پژوهش های سلولی و مولکولی
سال:1397 | دوره:31 | شماره:3 |تعداد مقالات:11

قارچ های سیاه به دلیل توانایی بالایی که در تحمل شرایط سخت محیطی دارند از ساکنان اصلی سطوح سنگی در مناطق بیابانی و نیمه بیابانی به شمار می روند و طی رشد در سطح سنگ، اثرات مختلفی بر آن بجا می گذارند. مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر قارچ های سیاه ساکن سنگ بر آرامگاه کورش کبیر به عنوان یکی از مهمترین بناهای تاریخی ایران انجام شد. با پایش اولیه بنا، حضور این میکروارگانیسم ها در جبهه های مختلف آرامگاه نشان داده شد. به منظور ارزیابی کمی و کیفی تاثیر قارچ های سیاه بر بستر سنگی آرامگاه، از قطعات سنگ جدا شده از بنا و سنگ های دارای آثار مشابه از معدن سیوند، نمونه برداری انجام شد. تهیه مقطع عرضی، رنگ آمیزی PAS و بررسی نتایج با نرم افزار ImageJ انجام گرفت. تأیید نتایج به دست آمده نیز با استفاده از تصویر برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت پذیرفت. نتایج، حاکی از نفوذ قابل توجه این قارچ ها در بستر آرامگاه و تاثیر فیزیکی و شیمیایی ناشی از آن در سنگ بستر بود. با توجه به نتایج به دست آمده، چنین به نظر می رسد در تدوین و اجرای برنامه های حفاظت و مرمت بناهای تاریخی پاسارگاد، توجه به این میکروارگانیسم ها بسیار ضروری است.

سیستم کمپلمان از اجزاء اصلی سیستم دفاعی بدن بسیاری از موجودات میباشد. وجود این سیستم در موجودات متعددی تایید شده است اما در مورد مکانیسم های تنظیم بیان آن در سطح ژنومی برخی از موجودات اطلاعاتی وجود ندارد. در این مطالعه به بررسی ناحیه بالادستی ژن C3 از ماهی قزل آلا پرداخته ایم. بافتهای مختلف ماهی تهیه و DNA با روش تغییر یافته فنل-کلروفرم استخراج شد. به کمک پرایمرهای دجنره طراحی شده برای ناحیه بالادستی این ژن که بر اساس اطلاعات سایر گونه ها انجام شد، با واکنش زنجیره پلیمراز غیر کلاسیک، قطعه هدف تکثیر و تعیین توالی و در نهایت در بانک اطلاعات ژنومی ثبت شد. در مرحله بعد به کمک سرورها و نرم افزارهای مختلف آناتومی کامل توالی بدست آمده از نظر وجود عناصر تنظیمی بررسی گردید. توالی ناحیه پروموتوری ژن C3 ماهی قزل آلا در بانک ژنومی NCBI با شماره دستیابی JQ799884. 1 به ثبت رسید. وجود توالیهای حفاظت شده جعبه TATA و همچنین عناصر پاسخگو به فاکتورهایی مانند abaA، C/EBP، CTCF، IL-6، GR و PPAR ردگیری شد، هرچند وجود نواحی پاسخگو مانند Sp1، CRE، ERE تایید نشد. نتایج این مطالعه علاوه بر تایید وجود سیستم نسبتا تکامل یافته ای از تنظیم روی سیستم کمپلمان در ماهی های استخوانی میتواند از قدیمی بودن این سیستم حمایت نماید. این مطالعه اولین گزارش دقیق از عناصر تنظیمی کنترل کننده بیان ژنی از سیستم کمپلمان است و شاید موید نقشهای جدیدی مانند دخالت مشتقات کمپلمان در تکوین اولیه جنین باشد که در مطالعاتی مطرح شده است.

