هورمون رشد اثرات مهمی روی متابولیسم پروتئین، لیپید و کربوهیدرات دارد. در بعضی موارد، اثرات مستقیم هورمون رشد ثابت شده است، از طرفی دیگر که فاکتورهای رشد شبه انسولین نوع ۱ در این بین نقش واسطه‌ای داشته و در بعضی موارد هردوی آن‌ها اثرات مستقیم و غیر مستقیم ایفا می‌کنند.
۲-۵-۴-۱ افزایش سرعت پروتئین سازی در بیشتر سلول‌های بدن
گرچه مکانیسم‌های دقیق افزایش ذخیره پروتئین به وسیله هورمون رشد معلوم نیست، ولی یک رشته اثرات متعدد شناخته شده‌اند که همه آن‌ها می‌تواند منجر به ذخیره پروتئین شوند.
هورمون رشد مستقیما انتقال اسیدهای آمینه یا شاید بیشتر اسیدهای آمینه را از غشاء سلول به درون سلول تقویت می‌کند. غلظت اسیدهای آمینه درون سلول را زیاد می‌کند و تصور بر این است که حداقل تا حدی مسئول افزایش پروتئین سازی است. این تنظیم اسیدهای آمینه شبیه اثر انسولین بر انتقال گلوکز از غشاء است (سپهری، ۱۳۸۵).
۲-۵-۴-۲ افزایش رونویسی هسته‌ای DNA برای ساخت RNA

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

هورمون رشد طی دوره‌های طولانی‌تر (۲۴ تا ۴۸ ساعت) رونویسی DNA درون هسته را هم تحریک می‌کند و موجب ساخت مقادیر بیشتری RNA می‌شود. به این ترتیب، اگر انرژی، اسیدهای آمینه، ویتامین‌ها و سایر عوامل رشد کافی در دسترس باشند، پروتئین سازی افزایش می‌یابد و رشد به میزان بیشتری صورت می‌گیرد، این کار احتمالا مهم‌ترین عمل هورمون در بلند مدت است. خلاصه اینکه هورمون رشد تقریبا تمام جنبه‌های دریافت اسیدآمینه و ساخت پروتئین در سلول را تقویت می‌کند و در عین حال تجزیه پروتئین‌ها را کاهش می‌دهد (سپهری، ۱۳۸۵).
۲-۵-۴-۳ افزایش میزان چربی‌ها برای تولید انرژی
هورمون رشد اثر ویژه‌ای در آزاد سازی اسیدهای چرب دارد و به این ترتیب غلظت اسیدهای چرب را در مایعات بدن افزایش می‌دهد. به علاوه هورمون رشد تبدیل اسیدهای چرب استیل _۳۶ COA و مصرف بعدی آن برای تولید انرژِی را در بافت‌های سراسر بدن تقویت می‌کند. بنابراین، تحت تاثیر هورمون رشد، چربی مقدم بر کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌ها انرژی مصرف می‌شود (سپهری، ۱۳۸۵).
۲-۵-۴-۴ کاهش مصرف کربوهیدرات‌ها
هورمون رشد اعمال متعددی دارد که بر متابولیسم کربوهیدرات‌ها اثر می‌گذارند، از جمله:

1. 1. کاهش برداشت گلوکز در بافت‌ها مثل عضله اسکلتی و بافت چربی.

1. 1. افزایش تولید گلوکز در کبد.

1. 1. افزایش ترشح انسولین.

