پژوهش های سلولی و مولکولی
سال:1394 | دوره:28 | شماره:1 |تعداد مقالات:14

NSLTP (nonspecific lipid transfer protein) ها پروتئینهای گیاهی هستند که بر اساس وزن مولکولی به دو گروه nsLTP1 و nsLTP2 تقسیم بندی می شوند. این پروتئینها بسیار مقاوم هستند و علاوه بر پتانسیل حمل داروها می توانند آنها را در برابر اکسیداسیون یا تجزیه شدن محافظت کنند. nsLTP2 برنج پروتئینی است که به دلیل توانایی ذاتی عبور از غشا و اتصال به ترکیبات استروئیدی (از جمله برخی ترکیبات داروئی) پتانسیل استفاده در سیستمهای تحویل دارو را دارد. در این تحقیق با هدف افزایش خاصیت فلورسانس در ژن(Oriza sativa) Iranian rice nsltp2 ، جهشهای هدایت یافته مکانی ایجاد گردید. برای ایجاد جهش از تکنیک (splicing by overlap extension-polymerase chain reaction) SOE-PCR در تبدیل اسیدآمینه تیروزین 45 به تریپتوفان (Y45W) ژن nsLTP2 استفاده شد. مطالعات انجام شده بر روی سایر ګونه های این پروتئین حاکی از افزایش خاصیت فلورسانس در اثر ایجاد این نوع جهش است. در مرحله بعد با تکثیر قطعات جهش یافته و تایید جهش ایجاد شده توسط توالی یابی، محصول جهش یافته در وکتور pET32-a کلون و پس از بیان در سویه بیانی BL21 (DE3) pLYSs، پروتئین تغییر یافته حاوی His-tag، تخلیص و وجود این پروتئین با استفاده از وسترن بلات تایید گردید. امید می رود از این پروتئین بتوان به عنوان یک انتقال دهنده داروئی به خصوص داروهای درمان سرطان استفاده شود.

سربرال ایشمیا یکی از بیماریهای کشنده مربوط به سلولهای مغزی می باشد که در اثر کاهش جریان خون به مغز به صورت جزئی یا کلی اتفاق می افتد. این عارضه در اثر ضربه مغزی پیدا شده و موجب خونریزی و انسداد عروق مغزی و بروز التهاب در مغز شود. که پیشرفت این التهابها کشنده خواهد بود. پروتئین HMGB1 به عنوان یک مولکول سیگنال خارج سلولی در مسیر وقوع این بیماری از سلولهای مبتلا به کمبود اکسیژن و سلولهای ایمنی آزاد می گردد و به عنوان فاکتور تشدید التهاب، مسیر ترشح سیتوکین ها را به راه می اندازد. تاکنون تلاشهای متعددی به منظور مهار اثر HMGB1 که در واقع مهمترین عامل تشدید التهاب و مرگ و میر در اثر بروز سربرال ایشمیا به شمار می آید، انجام شده است. سه داروی مهم که برای مهار اثر این پروتئین در مسیر فیزیولوژیک بیماری مورد بررسی قرار گرفته اند، Tricin 7-Glucoside، Tanshinone A و Rosamirinic Aci می باشند. فایلهای سه بعدی ساختارهای شیمیایی این سه دارو استخراج شد و برهمکنش آنها با پرتئین HMGB1 و دو پروتئین TLR2 و TLR4 که گیرنده ها و انتقال دهنده های سیگنال در جریان بیماری می باشند، بررسی شدند. مطالعات با استفاده از نرم افزار بررسی برهمکنش پروتئین/لیگاند Molegro Virtual Docker و نرم افزار تخصصی طراحی مدلهای دارویی LigandScout مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که داروی Tricin 7-Glucoside بهترین برهمکنش را با دو پروتئین HMGB1 و TLR2 داشت. و داروی Tanshinone A بهترین برهمکنش را با پروتئین TLR4 برقرار کرده بود.