ویژگی های ساختاری و تکوینی اندام های زایشی در گیاه Boiss. Ebenus stellata (Fabaceae)، که تنها گونه جنس Ebenus L. در ایران می باشد، توسط میکروسکوپهای نوری، فلورسانس و پلاریزان و با استفاده از تکنیک های مختلف رنگ آمیزی برای نخستین بار بررسی شد. در این گیاه مادگی تک برچه، تک تخمکی، فاقد پایک و دارای کرک های تار ابریشمی انبوه با برجستگی های انگشت مانند است. تخمک خمیده، دوپوششی، پرخورش و دارای لایه آندوتلیوم می باشد. حاصل تقسیم مگاسپوروسیت یک تتراد T شکل است. سرانجام تکوین مگاسپور شالازی به تشکیل یک کیسه رویانی با الگوی پلی گونوم منجر می شود. در مجاورت دستگاه تخمزا هسته های قطبی مجزا، پس از لقاح تخمزا با تاخیر زمانی قابل توجه به یکدیگر ملحق می شوند. در کیسه رویانی این گونه بافت های تخصصی هیپوستاز، پوستامنت و درپوش فنجانی تشکیل می شود. در دانه یک لایه سلول ماکرواسکلرید شعاعی کشیده، لایه نردبانی دو لایه، اثر تراکئید با غلافی از سلول های پارانشیمی که حاوی ترکیبات فنلی می باشند، دیده می شود. در اندام زایشی نر، بساک ها چهار کیسه گرده ای و تکوین دیواره از نوع دولپه ای می باشند که متشکل از چهار لایه شامل: اپیدرم، لایه مکانیکی، یک لایه میانی و تاپی ترشحی تک هسته ای است. تکوین گرده ها در کیسه های گرده یک بساک همزمان است و آرایش میکروسپورها در کالوز غالبا از نوع تتراهدرال می باشد. در زمان شکوفایی بساک ضخامت لایه مکانیکی افزایش می یابد. گرده های بالغ بیضی شکل، سه شیاری و دو سلولی هستند.

گیاه دارویی شقایق (Papaver somniferum L. ) یکی از قدیمی ترین گیاهان دارویی جهان است و به عنوان تنها منبع تجاری برای تولید مسکن های مهم دارویی و مشتقات نیمه سنتزی مانند اکسی کدون و نالترکسون مطرح است. چندین آلکالوئید بنزیل ایزوکوئینولینی دیگر با ویژگی های بالقوه دارویی از جمله پاپاورین، نوسکاپین و سانگوینارین نیز توسط این گیاه تولید می شود. ژن BBE1 یکی از ژن های کلیدی در بیوسنتز آلکالوئیدهای بنزیل ایزوکوئینولینی در گیاه شقایق بوده و اولین مرحله واکنش را در تولید آلکالوئیدهای نوسکاپین و سانگوینارین کاتالیز می کند. در این پژوهش، ابتدا توالی کامل کد کننده ژن BBE1 با استفاده از آغازگرهای اختصاصی از گیاه شقایق جداسازی شد. پس از جداسازی ژن مورد نظر، بخشی از آن به عنوان قطعه هدف خاموشی ژن انتخاب و سپس با استفاده از آغازگرهای اختصاصی در ناقل پلاسمیدی pTZ57R/T همسانه سازی و مورد تعیین توالی قرار گرفت. در مرحله بعد این قطعه خاموشی ژن BBE1 به ناقل های ویروس جغجغه ای توتون (pTRV) وارد و سازه های مختلف pTRV2-BBE1، pTRV2-Empty حاصل به همراه سازه کمکی pTRV1 بواسطه آگروباکتریوم به برگ های گیاهان 3 تا 5 برگی تزریق و منتقل شد. نتایج جداسازی، وجود توالی 1608 جفت بازی را برای ژن BBE1 نشان داد. آنالیز PCR با پرایمرهای ژن CP وجود رونوشت های این ژن را در گیاهان تراریخت شده نشان داد. آنالیز Real-time PCR میزان خاموشی و کاهش 73 درصدی رونوشت های ژن BBE1 را در گیاهان تراریخت در مقایسه با گیاهان شاهد نشان داد.

