خلاصه سمينار دانشجويي دوره دكتراي تخصصي آقاي مهندس عليرضا صانعي دهكردي،‌ دانشجوي گروه حشره شناسي پزشكي و مبارزه با ناقلين دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي تهران به شرح زير مي باشد:

تعریف ساده از زیست فناوری (Biotechnology) عبارت است از دانشی که کاربرد یکپارچه زیست شیمی ، میکروب شناسی و فناوریهای تولید را در سیستمهای زیستی به دلیل استفاده‌ای که در سرشت بین رشته‌ای علوم دارند مطالعه می‌کند.و زیست فناوری  حشرات در پزشکی استفاده از مولکول ها یا سلول های مشتق شده از حشرات در علم پزشکی است.

 مواد دخیل در زندگی گیاهان و حیوانات به دو دسته تقسیم میشوند 1- متابولیت های اولیه که شامل مواد بنیادی تشکیل دهنده کلیه موجودات زنده هستند مثل قند های ساده و آمینو اسیدها 2- متابولیت های ثانویه که موادی هستند که توسط یک یا گروهی از موجودات تولید شده و برای زندگی موجودات حیاتی نیستند مثل پنی سیلین که متابولیت ثانویه قارچ Penicillium notatum است.در میان مواد مولکول های پپتیدی کوچک در حال حاضر یک زیر رده بزرگ از محصولات طبیعی بیو اکتیو هستند و دارای صدها واحد ساختاری متفاوت اند .گستره متابولیت های ثانویه در حال حاضر منبع تمام نشدنی جهت تحقیقات و کاوش های علمی به شمار می آید .متابولیت های ثانویه در طول میلیون ها سال جهت اعمال اختصاصی شان طی فرآیند تکامل بهینه سازی شده اند و اکنون به عنوان یک چارچوب نوید بخش جهت توسعه داروهای جدید مطرح می باشند. در حال حاضر نیاز مبرم پزشکی مواد دارویی جدید ،موثر ،بی خطر می باشد .این که متابولیت های ثانویه میکروارگانیسم ها از چه زمانی به طور جدی توسط دانشمندان مورد توجه قرار گرفته اند به سال 1928 بر می گردد جایی که الکساندر فلمینگ توانست ماده پنی سیلین را با استفاده از قارچ پنی سیلیوم نوتاتوم تولید کرده و خاصیت آنتی بیوتیک آن را توصیف کند.از آن  به بعد میکرو ارگانیسم ها مورد توجه محققان به عنوان منبع جدیدی جهت تولیدات دارویی قرار گرفتند .وبسیاری از ترکیبات جدید با اثرات مختلف معرفی شدند.این که چرا میکرو ارگانیسم های مرتبط با حشرات جهت  مطالعات انتخاب شده اند به این خاطر است که حشرات دارای بیشترین گروه در بین حیوانات موجود بروی کره زمین هستند، همچنین دارای قدمت زیاد و با شرایط مختلف محیطی سازگار بوده و در همه جا یافت می شوند. بنابراین میکرو ارگانیسم های پاتوژن و موجودات همزیست حشرات را به عنوان میزبانشان انتخاب کرده و خود را با آنها وفق داده اند .میکرو ارگانیسم ها از نظر ژنتیکی رام شدنی و قابل دسترس هستند و حشرات نیز می توانند به عنوان یک مخزن پهناور جهت میکروب های مهم بیوتکنولوژی و دارویی مطرح باشند .منطقی که پشت ایده استفاده از میکرو ارگانیسم های حشرات به عنوان منبعی برای تولیدات طبیعی بیو اکتیو است اینست که حشرات در محیط های مشابه انسان زندگی کرده و دقیقا با همان پاتوژن هایی که در انسان ایجاد بیماری می کند درگیر است همچنین حشرات و پستانداران در بخش اعظمی از فیزیولوژیشان شامل بخش هایی از سیستم ایمنی اشان اشتراک دارند.

