دانلود مقاله هورمون مهارکننده پوست اندازی

چکیده
     چندین ماده شیمیایی به عنوان محرک های رشد در سخت پوستان مورد آزمایش قرار گرفته اند؛ ولی به علت اثرات باقی‌مانده  در بدن میگوها، خرچنگ دریایی و خرچنگ نمی توان آنها را تایید کرد. نگرانی ناشی از خطرات زیست محیطی، سلامت انسان و امنیت غذایی باعث شده تا تحقیقی در مورد محرک های رشد جایگزین برای بهبود قابل توجه رشد سخت پوستان بدون چنین اثراتی انجام شود. هورمون های عصبی، مولکول های سیگنالینگ تنظیمی سخت پوستان هماهنگ با فرآیندهای تکاملی و فیزیولوژیکی، عوامل عمده زمینه ساز ادغام فنوتیپی هستند. انتظار می رود که مهارکنندگان رقابتی برای گیرنده هورمون مهارکننده پوست اندازی از طریق دخالت مستقیم در تداخل با گیرنده در عضو-Y اثر مستقیمی بر تحریک رشد سخت پوستان دارند که می تواند باعث افزایش تولید اکدی استروئیدها شود. بنابراین مهارکنندگان رقابتی می توانند علاوه بر انواع مزایای متنوع دیگر به عنوان محرک های رشد در سخت پوستان شیلات در نظر گرفته شوند. این مقاله ی مروری بر اثرات متعدد هورمون مهارکنندگی پوست اندازی که یک هورمون حیوانی چند عملکردی است تاکید می کند و بر جایگاه های هدف و مهار رقابتی آن را برجسته می کند. 

هورمون مهارکننده پوست اندازی: عضو برجسته ای از خانواده هورمون پلی تروپیک
     سخت پوستان با شرایطی مواجه هستند که پاسخ هایی از چندین سیستم خودمختار را ایجاب می کنند. نوروپپتیدهای غده سینوسی نقشی عمده در تنظیم انواع رفتارهایی دارند که از طریق ادغام محرک های خارجی و داخلی در رشد و تولید مثل شرکت می کنند. نتایج انواع مطالعات به روشنی به نقش حیاتی هورمون مهارکننده پوست اندازی (MIH) در ارتباط با نوروپپتیدهای خانواده آن و مرتبط با مسیرهای سیگنالینگ در یک پاسخ بیولوژیکی مرتبط با شرایط مختلف اشاره می کنند. هورمون مهارکننده پوست اندازی  در عضو X که بخشی از پایانه های مدولا است سنتز می شود ، سپس به یک عضو خونی- عصبی یعنی غده سینوسی که بین مدولای خارجی و داخلی در ساقه های چشمی قرار دارد؛ منتقل می شود. شواهد فیزیولوژی به کمپلکس غده سینوسی/ اندامX به عنوان جایگاه اصلی مسئول تولید، ذخیره و آزادسازی MIH و پیک های شیمیایی خانواده آن در سخت پوستان Malacostracan اشاره می کند. در همه موارد، هورمون های تولید شده توسط اندام X بطور مستقیم از مسیر آکسون جمع شده و به مجاری هدایت می شوند که به اندام خونی-عصبی رسیده و مصرف می شوند، این هورمون ها تحت محرک های مناسب ترشح شده اند و می توانند به عنوان حدواسط های بین سیگنالینگ عصبی و سیگنالینگ هورمون پایانی عمل کنند (مانند هورمون های استروئیدی).  MIH با گردش همولنف آزاد و منتقل می شود و به گیرنده های خود بر روی سطح سلول غدد اندوکرین متصل می شود که آنها مسیرهای انتقال سیگنال را تحریک می کنند و باعث آزادسازی هورمون عصبی بعدی در آبشار می شوند یا بطور مستقیم عملکرد های فیزیولوژیکی مشخصی را کنترل می کنند.

