پژوهش های سلولی و مولکولی
سال:1398 | دوره:32 | شماره:1 |تعداد مقالات:12

استرازول رد جی تی ال یکی از مواد رنگزای شیمیایی است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اثرات این ماده، تصفیه فاضلاب حاوی این ماده امری حیاتی است. بر اساس مطالعات پیشین، راکتور با میکروارگانیسم های بیوفیلمی معلق یکی از روش های کارآمد از نظر اقتصادی است و در زمان ماند کمتری به راندمان حذف مطلوب می رسد. در این تحقیق، از دو راکتور استفاده شد که هر یک، استوانه ای به حجم 75/2 لیتر بود که قطر قاعده ی آن cm 10 و ارتفاع آن نیز cm 35 بود. دو راکتور به یکدیگر متصل شدند به طوری که در مسیرهای اتصال دو راکتور، دبی در جریان بود و در طی زمان ماند فرآیند، 50 درصد از حجم راکتور ها به یکدیگر منتقل می شد و برای اولین بار راکتور جدیدی با نام راکتور بیوفیلمی با تغذیه گردشی طراحی و برای رشد میکروارگانیسم های کشت ترکیبی شاملBacillus و Aeromonas و تصفیه فاضلاب حاوی استرازول رد جی تی ال استفاده شد. در این سیستم، اثر دو متغیر مستقل زمان ماند و غلظت ورودی اولیه آلاینده بر توانایی حذف بررسی شد و تاثیر پارامترهای محیطی در بهینه سازی راندمان حذف رنگزای مذکور توسط گونه های میکروبی مطالعه گردید. در این تحقیق، مدل سازی نتایج بر اساس روش سطح پاسخ انجام گرفت. بر اساس نتایج حاصل، شرایط بهینه بهره برداری در زمان ماند 6 ساعت و 13 دقیقه و غلظت ورودی 77/74 میلی گرم بر لیتر اتفاق می افتاد و راندمان حاصل برابر با 75/73 درصد بدست آمد. بر اساس مدل این تحقیق زمان ماند بیشترین تاثیر را بر راندمان حذف این سیستم بیولوژیکی دارد.

سنتز زیستی خارج سلولی نانوذرات نقره، با استفاده از سیستم باکتریایی می تواند یک روش مناسب جهت عدم بکارگیری مواد شیمیایی باشد. بر این اساس، هدف این مطالعه سنتز زیستی نانوذرات نقره و مقایسه فعالیت ضدباکتریایی آنها علیه باسیلوس سرئوس و سراشیا مارسسنس بود. سنتز زیستی نانوذرات نقره با استفاده از سویه جدید قلیادوست ایزوپتریکولا واریابلیس IRSH1 و ضایعات سلولزی انجام شد. نانوذرات نقره بوسیله پراکندگی نوری پویا و میکروسکوپ الکترونی روبشی و DLS مشخصه یابی شدند. سپس نانوذرات تولیدی با طراحی آزمایش با استفاده از روش سطح پاسخ بهینه شدند. فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات نقره با استفاده از روش انتشار دیسک (کربی_بائر) بر روی محیط مولر هینتون آگار بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات نقره بهینه شده با متوسط اندازه 3/77 نانومتر و شاخص پراکندگی 45/0 به دست آمدند. خواص ضدباکتریایی نانوذرات با افزایش غلظت آن ها افزایش یافت، حداکثر قطر هاله عدم رشد در غلظت 3000 میکروگرم بر میلی لیتر از نانوذرات نقره برای باسیلوس سرئوس و سراشیا مارسسنس به ترتیب66/9 و 66/10 میلی متر تعیین شد. اما با کاهش تراکم نانوذرات نقره تا غلظت های 500 و 100 میکروگرم بر میلی لیتر هم، فعالیت ضدباکتریایی علیه باکتری های باسیلوس سرئوس و سراشیا مارسسنس همچنان قابل مشاهده است. نتایج بدست آمده بیان گر حساسیت بیش تر سراشیا مارسسنس در مقایسه با باسیلوس سرئوس نسبت به نانوذرات نقره بود. بنابراین، نانوذره سنتز شده دارای خاصیت ضد باکتریایی موثر است و سراشیا مارسسنس نسبت به باسیلوس سرئوس در مقابل آن تقریبا پنج برابر حساستر است.

