مجموعه آموزش زیست شناسی

ژنتیک مولکولی (Molecular Genetics)، عملکرد و ساختمان ژن ها را مطالعه کرده و نحوه وراثت ژن ها و صفات بین افراد مختلف را مورد بررسی قرار می دهد. همچنین به مطالعه موتاسیون (جهش) ژنتیکی پرداخته و عوامل ایجادکننده موتاسیون و نوع جهش ژنتیکی ایجاد شده را مورد بررسی قرار می دهد. این فرادرس برای دانشجویان مقاطع مختلف زیست شناسی، کشاورزی، میکروبیولوژی و پزشکی با گرایش های متفاوت، مفید است و در آن مواردی همچون: ساختار DNA, RNA, نوکلئوزوم، کروموزوم و انواع کروموزوم مورد بررسی قرار می گیرد.

در این ویدئوی آموزشی تاکید بر زیست شناسی سلولی و مولکولی است. ابتدا مولکول های زیستی را بررسی کرده و بعد داخل سلول بررسی می شود. ساختار DNA و RNA مشخص می شود. همانند سازی، رونویسی، ترجمه و تنظیم بیان ژن را آموزش می دهد. در نهایت تقسیم سلولی و میتوز و میوز آموزش داده شده و در انتها فیلم ها و انیمشین های مرتبط با درس قرار داده شده اند.

بیوانفورماتیک دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار و احتمالات در شاخه زیست شناسی مولکولی است. دانش بیوانفورماتیک تلفیقی از علوم زیست شناسی و کامپیوتر است. پیشرفت های انجام شده در زیست شناسی و فناوری های جدید در ذخیره و بازیابی موجب شده این دو علم به هم گره بخورند. دانش بیوانفورماتیک، یک دانش بین رشته ای است که با استفاده از تکنیک های موجود در علوم کامپیوتر، ریاضی، ژنتیک، شیمی و فیزیک، مسائل مختلف زیست شناختی را  در سطح مولکولی حل می کند.

برای تکثیر هر قطعه دلخواهی از ژنوم، یک جفت پرایمر اختصاصی مورد نیاز است. این پرایمرها باید طوری طراحی شوند که از طرفی کاملا مکمل توالی هدف باشند و از سوی دیگر به هیچ بخش دیگری از مولکول الگو، متصل نشوند. این عامل به همراه چند عامل دیگر، طراحی پرایمر را به مرحله ای دقیق و حساس از روند کلون سازی ژن ها تبدیل می نماید. با توجه به اهمیت این مرحله در روند کلی فرایند کلونینگ، در این فرادرس در نظر داریم با معرفی نرم افزار اولیگو (Oligo)، مخاطبان را با روند کلی طراحی پرایمر و برخی ریزه کاری های آن آشنا سازیم.

زیست شناسی سلولی زیربنای علوم پزشکی نوین و کشف دلایل پیچیده سلولی مرتبط با انواع بیماری های انسانی از جمله: سرطان، دیابت و آلزایمر و سایر بیماری ها است، لذا مطالعه و یادگیری این درس از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیست شناسی سلولی از دروس و مباحث مهم و بنیادی برای دانشجویان تمام رشته های زیست شناسی، علوم پایه پزشکی، بیوتکنولوژی و برخی رشته های دیگر است که در کنکور مقاطع بالاتر تحصیلات تکمیلی نیز بسیار حائز اهمیت است. در این فرادرس، مباحث اصلی مرتبط با سلول به جز مطالب مولکولی مرتبط با همانند سازی، رونویسی و ترجمه ارائه می شود.

داکینگ یک الگوریتم خودکار کامپیوتری است که نحوه اتصال یک ترکیب به جایگاه فعال پروتئین را مشخص می‌ کند. داکینگ یکی از پرکاربردترین ابزارها، برای طراحی محاسباتی دارو می‌ باشد. نرم افزارهای مختلفی برای انجام این فرایند موجود می‌ باشد که در این فرادرس به آموزش انجام داکینگ با استفاده از نرم افزار Molegro Virtual Docker خواهیم پرداخت. استفاده از این نرم افزار راحت و نتایج قابل قبول و با دقت و صحت بالایی را ارائه می دهد. در این فرادرس قسمت های مختلف نرم افزار بررسی شده و نحوه تعریف یک پروژه طراحی دارو و غربالگری ترکیبات مناسب تر از بین تعداد زیاد ترکیبات در دسترس ذکر شده است.

