آزمایشگاه مرکز تحقیقات متابولومیکس و ژنومیکس 

 

بر اساس تعداد مراجعین مرکز و نوع خدمات مورد انتظار، نحوه تعاملات مرکز و محققین آن، کیفیت پروژه های انجام شده توسط مرکز، نحوه استفاده از امکانات و میزان تخصص و حس مسئولیت پذیری نسبت به امکانات آزمایشگاهی مرکز را ارزیابی می نمایند. این آزمایشگاه از طریق در اختیار گذاشتن تجهیزات و امکانات گسترده به صورت مجتمع و قابل دسترس، فراهم آوردن امکان استفاده از دستگاهها و تجهیزات کمیاب و گران قیمت دراین حوزه بر مرکز تاثیر می گذارد.

انتظار مرکز از آزمایشگاه جامع، همکاری صمیمانه و همه جانبه پرسنل آزمایشگاه در جهت استفاده مفید و سازنده از این امکانات، ارائه خدمات بصورت عادلانه به کلیه مراکز دانشگاه، وجود کارشناسان خبره و متخصص جهت راهنمایی برای استفاده از دستگاه و امکان کار با دستگاه های مختلف برای عموم محققین می باشد. با توجه به قیمت بالای لوازم و تجهیزات آزمایشگاهی در این حوزه و عدم امکان تجمیع کلیه این امکانات برای هر مرکز، وجود چنین مکانی برای به اشتراک گذاری امکانات جامع برای محققین می تواند بسیاری از موانع را حذف کرده و مسیر را برای تحقق اهداف مرکز هموارتر سازد.

 

 

در طی سال های اخیر، کروماتوگرافی مایع− اسپکترومتر تندم مس (Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry) به عنوان یک تکنولوژی آنالیتیکال نوین که برای تعداد زیادی از آنالیز ها در آزمایشگاه های بالینی قابل استفاده است، پدیدار شده است. در این سیستم قابلیت جداسازی فیزیکی کروماتوگرافی مایع با توانایی تجزیه و تحلیل جرمی طیف سنج جرمی ترکیب می شود. LC-MS/MS در مقایسه با سایر تکنیک های مرسوم طیف سنجی جرمی برای تعداد قابل ملاحظه ای از آنالیت ها مناسب است. اصول اسپکترومتری جرمی متوالی (MS/MS) بر پایه جفت شدن دو اسپکترمتر جرمی باهم در یک مجموعه، برای آنالیز مخلوط های پیچیده است.

کروماتوگرافی مایع− طیف سنجی جرمی متوالی امکان آنالیز همزمان چندین ترکیب در یک اجرا را فراهم می کند و بنابراین، قادر به تجزیه و تحلیل سریع و با بهره وری بالا است. علاوه بر این، دارای مزایای متعددی از قبیل دقت و صحت عالی، گزینش گری، حساسیت و اطمینان بالا است. LC-MS/MS یک تکنیک قدرتمند است که برای تجزیه و تحلیل کمّی و کیفی در بسیاری از زمینه های کاربردی از جمله پزشکی، مطالعات سم شناسی، داروسازی، محیط زیست، مواد غذایی و … مورد استفاده قرار می گیرد.

چارچوب کلی و جایگاه این برنامه

توالی یابی کامل ژنوم انسان منجر به پیدایش عصر جدیدی از دانش در ابعاد گوناگون علوم زیستی تحت عنوان “omics” شد. واژه “omics” به آنالیز جامع سیستم های زیستی شامل ژنوم، ترانسکریپتوم، پروتئوم، متابولوم تحت عناوین genomics، transcriptomics، proteomics و metabolomics  اشاره دارد. انواع شاخه ها و زیر شاخه های “omics”هر یک با مجموعه ای از ابزارها، تکنیک ها، واکنشگرها و نرم افزارهای مختص خود، به ظهور رسیدند. بطور خلاصه ژنومیکس شامل مجموعه کاملی از دستورالعملهایی است که بوسیله DNA  و از روی اطلاعات آن تهیه می شود؛ در حالیکه ترانسکریپتومیکس داده هایی را در مورد نحوه تنظیم بیان ژن در سطح RNA به دست می دهد. پروتئومیکس مطاله محصولات بیانی ژن ها یعنی پروتئین های فعال و واکنشهای آنها بوده و در مقابل متابولومیکس یک مرحله میانجی در فهم کامل متابولیسم یک موجود است.

علم کمتر شناخته شده متابولومیکس در واقع به شناسایی تمام مولکول های کوچک و یا متابولیت ها در یک سلول، بافت و یا ارگانیسم معین می پردازد. می توان گفت که واژه "metabolic profile"، هر فرد منعکس کننده ترکیبات داخل مایعات بدن هر فرد می باشد. این متابولیت ها شامل پپتیدها، اولیگونکلئوتیدها، قندها، نکلئوزیدها اسیدهای آلی، کتون ها، آلدئیدها، آمین ها، اسیدهای آمینه، لیپیدها، استروئیدها، آلکالوئیدها، مواد غذایی، افزودنی های مواد غذایی، مواد سمی، آلوده کنندها،  مواد مخدر و متابولیت های دارویی و امثال آن هستند. با پیشرفت تکنولوژی های کروماتوگرافی گازی و طیف سنجی جرمی GC-MS و NMR امکان تعیین پروفایل متابولیک تسریع شد.

در علم متابولومیکس هدف تحصیل دانش و درک میزان تراکم و چگونگی تغییرات متابولیت ها درون سلول و بافت یک موجود زنده در شرایط مختلف و زمان های متفاوت است تا بر اساس آن برای شناسایی مولکول های موثر در ایجاد بیماری و راه های پیشگیری از آن اقدام گردد. بنابراین متابولومیکس با بررسی هم زمان سطوح متفاوت هزاران متابولیت در بدن بین گروه کنترل (افراد سالم) و گروه شاهد (بیمار)، اطلاعات ارزشمندی را در رابطه با تغییر سطوح متابولیت ها در بیماری های مختلف ارائه می دهد.