچه زندگی باکتری است که آن را مورد هدف قرار می‌دهد. وقتی ولباخیا به یک بندپای میزبان حمله می‌کند، خود را در لایه‌ای از غشا سلول‌های بندپا می‌پوشاند.
 در نتیجه فاژ باید راه خود را از این غشا یوکاریوتی به سمت باکتری باز کند تا بتواند وارد باکتری شود.

بوردنشتاین می‌گوید: فاژ احتمالا سوراخ‌هایی در غشا سلول‌های بندپا که ولباخیا را احاطه کرده ایجاد می‌کند در نتیجه ویروس هم بر باکتری و هم بر غشا سلول‌های بندپا غلبه می‌کند. این پدیده می‌تواند نحوه به دست آوردن برخی از این پروتئین‌ها توسط این فاژ را توضیح دهد.

محققان با استفاده از توالی‌یابی و روش‌های بیوانفورماتیک توانستند توالی‌های ژنتیکی که فاژ WO از آن‌ها برای وارد کردن ژنوم خود به درون کروموزوم ولباخیا استفاده می‌کند را شناسایی کنند. این اطلاعات می‌تواند ابزار اولیه‌ای برای دستکاری ژنتیکی باکتری‌ها باشد.
at هیچ نظری موجود نیست:
اشتراک در: پست‌ها (Atom)