زیست شناسی میکروبی
سال:1398 | دوره:8 | شماره:29 |تعداد مقالات:7

مقدمه: بحران انرژی به علت مصرف روزافزون سوخت های فسیلی موضوع بسیار مهمی است؛ ازاین رو، منابع انرژی جایگزین دارای اهمیت فوق العاده ای هستند. از میان منابع انرژی تجدیدپذیر، فناوری پیل های سوختی میکروبی رسوبی بسیار مهم است؛ در این پیل ها با عملکرد کاتالیزوری باکتری های مناسب (اگزوالکتروژن[i]) انرژی شیمیایی مواد آلی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. مواد و روش ها: در مطالعه ی حاضر، از ظروف شیشه ای یک لیتری به عنوان راکتور استفاده شد. نصف ظرف با لجن دریاچه ی ارومیه (بخش آندی) و بخش بالایی ظرف با آب دریاچه ی ارومیه (بخش کاتدی) تعبیه شد. صفحه های گرافیتی با مساحت سطح کاربردی 4×4 سانتی مترمربع (الکترود انتخابی) به سیم های مسی اتصال یافتند و دو بخش متأثر از مقاومت بیرونی 2/2 کیلواهم به هم متصل شدند. عملکرد الکتروشیمیایی پیل های سوختی با استفاده از ولت متر دیجیتالی ارزیابی شد. تأثیر متیل رد (واسطه ی انتقال الکترون) و لاکتات (منبع ساده ی کربنی) پس از تعیین غلظت بهینه در سه بازه ی 15 روزه بررسی شد. نتایج: نتایج نشان دادند عملکرد الکتروشیمیایی پیل سوختی میکروبی رسوبی دارای متیل رد با دانسیته ی توان[ii] 54/7 میلی وات بر متر مربع سطح کاربردی الکترود آندی اختلاف معناداری با پیل سوختی بدون واسطه با دانسیته ی توان 46/0 میلی وات بر متر مربع دارد. در مقابل، پیل حاوی متیل رد و لاکتات دانسیته ی توان 41/1± 44/4 میلی وات بر متر مربع را نشان داد. بحث و نتیجه گیری: کنسرسیوم میکروبی رسوبات الکترون های تولیدشده از تجزیه ی منابع آلی را به طور مستقیم در قالب تشکیل بیوفیلم روی الکترود آندی و یا به کمک واسطه های سنتتیک به الکترود آندی منتقل می کنند. نتایج نشان دادند افزودن واسطه ی سنتتیک خارجی متیل رد باعث افزایش عملکرد الکتروشیمیایی پیل سوختی می شود. انتظار می رفت پیل سوختی عملکرد بهتری در حضور منبع کربن خارجی و متیل رد داشته باشد، اما پیل سوختی در نبود لاکتات عملکرد بهتری نشان داد.

مقدمه: باتوجه به نگرانی روزافزون مقاومت عفونت های میکروبی به آنتی بیوتیک ها و کاهش اثر پپتید (AMP)نایسین به علت افزایش مقاومت سویه های باکتریایی، پژوهش های گسترده ای طی سال های اخیر با محوریت نانوفناوری انجام شده است. هدف پژوهش حاضر، بررسی آثار سینرژیستی نانوذرات نقرة متصل به نایسین روی ژنوم باکتری اشریشیا کلی (مدلی از باکتری های گرم منفی) است. مواد و روش ها: پس از کشت باکتری در محیط مایع NutrientBroth، تیمار با غلظت های50، 75، 100 و 125 میکروگرم بر میلی لیتر نانو ذرات نقره، غلظت های 25، 50، 75، 100، 150 و 200 میکروگرم بر میلی لیتر نایسین و غلظت های 30، 50 و 75 میکروگرم بر میلی لیتر نانوذرات نقرة متصل به نایسین انجام شد. پس از خواندن جذب نوری در طول موج 600 نانومتر، DNA نمونه های شاهد و تیمارشده با غلظت های 50 و 75 میکروگرم بر میلی لیتر نانوذرات نقره، نایسین، نانوذرات نقرة متصل به نایسین استخراج و از RAPD-PCR برای بررسی اثر ژنومی استفاده شد. نتایج RAPD-PCR با نرم افزار NTSYS-PC بر مبنای ضریب Dice برای محاسبة ماتریکس تشابه و UPGMA تجزیه و تحلیل شد. نتایج: نتایجنشان دادند اثر مهارکنندگی رشد نانوذرات نقرة متصل به نایسین بیشتر از کاربرد انفرادی نایسین و نانوذرات نقره و اثر ژنومی اتصالات یادشده نسبت به نایسین و نانوذرات نقره به ترتیب بیشتر و کمتر است؛ بنابراین نانوذرات یادشده و نایسین به طور متصل باهم اثر سینرژیستی روی ژنوم باکتری ندارند. بحث و نتیجه گیری: امکان استفاده از نانوذرات نقره در حالت متصل به نایسین به عنوان مادة ضدباکتری مناسب و قوی با کمترین اثر ژنومی و جهش زایی وجود دارد.