شالیزارهای برنج به دلیل ایجاد همزمان شرایط کم اکسیژن و هوازی و گوناگونی سوبسترا، زیستگاهها و مراتب اکولوژیک متنوع و متعددی را برای میکروارگانیسم های مولد آنزیم از جمله باکتریها، مخمرها و قارچهای ریسه دار فراهم می آورد. در این پژوهش، مجموعه ای از 46 جدایه مخمر، طی نمونه برداری از شالیزار و پس از غنی سازی و کشت در محیط YPG آگار حاوی آنتی بیوتیک جدا شدند. اغلب جدایه ها مولد آنزیمهای استراز و نوکلئاز بودند. دو جدایه SA006 و SA044 از نظر حضور آنزیمهای مختلف و همچنین برون ریز بودن برخی از آنها به روش چاهک پلیت مورد بررسی قرار گرفتند. تولید آنزیمهای ترشحی آمیلاز، پروتئاز، نوکلئاز و لیپاز در یک یا هر دو سویه نشان داده شد ولی توانایی تولید آنزیمهای کراتیناز، سلولاز، فیتاز، زایلاناز، کیتیناز و پکتیناز در هیچ یک از دو سویه دیده نشد. دو جدایه SA006 و SA044 به ترتیب به گونه های Pseudozyma antarctica و Pseudozyma aphidis تعلق داشتند.

آسپرژیلوس فلاووس از جمله قارچهایی است که آلودگی وسیعی بر روی مواد غذایی ایجاد می کند. در این مطالعه، فعالیت ضد قارچی عصاره های مختلف گیاه آلوئه ورا بر رشد و میزان آفلاتوکسین تولیدی آسپرژیلوس فلاووس و همچنین تاثیر این عصاره ها بر الگوی پروتئینهای خارج سلولی این قارچ مورد بررسی قرار گرفت. حلال مختلف استن، اتانول، آب، متانول، کلروفرم و اتیل اتر برای استخراج عصاره از برگهای گیاه آلوئه ورا استفاده گردید. فعالیت ضد قارچی عصاره ها به روش Agar Plate Diffusion Plate انجام گرفت. هر کدام از عصاره ها در غلظتهای 0، 2، 20، 200 و 2000 میکرو لیتر بر 20 میلی لیتر محیط کشت، آزمایش شدند. بعد از بررسی، از عصاره استنی آلوئه ورا، به منظور ارزیابی و تاثیر عصاره بر میزان تولید آفلاتوکسین B1 و الگوی پروتئینهای خارج سلولی تولیدی توسط قارچ آسپرژیلوس فلاووس به ترتیب HPLC و SDS-PAGE انجام گرفت. بیشترین فعالیت ضد قارچی در عصاره استن در غلظت 2000 میکرو لیتر، دیده شد. با توجه به نتایج HPLC میزان مهار تولید آفلاتوکسین در غلظت 2000 میکرو لیتر، 40.94 درصد و در غلظت 2 میکرو لیتر، 18.14 درصد گزارش شد. نتایج SDS-PAGE نشان داد که با کاهش رشد قارچی، میزان تولید پروتئینها نیز کاهش یافته است. از این مطالعه می توان نتیجه گرفت که، عصاره استنی آلوئه ورا می تواند به عنوان عامل ضد قارچی موثر تری بر مهار رشد آسپرژیلوس فلاووس نسبت به حلالهای دیگر باشد.

بار، ممان دوقطبی و مقادیر ویژه ممان چهارقطبی بعنوان خواص فیزیکوشیمیایی برای پیشگویی عملکرد اتصال پروتئینها به ریبونوکلئیک اسید در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند. از روش ساده و کارآی لوژستیک رگرسیون برای انجام عمل پیشگویی استفاده شد. در معادله لوجیت حاصل، پارامتر بار بیشترین ضریب (19.19) و بیشترین تاثیر را در پیشگویی داشت و بعد از آن پارامتر ممان دوقطبی اهمیت داشت. روش لوژستیک رگرسیون به صورت Jackknife بر روی 2601 پروتئین (160 پروتئین متصل شونده به ریبونوکلئیک اسید و 2441 پروتئین غیر متصل شونده به ریبونوکلئیک اسید) آموزش داده شد. مقدار پارامتر ارزیابی مساحت زیر منحنیROC (AUC) مدل نهایی، 83 درصد به دست آمد که در قیاس با روش شبکه عصبی به کار رفته برای پیشگویی خیلی بیشتر می باشد. مقادیر پارامترهای دقت، صحت و معیار F نیز به ترتیب 94، 59 و 46 درصد به دست آمدند که همگی بیشتر از مقادیر حاصل از روش شبکه عصبی می باشند. در نتیجه، در این تحقیق نشان داده شد که به کمک روش ساده، سریع و دقیق لوژستیک رگرسیون، پروتئینهای متصل شونده به ریبونوکلئیک اسید می توانند به خوبی از پروتئینهای غیر متصل شونده به ریبونوکلئیک اسید (به کمک تعداد اندک خواص پیشگوی فیزیکوشیمیایی) متمایز شوند.