بی شک، کشف قوانین حاکم بر وراثت صفات ژنتیکی، نقطه عطف مهمی در تاریخ علم زیست شناسی به شمار می رود. اصلاح ژنتیکی انواع گیاهان و جانوران با اهداف گوناگون تجاری و صنعتی، مطالعه موشکافانه طیف گسترده ای از بیماری ها در مقیاس ژنومی و کاهش نرخ تولد نوزادان مبتلا به برخی بیماری های مادرزادی، تنها چند نمونه از صدها کاربرد علم ژنتیک در دنیای امروز است، که اصول آن بر مباحث ژنتیک پایه استوار است؛ شاخه ای از ژنتیک که به مطالبی از جمله مندلیسم، تقسیم هسته، سیتوژنتیک، روابط بین الل ها و ژن ها، تاثیر جنسیت بر وراثت و وراثت برون هسته ای می پردازد.

دست ورزی های ژنتیکی ابزاری قدرتمند در اختیار ژنتیک دانان قرار داده است تا مولکول های هدف را برای رسیدن به اهداف گوناگون ویرایش کرده و ویژگی های جدیدی را به آن ها اضافه نمایند. لازمه گام برداشتن در این مسیر، مطالعات بیوانفورماتیکی قوی بوده که با کمک نرم افزارهای مختلف قابل انجام است. شبیه سازی روند کلون سازی با نمایش شماتیک اجزای مولکول ناقل، جایگاه درج قطعه مورد نظر و نیز محل قرارگیری باندها بر روی ژل، به پژوهشگران در پیش بینی نتیجه هر مرحله از فرایند کلون سازی کمک می کند. با توجه به اهمیت هر یک از مراحل گفته شده، این فرادرس با معرفی نرم افزار اسنپ ژن (SnapGene) مخاطبان را با روند کلی شبیه سازی فرایند کلونینگ و کاربردهای آن در مهندسی ژنتیک آشنا می سازد.

امروزه در اکثر مقالات علمی در حوزه زیست فناوری، استفاده از روش های مولکولی، بهترین و ثابت شده ترین روش برای تحقیقات علمی محسوب می شود به گونه ای که اگر در گذشته از تست های بیوشیمیایی و یا روش های مبتنی بر مشاهدات آزمایشگاهی نتیجه یک آزمایش گزارش می شد، اکنون در هیچ مقاله ای صحت و بررسی یک نتیجه بدون اثبات از طریق مولکولی پذیرفته شده نیست، در نتیجه می توان گفت آموزش PCR به عنوان یک روش اساسی در مطالعات مولکولی برای دانشجویان بسیار ضروری است. در این آموزش، به کاربردها و برتری های تکنیک PCR در زیست شناسی مولکولی پرداخته می شود. یادگیری این تکنیک برای همه رشته های دانشگاهی علوم زیستی، اهمیت فراوانی دارد. در این درس به پرایمرها و روش طراحی و کاربرد آن در PCR پرداخته، با انواع PCR آشنایی پیدا کرده و مراحل انجام و کاربردهای آن ها بیان می شود.

پروتئین ها محصولات ژنی هستند. بنابراین با توجه به اینکه ژن ها تاثیرات خود را در سلول با کد کردن پروتئین ها اعمال می نمایند، دریافت اطلاعات پیرامون ویژگی های مختلف پروتئین ها می تواند بسیار ارزشمند باشد. در این فرادرس با معرفی مهم ترین پایگاه داده های بیوانفورماتیکی پروتئین ها، چگونگی دریافت توالی آمینواسیدی پروتئین ها، بررسی یک ساختار دوم و سوم پروتئین ها، بررسی خانواده های پروتئینی، مشاهده دومین های مهم موجود در ساختمان پروتئین ها، بررسی میان کنش های پروتئین- پروتئین، بلاست و هم ترازی توالی های پروتئینی جهت مشاهده توالی های مشابه با پروتئین هدف، بررسی مشارکت پروتئین در مسیرهای سیگنالینگ سلولی و ارزیابی نقش پروتئین در بروز بیماری های مرتبط با آن ارائه شده است.

هدف از ارائه این فرادرس، آنالیز یک ژن از مرحله طراحی آغازگر جهت تکثیر آن تا بررسی جنبه های مختلف از جمله: تعیین روابط فیلوژنتیکی، تبارزایی ژن با سایر ژن های مشابه و بررسی تنوع ژنتیکی موجود در ژن مورد نظر با استفاده از نرم افزارهای به روز و جدید است. از آنجایی که دانش بیوتکنولوژی و مطالعات ملکولی یکی از پرکاربردترین و به روزترین علم های دنیا است، قدم نهادن در این عرصه و مهم تر از آن درک چگونگی تجزیه و تحلیل و استفاده از این گونه داده ها بسیار حائز اهمیت است. استفاده از نرم افزارهای به روز و جدید این امکان را به محققان می دهد تا در مدت زمان کوتاه تری به تفسیر ژن های مورد نظر بپردازند.