مشاهدات آینده 
     هورمون مهارکننده پوست اندازی بر تعداد قابل توجهی از فرآیندها در تکوین سخت پوستان و در طول زندگی آنها، شامل پوست اندازی و تولید مثل اثر می گذارد. با این حال بسیاری از جزئیات مولکولی در مورد سیگنالینگ این هورمون ناشناخته باقی مانده است، مطالعه بر روی پلئوتروپی (تولید توسط یک یا چند ژن) هورمونی دیدگاه-های جذابی را در مورد ادغام فنوتیپی و مکانیسم های اساسی تنظیم فرآیندها پیشنهاد می کند. شواهد متعدد نشان می دهند که MIH ترشح شده از اندام های X و تعداد کمی از مراکز دیگر، علاوه بر کنترل سنتز ویتلوژنین به واسطه MIH احتمالا تعدیل کننده ی سنتز اکدی استروئید است. روش های مختلفی برای افزایش رشد سخت پوستان استفاده شده است، از جمله استفاده از آنتی بیوتیک ها، یک رژیم غذایی پر کلسترول و غیره. با این وجود، تداخل با اتصال MIH به اندام Y بطور آشکار نقش قابل توجهی را در افزایش اندازه ی  سخت پوستان ایفا می-کند. درک اساس مولکولی برهمکنش MIH و اندام Y و مهار بیان ژن به اندازه ای که پاسخگوی سنتز اکدی استروئید باشد با تحقیقات اخیر افزایش یافته است. از ترکیب تجزیه و تحلیل ساختار کریستالوگرافی و ساختار وابسته به کشف دارو می توان برای توسعه مهارکنندگان رقابتی خاص MIH استفاده کرد. طراحی و الحاق مولکولی می تواند برای تعیین مکانیسم اتصال و همچنین مطالعه بر روی مهارکنندگان رقابتی علیه MIH که تعامل مطلوبی با جایگاه اتصال دارد؛ مورد استفاده قرار گیرد. بر خلاف تمام استراتژی‌های قبلی، استفاده از آنتی بیوتیک ها یا باعث گسترش سویه های باکتریایی مقاوم به دارو یا قطع ساقه چشمی می شود و همچنین سرعت مرگ و میر را افزایش می دهد، مهارکنندگان رقابتی MIH می توانند برای تسریع رشد و تکامل در سخت پوستان بسیار قوی تر باشند. همانطور که قبلا گفته شد، MIH علاوه بر نقشی که در پوست اندازی و تولیدمثل دارد می-تواند در تنظیم عملکردهای فیزیولوژیکی متنوعی درگیر باشد. ساختار گیرنده گوانیلیل سیکلاز و جایگاه های اتصال آن می تواند بینش های بیشتری را پیرامون تنظیم این عملکردها فراهم کند که همین موضوع قطعا به توسعه بیشتر و بهبود مهارکنندگان خاصی که می توانند رشد سخت پوستان را افزایش دهند؛ کمک خواهد کرد.

Abstract

     Several chemicals have been tested as growth promoters in aquaculture but they cannot be endorsed for commercial processes due to their residual effects in the body of prawns, lobsters and crabs. The concern over environmental hazard, human health and food safety have led to a search for alternative growth promoters significantly to improve the growth of crustaceans with no such effects. Neurohormones, regulatory signalling molecules of crustaceans that coordinate multiple developmental and physiological processes, are major determinants underlying phenotypic integration. Competitive inhibitors for the moult inhibiting hormone receptor are expected to have a direct growth promoting effect on crustaceans by direct involvement in interference with the receptor in the Y-organ, which can cause a surge the production of ecdysteroids. Competitive inhibitors therefore can be regarded as growth promoters in crustacean fishery in addition to various other benefits. This review emphasizes the manifold effects of moult inhibiting hormone, a most versatile animal hormone, with an emphasis on the target sites and competitive inhibition.