لاکازها به دلیل توانایی اکسیداسیون طیف گسترده ای از ترکیبات فنولی کاربردهای بیوتکنولوژیکی گوناگونی دارند. در این مطالعه سویه بومی QZA2 که از خاکهای ایران جدا شده است مورد استفاده قرار گرفت. این سویه بر اساس توالی 16 SrRNA بیش ترین شباهت به باکتری باسیلوس آنتراسیس سویه ATCC 14578 بود. ژن کد کننده آنزیم لاکاز از سویه QZA2 به وسیله پرایمرهای کلونینگ تکثیر شد و سپس محصول PCR در ناقل بیانی (pET21a) کلون شد و آنالیز توالی انجام گرفت. این ژن سپس در باکتری اشریشیا کلی سویه (DE3)BL21  تحت کنترل فاژ T7 بیان شد. ژن مولتی کوپر اکسیداز در سویه QZA2 یک قالب باز خواندن دارد که دارای 1656 نوکلئوتید بوده و 551 اسید آمینه را کد می کند و شامل 4 دمین غنی از هیستیدین متصل شونده به مس بود. توالی آمینواسیدی مولتی کوپراکسیداز سویه QZA2 دارای 16 درصد همسانی به توالی آمینو اسیدی پروتئین CotA در باکتری باسیلوس سوبتیلیس و 57 درصد شباهت را به توالی مولتی کوپر اکسیداز باکتری باسیلوس هالودورانس نشان داد. بیان تحت شرایط میکروآئروفیلیک به منظور دست یابی به مقادیر بیشتر پروتئین محلول انجام گرفت. بیان آنزیم با استفاده از سوبسترای معمول لاکاز ABTS سنجیده شد.

غیرحساس شدن آنزیم استیل کولین استراز به ترکیبات فسفره آلی در کنه دو لکه ای T. urticae، نقش اساسی در مقاومت به این ترکیبات دارد. در این مطالعه، ویژگیهای بیوشیمیایی و سم شناسی این آنزیم در کنه های مقاوم و حساس به کلرپایریفوس مورد بررسی قرار گرفت. کنه های مورد مطالعه از اصفهان (ISR)، یزد (Yz) و رشت (GUS2) جمع آوری و براساس ژن کد کننده آنزیم سیتوکروم اکسیداز I (COI) میتوکندریایی شناسایی شدند. آزمونهای زیست سنجی نشان داده بود که نسبت مقاومت به کلرپایریفوس در جمعیتهای ISR و Yz در مقایسه با جمعیت GUS2 به ترتیب 176.9 و 9.78 می باشد. تعیین فعالیت ویژه AChE با استفاده از سوبستراهای مخثلف نشان داد که جمعیت مقاوم دارای بیشترین و جمعیت حساس دارای کمترین فعالیت ویژه آنزیمی است، همچنین تغییر در تحرک الکتروفورزی استیل کولین استراز ISR و شدت بیشتر باند مربوطه در حضور کلرپایریفوس اکسان در این جمعیت، وجود تغییر در این آنزیم را تایید کرد. در ادامه، اثر بازدارندگی 11 آفت کش فسفره آلی و کاربامات به منظور تایید نقش این آنزیم در مقاومت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از این بود که IC50 مهارکننده ها در AChE جمعیت مقاوم و نیمه مقاوم به ترتیب از جمعیت حساس بالاتر می باشد. در نتیجه نتایج نشان می دهد که تغییراتی در مکان هدف این آنزیم و یا در اطراف آن ایجاد شده که موجب تحرک الکتروفورزی متفاوت، تمایل کمتر آنزیم به سوبسترا و به تبع آن حساسیت کمتر به آفت کشهای فوق که به صورت رقابتی با سوبسترا عمل می کنند، شده است.