آنالیز توالی های نوکلئوتیدی و پروتئینی، گام مهمی در مسیر دست ورزی های ژنتیکی به شمار می رود. این بررسی ها در سطح اسیدهای نوکلئیک شامل مواردی مانند: شناسایی ORFها و جایگاه های برش و در مورد پروتئین ها دربرگیرنده مواردی مانند: فراوانی هر یک از اسیدهای آمینه و ویژگی های بیوشیمیایی است. سطح دیگر آنالیزها به بررسی حفاظت شدگی یک توالی در طول روند تکاملی و رسم درخت های فیلوژنی می پردازد.

پروتئین ها در تمامی فرایندهای سلولی وساطت می کنند و تنوع فعالیت گسترده ای را نشان می دهند، پروتئین ها فراوان ترین ماکرومولکول های بیولوژیک هستند که در تمامی قسمت های سلولی یافت می شوند، تنوع آن ها به قدری زیاد است که ممکن است هزاران نوع پروتئین در یک سلول وجود داشته باشد. پروتئین ها مهم ترین محصولات نهایی مسیرهای اطلاعاتی و یکی از ابزارهای مولکولی هستند که از طریق آن ها اطلاعات ژنتیکی بیان می شوند و در این آموزش مورد بررسی قرار می گیرند.

تحولات سریع در علوم و فنون نوین، پیشرفت های وسیعی در علوم پزشکی به وجود آورده است. اهمیت شناخت ویروس ها از لحاظ ساختار، نحوه عملکرد و پاتوژنیسیته آن ها در ایجاد عفونت در انسان می تواند منجر به استراتژی های مفید در امر درمان، از جمله ساخت و طراحی واکسن و داروهای موثر، گردد. در سراسر دنیا، عفونت های ویروسی بسیار زیاد هستند و از جمله مهم ترین آن ها، ویروس HIV و دیگر موارد عفونت های ویروسی هستند که می توانند جان بسیاری از انسان ها و حتی حیوانات را به خطر بیندازند و تا ریشه کنی همه آن ها راه زیادی باقی مانده که یکی از دلایل عمده آن، قدرت تطابق و جهش پذیری ویروس ها با بسیاری از شرایط محیطی است. در این فرادرس سعی شده که مطالب به صورت کامل و جامع و به ساده ترین شکل ممکن با استفاده از تصاویر و اشکال مختلف آموزشی جهت ارتقا آموزش و به صورت گام به گام ارائه شوند.

در این فرادرس سعی شده با کمک از ساختار دقیق و مکانیکی واژگان زبان تخصصی زیست شناسی که عموماً از افزوده شدن وندها و بن های لاتینی و یونانی ساخته می‌شوند، به بهبود مهارت زبانی شما کمک کند و از این طریق دانشجویان و پژوهشگران را در حوزه‌ های گسترده علوم زیستی و همینطور دیگر علوم وابسته یاری برساند. با توجه به کمبود ساعات تدریس زبان در مقاطع قبل از تحصیلات تکمیلی و نیاز مبرم دانشجویان به دانش مطلوبی از زبان انگلیسی برای دستیابی به منابع بروز مورد نیاز در تحقیقات و تحصیلات عالیه، تقویت مهارت دانشجویان و پژوهشگران در این زمینه غیرقابل اجتناب است. این فرادرس باعث کمک به ارتقای سطح علمی دانشجویان در این زمینه می شود.

فیزیولوژی بخش جدایی ناپذیر رشته هایی است که با سلامت انسان و دیگر حیوانات سروکار دارند. پزشکی که می خواهد اختلالات گردش خون مثل فشار خون را تشخیص دهد باید فیزیولوژی قلب و گردش خون را بداند. یک مهندس کشاورزی که برای دام ها جیره غذایی تهیه می کند و تولید مثل آن ها را کنترل می کند بایستی با اصول کارکرد دستگاه گوارش و سیستم تولید مثل حیوان آشنا باشد، علاوه بر این ما به عنوان انسان، برای اداره جنبه هایی که به بدنمان مربوط است برای انتخاب درست غذاها، میوه ها و حفظ سلامت خود به دانش فیزیولوژی نیازمندیم.

