معرفی گرایش زیستشناسی سلولی و مولکولی
زیستشناسی سلولی و مولکولی دانشی است که به ژرفای حیات در کوچکترین مقیاس آن میپردازد؛ جایی که هر سلول با شبکهای از ژنها، پروتئینها و پیامهای درونی، پویایی شگفتانگیز زندگی را رقم میزند. این علم پایهایترین لایهی شناخت از رشد، تمایز، مرگ سلولی و تنظیم ژنتیکی را فراهم کرده و زیربنای پیشرفتهای بزرگ در پزشکی، داروسازی، بیوتکنولوژی و ژنتیک است.
از کشف سازوکار بیماریهایی چون سرطان و آلزایمر تا طراحی واکسنها و درمانهای هدفمند ژنی، همه بر یافتههای این حوزه استوار است. پژوهش در این زمینه با بهرهگیری از ابزارهای دقیق مولکولی و فناوریهایی همچون مهندسی ژنتیک، سلولهای بنیادی و نانوبیوتکنولوژی، چشمانداز آیندهی پزشکی، کشاورزی و صنایع زیستی را دگرگون ساخته است.
اهمیت مطالعات زیستشناسی سلولی و مولکولی
الف) شناخت بنیادین حیات: بررسی ساختار و عملکرد اجزای درونی سلول مانند DNA، RNA و پروتئینها، درک سازوکارهای زیستی همچون تقسیم و تمایز سلولی را ممکن میسازد.
ب) پیشرفت پزشکی و درمانی: مطالعه مسیرهای پیامرسانی و جهشهای ژنتیکی مبنای تشخیص و درمان بیماریهای پیچیدهای مانند سرطان، دیابت و اختلالات عصبی است.
ج) توسعه فناوریهای زیستی: این دانش بستر نوآوری در مهندسی ژنتیک، تولید واکسنها، پروتئینهای نوترکیب و محصولات زیستی ارزشمند را فراهم میکند.
د) درک سازوکارهای تنظیم و تعامل سلولی: مطالعه شبکههای پیامرسانی، مسیرهای متابولیک، و تعامل بین سلولها به تبیین هماهنگی پیچیده درون بافتها و اندامها کمک میکند. این آگاهی برای فهم رشد جنینی، ترمیم بافتها و پاسخهای ایمنی ضروری است.
هـ) کاربرد در محیط زیست و کشاورزی: دانش سلولی و مولکولی در اصلاح ژنتیکی گیاهان و حیوانات، تولید سویههای مقاوم در برابر آفات و افزایش بهرهوری زیستی نقش مهمی دارد. همچنین، شناسایی و حذف آلایندههای زیستی از طریق میکروارگانیسمهای مهندسیشده از دستاوردهای این حوزه است.
اهداف و محورهای پژوهشی گروه زیستشناسی سلولی و مولکولی
- پژوهش در زمینه بیوتکنولوژی دارویی: طراحی و بهینهسازی سامانههای نوین دارورسانی با استفاده از نانوذرات و بیومتریالهای زیستسازگار.
- مهندسی بافت و ترمیم با استفاده از سلولهای بنیادی: مطالعه رفتار، تمایز و پایداری سلولهای بنیادی در شرایط آزمایشگاهی و درونتنی، با هدف طراحی داربستهای زیستی، ترمیم بافتهای آسیبدیده، و بازسازی اندامهای حیاتی.
- مطالعات در حوزه اگزوزوم و درمانهای مبتنی بر آن: بررسی نقش اگزوزومها در انتقال پیامهای بینسلولی، کاربرد آنها در دارورسانی، و توسعه محصولات درمانی و زیستفناورانه در حوزههای پزشکی، داروسازی و صنایع زیستی و غذایی.
- مطالعه مکانیسمهای مولکولی و سلولی بیماریها: بررسی مسیرهای سیگنالینگ، بیان ژن، استرس اکسیداتیو و پاسخهای سلولی در بیماریهای مزمن و بدخیم به منظور شناسایی اهداف درمانی جدید و طراحی رویکردهای پیشبینیکننده.
- کاربردهای زیستفناوری در صنایع دارویی و غذایی: بهکارگیری فناوریهای زیستی در تولید فرآوردههای نوین شامل پروتئینهای نوترکیب، نانوحاملهای زیستی، ترکیبات عملکردی و محصولات سلامتمحور برای ارتقای کیفیت زندگی انسان.