بیماریهای لثه به دلیل مجموعه ای از شرایطی ایجاد می گردد که موجب التهاب لثه و دیگر ساختارهای نگهدارنده دندان می شود. هدف این مطالعه بررسی خاصیت ضد باکتریایی لاکتوباسیلوس های بومی با خصوصیات پروبیوتیک بر روی باکتری بیماری زای شاخص در بیماریهای التهاب لثه، Aggregatibacter actinomycetemcomitans می باشد. از میان 40 سویه لاکتوباسیلوس جداسازی شده از نمونه های گرفته شده ازدهان افراد سالم و بیمار، سویه منتخب با بالاترین خاصیت ضد باکتریایی انتخاب، با استفاده از تستهای بیوشیمیایی و مولکولی (16S rRNA) تعیین هویت و تحت عنوان لاکتو باسیلوس سالیواریوس NK02 نامگذاری گردید. در ادامه خصوصیات پروبیوتیکی باکتری منتخب مورد مطالعه دقیق قرار گرفت. بررسی خصوصیات پروبیوتیکی باکتری مذکور نشان داد که لاکتو باسیلوس جداشده به میزان 92.34 درصد به لیزوریم مقاوم بوده و توانایی رشد در حضور نمکهای صفراوی به میزان 79.23 درصد را دارا می باشد. درصد زنده ماندن جدایه منتخب در شرایط شبیه سازی شده شیره معده قابل توجه بود. پس از 90 دقیقه میزان بقای جدایه مورد نظر 7 logs CFU ml-1، تعیین گردید. لاکتوباسیلوس جداشده به اکثر آنتی بیوتیکها حساس بوده و خاصیت ضد باکتریایی قابل توجه ای علیه تعدادی از باکتریهای بیماری زای مورد استفاده در این مطالعه نشان داد. حداقل غلظت مهاری (MIC) و حداقل غلظت باکتریسیدال (MBC) سویه 02KN برعلیه Aggregatibacter actinomycetemcomitans معادل MIC: 512AUml-1، MBC: 1250 AUml-1 تعیین گردید که در مقایسه با سایر لاکتوباسیلوس های جداسازی شده قابل توجه بود. سویه NK02 به عنوان کاندید مناسبی برای درمان بیماریهای لثه و پس از آزمایشات تائیدی بیشتر در آینده می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

اسپیرولینا پلاتنسیس ریز جلبک میکروسکوپی رشته ای است که کاربردهای زیادی به عنوان غذا و داروی انسان و حیوانات دارد. این ریزجلبک غنی از پروتئین، ویتامین، اسیدهای چرب ضروری است و در دنیا به صورت تجاری تولید و در فروشگاههای مختلف به عنوان مکمل غذایی و دارویی به فروش می رسد. در این مقاله پس از کشت انبوه اسپیرولینا Arthrospira platensis در محیط گلخانه و رسیدن اسپیرولینا به حداکثر رشد، برداشت از محیط کشت انجام شد و نمونه های برداشت شده در دمای محیط خشک شدند. سپس پودر اسپیرولینا و نمونه تازه اسپیرولینا برای شمارش کلیفرمها در محیط کشت ژلوز خوندار مطابق روشهای استاندارد کشت داده شد. میزان کلیفرمهای شمارش شده در پودر اسپیرولینا کمتر ار نمونه تازه بود. مطابق با استاندارهای غذایی میزان کلیفرمها در پودر اسپیرولینا مناسب برای تغذیه انسانی نبوده ولی برای غذای دام، طیور و آبزیان بلا مانع بود.