اسکوالن یک تری ترپن غیر اشباع می باشد که کاربردهای گسترده ای در داروسازی دارد. در این تحقیق تولید اسکوالن و بررسی بیوانفورماتیکی ژن آن در سویه بومی آئورانتیوکیتریوم مورد بررسی قرار گرفت. این سویه به ترتیب به میزان 7/3 و 6/1 گرم بر لیتر بیومس و روغن غنی از اسکوالن تولید می کند. مقدار اسکوالن تولیدی توسط این سویه 9/48 میلی گرم بر لیتر می باشد. همچنین ژن اسکوالن سنتاز از این سویه توسط آنالیز مولکولی شناسایی و تعیین توالی شد. بررسی ویژگی کدونی این توالی از نظر تعداد و درصد آنها، مجموع پورین و پیریمیدین ها و رسم نمودار گرافیکی آن به کمک نرم افزارهای بیوانفورماتیک انجام شد. به کمک نرم افزارها وپایگاه های مدل سازی، فرایند مدل سازی این آنزیم صورت گرفت. مدل به دست آمده، تأیید کننده نقش اسیدهای آمینه آلانین، گلوتامیک اسید، لوسین در ایجاد ساختار آلفا هلیکس می باشد. این نوع از مطالعات به شناسایی مکانیسم واکنش آنزیم اسکوالن سنتاز کمک می کند. ارزیابی این اطلاعات پنهان می تواند دانش فرایند فولدینگ اسکوالن سنتاز و چالش-های بیان پروتئین را بهبود داده و در طراحی جدید از این آنزیم، موثر واقع شود.

سرطان کولون چهارمین سرطان شایع می باشد. با توجه به شیوع بسیار بالای سرطان و مرگ ناشی از آن، اهمیت پرداختن به پژوهش های مرتبط با داروها از جمله ترکیبات موثر در پیشگیری، درمان و جلوگیری از عود و بازگشت سرطان کاملا واضح و آشکار است. کورکومین رنگدانه زرد طبیعی جداشده از ریزوم زردچوبه می باشد. کورکومین یک کاندید جدید برای درمان سرطان محسوب می شود اما دسترسی زیستی و حلالیت کم، استفاده از آن را با محدودیت روبرو کرده است. بدین منظور اثر نانوحامل دندروزومی در افزایش اثر کورکومین بر روی رده سلولی سرطانی کولون (Caco-2) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور IC50 با استفاده از روش MTT محاسبه گردید و همچنین تاثیر نانوکورکومین دندروزومی بر بیان ژن های POU5F1 و NANOG به وسیله روش Real Time PCR بررسی شد. نتایج ما نشان داد که نانوکورکومین دندروزومی به صورت وابسته به زمان و غلظت، رشد سلولی را کاهش داده، علاوه بر این بیان ژن های POU5F1و NANOG را در رده سلولی Caco-2 سرطان کولون کاهش می دهد. به طور کلی نتایج نشان داد که نانوکورکومین دندروزومی می تواند به طور مؤثر در درمان سرطان کولون با کاهش بیان ژن های دخیل در تکثیر نامحدود سلول ها دخیل باشد.

دلوویبریو و ارگانیسم های مشابه (BALOs)، گروهی از باکتری های شکارچی رده دلتا پروتئوباکتر هستند که برخی باکتری های گرم منفی را شکار می کنند. در این مطالعه، ویژگی های زیستی جدایه ای از BALOs دریایی و کاربرد آن در حذف باکتری های بیماریزا مورد بررسی قرار گرفت. باکتری شکارچی MMHZ1 به کمک روش آگار دو لایه از آب های ساحلی دریای مازندران جداسازی شد. از باکتری پروتئوس جدا شده از روده ماهی به عنوان طعمه استفاده شد. جدایه MMHZ1 بسیار پرتحرک و باکتریولیتیک بوده و توانایی تشکیل پلاک بر سطح محیط کشت آگار دو لایه را داشت. مطالعه تعیین توالی ژن 16S rRNA نشان داد که جدایه MMHZ1 دارای 62/99 درصد هومولوژی با هالوباکتریووراکس لیتورالیس (Halobacteriovorax litoralis) بود. همچنین خصوصیات زیستی جدایه نشان داد که pH، غلظت نمک و دمای بهینه رشد جدایه، به ترتیب 2/7، 24/0 درصد و 25 درجه سانتی گراد بود. نتایج نشان داد که جدایه تنها در حضور طعمه زنده رشد و فعالیت داشت در حالیکه توانایی استفاده از طعمه باکتریایی کشته شده با اتوکلاو را نداشت. همچنین بررسی طیف طعمه شامل برخی باکتری های گرم منفی بیماریزا نشان داد که MMHZ1 توانایی لیز 23/69 درصد از 13 طعمه مورد آزمایش را داشت. نتایج مطالعه حاضر، امکان استفاده از BALOs به منظور کنترل زیستی باکتری های بیماریزا را نشان داد.