- توسعه پژوهشهای میانرشتهای و محاسباتی: ترکیب دانش زیستشناسی سلولی با فناوریهای نانوساختار، علوم مواد، پزشکی بازساختی و بیوانفورماتیک بهمنظور تحلیل دادههای ژنومی و پروتئومیک، کشف اهداف درمانی جدید، و تسهیل تجاریسازی دستاوردهای تحقیقاتی.
حوزههای تخصصی و آموزشی
- زیستمولکولی و ژنتیک: بررسی ساختار و عملکرد مولکولهای زیستی، تنظیم بیان ژن، و مطالعات ژنومیک و پروتئومیک.
- زیستسلولی و مهندسی بافت: مطالعه چرخه سلولی، تمایز و مرگ برنامهریزیشده سلولی، و کاربرد سلولهای بنیادی در ترمیم بافتها.
- بیوتکنولوژی و نانوداروها: طراحی و توسعه سامانههای دارورسانی هدفمند با نانوذرات، تولید فرآوردههای نوترکیب و محصولات سلامتمحور.
- اگزوزوم و ارتباطات بینسلولی: پژوهش در زمینه نقش اگزوزومها در انتقال پیامهای سلولی و کاربرد آنها در درمان و تشخیص بیماریها.
- بیوانفورماتیک و دادهکاوی زیستی: استفاده از ابزارهای محاسباتی برای تحلیل دادههای ژنومی، ترنسکریپتومی و پروتئومیکی و شناسایی اهداف درمانی جدید.
مقاطع تحصیلی و امکانات گروه زیستشناسی سلولی و مولکولی
گروه زیستشناسی سلولی و مولکولی در دانشگاه فردوسی مشهد، فرصتهای آموزشی و پژوهشی گستردهای را در سه مقطع تحصیلی کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری تخصصی فراهم میکند. این گروه بستر مناسبی برای تربیت پژوهشگران و متخصصان در حوزههای نوین زیستفناوری، پزشکی مولکولی و نانوزیستفناوری فراهم آورده است.
امکانات پژوهشی و آموزشی
دانشجویان در طول دوره تحصیل خود از امکانات پیشرفته و مجهز استفاده میکنند:
- دو آزمایشگاه تخصصی سلولی و مولکولی با تجهیزات مدرن تحقیقاتی.
- اتاق کشت سلول انسانی و حیوانی با شرایط کنترلشده و استاندارد.
- حیوانخانه و اتاق جراحی مجهز برای انجام آزمایشهای حیوانی و پروژههای پیشبالینی.
همچنین، گروه با بهرهگیری از همکاریهای میانرشتهای با دانشکدههای داروسازی، پزشکی و مهندسی، زمینه اجرای پروژههای کاربردی و نوآورانه را برای دانشجویان و پژوهشگران فراهم کرده است.
زمینههای شغلی فارغالتحصیلان زیستشناسی سلولی و مولکولی
فارغالتحصیلان این گرایش میتوانند در حوزههای پژوهشی، صنعتی، دارویی و آموزشی فعالیت کنند. مهمترین زمینههای شغلی عبارتند از:
-
پژوهش و آموزش:
- فعالیت در دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی در زمینه سلولی، مولکولی، ژنتیک، مهندسی بافت و بیوتکنولوژی.
-
صنایع دارویی و بیوتکنولوژی:
- توسعه داروهای هدفمند، نانوحاملهای دارویی، فرآوردههای نوترکیب و کاربرد اگزوزومها و سلولهای بنیادی.
-
آزمایشگاههای تخصصی و تشخیص پزشکی:
- انجام تحلیلهای مولکولی و بیوانفورماتیکی برای اهداف پژوهشی و تشخیصی.
-
آزمایشگاههای تخصصی محصولات غذایی و زیستی:
- طراحی و تولید محیطهای کشت، سرم و سایر فرآوردههای زیستی مرتبط با سلامت انسان و حیوان، همراه با تضمین کیفیت و ایمنی محصولات غذایی و زیستی.
-
مراکز صنعتی و تحقیقاتی میانرشتهای:
- طراحی و بهینهسازی فرآیندهای تولید محصولات زیستی و دارویی، و مشارکت در پروژههای نوآورانه.
-
مدیریت و مشاوره علمی:
- هدایت پروژههای R&D و ارائه مشاوره در صنایع دارویی و زیستفناوری.