معروفترین قارچ های پاتوژن حشرات اعضای متاجنس Cordyceps هستندکه از نظر میزبان بسیار اختصاصی عمل می کنند.از جمله مهمترین و معروفترین تولید کنندگان متابولیت های ثانویه در این متاجنس می توان به Metarhizium،  Beaveriaیا Hirsutella اشاره کرد. در مطالعه ای محققان ترکیبات Diterpene pyrone  را با نام  Metarhizin A&B از قارچ متاریزیوم فلاوویریده جدا کرده و بر علیه سلول های سرطانی انسان و حشره ارزیابی کردندو نشان دادند این ترکیبات دارای فعالیت Anti proliferative  بسیار قوی و در نتیجه می توانند به عنوان ضد سرطان و به عنوان پروب جهت تنظیم چرخه سلولی استفاده شوند.در مطالعه ای دیگر از متاریزیوم آنیزوپلیه ترکیب جدید 1و2 دهیدروهیلونیک اسید جدا شده که خاصیت آنتی بیوتیکی خوبی بر علیه استافیلوکوک اورئوس از خود نشان داده است.همچنین محققان دیگری بروی همین قارچ موفق شدند ترکیبات ایوروورتین  FتاH  را شناسایی کنند این مواد وابسته به آنتی بیوتیک ها هستند و اثر خود را با بازدارندگی بر فسفریل دار کردن اکسایشی در میتوکندری میگذارند.محققان دیگری از این قارچ 2 هپتا پپتید جدید به نام های سرینوسیکلین های  AوB  گزارش کردند. در مطالعه ای دیگر یک تتراپپتید ضد مالاریا به نام Hirsutellic acid A   که دارای اثر بازدارندگی بروی  پلاسمودیوم فالسیپاروم   است از قارچ Hirsutella جدا گردید.

 شماری از ژن های باکتری پاتوژن گیاهی  Erwinia cartovora که  باعث بیان سیستمیک رمز گذاری ژن های مربوط به پپتید های آنتی میکروبیال در لاروهای Drosophila می گردد شناسایی شدند.باسیلوس تورنجینسیس یکی از معروفترین باکتری های پاتوژن حشرات است و می تواند به عنوان یک منبع غنی از متابولیت های ثانویه مطرح گردد.باسیلوس سرئوس آنتی بیوتیکی جدید و غیر معمول تولید میکند که در واقع یک آمینو پولیول خطی به نام Zwittermicin A است و  دارای اثر  بازدارندگی رشد بروی پروتیست ها و تعدادی از باکتری گرم مثبت و منفی است . از لارو Galleria mellonella که به وسیله باکتری Photorhabdus luminescens آلوده گردیده یک ترکیب آنتی میکروبیال جدید به نام 2- ایزوپروپیل5- بنزن 1و3-دیول جدا گردیداین ماده بر علیه چندین باکتری مهم استفاده گردید و نتایج بسار خوبی از خود نشان داد همچنین دارای خاصیت کشندگی بروی سلول های سرطانی انسانی است.از باکتری فوق ترکیبات  جدیدی به نام Photobactin  و 1و3 -دهیدروکسی 2-5- بنزن (ST) شناسایی گردیده و خاصیت آنتی بیوتیک آنها  بروی چند باکتری مهم تست و نتایج مثبت گزارش شده است.

در مورد باکتری های همزیست حشرات می توان از باکتری های گرم مثبت موجود در سوسک های استافیلینیده نام برد که در سنتز ماده ای به نام پدرین نقش کلیدی ایفا می کند که  این ماده دارای خاصیت ضد سرطان و ضد تومور است .ماده ای به نام Mycangimycin توسط باکتری های همزیست سوسک Dendroctonus frontalis  تولید می گردد، این ماده بروی کاندیدیا آلبیکنس خاصیت بازدارندگی دارد.عملکرد 1و2 – دی اکسولان Mycangimycin شبیه داروهای ضد مالاریا است و میتوان همانند دارو های ضد مالاریا بر علیه پلاسمودیوم فالسیپارم عمل کند.از باکتری Pseudonocardia  که همزیست  با  Leafcutter antsمی باشد ماده ای به نام Dentigerumycin  شناسایی شده که خاصیت ضد میکروبی و ضد کاندیدیا آلبیکنس آن نیز ثابت شده است.

مطالعه بروی باکتری هاو قارچ های پاتوژن و همزیست حشرات در مراحل ابتدایی است  اگر ما این ترکیبات را در منابع طبیعی بیو اکتیو جدید جستجو کنیم در آینده  تولیدات طبیعی جدید متنوعی  شناسایی خواهند شد .

