زیست فناوری
سال:1397 | دوره:9 | شماره:3 |تعداد مقالات:20

اهداف: هپاتیت B عفونت ویروسی است که می تواند منجر به مشکلات جدی کبدی شود. برای تولید واکسن هپاتیت B از آنتی ژن سطحی ویروس هپاتیت B (HBsAg) که به صورت نوترکیب تولید می شود، استفاده می شود. هدف پژوهش حاضر شناسایی آپتامر DNAای با تمایل بالا علیه آنتی ژن سطحی هپاتیت B با روش تکامل سیستماتیک لیگاند با استفاده از غنی سازی نمایی بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر با استفاده از روش تکامل سیستماتیک لیگاند از طریق غنی سازی نمایی (SELEX( قطعه DNAای با قدرت اتصال بالا علیه HBsAg، جداسازی و توالی یابی شد. تمایل این توالی نوکلئوتیدی تک رشته ای با روش فلوریمتری محاسبه شد. اختلاف جذب اولیه و مقدار باقی مانده به عنوان معیاری از میزان توالی های متصل شده با کمک نرم افزار Prism 5 به روش رگرسیون غیرخطی، محاسبه Binding-saturation و مدل one site-total انجام و میزان میل ترکیبی (Kd) تعیین شد. یافته ها: نتایج بعد از انجام رویه SELEX و ارزیابی توالی تکثیریافته با ژل آگارز، نمونه کنترل مثبت دارای باندی در محدوده 72نوکلئوتید بود که نشان دهنده تکثیر موفق توالی گزینش شده با استفاده از آغازگزهای انتخابی بود. میل ترکیبی محاسبه شده 81/53نانومولار بود. طی مراحل همسانه سازی از روی کلنی های موجود واکنش PCR با آغازگرهای اختصاصی آپتامر، حضور قطعه آپتامر در باکتری اشریشیا کلی تایید شد. آپتامر گزارش شده دارای ساختار ثانویه پایدار با داشتن انرژی آزاد GΔ کمتر از 9/6-کیلوژول و Tm بالاتر از C° 45 بود. نتیجه گیری: آپتامر DNAای گزینش شده دارای قدرت اتصال بالا به پروتئین هدف (HbsAg) است و می تواند به عنوان جایگزینی برای پادتن ها، در ستون های کروماتوگرافی تمایلی تخلیص HBsAg مورد توجه قرار بگیرد.

اهداف: گلوکوما یک بیماری عصبی-چشمی است که با نابودی سلول های گانگلیون شبکیه منجر به نابینایی می شود. این بیماری از علل اصلی نابینایی در جهان است. برای مطالعات پیش کلینیکی و یافتن درمان های جدید استفاده از مدل های حیوانی کارآمد اجتناب ناپذیر است. یک نوع از این مدل ها، موش هایی هستند که چشم آنها با N-متیل، D-آسپارتات (NMDA) تیمار شده است. هدف مطالعه حاضر القای حاد مرگ سلول های گانگلیونی و تولید موش مدل آزمایشگاهی بیماری گلوکوما توسط N-متیل، D-آسپارتات بود. مواد و روش ها: در مطالعه تجربی حاضر موش های مدل با نوروتوکسین NMDA تولید شدند. برای این منظور تخریب سلولی با تزریق داخل زجاجیه NMDA به چشم موش ها انجام شد و پس از خارج کردن چشم ها، آنالیزهای بافتی روی چشم های نمونه و کنترل صورت گرفت. پس از رنگ آمیزی بافتی تعداد سلول های گانگلیون و ضخامت لایه های شبکیه و کمپلکس سلولی گانگلیون (GCC) ارزیابی شدند. علاوه بر این ضخامت لایه های هسته ای داخلی و بیرونی در نمونه ها مقایسه شد. آزمون تحلیل واریانس یک طرفه و نرم افزار SPSS 22 به کار رفتند. یافته ها: تنها سه روز پس از تزریق NMDA به نمونه های چشم، ضخامت لایه های GCC، شبکیه و همچنین تعداد سلول های گانگلیون در مقایسه با نمونه های کنترل به طور چشمگیری کاهش یافت. کاهش 50% تعداد سلول های گانگلیون در نمونه گلوکوما تایید شد. نتیجه گیری: پس از تزریق NMDA به نمونه های چشم، ضخامت لایه های GCC، شبکیه و همچنین تعداد سلول های گانگلیون در مقایسه با نمونه های کنترل به طور چشمگیری کاهش می یابد.