مقدمه: امروزه تغییرات اقلیمی و کاربرد گسترده ی حشره کش های شیمیایی ظهور گونه های مقاوم پشه ی آنوفل و مخاطرات زیست محیطی فراوانی را در پی داشته است؛ ازاین رو، ارائه ی راهکارهای جایگزین ازجمله روش های کنترل زیستی چشم انداز روشنی برای مبارزه با این مخاطرات فراهم کرده است و در این میان، به باکتری های دارای قابلیت پشه کشی به ویژه Bacillus thuringiensisو پروتئین های اشتقاق یافته از آن نظیر پروتئین های سمی Cry توجه ویژه شده است؛ هرچند به بررسی ویژگی های ساختاری و عملکردی این سموم که در پژوهش حاضر با بررسی های in silico هدف گذاری شده چندان توجه نشده است. مواد و روش ها: توالی پروتئینی Cry4، Cry11، Cry19، Cry24 و Cry 39از پایگاه داده NCBI دریافت و پایش ویژگی های ساختاری، عملکردی، فیزیکوشیمیایی، توپولوژیکی، ساختارهای ثانویه و الگو سازی سه بعدی آنها با برنامه هایی نظیر Interproscan، Protparam، TMHMM، Psipredو Modeller 9. 15 انجام شد و درنهایت با تعیین گیرنده های مرتبط قابلیت عملکردی آنها با داکینگ مولکولی با نرم افزار Patchdock سنجیده شد. نتایج: نتایج ویژگی های متنوع فیزیکوشیمیایی، غیرترشحی و تجمعی بودن سموم را نشان دادند. پایش عملکردی به ردیابی دمین هایی با عملکرد مشابه با سایر اعضای پروتئین های خانواده ی Cry منجر شد. پیش بینی ساختار ثانویه وجود مارپیچ ها و صفحات را طبق الگوی توزیع مشابه با یکدیگر نشان داد؛ همچنین طراحی و ارزیابی کیفیت ساختار در تمام پروتئین های سمی در حد مطلوب حاصل شد و ارزیابی میل اتصالی مبین اتصال تمام پروتئین های Cry به گیرنده های مربوطه و اتصال قوی تر Cry11 و Cry24 به بیشتر گیرنده ها بود. بحث و نتیجه گیری: نتایج پژوهش حاضر ضمن فراهم آوری داده های عملکردی مرتبط با سموم پروتئینی Cry، الگوی عملی استفاده ی بهینه از آنها مبتنی بر تولید سموم توانا بر اساس طراحی پروتئین های چندعملکردی در راستای کنترل زیستی پشه های مالاریا را فراهم کرد.