در این فرادرس مقدمه ای بر مفاهیم اصلی دانش نوین زیست شناسی سامانه ای یا همان زیست شناسی مدرن ارائه می گردد. از جمله مباحثی که در این فرادرس به آن پرداخته می شود، می توان به: سناریوی یک زیست شناس در تعمیر رادیو، زبان کیفی و کمی در توصیف وقایع زیستی، زیست شناسی سلولی و مولکولی، بیان ریاضیاتی حل مسائل زیستی و ... اشاره کرد. آموزش توسط یکی از بهترین مدرسین متخصص در این زمینه از نقاط قوت این آموزش به شمار می رود.

در این فرادرس تلاش شده  است که اصول و مفاهیم مهندسی ژنتیک با ارائه مثال های کاربردی، شکل و انیمیشن ها به صورتی ساده، روان و قابل درک برای دانشجویان علوم زیستی در مقاطع مختلف تدریس شود. در این آموزش، دانشجویان و علاقه مندان فرصت فراگیری ساده و گام به گام جزییات کامل مراحل همسانه سازی ژن ها را با هدف تولید پروتئین های نوترکیب در میزبان های پروکاریوتی (Prokaryotic) و یوکاریوتی (Eukaryotic) و با استفاده از نسخه های همسانه سازی شده ژن مورد نظر برای تغییر خصوصیات یک موجود یوکاریوت خواهند یافت.

نرم افزار سایتواسکیپ (Cytoscape) یک ابزار متن باز و رایگان برای ترسیم و آنالیز شبکه ها است. این نرم افزار محبوبیت زیادی دارد و مقاله های زیادی به آن استناد کرده اند. علاوه بر امکانات موجود در این نرم افزار، افزونه های (Plugins) زیادی هم برای آن موجود است. بیشترین کاربرد سایتواسکیپ در حوزه بیوانفورماتیک و تحلیل شبکه های اجتماعی است. از شبکه های معروف در حوزه بیوانفورماتیک می توان به: شبکه های تعامل پروتئین – پروتئین (PPI)، شبکه بیان ژن، شبکه متابولیکی و شبکه فیلوژنی اشاره کرد.

هدف از این فرادرس، آشنایی دانشجویان دوره کارشناسی رشته های: زیست شناسی میکروبی، میکروبیولوژی و زیست شناسی سلولی و مولکولی با انواع روش های کشت، تهیه محیط های کشت میکروبی، جداسازی، خالص سازی و رنگ آمیزی گروه های مختلف میکروارگانیزم ها است. همچنین راه های مقابله و انواع روش های کشت میکروارگانیزم ها از جمله دیگر اهداف آموزشی این درس است. ضرورت آشنایی با تکنیک ها و مباحث آزمایشگاه میکروبیولوژی ۱ در این است که آشنایی اولیه و پایه با خصوصیات میکروارگانیزم ها و خصوصیات کشت و شناسایی آن ها را پیدا کرده و این آشنایی، به فهم و یادگیری بهتر کمک می کند.

با توجه به اینکه بیوفیزیک از بنیادی ترین دانش های بین رشته ای حوزه علوم زیستی است، دانستن اصول آن و اشراف فیزیکی به پدیده های زیستی، باعث تعمیق فهم و تحکیم ادراک دانشجویان علوم زیستی می شود. از طرف دیگر همراهی مفاهیم این درس با روابط ریاضی و فیزیکی گاه باعث اجتناب دانشجویان از پرداختن به آن می شود و متاسفانه فاصله ناخواسته با این حوزه همواره احساس می شود.

از نظر WHO یا سازمان بهداشت جهانی، عفونت های انگلی از جمله مالاریا و موارد دیگر، از اهمیت بالایی برخوردارند و سالانه عامل مرگ بسیاری از انسان ها در مناطق مختلف دنیا می شوند و لذا این فرادرس در مورد درس انگل شناسی پزشکی در جهت توسعه علمی و آموزشی دانشجویان، در دو بخش انگل های تک یاخته ای و انگل های خارجی (حشرات) که از نظر مورفولوژی، اپیدمیولوژی و راه های پیشگیری و درمان بر اساس معتبرترین رفرنس های دنیا است، گردآوری و تهیه شده است.

غشا به عنوان یک مرز، سلول ها و البته اندامک ها را از محیط اطراف خود مجزا می کند. تفکیک صورت گرفته سبب ایجاد محیط های مختلف با کارکردهای متفاوت می شود. علاوه بر این، غشا با نقش های متنوعی که دارد، هماهنگی هر یک از این بخش ها با محیط اطراف خود را موجب می گردد به نحوی که اختلال در غشا با بروز شماری از بیماری ها در ارتباط است. از دیگر سو، آشنایی بیش از پیش با غشا موجب تولید شماری از داروها جهت درمان بیماری های مختلف شده است و لذا در این فرادرس، غشا را از دیدگاه بیوشیمیایی و در ۵ درس مورد بررسی قرار خواهیم داد.

