زیست شناسی میکروارگانیسم ها
سال:1397 | دوره:7 | شماره:25 |تعداد مقالات:10

مقدمه: آفت کش های ارگانوفسفاته به شکل گسترده در کشاورزی استفاده و درصد زیادی از آنها به محیط زیست رها می شوند و آثار مضری بر سلامت اکوسیستم ها، حیات وحش و انسان ها می گذارند. با توجه به روند افزایش شوری در بخش کشاورزی به ویژه شوری زه آب ها و نیاز به پاکسازی و استفاده دوباره این آب ها به دلیل مشکل کم آبی، تقاضا برای روش های تیمار جدید رو به افزایش است. پاکسازی زیستی روشی کارآمد و سازگار با محیط زیست است که برای حذف این آلاینده ها استفاده می شود.مواد و روش ها: روش غنی سازی هدفمند برای جداسازی باکتری های نمک دوست با قابلیت تجزیه آفت کش ارگانوفسفاته کلرپیریفوس استفاده و سویه برتر با توجه به بیشترین رشد و تحمل پذیری در حضور آفت کش انتخاب شد. توانایی سویه منتخب در تجزیه آفت کش با تحلیل کروماتوگرافی گازی-اسپکترومتری جرمی سنجیده و شناسایی سویه به روش مولکولی انجام شد. شرایط بهینه رشدی که شرایط تجزیه بهتر را نشان دهد، با بررسی اثر فاکتورهای دما، اسیدیته، درصد نمک و غلظت کلرپیریفوس بر رشد در حضور آفت کش (تنها منبع کربن) بررسی شد.نتایج: سویه منتخب با کد CDB5 در محیط پایه معدنی و بدون محرک رشد، 25.23 درصد کلرپیریفوس را طی 10 روز تجزیه کرد. با شناسایی مولکولی مشخص شد که این سویه به باکتری نمک دوست جنس Halomonas sp. تعلق دارد. بررسی اثر فاکتورها در حضور کلرپیریفوس (تنها منبع کربن) نشان داد که سویه منتخب، بیشترین رشد را در دمای 35 درجه سانتی گراد، اسیدیته 7، نمک 10 درصد و غلظت 600 میلی گرم در لیتر کلرپیریفوس دارد.بحث و نتیجه گیری: باکتری های نمک دوست به علت سازگاری با شرایط نمکی، گزینه مناسبی برای حذف آفت کش های ارگانوفسفاته در محیط های آلوده شور هستند.

مقدمه: برخی باکتری ها با داشتن ژن merA کدکننده آنزیم کاهنده جیوه معدنی، توانایی ژنتیکی برای حذف جیوه از طریق احیای جیوه معدنی و تبدیل آن به شکل گازی و در نتیجه پاکسازی منطقه آلوده را دارند. هدف مقاله حاضر، جداسازی ژن merA از باکتری های مقاوم به جیوه و همسانه سازی آن در وکتور بیانی مناسب به منظور طراحی وکتور پایه ای برای تولید این آنزیم در باکتری و استفاده از آن برای پاکسازی محیط زیست است.مواد و روش ها: تعدادی باکتری موجود در مناطق آلوده به جیوه برای جداسازی ژن merA انتخاب شدند. واکنش زنجیره ای پلیمراز برای جداسازی و همسانه سازی ژن merA با استفاده از آغازگرهای اختصاصی روی ژنوم چهار باکتری Klebsiella pneumoniae، Pseudomonas aeruginosa، Serratia marcescens و Escherichia coli انجام شد. قطعه های تکثیری در وکتور بیانی pET21a+، همسانه سازی شدند و به روش شوک حرارتی به باکتری های مستعد E. coli TOP10 تراریزش شدند. خوشه بندی ژن کلون شده با ژن های موجود از این نوع در NCBI با استفاده از نرم افزار MEGA ویرایش 4 و بررسی های بیوانفورماتیکی برای توالی آنزیم پیش بینی شده انجام شدند.نتایج: ژن merA با طول 1686 جفت باز از باکتری های K. pneumoniae و E. coli جداسازی شد. وکتورهای نوترکیب به روش های مختلف تایید شدند و درستی کار با انجام توالی یابی تایید شد. نتایج خوشه بندی، شباهت زیاد این ژن با ژن آنزیم کاهنده جیوه معدنی K. pneumoniae و E. coli در NCBI را نشان داد.بحث و نتیجه گیری: وجود ژن merA در باکتری های سازگار به مناطق آلوده به جیوه، یکی از عوامل مقاومت است که با همسانه سازی آن در وکتور حاوی پروموتور بیانی و انتقال آن به باکتری ها، ایجاد و یا افزایش توانایی باکتری های حساس در حذف مقادیر زیاد جیوه امکان پذیر خواهد بود.