اهداف: رویکرد کنترلی در خودآرایی مولکولی، روش پایین به بالای مطلوبی را ایجاد کرده است که به منظور طراحی و ساخت سامانه ها و الگو های مورد نظر با کارآیی ها و قابلیت های ویژه مورد استفاده قرار می گیرد. هدف پژوهش حاضر، طراحی و ساخت ابرشبکه های نانویی خودآرایی شده نانولوله های کربنی از طریق توالی های DNA خودتکمیل شونده و مطالعه طیف سنجی آن بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر، توالی الیگونوکلئوتید چسبنده که در یک انتهای خود به گروه های آمین متصل شده اند، از طریق اتصال های کووالان به گروه های کربوکسیل موجود در ابتدا و انتهای نانولوله های کربنی متصل شدند. در ادامه توالی الیگونوکلئوتیدی اتصال دهنده، این سامانه ها را به صورت شبکه هایی درهم تنیده به یکدیگر متصل نمود. پس از تهیه این نانوساختارهای شبکه ای، خواص بیوفیزیک آنها از طریق مطالعات طیف سنجی نوری (UV-vis) و طیف سنجی پلاریمتری دورنگ نمایی دورانی مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: پیک جذبی اختصاصی در طیف UV-Vis افزایش یافت و پیک اختصاصی توالی های DNA در روش دورنگ نمایی دورانی با اتصال توالی های DNA چسبنده به نانولوله کربنی ظاهر شد. نتیجه گیری: پس از اضافه شدن توالی های اتصال دهنده به واحد های سازنده، نانولوله های کربنی به شکل شبکه ای پیچیده در می آیند. تشکیل نانوساختار های شبکه ای ساخته شده از نانولوله های کربنی از طریق جفت شدگی توالی های الیگونوکلئوتید جفت شونده به صورت کاملاً واضح در طیف های UV-vis نانوشبکه ها قابل مشاهده است.

اهداف: اینورتاز آنزیمی است که به صورت گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. منبع اصلی تولید صنعتی آنزیم اینورتاز مخمر ساکارومایسس سرویزیه است. افزایش پایداری حرارتی در این آنزیم کمک مهمی به افزایش بهره وری در تولید مربوطه خواهد کرد. هدف پژوهش حاضر افزایش پایداری حرارتی پروتئین نوترکیب اینورتاز ساکارومایسس سرویزیه با ایجاد جهش های هدفمند بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر، با الگوقراردادن آنزیم اینورتاز باکتری گرمادوست ترماتوگا ماریتیما به منظور افزایش پایداری حرارتی، اسیدآمینه های ترئونین 345 و آسپارژین 349 در ژن پروتئین اینورتاز ساکارومایسس سرویزیه با روش جهش زایی هدفمند با آلانین جایگزین و در مخمر پیکیا پاستوریس همسانه سازی با واکنش زنجیره ای پلیمراز SOEing انجام شد. فعالیت آنزیم های نوترکیب اینورتاز طبیعی و جهش یافته در دماهای مختلف، pHهای مختلف، مدت زمان پایداری و پایداری حرارتی-عملکردی اندازه گیری و نمودار میکائیلیس-منتن رسم شد. یافته ها: پایداری حرارتی-ساختاری آنزیم های طبیعی و جهش یافته اینورتاز در دمای 55º C نشان داد که آنزیم جهش یافته در دمای 55º C نسبت به آنزیم طبیعی پایدرای حرارتی بالاتری داشت. هر دو آنزیم طبیعی و جهش یافته در پایداری عملکردی روند مشابهی را نشان دادند. کاهش Km و افزایش Vmax در سوبسترای ساکاروز و افزایش 5برابری نسبت Kcat/Km در آنزیم جهش یافته دیده شد. نتیجه گیری: جهش های هدفمند اعمال شده هیچ اثر منفی روی میزان تولید و همچنین ترشح پروتئین نوترکیب اینورتاز ندارد و باعث افزایش فعالیت آنزیم می شود. آنزیم جهش یافته نسبت به آنزیم طبیعی، پایداری ساختاری بالاتری دارد، بدون این که تغییری در پایداری عملکردی آن ایجاد کند.

اهداف: با توجه به اهمیت بحث سلامت و برخی مضرات ترکیبات مصنوعی موجود، هدف مطالعه حاضر بررسی برخی خواص زیستی از جمله خواص ضدباکتریایی و آنتی اکسیدانی اسفنج دریایی هالیکلونا کارلا (Haliclona caerulea) بود. مواد و روش ها: در مطالعه تجربی حاضر، عصاره های آلی ان-هگزان، دی اتیل اتر و متانول با روش بلایت و دایر از اسفنج دریایی تهیه شدند. سپس فعالیت ضدباکتریایی با روش های انتشار دیسک، حداقل غلظت بازدارندگی (MIC)، حداقل غلظت کشندگی (MBC) و فعالیت آنتی اکسیدانی با استفاده از ارزیابی قدرت احیاکنندگی و تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانی کل عصاره ها سنجیده شد. تجزیه و تحلیل داده ها به وسیله آزمون های تحلیل واریانس یک طرفه و چنددامنه ای دانکن صورت گرفت. نرم افزارهای SPSS 19 و Excel 2013 به کار رفتند. یافته ها: عصاره متانولی بیشترین اثر ضدباکتریایی به ویژه نسبت به باکتری های گرم مثبت باسیلوس سوبتیلیس در غلظت 2/5میلی گرم بر میلی لیتر و استافیلوکوکوس اورئوس در غلظت 5میلی گرم بر میلی لیتر را داشت. عصاره دی اتیل اتری در غلظت 5میلی گرم بر میلی لیتر بیشترین اثر آنتی اکسیدانی را نشان داد. نتیجه گیری: عصاره متانولی اسفنج دریایی هالیکلونا کارلا خاصیت ضدباکتری بیشتری را نشان می دهد و عصاره دی اتیل اتری این اسفنج خاصیت آنتی اکسیدانی بیشتری دارد.