میکروارگانیسم ها سهم بسیار بزرگی از بیوتکنولوژی را به خود اختصاص داده اند که مبحث بیوتکنولوژی میکروبی، به بررسی این مشارکت می پردازد. بیوتکنولوژی میکروبی که به عنوان واحد درسی دانشگاهی در گرایش های متفاوت شاخه زیست شناسی و بیوتکنولوژی و در مقاطع مختلف تدریس می شود، شامل آشنایی با میکروارگانیسم های پرکاربرد در حوزه بیوتکنولوژی، تولیدات میکروبی به وسیله میکروارگانیسم های نوترکیب و تولید در مقیاس صنعتی است که در این فرادرس، به تمام این جنبه ها به نحو مقتضی، پرداخته شده است.

میکروبیولوژی به عنوان یکی از پر اهمیت ترین شاخه های علوم زیستی، نقش بسیار گسترده ای در حیات دارد. آشناترین حوزه میکروبیولوژی شاید همان میکروب شناسی پزشکی باشد و جالب است بدانید که بزرگ ترین اثر میکروب ها تنها بیماری زایی نیست و حتی در بسیاری از موارد آن ها به انسان ها و سایر موجودات زنده کمک می کنند تا طول عمر بیشتری داشته باشند. در میکروب شناسی محیط زیست، به نقش میکروارگانیسم ها در طبیعت و عملکرد آن ها در تبدیل زمین به جایی برای زندگی پرداخته می شود. در این فرادرس، تاریخ میکروبیولوژی، میکروسکوپ، ساختار، ژنتیک، متابولیسم و رشد میکروارگانیسم ها مورد بحث قرار می گیرد و پس از تماشای آن مخاطبان با ساختار میکروارگانیسم ها و فعالیت های بی نظیر آن ها آشنا خواهند شد.

هر موجود زنده برای تشکیل و پایداری حیات خود به اطلاعات زیستی نیاز دارد. نوکلئوتیدها اعمال متعدد متابولیسم سلولی را بر عهده دارند. این مولکول ها شکل رایج انرژی در بین واکنش های مختلف متابولیکی هستند و به عنوان رابط های شیمیایی ضروری در پاسخ سلول ها به هورمون ها و سایر محرک های خارج سلولی عمل می کنند و به عنوان اجزای سازنده اسیدهای نوکلئیک و اسیدهای ریبونوکلئیک (Ribonucleic) هستند که خود مخازن مولکولی، اطلاعات ژنتیکی هستند. ساختمان هر پروتئین و نهایتا هر بیومولکول جز سلولی، محصول اطلاعات موجود در توالی نوکلئوتیدی اسیدهای نوکلئیک (Nucleic) سلول است. در این آموزش مروری بر ماهیت شیمیایی نوکلئوتیدها و اسیدهای نوکلئیک موجود در اکثر سلول ها را داریم.

یکی از دروس مهم علوم پایه که یادگیری آن اهمیت زیادی دارد، جانورشناسی است. این درس به تبیین موجودات زنده، طبقه بندی و جایگاه آن ها در نظام هستی و روند تکاملی آن ها از ابتدایی ترین تا پیشرفته ترین، می پردازد. هدف از آموزش جانورشناسی به محققین و دانشجویان در اکثر رشته های علوم طبیعی ارائه دیدگاه علمی از موجودات زنده، مشاهده تفاوت و شباهت های آن ها و توان طبقه بندی و تشخیص موجوداتی است که هر محقق علوم زیستی در آینده با آن سر و کار دارد. اهمیت فراگیری جانورشناسی آن هم با رعایت سلسله مراتب تکاملی موجودات از ساده تا پیچیده و از تک یاخته تا پریاخته بسیار اهمیت دارد.

امروزه بیوانفورماتیک به عنوان یک حوزه بین رشته ای در بین دانشمندان حوزه زیست شناسی و سلامت، اهمیتی انکار ناپذیر دارد. در کشور ما نیز از سال ها قبل این رشته تاسیس و مورد توجه قرار گرفته است ولی گسترش و کاربرد آن در حد مطلوبی نیست. در این آموزش می خواهیم با آموزش عملی، دانشجویان را برای ورود به این حوزه مهم و کاربردی ترغیب نماییم. در این آموزش می خواهیم نحوه کار با داده های متاژنوم را به صورت عملی و کاربردی به مخاطب آموزش دهیم. اکثر افرادی که از این محتوا استفاده خواهند کرد، عموما غیرکامپیوتری هستند و آموزش قدم به قدم و ساده بسیار باب میل آن ها خواهد بود.