همه این تغییرات، «نتیجه مقاومت به انسولین» ناشی از هورمون رشد است که اثرات انسولین در تحریک برداشت و مصرف گلوکز در عضله اسکلتی و بافت چربی و مهار گلوکونئوژنز در کبد را تضعیف می‌کند. مکانیسم مقاومت به انسولین و کاهش مصرف گلوکز توسط سلول‌ها، بر اثر هورمون رشد هنوز معلوم نیست. به هر حال، هورمون رشد با افزایش غلظت اسیدهای چرب در خون ممکن است سبب اختلال در اثر انسولین بر مصرف گلوکز در بافت‌ها شود (سپهری، ۱۳۸۵).
۲-۶ ژن هورمون رشد
این ژن به طور مستقیم و غیر مستقیم نقش مهمی در فرایندهای رشد سلول‌های بدنی، رشد اسکلت و تقسیم سلولی و سنتز پروتئین بعد از تولد را دارا می‌باشد، علاوه بر آن هورمون رشد میزان اکسیداسیون چربی و نقل و انتقال گلوکز به بافت پیرامونی و تنظیم فعالیت ترجمه ریبوزومی که در سنتز پروتئین مرتبط است دخالت دارد (دی سانتیس و جری، ۲۰۰۷). مطالعاتی که روی حیوانات انجام شد دلالت بر این دارد که ژن هورمون رشد می‌تواند یک ژن کاندید باشد که برای صفات تولیدی همانند رشد (تامباسو و همکاران،۲۰۰۳) مقاومت در برابر بیماری و تولید تخم (دان کانمینگ، ۱۹۹۷) میزان چربی (کنور و همکاران،۲۰۰۳) اثر به سزایی داشته باشد. پروتئین اصلی این هورمون از تحول تدریجی در طی زمان و تکامل محفوظ مانده است و اطلاعات بسیار ارزشمندی را در زمینه تغییرات پروتئینی و عملکرد هورمون رشد به ما می‌دهد (دین و همکاران، ۲۰۰۸).
بر اساس مطالعاتی که روی ژن هورمون رشد در ماهیان صورت گرفته مشخص شد که ژن هورمون رشد در ماهیان به صورت محافظت شده نمی‌باشد. به عنوان مثال ژن هورمون رشد کپور ماهیان همانند پستانداران دارای ۴ اینترون و ۵ اگزون می‌باشد (هو،۱۹۹۱) ولی در اکثر ماهیان دیگر دارای یک اگزون اضافی (۶ اگزون و ۵ اینترون) می‌باشد (آگلون و همکاران، ۱۹۸۸ و بر و دانیال، ۱۹۹۳) اندازه اگزون‌ها در همه ماهیان تقریبا برابر است به جزء اگزون ۵ که در طول تکامل به دو قسمت تبدیل شده است (آلمولی و همکاران،۲۰۰۰). فرض بر این است که اضافه شدن اینترون ۵ به اگزون ۵ و تبدیل اگزون ۵ به دو قسمت منجر به واگرایی بین کپور ماهی شکلان و دیگر ماهیان استخوانی شده باشد.
با بررسی تکامل اینترون ۵، ماهیان را به سه گروه متفاوت تقسیم بندی کرده‌اند. گروه اول ماهیانی که فاقد اینترون ۵ می‌باشند و ساختار این ژن مانند پستانداران و پرندگان می‌باشد مانند کپورماهیان و گربه ماهیان. گروه دوم ماهیانی که اینترون ۵ آن‌ها به طول ۱۰۰-۷۰ جفت باز است مانند تیلاپیا^[۲۷]، کفشک ماهی^[۲۸] و جراح ماهی دم زرد^[۲۹] و گروه سوم که طول اینترون ۵ در ژن هورمون رشد ۲۰۰ تا ۶۰۰ جفت باز می‌باشد که در برگیرنده خانواده آزادماهیان می‌باشد (یانگ و همکاران، ۱۹۹۷). محققین بر این باورند که دو نسخه‌ای شدن کل ژنوم ماهیان در طول دوره تکامل ماهیان استخوانی اتفاق افتاده است (کریستوفل و همکاران، ۲۰۰۴). اما فقط در آزاد ماهیان و کپور معمولی و تیلاپیا ژن هورمون رشد به صورت دو نسخه‌ای تا به حال گزارش شده است (آگلون و همکاران، ۱۹۸۸). که ماهی سفید و کپور معمولی دارای دو ژن هورمون رشد GH-1 و GH-2 می‌باشد.
۲-۷ نشانگرهای ژنتیکی
هر آنچه که در میان افراد، لاین‌ها، جمعیت‌ها، گونه‌ها، نژادها و یا سویه‌های مختلف به لحاظ ژنتیکی تفاوت داشته و سبب تمایز آن‌ها از یکدیگر گردد به عنوان نشانگر ژنتیکی شناخته می‌شود (بنابازی، ۱۳۸۱). چند شکلی بودن و توارث پذیری از جمله شرایط لازم برای یک نشانگر ژنتیکی می‌باشند.
از مهم‌ترین ویژگی‌های یک نشانگر برتر می‌توان به این موارد اشاره نمود (نقوی، ۱۳۸۸) :

1. 1. تشخیص آسان همه فنوتیپ‌های ممکن (افراد هتروزیگوت و افراد هموزیگوت).