اهداف: آفتابگردان (Helianthus annuus L. ) عمدتاً برای استحصال روغن خوراکی کشت می شود و قارچ اسکلروتینیا اسکلروتیوروم (Sclerotinia sclerotiorum) یک عامل بیماری زا در مزارع آفتابگردان است. هدف پژوهش حاضر شناسایی نشانگرهای مولکولی (SSR) مرتبط با مناطق ژنومی دخیل در مقاومت به بیماری پوسیدگی اسکلروتینیایی یقه ساقه در آفتابگردان روغنی با استفاده از تجزیه همراهی بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر 100 لاین خالص آفتابگردان روغنی کشت داده شدند. درصد پیشرفت آلودگی قارچی بعد از 4، 8 و 12 روز، وزن 100 دانه گیاه آلوده نشده و آلوده شده، عملکرد گیاه آلوده نشده و آلوده شده، افت وزن 100 دانه و افت عملکرد ارزیابی شدند. پروفایل مولکولی ژرم پلاسم مورد مطالعه با 30جفت آغازگر ریزماهواره تهیه شد. تجزیه ساختار ژنتیکی جمعیت با روش بیزین صورت گرفت. یافته ها: بیشترین ضریب تغییرات به ترتیب مربوط به افت عملکرد (86/41%) و افت وزن (78/48%) و کمترین آن به ترتیب مربوط به درصد پیشرفت آلودگی بعد از 8 و 12 روز (26/47 و 20/44%) بود. براساس مدل خطی مخلوط (MLM) 6 نشانگر ریزماهواره مرتبط با صفات در سطح احتمال 0/01≤ p شناسایی شدند. بیشترین تعداد نشانگر مرتبط با صفت درصد پیشرفت آلودگی بعد از 8 روز بود. نشانگرهای P733، P807 و P1256 همزمان با سه صفت مرتبط بودند. نتیجه گیری: چهار لاین RHA274، H100A-83HR4، B45-03 و لاین ایرانی با کد 28 با منشا ژنتیکی متفاوت و سطوح بالای مقاومت شناسایی شدند. براساس مدل خطی عمومی (GLM) و مخلوط به ترتیب 24 و 15 نشانگر SSR با صفات مورد نظر ارتباط دارند. نشانگرهای P733، P807 و P1256 همزمان با سه صفت مرتبط هستند.

اهداف: اکوسیستم نوآوری بیان می دارد که نوآوری از طریق شبکه های تعاملی در سطوح مختلف اتفاق می افتد. این شبکه یک طیف گسترده از ذی نفعان را داراست که به عنوان بخشی از اکوسیستم نوآوری، به طور پیچیده ای در فرآیند نوآوری با یکدیگر در ارتباط هستند. با توجه به اهمیت پیشگیری در بخش سلامت و نظر به اهمیت نقش فناوری های زیستی در این حوزه، هدف این تحقیق، ارایه تحلیلی بر اکوسیستم نوآوری واکسن های انسانی ایران بود. مشارکت کنندگان و روش ها: در پژوهش کیفی حاضر از نوع اکتشافی و توصیفی، ضمن بررسی ابعاد اکوسیستم نوآوری در ادبیات جهان و ویژگی های اصلی آن، وضعیت اکوسیستم نوآوری واکسن های انسانی ایران بررسی شد. این بررسی از طریق تحلیل محتوای اسناد موجود و مصاحبه های عمیق و نیمه ساختاریافته با صاحب نظران این حوزه، انجام و مدلی از وضعیت موجود اکوسیستم نوآوری واکسن کشور ترسیم شد. یافته ها: غالب دانش آموختگان آشنایی کافی با فنون و تکنیک های لازم برای حضور در صنعت نداشتند. وجود دو موسسه بزرگ واکسن ساز یعنی انستیتو پاستور و رازی از داشته های مهم اکوسیستم بودند. تعداد کم شرکت های ارایه دهنده خدمات و ارتباط اندک شرکت های خدماتی موجود با شرکت های دانش بنیان از جمله کاستی ها بود. کاستی ها در ویژگی های ثبات و تعامل پویا در اکوسیستم نوآوری واکسن های انسانی ایران مشهود و اتخاذ سیاست ها برای ایجاد یا تقویت این ویژگی ها از موضوعات مهم کشور در این حوزه بود. نتیجه گیری: اکوسیستم نوآوری واکسن های زیستی در ایران با وجود فراوانی عناصر و بازیگران این حوزه، هنوز به شکل سازمان یافته ای شکل نگرفته است و ایجاد و توسعه آن نیازمند توجه به ویژگی های اکوسیستم نوآوری و رفع چالش های آن است.