در ابتدا هدف از این فرادرس آشنایی دانشجویان با نحوه صحیح کار کردن در آزمایشگاه میکروبیولوژی است و در نهایت دانشجویان با مواردی همچون: دنیای میکروارگانیسم ها و تنوع آن ها، اصول اولیه رنگ آمیزی، بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، بررسی اثر عوامل محیطی و انواع آزمون های بیوشیمیایی جهت تشخیص، آشنا می گردند. اصول پایه میکروب شناسی، امری واجب و ضروری برای هر میکروبیولوژیست به محض ورود به آزمایشگاه است. ضمن حفظ اصول استرلیزاسیون که لازمه سلامتی افراد است، دانشجویان می توانند با انواع تست های میکروبی آشنا شده و به تشخیص بهتر باکتری های پیرامون خود بپردازند.

امروزه گونه های مختلف ماهی ها به عنوان منابع مهم غذایی و یا زینتی پرورش داده می شوند و چنانچه با بیماری های آن ها آشنایی کافی وجود نداشته باشد، نه تنها این صنعت، اقتصادی نخواهد بود بلکه به بهداشت جامعه و سلامت انسان نیز صدمات جبران ناپذیری وارد خواهد شد و لذا یادگیری این آموزش به ویژه برای کسانی که با این صنعت ارتباط دارند و همچنین برای دانشجویان و افراد مرتبط ضروری است. ماهی ها از ابعاد مختلفی دارای اهمیت هستند، از جمله: اهمیت اکولوژیک، زیبایی شناسی و تفریحی، غذایی و اقتصادی. ضمن اینکه باید توجه داشت که این موجودات جزو پر تعدادترین و متنوع ترین مهره داران نیز محسوب می شوند. دانستن بیماری ها و عوامل آسیب رسان به جمعیت این موجودات می تواند هم به شاغلین صنعت پرورش ماهی کمک کند و هم منجر به حفظ سلامت جامعه گردد و لذا این آموزش جهت ارتقای دانش افراد مرتبط تهیه شده است.

کتاب میکروبیولوژی مواد غذایی، دوره پیشرفته ای در میکروبیولوژی است که می تواند مقدماتی برای تحصیلات تکمیلی در حوزه تخصصی گرایش میکروبیولوژی در صنایع غذایی باشد. دانشجویانی که شناخت خوبی از مباحث زیست شناسی و شیمی عمومی دارند و ضمنا با اصول میکروبیولوژی عمومی آشنایی دارند در فهم مطالب ارائه شده موفق تر خواهند بود. در این فرادرس سعی شده تا تسلسل عبارات و ترتیب فصول به گونه ای باشد که حق مطلب به نحو احسن ادا شود. مطالب به یک رشته تحصیلی خاص تعلق نداشته و دانشجویان رشته علوم و صنایع غذایی، تغذیه و بهداشت، زیست شناسی، میکروبیولوژی، مدیران و کارشناسان صنایع غذایی و علاقمندان به علم میکروبیولوژی نیز می توانند از آن استفاده کنند.

هدف اصلی این آموزش آشنایی با مبانی اولیه ترکیبات غذا و تغییرات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد غذایی که تحت تاثیر فرآوری های کارخانه، انبارداری و جابه جایی قرار می گیرند، است. آنزیم ها نقش مهمی در تولید و تغییر مواد غذایی ایفا می کنند، به طوری که روش های جدید بیوتکنولوژی، مقدار زیادی آنزیم با خصوصیات بهبود یافته و جدید تولید کرده است. درادامه، اطلاعاتی درباره رنگ، طعم و بافت مواد غذایی که از خصوصیات مهم کیفیت غذا به شمار می روند، ارائه می شود. با توجه به فرآوری های انجام شده بر روی مواد معدنی، ویتامین های موجود در آن ها دستخوش تغییراتی شده و لازم است که اطلاعاتی در این زمینه در اختیار مخاطبان قرار گیرد.