این مطلب خلاصه سمینار دانشجویی دوره دکترای تخصصی خانم مهندس زهرا شیخ،‌ دانشجوي گروه حشره شناسي پزشكي و مبارزه با ناقلين دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي تهران مي باشد كه براي استفاده علاقمندان در وبلاگ انجمن قرار گرفته است:

1) الگوهای خونخواری در پشه ها: از دیدگاه اپیدمیولوژیک اهمیت رفتار جستجو و خونخواری در پشه ها بیشتر به دلیل پدیده همزمانی و هم مکانی ناقل و میزبان در ظهور بیماریهایی است که به وسیله بندپایان منتقل می شوند. از جمله بیماریهایی مانند مالاریا، لیشمانیوز، تب دانگ، تب زرد و .... رفتار جستجو و خونخواری در پشه ها با روشهایی از جمله مشاهده مستقیم، استفاده از تله های حاوی طعمه و آنالیز خون خورده شده توسط پشه با روشهای مولکولی از جمله ELISA وPCR قابل بررسی است.

در مطالعه ای که توسط Chaves و همکاران در سال 2010 انجام گرفت، بررسی های انجام شده در ارتباط با الگوهای خونخواری پشه ها برروی میزبانهای مهره دار از سال 1916 توسط بانکهای اطلاعاتی معتبر مورد بازنگری قرار گرفت و داده هایی که شامل تجزیه و تحلیل آماری کامل بود جمع آوری شد و این داده ها بر اساس نوع میزبان (پستاندار، پرنده و...) و نیز بر اساس تعداد مکانهای بررسی شده تقسیم بندی گردید. با محاسبه C-score بدست آمده از داده های جمع آوری شده و  مقایسه آن با مقدار C-scoreحاصل از اعداد اتفاقی ارائه شده توسط نرم افزار براساس فرضیه صفر سه الگوی خونخواری aggregate و randomو segregate بررسی شد. این بررسی نشان داد که درمورد داده هایی که از یک محل جمع آوری شده بودند(single site) الگوی خونخواری از نوع random و در مورد داده هایی که از مناطق مختلف جمع آوری شده بودند الگوی خونخواری از نوع aggregate است. به طور کلی الگوهای خونخواری ناقل  و رفتار تغییر میزبان بستگی به وفور نسبی میزبان، رفتارهای دفاعی میزبان و نیز موانع فیزیکی مانند استفاده از پشه بند دارد. به نظر می آید عوامل دیگری نیز در این مورد نقش دارند که تاکنون شناخته نشده اند.

2) روش های نمونه گیری: در بررسی دیگری که به منظور مقایسه تمایلات خونخواری از انسان بین An.arabiensis و An. quadriannulatus  انجام گرفت پاسخ های مربوط به جلب شدن پشه به میزبان، ورود پشه و نشستن پشه روی میزبان توسط ابزارهای صید شامل   OBETs (Odor Baited Entry Traps), E-nets (Electrocuting nets)و ترکیب آنها با window traps  وCDC light traps و...بررسی شد. در این بررسی طعمه های مورد استفاده شامل انسان، گاو، انسان+گاو، و نیز ترکیبات مصنوعی(AOP) و CO2  بود. نتایج این بررسی که حدود2 سال به طول انجامید در مقاله مربوطه به تفصیل آمده است.

 3) حجم نمونه بهینه :(Optimum Sample Size) از آنجاییکه در برخی مطالعات حشره شناسی جمع آوری نمونه ها مستلزم صرف هزینه و وقت و انرژی بسیاری است به نظر می آید در این گونه مطالعات با محاسبه حجم نمونه بهینه، علاوه بر دستیابی به حجم نمونه کافی (و نه ضرورتاٌ زیاد) نتایج بررسی ها نیز قابلیت اعتماد   Reliabilityلازم را خواهند داشت. Karandinos (1979) از پیشگامان محاسبات حجم نمونه، محاسبه حجم نمونه بهینه را بر اساس چهار توزیع متداول شامل General, Negative binomial, Poisson, Binomial  شرح داده است که علاوه بر کاربرد گسترده آن در بررسی های آماری  مربوط به علوم پزشکی، در کتاب Mosquito Ecology نیز برای محاسبه حجم نمونه در مطالعات حشره شناسی، استفاده از فرمولهای پیشنهادی Karandinosتوصیه شده است.