1. 1. نداشتن تاثیر روی آلل های موجود در سایر جایگاه‌های ژنی نشانگر (نداشتن اپیستازی).

1. 1. تظاهر در مراحل اولیه نمو.

1. 1. حداقل بودن یا عدم اثر متقابل با نشانگرهای دیگری که می‌توانند به طور هم زمان در یک جمعیت در حال تفرق مورد استفاده قرار گیرند.

1. 1. پیوستگی بسیار نزدیک با ژن‌های مورد نظر.

1. 1. توارث پذیری کامل.

1. 1. آسان بودن اندازه گیری.

۲-۷-۱ نشانگرهای ریخت شناسی
به علائمی گفته می‌شوند که به طور مستقیم در فنوتیپ فرد قابل تشخیص بوده و توارث پذیرند، مانند تعداد فلس‌ها روی خط جانبی، اتولیت ها و شکل زوائد پیلوریک و از این دست پارامترها که به راحتی قابل ردیابی هستند. این نشانگرها غالبا تحت تاثیر محیط قرار داشته و متاثر از سن هستند. اگرچه نشانگرهای ریخت شناسی در علوم زیستی مورد استفاده قرار گرفته‌اند، ولی دارای محدودیت‌های اساسی هستند و به همین دلیل توجه محققین به انواع دیگری از نشانگرها جلب شده است (مردانی، ۱۳۷۲).
۲-۷-۲ نشانگرهای فیزیولوژیکی
مطالعات مربوط به تولید شیر نشان می‌دهند که افزایش تولید شیر با افزایش سطح برخی از هورمون‌ها در پلاسما همراه است. پس میزان این هورمون‌ها می‌تواند به عنوان یک نشانگر فیزیولوژیک محسوب شود. اشکال نشانگرهای فیزیولوژیک این است که این نشانگرها (از جمله سطح هورمون‌ها در پلاسمای خون) علاوه بر ژن‌ها به شدت تحت تاثیر محیط داخلی، سن و جنس حیوان هستند (مردانی، ۱۳۷۲).
۲-۷-۳ نشانگرهای سیتوژنتیکی
در بسیاری از موجودات زنده تفاوت‌های گسترده کروموزمی مشاهده می‌شوند که می‌توانند به عنوان نشانگر به کار روند. تلوسنتریک ها، ایزوکروموزوم ها، جابجائی ها و الگوهای نواربندی از جمله این نشانگرها می‌باشند (مردانی، ۱۳۷۲).
۲-۷-۴ نشانگرهای پروتئینی
برآورد شده است که ۲۰ تا ۵۰ درصد ژن‌های یک موجود حاوی اطلاعات کدکننده پروتئین‌ها می‌باشند. تنوع و گوناگونی یک پروتئین معین حاصل جابجایی و یا جایگزینی اسیدهای آمینه زنجیره پلی پپتیدی است. این تفاوت‌ها بار الکتریکی و در نتیجه حرکت پروتئین بر حسب نوع و تعداد اسیدهای آمینه جابه جا شده را تغییر می‌دهند. وجود پروتئین‌های چند شکل یا تغییر در اسید آمینه یک پروتئین نشان دهنده جابجایی و یا جایگزینی نوکلئوتیدها در زنجیره DNA بر اثر جهش می‌باشد. این تغییر در اسیدهای آمینه پروتئین و نوکلئوتیدهای یک ژن، نقش اساسی فرآورده ژن را تغییر نمی‌دهد بلکه محصولی را به وجود می‌آورد که با محصول ژن جهش نیافته متفاوت نبوده و این تغییر نشان دهنده جهش در زنجیره DNA است. از معایب نشانگرهای پروتئینی این است که تعداد نشانگرهای پروتئینی محدود است. چند شکلی در این نشانگرها چندان زیاد نیست. فنوتیپ‌های الکتروفورزی در آن‌ها پیچیده است (بنابازی، ۱۳۸۱). تحت تاثیر تغییرات پس از ترجمه هستند و تظاهر کمی، برخی از آنزیم‌ها و پروتئین‌ها تحت تاثیر مرحله رشد قرار می‌گیرد (نقوی، ۱۳۸۸).