به رغم پیشرفت های چشمگیر در زمینه درمان سرطان، علاقه به طراحی داروهای جدید افزایش یافته است. برخی از پپتیدهای گیاهی طیف گسترده ای از فعالیت های سیتوتوکسیک را در برابر سلول های سرطانی نشان می دهند. هدف این مطالعه تجزیه و تحلیل آماری پپتیدهای ضد سرطان گیاهی شناخته شده و همچنین یافتن مهمترین ویژگی های مشترک بین آنها بود. در این راستا لیستی از پپتیدهای ضدسرطان گیاهی موجود در پایگاه داده (The Antimicrobial Peptide Database) تهیه و اطلاعات مربوط به هر پپتید استخراج شد. آنالیزهای آماری در محیط نرم افزار R Studio صورت گرفت. نتایج بیانگر آن بود که 55 مورد ثبت شده اغلب از نظر تاکسونومی متعلق به رده Malpighiales بودند. تقریباً 44 درصد پپتیدها طولی در بازه 25 الی 30 اسیدآمینه داشتند. هیستیدین و متیونین کمترین فراوانی را در بین اسیدآمینه های تشکیل دهنده پپتیدها داشتند. سیستئین، سرین و گلیسین فراوانترین اسید آمینه ها بودند. 91 درصد پپتیدها کمتر از 10 اسیدآمینه اسیدی و 71 درصد پپتیدها کمتر از 10 اسیدآمینه بازی داشتند. شارژ خالص 76 درصد پپتیدها بین 2-الی 2 بود. 64 درصد پپتیدها اندکس بومن کمتر از 1 داشتند. پایین بودن این اندکس نشانگر هیدروفوبیسیتی بالای این پپتیدها و افزایش احتمال برهم کنش آنها با سایر پروتیین هاست. همچنین مهمترین ساختار سه بعدی شناخته شده برای پپتیدهای ضد سرطان گیاهی حضور 3 پل دی سولفیدی بود. بنابراین تولیدکنندگان و طراحان دارو می توانند با استفاده از این ویژگی ها که از آنالیزهای آماری پیشرفته استخراج می شوند، نسبت به سنتز یا کشف داروهای موثر جدید با اثرات جانبی کمتر اقدام نمایند.

لرگ گیاهی است درختی، با قدمت کهن در شمال ایران، که به تازگی جمعیت های کوچکی از آن در غرب ایران، در استان های لرستان و ایلام نیز گزارش شد. این تحقیق به منظور بررسی میزان تنوع جمعیتی و تمایز جمعیت های غرب از جمعیت های هیرکانی و میزان آسیب پذیری آن ها براساس نشانگر ISSR انجام پذیرفت. بدین منظور از حدود 10-8 پایه درختی از هر یک از رویشگاه های غرب (استان های ایلام و لرستان) به همراه چهار رویشگاه در شمال ایران (رضوانشهر، پارک جنگلی نور، سوادکوه و کردکوی) انتخاب، DNA از برگ استخراج و تنوع ژنتیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز واریانس مولکولی، نشان داد که تنوع مربوط به درون جمعیت ها 88 درصد و بین جمعیت ها 12 درصد است. میانگین شاخص شانون برای جمعیت های مورد مطالعه 157/0 و میانگین هتروزیگوسیتی درون جمعیتی از 064/0 تا 119/0 متغییر است. دندروگرام حاصل از الگوریتم نزدیکترین همسایه، جمعیت ها را به دو گروه اصلی طبقه بندی کرد که جمعیت های غربی (لرستان و ایلام) در گروه اصلی اول به همراه جمعیت سوادکوه از شمال ایران قرار گرفتند. آنالیز PCoA نشان داد که جمعیت لرستان با یک فاصله نسبتا زیاد از سایر جمعیت ها متمایز است.