سیستم های میکرو الکترومکانیکی زیستی (Bio-MEMS)، ریزسیستم هایی هستند که از مولفه های اندازه میکرو، مانند: سنسورها، مبدل ها، عملگرهای مکانیکی و تجهیزات الکترونیکی استفاده می کنند. Bio-MEMS، به هر نوع MEMS استفاده شده در کاربردهای بیولوژیکی گفته می شود. به عنوان یک نمونه می توان کیت های تشخیص قند خون را مثال زد که یک سیستم الکترومکانیکی است که برای تشخیص پزشکی استفاده می شود. این آموزش مطالب لازم را از پایه شروع می کند و رفته رفته به سراغ مطالب پیشرفته تر می رود. با توجه به ارتباط تنگاتنگ Bio-MEMS با بحث میکروسیالات و با توجه به اینکه قبلا آموزش میکروسیالات در فرادرس ارائه شده است، دنبال کنندگان این آموزش نیاز است تا با میکروسیالات نیز آشنا باشند چرا که در این آموزش از میکروسیالات استفاده می شود. کاربردهای ذکر شده، موید اهمیت این زمینه علمی است.

بدون شک در دنیای امروز پیشرفت های علمی، نتیجه دانش گسترده انسان و ابداع شیوه های نوین برای دستیابی به اطلاعات و بررسی آن ها است. در این بین، کامپیوتر و نرم افزارها نقش مهمی دارند. یکی از نرم افزارهایی که کمک زیادی به مطالعات انسان در زمینه شناخت موجودات زنده کرده است، نرم افزار Clustal X (کلاستال) است. در گذشته، شناسایی و گروه بندی موجودات زنده براساس ویژگی های ظاهری یا تولید مثل آن ها انجام می شد. با مرور زمان دانشمندان دریافتند که برای دستیابی به نتیجه دقیق تر، استفاده از اطلاعات ژنتیکی می تواند بسیار مفید باشد.

درس های مطرح شده در آموزش میکروبیولوژی عمومی به دلیل بیان مسائل بنیادین و کاربردی میکروب شناسی، به گونه ای ارائه می گردد که براساس نیاز دانشجویان در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد قابل استفاده باشد. بر این اساس، در این فرادرس مفاهیم کلی میکروبیولوژی عمومی براساس نیاز دانشجویان مقطع کارشناسی مجموعه زیست شناسی ارائه شده است. همچنین به دلیل بررسی تست های آزمون های سراسری و آزاد در این آموزش، منبع مفیدی برای کسب آمادگی حضور در آزمون کارشناسی ارشد برای داوطلبان کنکور به شمار می رود.

ایده های بزرگی از میکروبیولوژی محیطی برآمده است، مانند: استفاده از آنزیم دی‌ ان‌ ای پلی‌ مراز (DNA Polymerase)، میکروارگانیسم های ترموفیل (Thermophiles) در پی سی آر (PCR) و هزار چیز دیگر که فقط با تکیه بر توان ذاتی میکروارگانیسم ها به دست آمده است، پس اگر تا امروز به میکروبیولوژی محیطی به چشم یک واحد درسی نگاه می کردید، از این به بعد به این درس به عنوان یک فیلد پر از هیجان و موضوعاتی برای کشف شدن نگاه کنید. امید است بعد از این فرادرس، علاوه بر تسلط به الفبای میکروب شناسی محیطی، علاقه شما نیز به این زمینه افزایش یافته باشد.

ماکروفسیل ها یکی از دروس کارشناسی رشته زمین شناسی است که به معرفی مفاهیم پایه گروه های مهم فسیل های قابل بررسی با چشم غیرمسلح (بدون نیز به میکروسکوپ) می پردازد و تمرکز اصلی آن روی فسیل جانوران بی مهره است. دانشجویان و کارشناسان رشته های زمین شناسی ممکن است در پروژه های خود با این فسیل ها برخورد کنند که در این صورت لازم است تا شناخت کافی از گروه های مهم ماکروفسیلی داشته باشند و همچنین علم فسیل شناسی (Paleontology) و شناخت فسیل های شاخص، در علم چینه شناسی و تعیین سن لایه های زمین که برای اکتشافات ذخایر معدنی و نفت به کار می رود نیز کاربرد دارد.

درس بافت شناسی، از دروس اصلی و مهم در دانشگاه برای رشته های دامپزشکی، بافت شناسی، علوم تشریحی، علوم زیستی، جنین شناسی و آناتومی است. همچنین این درس یکی از منابع و رفرنس های مهم آزمون های کنکور برای رشته های مذکور بوده و یادگیری آن، یکی از دغدغه های مهم دانشجویان رشته های دامپزشکی، علوم تشریحی، جنین شناسی و بافت شناسی است. همچنین، بافت شناسی تخصصی یک پیش نیاز مهم برای یادگیری درس پاتولوژی اندام ها به شمار می رود و دانشجویی که درس بافت شناسی تخصصی را یاد نگرفته باشد به هیچ عنوان نمی تواند درس پاتولوژی اندام ها را فرا بگیرد و به شدت دچار مشکل خواهد شد. لازم به ذکر است که حجم مطالب در این درس بسیار بالا بوده و خواندن و درک همه مفاهیم آن برای دانشجویان رشته های مذکور بسیار مشکل است. در این آموزش سعی می کنیم تا با آموزشی متفاوت، بخشی از مشکلات یادگیری مخاطبین این درس را مرتفع کنیم.