Moult inhibiting hormone: a prominent member of the pleotropic hormone family

     Crustaceans encounter circumstances that necessitate or favour coordinated responses from several autonomic systems. The sinus gland neuropeptides have a major role in regulating various behaviours that contribute to growth and reproduction by integrating external and internal stimuli (Keller 1992; De Kleijn & Herp 1995; Beltz 1998; Zmora et al. 2009; Chung 2010). The results from various studies clearly point to a crucial role of moult inhibiting hormone (MIH) in conjunction with its family of neuropeptides and associated signalling pathways in a biologically relevant response to different conditions (Nakatsuji & Sonobe 2004; Zheng et al. 2008). The moult inhibiting hormone synthesized in the X-organ, which is part of the medulla terminalis, is then transported to a neurohaemal organ, the sinus gland that lies between the medulla externa and medulla interna in the eyestalks (Skinner 1985; Lachaise et al. 1993; Shih et al. 1998). Physiological evidence favours the X-organ/sinus gland complex as the key site responsible for the production, storage and release of MIH and its family of chemical messengers in malacostracan crustaceans. In all cases, the hormones produced by the X-organ are conducted distally via axons regrouped in tracts that reach and compose the neurohaemal organ, to be secreted under appropriate stimuli and can serve as intermediates between neurological signalling and terminal hormone signalling (i.e. steroid hormones) (Bliss & Welsh 1952; Passano 1953; Skinner 1985; Dircksen et al. 1988; Watson et al. 2001). The MIH is released and transported by the circulating haemolymph and binds to its receptors on the cell surface of the endocrine glands where they stimulate intracellular signal transduction pathways leading to the release of the next neurohormone in the cascade or directly governing certain physiological actions (Soumoff & O’Connor 1982; Mattson & Spaziani 1985; Watson & Spaziani 1985; Webster 1986; Webster & Keller 1986; Schoettker & Gist 1990; Chung & Webster 2003; Asazuma et al. 2009; Nakatsuji et al. 2009).

Future perceptions

     Moult inhibiting hormone affects a remarkable number of processes in crustacean development and life history, including moulting and reproduction. While many molecular details underlying hormone signalling remain unknown, the study on hormonal pleiotropy offers intriguing insights into phenotypic integration and the mechanisms underlying the regulation of processes. Several lines of evidence imply that MIH secreted from the X-organs and a few other centres is likely to be the modulator of ecdysteroid synthesis in addition to MIH-mediated control of vitellogenesis. Various approaches have been used to enhance the growth of crustaceans, such as the use of antibiotics, a high cholesterol diet etc. Nevertheless, interference with MIH binding to the Y-organ will certainly play a significant role in increasing the size of crustaceans. An understanding of the molecular basis for MIH–Y-organ interaction and inhibition of gene expression accountable for ecdysteroid synthesis has been greatly enhanced by the recent research. A combination of crystallographic structure analysis and structure assisted drug discovery can be employed to develop specific competitive inhibitors of MIH. The design and molecular docking can used to determine the binding mechanism as well as studies on novel competitive inhibitors against MIH that interact favourably to the binding site. In contrast to all previous strategies, to use either antibiotics leading to the development of drug resistant bacterial strains or eyestalk ablation which also increases the mortality rate, competitive inhibitors of MIH could be much more potent for accelerating growth and development in crustaceans. As discussed above, MIH could be involved in the regulation of diverse physiological functions together with moulting and reproduction. The structure of receptor guanylyl cyclase and its binding sites could provide more insights in the regulation of these functions which will certainly help to further develop and improve specific inhibitors that can enhance growth in crustaceans.

(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)

چکیده
هورمون مهارکننده پوست اندازی: عضو برجسته ای از خانواده هورمون پلی تروپیک
گیرنده بودن برای هورمون مهارکننده پوست اندازی
گیرنده ی گوانیلیل سیکلاز: تنظیم کننده ای برای عملکردهای فیزیولوژیکی در سخت پوستان
توپولوژی: گوانیلیل سیکلاز به عنوان گیرنده ای برای MIH
تکامل مهارکنندگان رقابتی MIH: یک استراتژی جدید برای تسریع رشد 
ایجاد ویژگی  فارماکوفوری مبتنی بر لیگاند و غربالگری در شرایط  in silico
مشاهدات آینده 
منابع

Abstract
Moult inhibiting hormone: a prominent member of the pleotropic hormone family
Receptiveness to moult inhibiting hormone
Receptor guanylyl cyclase: a regulator of assorted physiological functions in crustaceans
Topology: guanylyl cyclase as a receptor for MIH
Development of competitive inhibitors of MIH: a novel strategy to accelerate growth
Ligand-based pharmacophore feature generation and in silico screening
Future perceptions
References