۲-۷-۵ نشانگرهای DNA یا نشانگرهای مولکولی
با مقایسه ردیف بازهای مولکول DNA در کروموزوم‌های دو فرد هم گونه در می‌یابیم که اکثر جفت بازها یکسان می‌باشند. مناطق معینی که تفاوت‌های ردیفی در آنها به وقوع می‌پیوندند را تحت عنوان نشانگرهای DNA یا نشانگرهای مولکولی می‌شناسیم. به عبارت دیگر این نوع تغییرات انعکاس دهنده مستقیم تنوع در ساختار ژنتیکی (ساختمان DNA) هستند. وقتی تغییرات DNA در درون ژن‌ها رخ می‌دهند، توانایی تاثیر روی عمل ژن‌ها و در نتیجه فنوتیپ فرد را دارا می‌باشند ولی اکثر نشانگرهای مولکولی با یک فنوتیپ قابل مشاهده همراه نیستند و بایستی این تغییرات را از طریق آنالیز مستقیم DNA مطالعه نمود (امتیازی و کریمی، ۱۳۸۴).
نشانگرهای مولکولی به دو دسته تقسیم می‌شوند:
نشانگرهای مولکولی مبتنی بر PCR^[30].
نشانگرهای مولکولی غیرمبتنی بر PCR.
۲-۸ نشانگرهای DNA مبتنی بر واکنش زنجیره‌ای پلیمراز
واکنش زنجیره‌ای پلیمراز که معمولا به طور اختصار PCR خوانده می‌شود روشی بسیار قوی است که تکثیر ردیف منتخبی از مولکول یک ژنوم را تا چندین میلیون برابر در کمتر از نیم روز امکان پذیر می‌کند. اما این فرایند هنگامی امکان پذیر است که دست کم ردیف کوتاهی از دو انتهای قطعه دی. ان. ای مورد نظر معلوم باشد (نقوی، ۱۳۸۸). در این فرایند که تقلیدی از فرایند همانند سازی دی. ان. ای در طبیعت است، الیگونوکلئوتیدهای مصنوعی که مکمل ردیف شناخته شده دو انتهای قطعه مورد نظر DNA هستند، به عنوان آغازگر مورد استفاده قرار می‌گیرند تا واکنش آنزیمی همانند سازی دی. ان. ای در درون لوله آزمایش امکان پذیر شود. این همانندسازی فرایندی آنزیمی است و توسط انواع مختلفی از آنزیم‌های پلیمراز صورت می‌گیرد. امروزه تعداد زیادی از این نوع آنزیم‌ها به صورت تجاری در دسترساند (نقوی، ۱۳۸۸).
این واکنش از آن روی ارزشمند است که عمل آن بسیار اختصاصی است و به سادگی ماشینی شده و قادر است عمل تکثیر را از مقادیر فوق العاده کم DNA الگو آغاز کند. به کمک این روش می‌توان نزدیک به ۵ کیلو باز از ژنوم را بدون هیچ مشکلی تکثیر نمود. از روش PCR بیشتر در نقشه یابی DNA، انتخاب به کمک شناساگرها و همچنین در فیلوژنیک مولکولی استفاده می‌شود. همچنین از PCR می‌توان برای تکثیر DNA‌های به وجود آمده از RNA ها نیز استفاده نمود. نشانگرهای DNA تفاوت قابل ملاحظه‌ای با نشانگرهای پروتئینی و مورفولوژیک داشته و دارای مزایای به شرح زیر می‌باشد:

1. دقت و سهولت تعقیب آن‌ها.