در این آموزش به زیست‌شناسی سرطان، اساس مولکولی سرطان‌های ارثی و ژن‌درمانی سرطان نیز پرداخته می‌شود. همچنین در خصوص پروتوانکوژن‌ها، انکوژن‌ها، تفاوت آن‌ها و نقش آن‌ها در ایجاد سرطان نیز، مباحثی مطرح می‌گردد. علاوه بر این، ژن‌های سرکوبگر تومور و نقش تلومراز در سرطان نیز مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. تعریف مرگ برنامه‌ریزی شده سلول و نقش آن در پیشگیری از سرطان، داروهای ضد سرطانی که القاکننده آپوپتوزیس هستند نیز، از جمله مواردی هستند که در این آموزش به آن‌ها پرداخته شده است.

نماتدهای انگل گیاهی در کلیه نقاط کشاورزی جهان وجود دارند که اثرات نامطلوبی را در گیاهان مختلف ایجاد می ‌کنند. توجه به خسارت‌ های زیادی که سالیانه توسط نماتدها به محصولات کشاورزی وارد می ‌شود، گرایش به مطالعه عمیق ‌تر آن ها را افزایش داده است. بنابراین در این فرادرس، موضوعاتی مانند: اهمیت نماتدهای انگل گیاهی در کشاورزی، جایگاه آن‌ ها در سلسله جانوری، طبقه ‌بندی و سیستماتیک نماتدهای انگل گیاهی و رابطه آن ‌ها با دیگر بیمارگرها بیان شده است که این مطالب می‌ تواند برای دانشجویان دوره‌ های مختلف:  گیاه‌ پزشکی، زیست ‌شناسی و کارشناسان مرتبط با نماتدشناسی مفید واقع شود.

هدف این فرادرس، آشنایی با اتصالات سلولی و شناسایی انواع آن‌ها، معرفی مولکول‌ها و ساز‌و‌کارهای دخیل در برقراری اتصالات پایدار و گذرای سلول‌ها است که در پیکربندی ارتباطات سلولی و ترارسانی (Transduction) با محیط خارج سلول بسیار مهم و حیاتی است. همچنین فراگیری این آموزش بستری مناسب برای دانشجو فراهم کرده تا انگیزه‌ای مناسب را برای خلق روش‌های مناسب و هدفمندی که در درمان و تشخیص بیماری‌ها لازم و ضروری است، کسب کند.

در این آموزش تلاش شده است که مقدمه ‌ای کوتاه در مورد عملکرد طبیعی و روش ‌های استفاده از این سیستم ارائه شود که برای شروع مطالعه درباره این سیستم، قابل قبول است. این سیستم، در باکتری به طور طبیعی به عنوان سیستم ایمنی کاربرد دارد که استفاده از آن برای انتقال، خاموش کردن، کنترل بیان و غیره باعث انقلابی در مهندسی ژنتیک شده است. همچنین در این آموزش، در مورد کارکرد کلی سیستم CRISPR-Cas9 در موجودات مختلف توضیح داده شده است و امید است که به زودی برای درمان بسیاری از ناهنجاری ‌های ژنتیکی مورد استفاده قرار بگیرد.

در این آموزش، ابتدا به سراغ استخوان‌شناسی مقایسه‌ای پرندگان و پستانداران و خزندگان می‌رویم و با چارچوب استخوانی بدن پلیکان به عنوان انگاره‌ای از استخوان‌بندی بدن پرندگان آشنا می‌شویم. سپس با استخوان‌بندی بدن چند خزنده از جمله: لاک‌پشت و سوسمار آشنا می‌شویم و در ادامه، بدن آفتاب‌پرست یا حربایی را که به تازگی بر اثر بیماری مرده تشریح می‌کنیم تا به جز استخوان‌ها، با اندام‌های داخلی بدن این جانوران نیز آشنا شویم. سرانجام به سراغ تشریح مقایسه‌ای بدن میمون رزوس (ماکاک) می‌رویم و در حین تشریح جزئیات اندام‌های داخلی، استخوان‌ها را با سایر مهره‌داران و به ویژه انسان مقایسه می‌کنیم.