مقدمه: آلودگی خاک به فلزهای سنگین سرب و روی پیرامون کانسارهای این فلزها باعث دگرگونی ساختار، پیچیدگی، گوناگونی و کارکرد ریزجانداران خاک مانند باکتری ها می شود. مواد و روش ها: برای بررسی پیامد آلودگی معدن سرب و روی باما در اصفهان بر گوناگونی ریزجانداران خاک های پیرامون خود از روش نشانگر مولکولی موسوم به انگشت نگاری PCR-DGGE بهره گیری شد. 9 نمونه از خاک های معدن باما با میزان آلودگی های کم تا زیاد برداشت شدند و پس از استخراج DNA هریک از خاک ها، ناحیه ی 468 جفت بازی درون ژن 16SrRNA با PCR تکثیر شد. سپس الکتروفورز DGGE انجام شد و اثر انگشت های باکتریایی روی ژل به دست آمدند و برای برآورد گوناگونی ریزجانداران بهره برداری شدند. همچنین با اندازه گیری تنفس پایه (BR) و برانگیخته ی (SIR) خاک و محاسبه ی بهره ی متابولیک، تغییرات کارکرد ریزجانداران خاک بررسی شد. نتایج: پیچیدگی و گوناگونی باکتری های خاک با افزایش مقدار در دسترس فلزهای سنگین سرب و روی کاهش می یابد و ساختار و گوناگونی آنها دگرگون می شود. فراوانی نسبی باکتری های پایدارتر با افزایش آلودگی خاک به فلزهای یادشده افزایش می یابد. آلودگی خاک کارکرد باکتری ها را کاهش می دهد؛ به طوری که تنفس برانگیخته ی خاک کاهش می یابد. تنفس برانگیخته و بهره ی متابولیک پاسخ نمایان تری به آلودگی خاک می دهند و برای سنجش چگونگی خاک بهتر از تنفس پایه هستند. بحث و نتیجه گیری: اگرچه گوناگونی باکتریایی با افزایش آلودگی کاهش معناداری نشان می دهد در خاک های بسیار آلوده شاهد گوناگونی به نسبت زیادی هستیم و علت آن احتمالاً مدت زمان زیاد آلودگی خاک است؛ زیرا فرصت کافی برای باکتری ها وجود داشته است تا به این آلودگی سازگار شوند و باکتری های پایدار در خاک های آلوده تکثیر شوند. این توانایی سازگاری باکتری ها و کارکردهای مهم بوم شناختی که در تنش فلزهای سنگین ایفای نقش می کنند بسیار ارزشمند هستند و انجام پژوهش های بیشتر درباره ی آنها را پیشنهاد می کنند.

مقدمه: مایکوپلاسما ژنیتالیوم از باکتری های بیماری زای واژن محسوب می شود که استفاده از روش های سنتی میکروبی برای تشخیص آن دقت کمی دارد. هدف مطالعه ی حاضر شناسایی و تعیین فراوانی این باکتری در زنان مبتلا به عفونت واژینال و مقایسه ی آن با افراد سالم به روش واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR)و کشت است. مواد و روش ها: شرکت کنندگان شامل 150 فرد مبتلا به عفونت واژن و 45 فرد سالم (بدون هیچ گونه عفونت واژینال) مراجعه کننده به بیمارستان امام زمان در رباط کریم طی اردیبهشت تا آبان سال 1392 بودند. به منظور بررسی و شناسایی نمونه های آلوده به مایکوپلاسما ژنیتالیوم از دو روش کشت و واکنش زنجیره ای پلیمراز استفاده شد. سپس میزان حساسیت و ویژگی هریک از روش های یادشده محاسبه شد. داده ها با نرم افزار SPSS نسخه ی 19 بررسی شدند و مقادیر P کمتر از 05/0 معنادار تلقی شد. نتایج: نتایج نشان می دهند از میان 150 نمونه ی عفونی، 107 نمونه (8/71 درصد) در روش PCR و فقط 73 نمونه (3/49 درصد) در روش کشت مثبت گزارش شدند. میزان حساسیت برای PCR 71 درصد و برای روش کشت 49 درصد بود. در گروه افراد سالم، 100 درصد نمونه های کشت شده منفی بودند که بیان کننده ی ویژگی اختصاصی (Specificity) 100 درصدی این روش است؛ درحالی که ویژگی اختصاصی بودن محاسبه شده در روش PCR 90 درصد است. بحث و نتیجه گیری: یافته های پژوهش حاضر حساسیت بیشتر روش PCR در مقایسه با روش کشت برای شناسایی مایکوپلاسما ژنیتالیوم و ارتباط قوی بین ابتلا به واژینوز باکتریایی و حضور این باکتری را نشان می دهند.