ایران به عنوان یکی از مراکز اولیه پیدایش گلرنگ شناخته شده است. بنابراین تشخیص تنوع ژنوتیپهای گلرنگ برای نگهداری منابع ژنتیکی و کاربرد علمی و عملی این مواد در برنامه های به نژادی برای اصلاحگران می تواند مفید باشد. این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 24 ژنوتیپ گلرنگ از ژرم پلاسم بین المللی، توده های بومی ایران و گلرنگ وحشی با استفاده از صفات مورفولوژیکی و نشانگر مولکولی RAPD انجام شد. نتایج نشان داد که تنوع بالایی برای صفات مورفولوژیک در ژنوتیپهای گلرنگ مود بررسی وجود دارد که می توان از این تنوع برای برنامه های اصلاحی گلرنگ جهت افزایش عملکرد دانه به نحو شایسته استفاده کرد. در بررسی توسط 11 نشانگر مولکولی RAPD از میان 142 باند تکثیر یافته، تعداد 84 باند، چندشکلی نشان دادند (57.7 درصد). نتایج حاصل از تجزیه کلاستر نشانگر مولکولی نشان داد که این نشانگر قادر به تشخیص ژنوتیپها از یکدیکر است. توده های ایرانی در اکثر گروهها حضور داشتند که این امر دلیل بر تنوع بالا در توده های بومی ایران و همچنین کاندید بودن این منطقه به عنوان یکی از خاستگاههای اصلی برای ژرم پلاسم گلرنگ است. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده توام از نشانگرهای مورفولوژیک و مولکولی جهت برنامه های اصلاحی گلرنگ به خصوص انتخاب والدین جهت تلاقی مفید می باشد و نشانگر مولکولی RAPD کارایی لازم را برای مطالعه تنوع ژنتیکی و مدیریت ژرم پلاسم گلرنگ دارد. همچنین توصیه می شود از توده های بومی گلرنگ زراعی و وحشی ایران به عنوان یک منبع غنی ژنتیکی در برنامه های به نژادی گلرنگ استفاده شود.

در این مطالعه، عصاره خام قارچ 1103- Trichoderma harzianum تهیه شد و اثر بازدارندگی آن بر طیفی از باکتریهای گرم مثبت، گرم منفی و تعدادی از گونه های قارچ مورد آزمایش قرار گرفت. عصاره سبب کنترل باکتریهای پاتوژن شامل Escherichia coli، Bacillus subtilis، Pseudomonas fluorescens، Salmonella typhi، Staphylococcus aureus و Xanthomonas citri (NIGEB-88, NIGEB-9322)، و قارچهای پاتوژن Macrophomina phaseolina و Rhizoctonia solani شد اما اثری بر پکتوباکتر Erwinia amylovora نداشت. اثر بیوکنترلی ترکیب ضد میکروبی موجود در عصاره در تیمار با تریپسین از بین رفت و در حضور SDS کاهش یافت که نشان از پروتئینی بودن طبیعت آن دارد. این پروتئین ضد میکروبی توانست به مدت نیم ساعت دمای 100 درجه سانتی گراد را تحمل کند و همچنین در طیفی از pHهای اسیدی و قلیایی (4-9) پایدار بماند. بدین ترتیب، دستاوردهای این تحقیق نشان از جداسازی یک پروتئین ضد میکروبی قارچی مقاوم در برابر حرارت را دارد که می تواند در آینده به عنوان عامل بیوکنترل مورد استفاده قرار بگیرد.

دریاچه ارومیه یکی از دریاچه های بسیار شور دنیا می باشد که در سالهای اخیر دچار بحران خشکسالی شده است. افزایش شوری آب تا حد اشباع، کاهش شدید تراکم جلبکهای تک سلولی و پر سلولی و همچنین آرتمیا از جمله اثرات این بحران می باشد. علی رغم شرایط بحرانی حاکم بر دریاچه ارومیه، در تابستان سال 1391 شکوفایی شدید جلبکی در شمال غرب دریاچه ارومیه (ایستگاه باری) مشاهده گردید. بررسی فاکتورهای شیمیایی آب آن ناحیه و مطالعه گونه جلبک به روش موفولوژیکی و مولکولی با نمونه برداری آب دریاچه در ناحیه شکوفا شده انجام شد. بررسی مولکولی گونه جلبک با استفاده از نمونه جدا شده از دریاچه با مطالعه ژن 18srDNA و توالی یابی ITS صورت گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که جلبک غالب در این ناحیه متعلق به گونه Dunaliella tertiolecta می باشد که به صورت غالب و با تراکم 1.2´106 در هر میلی لیتر از آب دریاچه در شوری فراتر از حد اپتیمم یافت می شود. بالا بودن برخی عناصر معدنی از جمله فسفات، آمونیاک و نیترات در ناحیه تحت مطالعه به همراه استرس شوری به عنوان علل احتمالی شکوفایی جلبکی در این اکوسیستم آبی پیشنهاد گردید.