اهداف: توسعه روزافزون کاربری های ریزجلبکی در بسیاری از صنایع باعث تمرکز پژوهش ها به این حوزه نوین بین رشته ای شده است تا با افزایش بهره وری و کاهش هزینه های کشت، تجاری سازی کشت این موجودات تسهیل شود. هدف این پژوهش بهینه سازی رشد و کیفیت بیومس ریزجلبک اسپیرولینا با تغییر رقت محیط کشت و استفاده از سیکل هوادهی بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر با بهره گیری از روش پاسخ سطح-طراحی مرکزی، اثرگذاری دو فاکتور غلظت محیط کشت زاروک (0 تا 100% رقت) و سیکل هوادهی بر نرخ رشد مخصوص و وزن خشک و نیز محتوی کلروفیل و کاروتنوئید گونه اسپیرولینا بررسی شد. در هر دوره 24ساعته مجموعاً 16 ساعت هوادهی شد که فاصله قطع و وصل هوادهی با عنوان سیکل هوادهی بین 1 ساعت تا 8 ساعت متغیر بود. تجزیه و تحلیل داده ها با نرم افزار SPSS 16 از طریق آزمون رگرسیون چندگانه صورت گرفت. یافته ها: بیشترین بیومس (0/659میلی گرم بر میلی لیتر) در غلظت 80% محیط کشت و سیکل هوادهی 2/75 ساعته و بیشترین نرخ رشد مخصوص (0/230روزانه) در غلظت 60% و سیکل هوادهی 4/5ساعته حاصل شد. بیشترین سیکل هوادهی (8 ساعت) موجب افزایش قابل توجه و همزمان محتوای کلروفیل و کاروتنوئید (به ترتیب 11/65 و 2/67میلی گرم بر گرم) شد. نتیجه گیری: بهینه سازی رشد و کیفیت بیومس ریزجلبک اسپیرولینا با تغییر رقت محیط کشت و استفاده از سیکل هوادهی قابل انجام است.

اهداف: موتیف های ساختاری DNA چهاررشته ای به عنوان یک هدف جدید برای کشف داروهای جدید مطرح هستند. مولکول های کوچک که به طور اختصاصی به ساختارهای چهاررشته ای متصل می شوند، می توانند به عنوان ترکیبات بالقوه به منظور اهداف درمانی استفاده شوند. هدف این پژوهش بررسی ترمودینامیک برهم کنش پورفیرازین و فتالوسیانین مس با DNA چهاررشته ای تلومر انسانی بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر، برهم کنش یک فتالوسیانین آنیونی محلول در آب Cu(PcTs) و دو ترکیب تتراپیریدینوپورفیرازین کاتیونی محلول در آب شامل [Cu(2, 3-tmtppa)]4+ و Cu(3, 4-tmtppa) 4+ با DNA چهاررشته ای تلومر انسانی در غلظت های مختلف کاتیون های سدیم و پتاسیم از دیدگاه ترمودینامیک با استفاده از روش طیف سنجی فلورسانس بررسی شد. داده ها از طریق نمودار استرن-ولمر و منحنی وانت هوف تحلیل شدند. یافته ها: فلورسانس جایگزینی اینترکاله شونده نشان داد که کمپلکس ها توانایی جایگزین شدن با تیازول اورنژ را داشتند. منحنی های استرن-ولمر پورفیرازین ها مبین اندکی انحراف مثبت از خط راست بود که نشان دهنده وقوع هر دو نوع خاموشی دینامیک و استاتیک بود. به علاوه اثر خاموشی دو پورفیرازین به میزان قابل توجهی بیشتر از فتالوسیانین بود که نشان داد اتصال Cu(PcTs) به هر دو شکل چهاررشته ای، ضعیف تر از Cu(2, 3-tmtppa) و Cu(3, 4-tmtppa) بود. انرژی آزاد گیبس (∆ G) اتصال منفی بود که مبین میان کنش مطلوب ترمودینامیک بین کمپلکس ها و DNA چهاررشته ای بود. نتیجه گیری: اتصال پورفیرازین های مس به DNA چهاررشته ای قوی تر از فتالوسیانین مس است و همچنین اتصال آنها از لحاظ ترمودینامیک مطلوب است. پورفیرازین ها پتانسیل کاربرد به عنوان ترکیبات ضدسرطان را دارند و کمپلکس های مناسبی برای مطالعات دارویی هستند.

اهداف: هیچ گونه مطالعه آنتی باکتریال روی شقایق های دریایی در منطقه خلیج فارس در ایران انجام نشده است، بنابراین هدف این پژوهش، بررسی اثرات ضدباکتریایی، ضدقارچی و سایتوتوکسیک عصاره های گونه شقایق دریایی موکتی خلیج فارس بود. مواد و روش ها: در این پژوهش تجربی، نمونه های شقایق دریایی از سواحل خلیج فارس (جزیره هرمز)، جمع آوری و عصاره گیری آنها با حلال های آلی متانول، دی کلرومتان و استون صورت پذیرفت. اثر عصاره ها بر باکتری های بیماری زای انسانی شامل اشریشیا کلی، سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اورئوس و همچنین دو سویه قارچی کاندیدا آلبیکانس و آسپرژیلوس نایجر با روش دیسک دیفیوژن مورد بررسی قرار گرفت. خاصیت سیتوتوکسیک این شقایق با استفاده از روش BST بر آرتمیا سالینا ارزیابی شد. داده ها با نرم افزار SPSS 19 از طریق آزمون رگرسیون پروبیت مورد تحلیل قرار گرفت. یافته ها: عصاره های مورد مطالعه اثر ضدباکتریایی کمی از خود نشان دادند. عصاره استونی اثر ضدقارچی را در برابر سویه قارچی آسپرژیلوس نایجر با هاله عدم رشد 17میلی متر در وزن 16میکروگرم نشان داد. عصاره متانولی بافت شقایق دارای خاصیت سیتوتوکسیک بیشتری با LC50 کمتر (609/330میکروگرم بر میلی لیتر) نسبت به عصاره های استون و دی کلرومتان بود. نتیجه گیری: عصاره های متانولی، استونی و دی کلرومتانی استخراجی از شقایق دریایی موکتی، خاصیت ضدقارچی زیادی نسبت به خاصیت آنتی باکتریال آنها دارند. همچنین این شقایق اثرات سیتوتوکسیک قابل ملاحظه ای دارد که در عصاره متانولی نسبت به عصاره های استون و دی کلرومتان بیشتر است.