تیموکوئینون ماده فعال برخی از گیاهان دارویی می باشد. علی رغم مطالعات گسترده در زمینه اثرات زیستی و درمانی تیموکوئینون، هیچ گونه پژوهشی در رابطه با اثر این ترکیب بر سلول های بنیادی انجام نشده است. بنابراین، هدف از این مطالعه بررسی اثر تیموکوئینون بر بیان ژن های iNos و Cox-1 دخیل در پتانسیل تنظیمکنندگی سیستم ایمنی سلول های بنیادی مزانشیمی (MSCs) مشتق شده از مغز استخوان موش در سطح رونویسی می باشد. سلول های MSC از مغز استخوان موش های نژاد NMRI جدا شدند و پتانسیل بنیادینگی آنها توسط تست های تمایزی به سمت سلول های استخوان و چربی تایید شد. نتایج حاصل از آزمون MTT نشان داد که غلظت IC50 در بازه زمانی 24 ساعت 8 میکروگرم بر میلی لیتر و در بازه های زمانی 48 و 72 ساعت 4 میکروگرم بر میلی لیتر است. بعلاوه، در غلظت های مساوی و کمتر از 2 میکروگرم بر میلی لیتر بیش از 90 درصد سلول ها زنده ماندند، بنابراین بررسی بیان ژن های، سلول ها با غلظت 2 میکروگرم بر میلی لیتر از تیموکوئینون به مدت 24 ساعت تیمار داده شدند. نتایج بدست آمده از مطالعه بیان ژن های توسط Real-time PCR نشان دهنده کاهش حدود 655/0 و 615/0 برابری (5/38 و 5/34 درصدی) به ترتیب برای ژن هایی iNos و Cox-1، در نمونه های تیمار شده نسبت به کنترل بود (P<0. 05). در نتیجه، این مطالعه نشان می دهد که تیموکوئینون قابلیت اثر بر پتانسیل تنظیم کنندگی سیستم ایمنی سلول های MSC را دارد. همچنین این مطالعه چشم انداز خوبی را برای مطالعات بیشتر در این زمینه و استفاده از این ترکیب برای اثر بر قابلیت های سلول های MSC در سلول درمانی را فراهم کرده است.

سلول های بنیادی اسپرم ساز سلول هایی هستند که در غشاء پایه لوله های اسپرم ساز قرار گرفته و قادر به تولید اسپرم در طول حیات مردان می-باشند. مطالعات مختلف آزمایشگاهی نشان داد این سلول ها بعد از جداسازی از بافت بیضه، تحت شرایط های خاص قادر به کشت هستند. در این مطالعه سلول های بیضه موش های نر5-7 روزه نژاد NMRIپس از تیمار با آنزیم های هضم کننده کلاژناز تیپIV، DNAse و دیسپاز، جداسازی شدند. سپس تعداد تقریبی106 سلول در محیط های حاوی فاکتورهای رشد با شرایط کشت چسبنده، روی فیبروبلاست جنینی موش و کشت غیر چسبنده، روی آگارز 1 درصد، کشت داده شدند. نتایج نشان داد سلول های بیضوی کشت شده در شرایط غیرچسبنده قادر به تشکیل کلنی هایی بوده که همانند کلنی های سلول های بنیادی اسپرم ساز تشکیل شده در شرایط کشت چسبنده، مارکرهای سلول های جنسی را بیان می-کنند. مطالعه میکروسکوپ الکترونی کلنی ها نشان داد، هر دو نوع کلنی همانند سلول های اسپرم ساز واقع در غشاء پایه لوله های اسپرم ساز دارای هسته بزرگ اما سیتوپلاسم کوچک می باشند. رنگ آمیزی ایمونوفلورسانس وجود کلنی های β 1-Integrin، α 6-Integrin و Oct4 مثبت را تایید کرد. آنالیزهای Real-time PCR نیز تفاوت معنی داری در بیان ژن های سلول های جنسی این کلنی ها با سلول سوماتیکی نشان داد. از طرف دیگر افزایش بیان Ki67 در هر دو نوع کلنی با استفاده از بررسی ایمونوسیتوشیمی مشاهده شد که بیانگر خاصیت تکثیرپذیری این قبیل از سلول-ها است. این نتایج نشان می دهد سیستم کشت غیر چسبنده می تواند بعنوان یک روش جدید برای کشت کوتاه مدت سلول های جنسی مشتق شده از بیضه مورد توجه محققین در تحقیقات بعدی قرار گیرد.