مقدمه: عفونت پس از عمل جراحی یکی از معضلات کاشت داربست های استخوانی است که به طور معمول با تجویز آنتی بیوتیک ها درمان می شود. این درمان به علت خون رسانی ضعیف به بافت استخوان با غلظت های زیاد دارو انجام و به مشکلات کبدی و کلیوی منجر می شود.مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، اثر افزودن اکسیدروی (ZnO) بر رفتار آنتی باکتریال داربست کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت-پلی لاکتیک کوگلایکولیک اسید ارزیابی شد. کامپوزیت تولیدی با پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز عنصری و طیف سنجی فروسرخ مشخصه یابی شد. دو سویه باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس (ATTC 25922) و گرم منفی اشریشیاکلی (ATTC 25923) برای آزمون آنتی باکتریال داربست تولیدی استفاده شدند.نتایج: نتایج نشان دادند که داربست کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت-پلی لاکتیک کوگلایکولیک اسید در محیط کشت باکتری ها هاله رشدنکردن ایجاد نکرد ولی اصلاح سطح داربست با اکسیدروی باعث ایجاد هاله رشدنکردن 12 و 20 میلی متری به ترتیب برای باکتری های اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس شد.بحث و نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که افزودن عامل ضد باکتریایی به داربست های کاربردی در حوزه مهندسی بافت استخوان می تواند راه حل مناسبی برای جلوگیری از رشد عفونت در محل کاشت داربست باشد.

مقدمه: سوختگی معمولی لوبیا با زانتوموناس اگزانوپودیس پتوار فازئولی یکی از مهم ترین بیماری های لوبیاست که تولید این محصول را در مناطق غربی کشور با مشکل جدی رو به رو کرده است. با توجه به خسارت شدید این بیمارگر، استفاده از عوامل بیوکنترل قارچی و باکتریایی، روش کارآمدی برای کاهش خسارت این بیماری به گیاه لوبیاست. هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر کنترل کنندگی عوامل زیستی تریکودرما هارزیانوم، تریکودرما ویرنس، باسیلوس سابتیلیس و سودوموناس فلوئروسنس در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه روی باکتری عامل سوختگی معمولی لوبیاست.مواد و روش ها: برای بررسی اثر عوامل زیستی روی باکتری زانتوموناس آکسانوپودیس پتوار فازئولی (Xap)، ابتدا درصد بازدارندگی از رشد باکتری Xap توسط عوامل بیوکنترل در شرایط آزمایشگاه بررسی شد. سپس برهم کنش این عوامل زیستی با عامل بیماری زا روی گیاه لوبیا در قالب طرح کاملا تصادفی، در 4 تکرار و با تیمارهای زیستی در شرایط گلخانه سنجیده شد. شاخص هایی نظیر وزن تر ریشه و ساقه، وزن خشک ریشه و ساقه، ارتفاع اندام های هوایی و زمینی گیاه و شدت بیماری برای بررسی قدرت کنترل کنندگی عوامل زیستی اندازه گیری شدند.نتایج: در شرایط آزمایشگاهی، قارچ تریکودرما هارزیانوم با میانگین قطر هاله بازدارنده 42 میلی متر و 56.67 درصد بازدارندگی از رشد، بیشترین اثر کنترل کنندگی را روی باکتری بیماری زا داشت. در شرایط گلخانه، باکتری سودوموناس فلوئروسنس بهتر عمل کرد و تمام شاخص های گیاهی بر اثر این تیمار، رشد معنا داری داشتند. تیمار ترکیبی سودوموناس فلوئروسنس به اضافه تریکودرما ویرنس با کاهش 79.4 درصدی نشانه های بیماری، بهترین تیمار این آزمایش بود. تیمارهای سودوموناس فلوئروسنس به اضافه تریکودرما هارزیانوم و سودوموناس فلوئروسنس به اضافه باسیلوس سابتیلیس به ترتیب با میانگین 69.6 و 55.9 درصد کاهش نشانه ها در رتبه های بعدی قرار دارند.بحث و نتیجه گیری: استفاده از عوامل زیستی موجود، بیماری سوختگی معمولی لوبیا را تا حد زیادی کاهش می دهد و روشی کارآمد و سازگار با محیط زیست است.