اهداف: سیانوباکتری ها که به عنوان یکی از منابع دریایی هستند، به دلیل داشتن ترکیبات موثر سبب فعال شدن روند مرگ سلولی در سلول های سرطانی می شوند و لذا ممکن است بتوانند به عنوان منبع جدید مورد استفاده قرار بگیرند. هدف این پژوهش بررسی تاثیر عصاره سیانوباکتری اسیلاتوریا روی رده سلولی سرطان پستان و بیان ژن NM23 بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر، سیانوباکتری اسیلاتوریا در محیط کشت زایندر منفی در دمای 26 تا C28º با شدت نور 350 تا 3500لوکس و تحت شرایط 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی، کشت و رده سلولی MCF-7 نیز تهیه شد. سلول های سرطان پستان توسط عصاره هیدروالکلی اسیلاتوریا با غلظت های مختلف تیمار شدند. تاثیر عصاره بر زنده ماندن سلول ها توسط آزمایش MTT assay ارزیابی و اثر عصاره روی تغییرات بیان ژن NM23 توسط Real Time PCR بررسی شد. یافته ها: مورفولوژی رده سلولی MCF-7 نشان داد که عصاره سیانوباکتری اسیلاتوریا تغییرات قابل توجهی در سلول های تیمارشده در مقایسه با سلول های کنترل در خصوصیات مورفولوژی سلول ها ایجاد کرد. با افزایش غلظت، زنده ماندن سلول ها کاهش یافت و اختلاف معنی داری نسبت به نمونه کنترل داشت. عصاره پس از گذشت 24 ساعت، باعث مهار 50درصدی بقای سلول ها در غلظت 0/6میلی گرم بر میلی لیتر (0/001p<) شد. بیان ژن NM23 در زمان 24 ساعت به طور معنی داری نسبت به نمونه کنترل افزایش یافت. نتیجه گیری: عصاره سیانوباکتری اسیلاتوریا باعث کاهش در رده سلولی سرطان پستان و افزایش بیان ژن NM23 می شود.

اهداف: احتمال برقراری میان کنش های الکتروستاتیک به علت فراوانی رزیدوهای باردار آب دوست به ویژه آرژنین به عنوان مهم ترین فاکتور پایدارکننده دمایی آنزیم های گرمادوست مطرح شده است. هدف این مطالعه، مقایسه پایداری ترمودینامیک و بازتاخوردگی سینتیک آنزیم لوسیفراز گونه ایرانی و برخی جهش یافته های آن بود. مواد و روش ها: در مطالعه تجربی حاضر، پایداری گرمایی و نحوه بازتاخوردگی آنزیم لوسیفراز گونه ایرانی لامفیریس ترکستانیکوس و 3 جهش یافته ERR, ERR/I232R, ERR/Q35R/I182R/I232R توسط تکنیک های مختلف اسپکتروسکوپی بررسی شد. به منظور بیان بالای پروتئین ها یک تک کلونی از هر یک از نمونه ها انتخاب و به 10میلی لیتر محیط کشت LB دارای کانامایسین با غلظت 50میکروگرم بر میلی گرم تلقیح و در دمای C° 37 و با هوادهی مطلوب به مدت 15-12 ساعت انکوبه شد. به منظور تهیه محتوای سلولی از باکتری ها، محیط کشت القاشده به مدت 5 دقیقه در 5000گرم و دمای C° 4 سانتریفوژ شد. نتایج از طریق مطالعات با روش های طیف سنجی دورنگ نمایی دورانی در ناحیه دور، نزدیک و فلورسانس ذاتی، مطالعات کالریمتری روبشی تفاضلی (DSC) و آزمایش های سینتیکی با استفاده از تکنیک جریان متوقف مبتنی بر فلوئورسانس به دست آمد. یافته ها: همراه با افزایش تعداد رزیدوی آرژنین در سطح پروتئین، پایداری و فشردگی ساختاری آنزیم های جهش یافته در مقایسه با آنزیم وحشی افزایش یافته و ترموگرام های حاصل از مطالعات کالریمتری روبشی تفاضلی نیز بیانگر افزایش اندکی در Tm و آنتالپی کالریمتری پروتئین های جهش یافته نسبت به پروتئین وحشی بودند. نتیجه گیری: ثابت سرعت بازتاخوردگی آنزیم های جهش یافته نسبت به نوع وحشی افزایش پیدا کرده است. بهبود پارامترهای ترمودینامیک و سینتیک ناشی از بهبود میان کنش های الکترواستاتیک است که منجر به درجه بالاتری از فشردگی و تراکم ساختاری می شود.