این مطلب خلاصه سمینار دانشجویی دوره دکترای تخصصی حشره شناسی پزشکی و مبارزه با ناقلین آقای مهندس محمدرضا جلیل نواز نوین، در گروه حشره شناسي دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي تهران مي باشد. اميدوارم مورد استفاده واقع گردد:

فناوری اطلاعات عصاره دانش و تجربه دو هزار ساله بشر است. انسان در تمام طول تاریخ برای شناخت پدیده ها و کاهش ابهامات پیرامون ناشناخته ها به اطلاعات نیازمند بوده است. آغاز تاریخ بشر با توانایی او در انباشت اطلاعات و مبادله آن مقارن است. امروز به کمک رایانه و ابزارهای ارتباطی و فناوری اطلاعات دهکده جهانی از رویا به حقیقت پیوسته است. فناوری اطلاعات به "مطالعه، طراحی، توسعه، پیاده سازی، پشتیبانی یا مدیریت سیستم های اطلاعاتی مبتنی بر رایانه، خصوصاٌ برنامه های نرم افزاری و سخت افزار رایانه می پردازد". اخیراٌ تغییر اندکی در این عبارت داده می شود تا این اصطلاح به طور روشن دایره ارتباطات مخابراتی را نیز شامل گردد. بنابراین عده ای بیشتر مایلند تا عبارت فناوری اطلاعات و ارتباطات (Information & communication Technology) یا به اختصار ICT را به کار برند. كار اين فناوري را مي توان به اختصار شامل: جمع آوري اطلاعات، ذخيره آنها،‌ انتقال داده ها، پردازش آنها، بازيابي اطلاعات و در نهايت نمايش آنها دانست.

اینترنت سامانه ای جهانی از شبکه های رایانه ای به هم پیوسته است که از پروتکل TCP/IP برای ارتباط با یکدیگر استفاده می نمایند. به عبارت دیگر اینترنت، شبکه شبکه هاست که از میلیون ها شبکه خصوصی، عمومی، دانشگاهی، تجاری و دولتی در اندازه های محلی و کوچک تا جهانی و بسیار بزرگ تشکیل شده است که با ارائه طيف وسیعی از فناوری های الکترونیکی و نوری به هم متصل گشته اند. اینترنت در بر گیرنده منابع اطلاعاتی و خدمات گسترده ای است که برجسته ترین آنها وب جهان گستر (WWW) و پست الکترونیکی می باشد. شبکه جهانی وب در حال تبدیل شدن به یک جزء مهم از کسب و تبادل اطلاعات است. وب با روش های متنوع و غیر قابل پیش بینی در تحقیق موثر خواهد بود. اما عمیق ترین تاثیرات آن احتمالاٌ در سه زمینه ارتباطات، پایگاه داده ها و ادبیات خواهد بود. محققان به طور فزاینده ای از طریق وب به كمك پست الکترونیکی و FTP، گروههای مباحثه، جلسات و کنفرانس های اینترنتی با يكديگر ارتباط برقرار می کنند و با استفاده از موتورهای جستجوگر، کاوش اعماق وب، ایمیل های مشترک، گروههای بحث و خبری و غیره اطلاعات مبتنی بر اینترنت را بازيابي مي نمايند.