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

مقدمه: آلفانفتول، هیدروکربن آروماتیک دوحلقه ای، جهش زای بالقوه و ترکیبی سمی برای موجودات است. حذف کامل آلاینده ها و تولیدنشدن آلاینده های ثانویه، سهولت در اجرا و بی نیازی از ابزارها و مواد شیمیایی گران قیمت از دلایل اهمیت روش های اصلاح زیستی نسبت به فناوری های فیزیکوشیمیایی برای پاکسازی منطقه آلوده هستند.مواد و روش ها: ابتدا محیط پایه نمکی (BSM) تهیه و آلفانفتول، منبع کربن برای رشد باکتری ها، با غلظت ppm100 به آن اضافه شد. سپس، نمونه های خاک جمع آوری شده از منطقه آلوده به نفت که منبع باکتری بودند به محیط اضافه و محیط ها 6 هفته در انکوباتور گرماگذاری شدند. باکتری ها با محیط پایه نمکی آگاردار دولایه با غلظت 200ppm آلفانفتول جداسازی شدند و در مرحله بعد، کارایی جدایه ها در حذف آلفانفتول و دیگر هیدروکربن های آروماتیک با HPLC بررسی و جدایه برتر شناسایی شد.نتایج: دو جدایه N1 و N2 با توانایی مصرف آلفانفتول جداسازی و خالص شدند. با آزمون های بیوشیمیایی و بر اساس توالی ژن 16 S rRNA، جدایه N1 نسبت به جدایه N2 با حذف 80.5 درصد آلفانفتول و کارایی بیشتر در حذف دیگر هیدروکربن های آروماتیک، جدایه برتر شناسایی شد و به گونه سودوموناس پوتیدا UW4 تعلق داشت.بحث و نتیجه گیری: جدایه N1 در دمای 30 درجه سانتی گراد، اسیدیته 7 و طی 15 روز گرماگذاری، 80.5 درصد آلفانفتول با غلظت ppm100 را حذف کرد که مقدار درخور توجهی است. با توجه به نتایج، جدایه N1 درشرایط یادشده بخش گسترده ای از آلفانفتول را از محیط BSM حذف می کند و در شرایط مشابه، ممکن است بخش چشمگیری از آلفانفتول را از منطقه آلوده حذف کند.

مقدمه: بیماری های ناشی از بیماری زای فرصت طلب کاندیدا آلبیکانس به طور معمول با داروهای ضد قارچ درمان می شوند، هرچند شکست درمان به ویژه در میزبان دچار نقص ایمنی شدید محتمل است. مطالعه حاضر با هدف مقایسه میزان بیان ژن ERG11 کاندیدا آلبیکانس تیمار شده با تیموس ولگاریس به تنهایی و در ترکیب با منتا اسپیکاتا انجام شده است.مواد و روش ها: در این مطالعه مقطعی، پروفیل بیان ژن ERG11 کاندیدا آلبیکانس تیمار شده با تیموس ولگاریس به تنهایی و در ترکیب با منتا اسپیکاتا با تحلیل بر اساس حجم بررسی شد.نتایج: نتایج تحلیل پروفیل بیان ژن ERG11 در کاندیدا آلبیکانس نشان دادند که تیموس ولگاریس در ترکیب با منتا اسپیکاتا موجب کاهش بیان ژن شده است و تیمار کاندیدا آلبیکانس با تیموس ولگاریس و منتا اسپیکاتا به تنهایی به کاهش کمتری از میزان RNA ژن ERG11 منجر می شود.بحث و نتیجه گیری: داده های حاصل نشان دهنده مکانیسم مشترکی برای یافتن اهداف احتمالی، برای نمونه، در پاسخ به کاهش ارگوسترول در کاندیدا آلبیکانس تیمارشده با تیموس ولگاریس به تنهایی و در ترکیب با منتا اسپیکاتا هستند.

مقدمه: باسیلوس تورنجینسیس باکتری گرم مثبت و بی هوازی اختیاری است که طی اسپورزایی، پروتئین پاراسپورال بلوری تولید می کند. اگرچه برخی از پروتئین های یادشده توانایی حشره کشی ندارند، برخی سلول های سرطانی را در انسان و حیوان نابود می کنند. هدف مطالعه حاضر، بررسی تاثیر پاراسپورال سیتوسیدال باسیلوس تورنجینسیس بر تحریک سلول های تک هسته ای خون محیطی و توانایی تولید سایتوکاین های اینترلوکین-2 و اینترلوکین- 5 است.مواد و روش ها: توکسین باسیلوس تورنجینسیس با ویژگی ضد سرطانی جداسازی و با آنزیم پروتیناز کا تیمار شد. سلول های تک هسته ای خون محیطی کشت و با پروتئین بلوری فعال شده تیمار شدند. تولید سایتوکاین ها با دستگاه فلوسیتومتری ارزیابی شد.نتایج: در مطالعه حاضر، توکسین تحریک کننده سیستم ایمنی، کرای-1، شناسایی و باعث افزایش تولید سایتوکاین اینترلوکین-2 و توقف تحریک سایتوکاین مهاری اینترلوکین-5 شد.بحث و نتیجه گیری: با توجه به ویژگی ضد سرطانی و تحریک کنندگی سیستم ایمنی توکسین باسیلوس تورنجینسیس، با مطالعه های بیشتر روی این توکسین می توان آن را داروی ایمنوتراپی در درمان سرطان پیشنهاد کرد.