اهداف: آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 در پیشرفت روند بسیاری از بیماری ها مانند پریودنتیت، آترواسکلروزیس و سرطان ها نقش بسزایی دارد. یکی از روش های پایداری آنزیم استفاده از حلال های فرازودگداز است. هدف این پژوهش، بررسی اثر حلال فرازودگداز روی پایداری و ساختار آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 با هدف درمانی بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر، آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 فرم فعال (707-107 توالی رزیدوی آمینواسیدی) با استفاده از وکتور بیانی pET21a در باکتری اشریشیا کلی سویه BL21 بیان و تخلیص و ریفولدینگ آنزیم توسط روش گرادیان شیب اوره به طور همزمان روی ستون نیکل سفارز انجام شد. سپس تاثیر حلال فرازودگداز بر پایه کولین کلراید و گلیسرول با نسبت مولی 1: 1 بر فعالیت، پایداری و ساختار آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 بررسی شد. فعالیت آنزیم در غلظت های مختلف ژلاتین در حضور حلال های فرازودگداز 15 و 30% حجمی/حجمی در 7/8=pH برای به دست آوردن Vmax و km با رسم نمودار میکائیلیس-منتن و استفاده از نرم افزار Prism version 5. 0 مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: با افزایش درصد حلال ها تا 30%، فعالیت ویژه آنزیم افزایش یافت و پس از آن روند کاهشی داشت و در حضور حلال 30% حجمی/حجمی در دو دمای 50 و 60º C در مقایسه با حلال 15% و عدم حضور حلال دارای فعالیت باقیمانده بیشتری بود. نتایج نشان دهنده پایداری بیشتر آنزیم در حلال 30% بود. نتیجه گیری: آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 در حضور حلال فرازودگداز 30% حجمی/حجمی بر پایه کولین کلراید و گلیسرول دارای بیشترین فعالیت و پایداری است. افزایش پایداری حرارتی آنزیم را می توان به فشردگی ساختار آن در حضور حلال فرازودگداز نسبت داد.

اهداف: بارناکل ها سخت پوستانی کف زی هستند و جایگاهی آهکی دارند. آنها در حالت بلوغ ساکن بوده و با پایه ای خود را به اجسام داخل آب می چسبانند. چرخه زندگی بارناکل ها به طور معمول دو مرحله دارد. هدف مطالعه حاضر بررسی سمیت اسانس های گیاهی ساتوریا خوزستانیکا (S. khuzestanica) و ساتوریا رشینگری (S. rechingeri) روی مراحل مختلف لاروی بارناکل آمفیبالانوس آمفیتریت (Amphibalanus amphitrite) بود. مواد و روش ها: در مطالعه تجربی حاضر برگ گونه های خوزستانیکا و رشینگری جمع آوری شدند. اسانس گیری 3 تا 4ساعت طول کشید. شناسایی ترکیب اسانس با آنالیز کروماتوگرافی– طیف سنج جرمی (GC-MS) انجام شد. به منظور ارزیابی میزان سمیت، اثر اسانس های گیاهی با غلظت های 50، 25، 12/5، 6/25، 3/125، 1/5میکروگرم در میلی لیتر روی مراحل مختلف لارو کشتی چسب آمفیبالانوس آمفیتریت مورد بررسی قرار گرفتند. این تست براساس تعیین LC50 در یک دوره 24ساعته روی پنج مرحله مختلف لاروی صورت گرفت. برای تحلیل داده ها آنالیز واریانس یک طرفه، نرم افزارهای SPSS 16، Probit analysis با بازه اطمینان 95% و Excel 2010 استفاده شدند. یافته ها: هر دو گونه رشینگری و خوزستانیکا اثر سمیت بالایی روی لارو بارناکل آمفیبالانوس آمفیتریت داشتند، به طوری که در غلظت 50میکروگرم بر میلی لیتر 100% اثر کشندگی داشتند و با افزایش غلظت، مرگ ومیر بیشتری در مراحل لاروی بارناکل مشاهده شد. گونه خوزستانیکا با LC50 برابر 23/48-میکروگرم بر میلی لیتر اثر قوی تری روی مرحله 2 ناپلیوسی داشت. همپنین مراحل 5 و 6 لارو بارناکل حساسیت بیشتری نسبت به بقیه مراحل نشان دادند. نتیجه گیری: هر دو گونه ساتوریا رشینگری و ساتوریا خوزستانیکا اثر سمیت بالایی روی لارو بارناکل آمفیبالانوس آمفیتریت دارند.