اینترنت داراي قابليت بسیار خوبي برای تاثیر روی پژوهش، توسعه و آموزش در علم حشره شناسی نيز تبدیل شده است. محققان و دانشمندان می توانند با همتایان خود در سایر دانشگاهها و موسسات تحقیقاتی ارتباط برقرار کنند. آنها می توانند به یک پایگاه بزرگی از داده ها و اطلاعات موجود دسترسی داشته باشند. به دليل اين كه در اينترنت تحقیقات به سرعت از کاغذ به وب که از نظر هزینه به صرفه است، مهاجرت نموده، خیلی سریعتر و کارآمدتر اطلاعات به دست مي آيند و در ضمن در وقت ارزشمند محققان نیز صرفه جویی می شود. حشره شناسان می توانند آخرین اطلاعات را در مورد کنترل آفات و حشرات مهم از نظر پزشکی و دامپزشکی را از طريق اينترنت در اختیار عموم مردم قرار دهند. ارتباطات مبتنی بر اینترنت در حال گسترش یافتن و محبوب تر شدن در میان مردم می شود به این جهت که به آنها اجازه می دهد تا زمان کافی برای جستجو و یافتن پاسخ داشته باشند. بیولوژی مولکولی و سیستماتیک دو زمینه تحقیقاتی در ایجاد همکاری و دسترسی به بانک های اطلاعاتی هستند که محققان در اختیار عموم قرار می دهند. دسترسی به مقالات مجلات و پایان نامه ها از طریق وب آسان تر از رفتن به کتابخانه، پیدا کردن و کپی گرفتن آنهاست. وبسايت هاي ناشرين الكترونيك كتاب ها و مجلات علمي معتبر امروزه تامين كننده منابع علمي محققين گروهاي مختلف در سراسر دنياست.

تاثیر اینترنت بر آموزش تحت دو عنوان مورد بررسی قرار می گیرد: آموزش دانشگاهی (On campus) و آموزش از راه دور (Distance learning). در اين سمينار مزایا و معایب استفاده از آموزش از راه دور نيز که امروزه در حال پیشرفت است بیان خواهد شد. تاثیر اینترنت بر تدریس حشره شناسی در کشورهای در حال توسعه نيز بخوبی مشاهده شده است. اساتید می توانند جزوات درسی خود را در وب سایت موسسات و دانشگاهها قرار دهند تا مورد استفاده دانشجویان واقع گردد. دانشجویان هم می توانند در وب سایت موسسات تمرین و آزمون و مرور نمایند.

http://www.afpmb.org/sites/default/files/whatsnew/2007/Methods_Anonpheles_Research.pdf

رابطه همزیستی بین میکروارگانیسم ها و یوکاریوت ها بسیار رایج بوده و این ارتباط از حالت همزیستی اجباری (Mutualism) گرفته تا Commensalism و انگلی (Parasitism) در بین آنها وجود دارد. ولباخیا (Wolbachia) باکتریهای گرم منفی، داخل سلولی و Endosymbiont از راسته آلفا پروتوباکتریها هستند که تاکنون در بندپایان و  نماتدهای فیلری شناسایی شده اند و با  دستکاری در بافت تولید مثلی میزبان سبب افزایش انتقال عمودی خود می شوند. ولباخیا اولین بار در سال 1924 در بافت تولید مثلی پشه های Culex  pipiens گزارش شد و این گونه بنام  Wolbachia  pipientis معرفی گردید. این باکتری از طریق سیتوپلاسم تخمک (انتقال عمودی) به نتاج منتقل شده و از مکانیسم های مختلفی برای دستکاری تولید مثلی در میزبانهایشان استفاده می کنند که مهمترین فنوتیپ های آن شامل : ناسازگاری سیتوپلاسمی (Cytoplasmic Incompatibility)، بکرزایی ماده زایی (Thelytokous Parthenogenesis)، کشتن نرها (Male  Killing)، ماده سازی نرها (Feminizition) و همچنین سایر مکانیسم های کاهش Fitness  در میزبان می باشند. ولباخیا همچنین بطور افقی بین گونه های مختلف بندپایان منتقل می شود. این جنس فقط یک گونه و 8 بالاگروه داشته که عبارتند از بالا گروههای  A تا H که بالا گروههای  C و D فقط در نماتدها شناسایی شده اند. فنوتیپ ناسازگاری سیتوپلاسمی (CI) رایج ترین فنوتیپ ها بوده و در بسیاری از حشرات، مایت ها و سخت پوستان مشاهده میگردد. این فنوتیپ موقعی نمایان می شود که نرهای آلوده با ماده های غیرآلوده یا آلوده با استرین های دیگر ولباخیا جفتگیری نماید. این امر در برخی موارد منجر به مرگ جنینی در حشرات دیپلوئید و نر زایی یا مرگ جنینی در حشرات هاپلو – دیپلوئید، در اثر اختلال در اولین تقسیم میتوز سلول تخم میشود. نا سازگاری سیتوپلاسمی به دو دسته تقسیم میشود: ناسازگاری یک سویه (Unidirectional) و ناسازگاری دو سویه (Bidirectional). در ناسازگاری یک سویه نرها آلوده و ماده ها سالم و در دو سویه نرها و ماده هر دو آلوده بوده اما استرین های ولباخیا در آنها متفاوت است. ساز وکارهای دقیق ایجاد CI بطور دقیق مشخص نشده است اما بر اساس این فرضیه که ولباخیا سبب دو عمل: الف- تغییر اسپرم طی اسپرماتوژنز (Modification = mod)  ب- تولید عوامل ترمیم کننده این تغییرات در تخمک (Rescue = resc) میشود سه مدل یا فرضیه برای ایجاد ناسازگاری سیتوپلاسمی ارائه شده است:

 1- مدل قفل و کلید۲- مدل فروبردن ۳- مدل حرکت آهسته

پتانسیل استفاده از ناسازگاری های ایجاد شده توسط ولباخیا در کنترل آفت و بیماریهای مرتبط با آنها مورد توجه بسیاری قرار  گرفته که میتواند بعنوان یک روش آنالوگ برای تکنیک عقیم سازی حشرات (SIT) در نظر گرفته شود. از آنجایی که  CI میتواند سبب تسریع گونه زائی (Speciation) در میزبان شود لذا کاربرد آن بخصوص در بندپایان  ناقل بیماری نیاز به مطالعات و احتیاطات بیشتری خواهد داشت. بدین منظور، در این راستا  میتوان استرین هایی که سبب کاهش طول عمر بالغین یا جلوگیری از تکثیر انگل در ناقل می شوند را مورد توجه قرار داد. در زمینه آفات کشاورزی مطالعات کاربرد ولباخیا در زنبورهای پارازیتوئید بمنظور افزایش نسبت ماده ها با بهره گیری از فنوتیپ هایی همانند:  مونث سازی، کشتن نرها و بکرزایی - ماده زایی پیشرفت های بیشتری داشته است. در سالهای اخیر با بهره گیری از رابطه همزیستی اجباری بین فیلرهای مولد بیماری در انسان و ولباخیا نظیر بیماری های  انکوسرکیازیس (Onchocerciasis) و lymphatic filariasis، راههای جدیدی در درمان این بیماری با استفاده از آنتی بیوتیک ها باز شده است. علی رغم پیشرفت های چشمگیر در زمینه اکولوژی و ژنتیک جمعیت ولباخیا که روزبه روز ایده استفاده از آنها، بعنوان یک ابزار جدید در کنترل بیولوژیک بندپایان دارای اهمیت پزشکی، دامپزشکی و کشاورزی را تقویت میکند معهذا کاربرد آنها هنوز با چالش هایی همانند خطر گونه زایی، مشکل در پرورش انبوه، عدم استقرار در برخی گونه ها، نیاز به سازش با محیط های سلولی میزبانهای جدید و ناشناخته ماندن بسیاری از جنبه های پایه ایی سلولی و ملکولی روابط ولباخیا و میزبان، روبرو می باشد.

نمونه سوالات کنکور کارشناسی ارشد حشره شناسی سال 1391

ورود به صفحه دانلود  از سرور سایت (کلیک کنید)

پسورد فایل زیپ: www.insectology.ir

منبع : حشرات از منظر گیاهپزشکی

از جمله کتاب های معتبر در زمینه مدیریت تلفیقی آفات کتاب Integrated Pest Management for Crops and Pastures نوشته Paul A. Horne و Jessica Page  می باشد. این کتاب در سال 2008 در بیش از 200 صفحه تنظیم شده است.

لینک کتاب در سایت آمازون: Amazon Book Link

لینک دانلود مستقیم  از سرور سایت (کلیک کنید)

پسورد فایل زیپ: www.insectology.ir

منبع : حشرات از منظر گیاهپزشکی

کليد اوليه آزمون تحصيلات تکميلي (کارشناسي ارشد ) سال 1391 روی سایت سازمان سنجش قرار گرفت.

نخستین همایش منطقه ای توسعه پایدار منابع طبیعی