مقدمه: باکتری های حل کننده فسفر با بکارگیری سازوکارهایی به حل فسفات معدنی کمک می نمایند، در این میان بخشی از فسفر محلول را در زیتوده خود جذب می نمایند و بخش دیگر را در فاز محلول رها می سازند. مواد و روش ها: در این پژوهش به بررسی توانایی حل فسفات، 24 جدایه باکتری از جنس های ازتوباکتر، سودوموناس، ریزوبیوم، بیجرینکیا، کلبسیلا، اگروباکتریوم، آلکالیژنز، اسفینگوموناس، میکروباکتریوم، اکروموباکتر و سیتروباکتر با بهره گیری از دو کانی تری کلسیم فسفات و سنگ فسفات، در محیط کشت اسپربر مایع پرداخته شد. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. سپس فسفر روشناور، فسفر زیتوده میکروبی و همه فسفر رها شده از کانی ها انداز ه گیری گردید. نتایج: یافته ها نشان داد که جدایه ها توانایی بالاتری در انحلال فسفر از تری کلسیم فسفات در برابر سنگ فسفات دارند. با کاهش pH، اندازه فسفر حل شده افزایش (r=-0.775**) یافت و افزایش انحلال فسفر با افزایش رسانایی الکتریکی (r=0.789**) همراه بود. بالاترین اندازه فسفر در بخش روشناور در کشت جنس های سودوموناس، ازتوباکتر و اگروباکتریوم دیده شد و بالاترین اندازه فسفر زیتوده میکروبی را جدایه های اگروباکتریوم و سیتروباکتر داشتند. به هر گونه همه فسفر رها شده از کانی ها (فسفر روشناور و زیتوده) در کشت اگروباکتریوم و سیتروباکتر (به ترتیب 527.4 و 460.8 میلی گرم بر لیتر) بیشتر بود. بیشترین درصد جذب زیستی (فسفر زیتوده به فسفر افزوده شده در محیط کشت) به ترتیب در کشت جدایه های Klebsiella sp. 4A-1 (44.44 درصد) و Agrobacterium sp. 22SP-1 (42.33 درصد) و بالاترین نسبت گشایش (نسبت فسفر روشناور به همه فسفر رها شده) به ترتیب در کشت جدایه های Pseudomonas sp. 35SP-2 و Klebsiella sp. 47A1-3 به ترتیب با اندازه های 3.13 و 2.91 در کشتگاه دارای تری کلسیم فسفات به دست آمد.بحث و نتیجه گیری: در بیشتر پژوهش ها، بخش فسفر رها شده بررسی می شود و فسفر زیتوده باکتری که دوباره می تواند در دسترس قرار گیرد، چشم پوشی می شود. نتایج این تحقیق نشان داد که بخش عمده فسفر در زیتوده میکروبی قرار دارد.

مقدمه: گلوتامیک اسید یکی از مهم ترین آمینواسیدها از نظر کاربردهای صنعتی و تجاری است و تولید میکروبی آن از برخی باکتری ها گزارش شده است. با توجه به نقش باکتری های پروبیوتیک در ارتقای سلامتی انسان و تقاضای روزافزون کاربرد آنها در صنایع غذایی، در پژوهش حاضر تولید آمینواسیدهای گلوتامیک اسید و فولیک اسید با استفاده از باکتری های پروبیوتیک (بیفیدوباکتریوم، بیفیدوباکتریوم بیفیدوم و اسپرولاکتوباسیلوس) بررسی شد.مواد و روش ها: چند محیط اختصاصی و محیط MRS آگار برای کشت سویه های پروبیوتیک مدنظر استفاده شدند. گلوتامیک اسید موجود در ریزموجودات با کروماتوگرافی لایه نازک بررسی و میزان فولیک اسید با کیت فولات اندازه گیری شد. هر کدام از باکتری ها نیز از نظر کمی و کیفی با دستگاه کروماتوگرافی مایع با فشار زیاد اندازه گیری شدند.نتایج: تولید گلوتامیک اسید در باکتری های پروبیوتیک مطالعه شده بر اساس باندهای حاصل از کروماتوگرافی لایه نازک و نتایج کروماتوگرافی مایع با فشار زیاد تایید شد. همچنین، فولیک اسید در سه باکتری مطالعه شده تولید شد. میزان فولات در باکتری بیفیدوباکتریوم، 315 میلی گرم/میلی لیتر اندازه گیری شد که از دو باکتری دیگر بیشتر بود.بحث و نتیجه گیری: در پژوهش حاضر، برای نخستین بار تولید میکروبی گلوتامیک اسید و فولات از پروبیوتیک های مطالعه شده گزارش شد. این باکتری های سودمند منبع مناسبی برای تولید انبوه ترکیبات ارزشمند یادشده هستند و باید بهینه سازی و استفاده شوند.