اهداف: امروزه توانایی تولید آنزیم های هیدرولازی که در غلظت های بالای نمک فعال هستند، به عنوان رویکرد تازه ای در استفاده از باکتری های هالوفیل در بیوتکنولوژی مطرح است. هدف این پژوهش، غربالگری و جداسازی باکتری هالوفیل مارینوباکتر (جدایه S-14) تولید کننده آنزیم خارج سلولی لیپاز از چشمه آب شور باداب سورت بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر، 42 کلنی خالص باکتری، از نمونه های مختلف آب، خاک، رسوب و لجن یکی از چشمه های آب شور باداب سورت با تکنیک غربالگری روی محیط کشت اختصاصی باکتری های هالوفیل جداسازی شدند. جدایه S-14 که بیشترین فعالیت لیپازی را از خود نشان داد، برای شناسایی توسط روش های بیوشیمیایی و آنالیز ژن 16S rRNA انتخاب شد. به منظور بهینه سازی شرایط رشد جدایه با درنظرگرفتن بیشینه زمان رشد باکتری (72 ساعت)، دما، غلظت نمک، pH، میزان مصرف کربوهیدرات و آسیدامینه بررسی شدند. نتایج حاصل با استفاده از نرم افزار Chromas pro 2. 1. 1 ویرایش و با اطلاعات بانک اطلاعاتی EzTaxon مقایسه شد. سویه هایی که تشابه بیشتری با جدایه منتخب داشتند، مشخص شدند. آنالیز توالی 16S rRNA توسط نرم افزارهای BioEdit 7. 1. 9، Clustal-2X 2. 1 و MEGA 6 انجام و درخت فیلوژنی توسط الگوریتم اتصال-همسایگی ترسیم شد. یافته ها: جدایه S-14 با تشابه بیش از 99% با دو گونه مارینوباکتر فلاویماریس (Marinobacter flavimaris) و مارینوباکتر ادهارنس (Marinobacter adhaerens) تجانس داشت. جدایه S-14 بیشترین میزان رشد را در غلظت نمک 5%، دمای C˚ 35 و میزان اسیدیته 7/0 نشان داد. نتیجه گیری: جدایه S-14، تولید کننده مناسبی برای آنزیم خارج سلولی لیپاز است و می تواند از فروکتوز و اسیدآمینه فنیل آلانین به عنوان تنها منبع کربن و انرژی استفاده کند.

اهداف: مطالعات مبتنی بر پایداری گرمایی به عنوان یکی از روش های بررسی خواص فیزیکوشیمیایی پروتئین ها در زیست فناوری مطرح هستند. هدف تحقیق حاضر بررسی اثر جایگزینی اسیدآمینه آرژینین (Arg) شماره 39 با لیزین (Lys) روی واسرشتگی گرمایی فتوپروتئین نمیوپسین بود. مواد و روش ها: در تحقیق تجربی حاضر، جهش یافته R39K با پروتئین وحشی مقایسه شد (در آن اسیدآمینه آرژینین 39 به اسیدآمینه لیزین تبدیل شده است). برای بررسی اثر جهش روی محتوای ساختار دوم، تکنیک دورنگ نمایی دورانی به کار رفت. به منظور بررسی تغییرات احتمالی در میزان پایداری حرارتی پروتئین جهش یافته و وحشی، اندازه گیری های واسرشتگی دمایی توسط دستگاه کالری متری روبشی تفاضلی صورت گرفت. از نرم افزارهای بیوانفورماتیک برای مقایسه ساختاری دو نوع پروتئین استفاده شد. یافته ها: فشردگی جهش یافته R39K نسبت به پروتئین وحشی کاهش یافت. تغییر قابل ملاحظه ای در مقادیر پارامترهای ترمودینامیک به ویژه Tm مشاهده نشد. بالاتربودن جنبش های مولکولی اسیدآمینه آرژینین شماره 187 در پروتئین جهش یافته نسبت به پروتئین وحشی پایداری این پروتئین را کاهش داد. افزایش سطح در دسترس لیزین شماره 188 در پروتئین جهش یافته موجب افزایش پایداری آن شد. نتیجه گیری: در پایداری حرارتی پروتئین جهش یافته R39K عوامل مختلفی شامل جنبش های مولکولی اسیدآمینه ها، سطح در دسترس آنها و محتوای ساختارهای دوم پایدارکننده پروتئین تاثیرگذار هستند. این جهش فشردگی جهش یافته R39K را نسبت به پروتئین وحشی کاهش می دهد، افزایش ASA مربوط به اسیدآمینه Lys188 در جهش یافته R39K نسبت به پروتئین وحشی موجب افزایش پایداری پروتئین می شود ولی کاهش میزان ساختار دوم در این جهش یافته همراه با بالاتربودن جنبش های مولکولی در اسیدآمینه Arg187 در جهت کاهش پایداری این جهش یافته عمل می کند.

اهداف: نیتریک اکسید (NO) در حفظ حالت بنیادی سلول نقش مهمی دارد و دامنه تاثیرگذاری میدان الکترومغناطیسی (EMF) برخلاف میدان الکتریکی بسیار عمیق است. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر میدان الکترومغناطیسی و نیتریک اکسید بر بیان مارکر پروتئینی تمایز عصبی و درصد زنده مانی سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی بود. مواد و روش ها: پژوهش تجربی حاضر روی سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی نژاد ویستار اجرا شد. به منظور تیمار سلول ها از دو غلظت بالا (یک میلی مولار) و پایین (10میکرومولار Deta-NO) به عنوان مولکول آزادکننده نیتریک اکسید و میدان الکترومغناطیسی با فرکانس 50هرتز استفاده و با گروه بدون تیمار (کنترل) مقایسه شد. درصد زنده زمانی سلول ها با آزمایش MTT، بیان ژن مسیر تمایز عصبی با روش RT-PCR و بیان پروتئین مارکر تمایز عصبی با ایمنوسیتوشیمی بررسی شد. داده ها با نرم افزار SPSS 13 از طریق آزمون تحلیل واریانس یک طرفه تحلیل شدند. یافته ها: بعد از 24 ساعت تیمار سلول ها با نیتریک اکسید و EMF، درصد زنده مانی سلول ها در گروه ها نسبت به گروه کنترل به صورت معنی داری کاهش یافت. بعد از 48 ساعت، EMF به تنهایی و همچنین با غلظت پایین نیتریک اکسید، کاهشی در درصد زنده مانی سلول ها ایجاد نکرد و رشد سلول ها نسبت به گروه کنترل افزایش یافت. در گروه تیمارشده با غلظت بالای نیتریک اکسید به همراه EMF، پروتئین MAP2 در سلول های بیشتری نسبت به گروه کنترل و تیمارشده با EMF بیان شد. نتیجه گیری: میدان الکترومغناطیسی به همراه غلظت بالای نیتریک اکسید از تعداد سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی می کاهد و با افزایش اندازه سلول، بیان ژن و پروتئین مارکر تمایز عصبی، تمایز آنها را به سمت سلول های شبه عصب تسهیل می کند.