مقدمه: بتن، یکی از بهترین و کاربردی ترین مصالح ساختمانی در انواع سازه ها، امروزه استفاده ی فراگیری یافته است. نفوذپذیری بتن عاملی است که پایایی بتن را کاهش می دهد و از عمر مفید سازه ی بتنی می کاهد. هدف پژوهش حاضر، یافتن باکتری هایی با توانمندی ترمیم سطح بتن به منظور کاهش نفوذپذیری آن است. مواد و روش ها: باکتری های جدا شده از خاک های قلیایی شمال و مرکز ایران ازنظر توان تولید آنزیم اوره آز و رسوب کلسیم کربنات غربال گری اولیه و ثانویه شدند. جدایه های منتخب در محیط مایع مخصوص تولید رسوب کلسیم کربنات کشت شدند و میزان رشد و تولید محصول آنها با یکدیگر مقایسه شد. کلسیم کربنات تولیدی جدایه ی برتر با مشخصه یابی XRD تأیید شد. توانمندی جدایه ی برتر در ترمیم خلل وفرج سطحی بتن و کاهش نفوذپذیری آن با میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی شد. نتایج: پس از انجام غربال گری اولیه و ثانویه مشخص شد جدایه ی Bacillus sp. UTMC 2623 بیشترین مقدار رسوب کلسیم کربنات (5/8 گرم در لیتر در مدت سه) را تولید می کند. مشخصه یابی XRD این جدایه وجود بلور کلسیم کربنات را در رسوب خشک شده ی باکتری تأیید کرد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند باکتری در کنار منبع کلسیمی بهترین پوشش را بر سطح بتن ایجاد می کند. بحث و نتیجه گیری: پژوهش حاضر گزارشی از عملکرد ترمیمی باکتری Bacillus sp. UTMC 2623است که در یافتن سایر ریزموجودات بومی ترمیم کننده ی سطح بتن استفاده می شود.

مقدمه: پروتئازهای ﮔ ﺮ ﻣ ﺎ دوﺳ ﺖ در صنایع مختلف ازجمله شوینده، دارویی، غذایی و. . . استفاده می شوند و ریزموجودات ﮔ ﺮ ﻣ ﺎ دوﺳ ﺖ ازﺟ ﻤ ﻠ ﻪ ﺑ ﺎ ﮐ ﺘ ﺮ یﻫ ﺎ آﻧ ﺰ ﯾ ﻢ ﻫ ﺎ ی یادشده را ﺗ ﻮ ﻟ ﯿ ﺪ ﻣ ﯽ کنند. مواد و روش ها: نمونه گیری از چشمه ی آب گرم دهلران واقع در استان ایلام در غرب ایران به منظور یافتن باکتری های جدید تولید کننده ی پروتئاز انجام شد. اثر اسیدیته، دما و درنهایت زمان گرماگذاری بر تولید آنزیم پروتئاز بررسی و سنجیده شد. واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) برای شناسایی مولکولی سویه ی مدنظر انجام شد. آنزیم پروتئاز با کروماتوگرافی تعویض آنیونی DEAE-Sephrose خالص سازی شد و وزن مولکولی آن به روش SDS-PAGE تخمین زده شد. فعالیت و پایداری آنزیم در گستره های دما و اسیدیته بررسی شد. نتایج: از میان سویه های جداسازی شده، باکتری باسیلوس DEM07 (ثبت شده در بانک جهانی ژن با شماره دسترسیKY392988) با بیشترین قطر هاله ی پروتئازی برای تولید آلکالین پروتئاز گرمادوست انتخاب شد. حداکثر تولید آنزیم آلکالین پروتئاز در دمای 50 درجه ی سانتی گراد، اسیدیته ی 7 و پس از 48 ساعت کشت مشاهده شد. آنزیم پروتئاز با استفاده از کروماتوگرافی تعویض آنیونی خالص سازی شد و وزن مولکولی آن پس از خالص سازی حدود 5/27 کیلودالتون تخمین زده شد. آنزیم در محدوده ی دمایی 30 تا 55 درجه ی سانتی گراد فعال و پایدار بود و دمای بهینه ی فعالیت آن در 50 درجه ی سانتی گراد مشاهده شد. گستره ی اسیدیته برای فعالیت و پایداری آنزیم 4 تا 11 بود و فعالیت بهینه ی آنزیم در اسیدیته ی 10 مشاهده شد. بحث و نتیجه گیری: آنزیم پروتئاز خالص شده از باسیلوس DEM07 در مطالعه ی حاضر پروتئاز قلیادوست مقاوم به حرارت است. ایجاد شرایط بهینه برای دستیابی به تولید زیاد آلکالین پروتئاز مقاوم به حرارت پیشنهاد می کند این آﻧ ﺰ ﯾ ﻢ قابلیت زﯾ ﺎ دی ﺑ ﺮ ای اﺳ ﺘ ﻔ ﺎ ده در صنایع مختلف دارد.