سلول درمانی یکی از روشهای امیدوارکننده در درمان دیابت نوع 1 می باشد. یکی از مناسب ترین گزینه ها برای این منظور، سلولهای پیش ساز مشتق از پوست (Skin-derived precursors cells (SKP است که پتانسیل تمایز به سلولهای سازنده انسولین (Insulin producing cells (IPC را دارند. در این مطالعه سلولهای پیش ساز مشتق از پوست انسان (Human skin-derived precursors cells (hSKP جدا و تکثیر شده و تحت تاثیر عصاره پانکراسی (دو روز بعد از 60 درصد پانکراکتومی) به IPC تمایز داده شدند. به منظور تمایز، hSKP ها در محیط DMEM حاوی FBS و عصاره پانکراسی و گلوکز برای مدت 14 روز کشت داده شدند. تولید انسولین این سلولها با رنگ دیتیزون که به طور اختصاصی برای شناسایی انسولین به کار می رود، مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، بیان انسولین در سلولها با ایمونوسیتوشیمی بررسی شد و ترشح انسولین با استفاده از روش ایمونواسی آنزیمی ELISA مورد تایید قرار گرفت. تجمعات سلولی خوشه مانند بعداز حدود 14 روز ظاهر شدند. این خوشه ها نسبت به آنتی بادی ضد انسولین مثبت بودند و قادر به ترشح مقادیر قابل تشخیص انسولین در یک رفتار وابسته به غلظت گلوکز بودند. نتایج این مطالعه نشان داد که hSKP تحت تیمار با عصاره پانکراسی توانایی تمایز به سلولهای سازنده انسولین را دارند که می تواند گامی در جهت سلول درمانی دیابت در آینده باشد.

رودخانه هراز یکی از 3 رودخانه پرآب شمال کشور (استان مازندران) محسوب می شود که از دامنه های شمالی البرز مرکزی منشا می گیرد و در مسیر خود با عبور از مناطق کشاورزی، از میان شهرها و روستاها انواع آلاینده ها را در خود جمع کرده و در نهایت به دریای خزر تخلیه می کند. این مطالعه به منظور بررسی کیفیت میکروبی آبهای سطحی رودخانه هراز و شاخصهای میکروبی کل کلیفرم (Total coliform) و کلیفرم مدفوعی (Fecal coliform) در مطالعات ارزیابی اثرات زیست محیطی طرحهای مختلف و از جمله طرح احداث سد مخزنی منگل انجام گرفت. در این مطالعه 84 نمونه از آبهای سطحی رودخانه هراز، از 7 ایستگاه (سرخرود، کره سنگ، پل جلاو، نورود، کیلومتر 115 تهران، لاسم، لار) در طی یک سال (مجموعا 12 دوره نمونه برداری) برداشته شد و در آن توتال کلیفرمها و کلیفرم مدفوعی مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج مطالعه حاضر نشان داد بیشترین و کمترین میانگین لگاریتم تعداد توتال کلیفرمهای آب سطحی به ترتیب متعلق به ایستگاههای سرخرود (4.9CFU/100ml) و لاسم (2.4CFU/100ml) بوده است. همچنین بیشترین و کمترین میانگین لگاریتم تعداد کلیفرم مدفوعی به ترتیب در ایستگاه سرخرود (2.3CFU/100ml) و لاسم (1.1CFU/100ml) بوده است. نتایج آزمایشات نشان داد که جمعیت کلیفرمها بسته به تغییرات فصلی، زمان و مکان نمونه برداری متفاوت بوده است و همچنین از نظر کیفی آب رودخانه هراز در سطح پایینی بوده جهت مصارف انسانی مناسب نمی باشد.