اهداف: سمیت سنجی زیستی نانوذرات نقره در زیست بوم آبی و یافتن غلظت های کشنده این ماده دارای اهمیت است. هدف این پژوهش، مقایسه سمیت نانوذرات نقره شیمی و زیست تولیدی "در محیط زنده" در مدل جانوری ماهی گورخری (مرحله جنین و بالغ) بود. مواد و روش ها: مطالعه تجربی حاضر روی 30 قطعه تخم لقاح یافته و 30 قطعه ماهی گورخری بالغ اجرا و اثرات سمیت نانوذرات نقره شیمیایی و زیست تولیدی توسط عصاره آبی جلبک دریایی قهوه ای (Sargassum boveanum) در مراحل تکاملی جنین و بالغ با یک گروه شاهد و در غلظت های متوالی افزایشی بررسی شد. نرخ تلفات در زمان های 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از مجاورت، ثبت شد. داده ها با نرم افزارهای EPA Probit Analysis 1. 5 و SPSS 19 توسط آنالیز واریانس یک طرفه و پس آزمون چنددامنه دانکن تحلیل شدند. یافته ها: سمیت دو نوع نانوذره نقره در دو مرحله تکاملی با افزایش غلظت و زمان روند افزایشی داشت (05/0p<). پس از 96 ساعت، غلظت ایجادکننده LC50 در ماهی بالغ نسبت به نانوذرات نقره شیمیایی 0/788 و برای نانوذرات زیست تولیدشده 0/409میلی گرم بر لیتر بود. LC50 در مرحله تکاملی جنینی در مواجهه با نانوذرات شیمیایی 0/250 و برای زیست تولیدی 0/375میلی گرم بر لیتر بود. درصد تلفات در بالاترین غلظت (3میلی گرم در لیتر) از نانوذرات نقره در زمان های 72 و 96 ساعت در همه گروه ها به نرخ 100% تلفات رسید. نتیجه گیری: هر دو مرحله تکاملی این ماهی نسبت به سمیت هر دو نوع نانوذرات نقره حساس بوده، لکن این حساسیت در مراحل جنینی بالاتر است و نانوذرات نقره زیست تولیدی در قیاس با همتای شیمیایی آن، اندکی سمی تر است.

اهداف: دستاورد مهم تجزیه ژن های کمّی کنترل کننده صفات مورفولوژیک (QTL)، تسهیل مطالعه توارث صفات مندلی ساده است. هدف این پژوهش، مکان یابی ژن های کنترل کننده صفات مورفولوژیک در زاده های F3 جو حاصل از تلاقی ارقام بیچر×کویر بود. مواد و روش ها: در پژوهش تجربی حاضر به منظور شناسایی QTL، 103 خانواده نسل F3 جو حاصل از تلاقی ارقام بیچر×کویر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال زراعی 94-1393 در سه تکرار کشت شد. تعداد بذر جوانه زده، طول دوره پُرشدن دانه، ارتفاع بوته، طول پدانکل، وزن دانه و شاخص برداشت ارزیابی شدند. نقشه پیوستگی با نشانگرهای SSR، iPBS، IRAP و ISSR تهیه شد. QTLها با نرم افزار QGENE 4. 0 شناسایی شدند و تجزیه QTL با مکان یابی فاصله ای مرکب انجام شد. یافته ها: QTLهای شناسایی شده با نمره لود 2/007، 8/6% واریانس فنوتیپ تعداد بذر جوانه زده؛ نمره 2/22، 9/5% واریانس فنوتیپ طول دوره پُرشدن دانه؛ نمره 2/74، 1/16% واریانس ارتفاع بوته؛ نمره 2/19، 9/3% واریانس صفت طول پدانکل؛ نمره 2/04، 8/7% واریانس وزن دانه و نمره 2/38، 2/38 و 2/16 به ترتیب 10/1، 10/1 و 9/2% واریانس شاخص برداشت را توجیه نمودند. نتیجه گیری: برای صفات تعداد بذر جوانه زده، یک QTL روی کروموزوم 6 و پیوسته به نشانگر ISSR38-4، طول دوره پُرشدن دانه، یک QTL روی کروموزوم 7 در فاصله نشانگری iPBS2076-6-iPBS2085-1، برای ارتفاع بوته، یک QTL روی کروموزوم 2 در فاصله نشانگری iPBS2083-3-HVBKASI، برای طول پدانکل، یک QTL روی کروموزوم 6 و پیوسته به نشانگر ISSR38-4، برای صفت وزن دانه، یک QTL واقع بر کروموزوم 3 در فاصله نشانگری iPBS2075-5-ISSR38-7 و برای صفت شاخص برداشت، 3 QTL وجود دارد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.