امروزه، مقاومت آنتی بیوتیکی در باکتری ها به یک چالش عمده برای سلامت بشر تبدیل شده است ظهور مقاومت آنتی بیوتکی، منجر به ناکارآمدی آنتی بیوتیک ها، عدم درمان مناسب بیماری های عفونی و افزایش هزینه های درمانی شده است. یکی از فراوانترین انواع مقاومتهای انتی بیوتیکی مقاومت به آنتی بیوتیکهای بتالاکتام بخصوص پنی سیلین و سفالوسپورین میباشد که در بیشتر موارد با یک مکانیسم آنزیم تغییر دهنده به نام بتالاکتاماز ایجاد می گردد. این آنزیم ها، حلقه بتا لاکتام آنتی بیوتیک های واجد این حلقه را هیدرولیز می کنند. بتالاکتامازها، طبق طبقه بندی آمبلر که بر اساس تشابه توالی آمینو اسیدهای پروتئینی انجام می پذیرد، به چهار گروه A، B، C، و D تقسیم می شوند. در مطالعه حاضر، با استفاده از داکینگ ملکولی در فرآیند غربالگری مجازی، از میان 13842 ترکیب، قویترین مهار کننده ها بر علیه آنزیم بتا لاکتاماز CTX-M-9 انتخاب شد. ترکیبات با کمترین انرژی آزاد اتصال توسط مطالعات دینامیک ملکولی بررسی شدند. مطالعات مدلسازی ما مشخص کرد که ترکیب با کد بانک دارویی DB01753 دارای خصوصیت مهار کنندگی آنزیم بتا لاکتاماز CTX-M-9 است. بعد از 50 نانوثانیه مطالعه دینامیک ملکولی، ترکیب DB01753 با آمینو اسیدهای سرین 237، آسپارژین 104، گلوتامات 166، سرین 274 و تیروزین 105 تشکیل پیوند هیدروژنی داد. مطالعات MM/PBSA مشخص کرد که انرژی آزاد اتصال بین آنزیم بتا لاکتاماز و DB01753 برابر 5/111-کیلوژول بر مول است. مطالعات ADME نشان داد که همه پارامترهای فارماکوکینتیکی در محدوده قابل قبول هستند.

آگروباکتریوم ریزوژنز(Agrobacterium rhizogenes) باکتری گرم منفی خاکزی است که در گیاهان موجب القای ریشه های موئین می گردد. وجود DNA انتقالی (transferred DNA or T-DNA) در پلاسمید القاگر ریشه root-inducing plasmid)) باکتری-که حامل ژن های لوکوس ریشه (root locus or rol) rolA، rolB و rolC می باشد-مسئول انتقال مواد ژنتیکی باکتری به درون ژنوم گیاه میزبان است. در این پژوهش تأثیر ژن rolC باکتریایی و هومولوگ گیاهی آن، trolC، بر ویژگی های رشدی گیاهچه های تراژن توتون (Nicotiana tabacum) در شرایط کشت in vitro و در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. ژن های rolC و trolC در این گیاهان تحت کنترل پروموتر القایی با گلوکوکورتیکوئید دگزامتازون بودند که به منظور بیان آنها از غلظتهای مختلف دگزامتازون (10، 3، 1، 0و Mµ 30) استفاده شد. نتایج آماری نشان دادند که استعمال حتی مقادیر بسیار اندک از دگزامتازون (Mµ 1) موجب بیان ژن های مذکور شده و اثر معنی داری بر اغلب ویژگی های رشدی گیاهچه های تراژن داشت. به لحاظ ویژگی های فنوتیپی ظاهر ریشه در گیاهچه های تراژن پیچ خورده و برگ ها نیز در مقایسه با گیاهچه های شاهد کلروزه و کوچکتر بودند. از آنجایی که این ویژگی ها در هر دو گروه از گیاهچه های تراژن rolC و trolC مشاهده شد؛ می توان نتیجه گیری نمود که ژن rolC باکتریایی پس از انتقال افقی به گیاه مذکور در طول زمان و تکامل گیاه توانسته است ویژگیهای عملکردی خود را حفظ نماید.

زنیان (Carum copticum) به عنوان یک گیاه دارویی مهم مورد توجه بوده زیرا شامل تعداد زیادی از آلکالوئیدها و متابولیت های ثانویه از جمله تیمول می باشد. کشت بافت زنیان میتواند به عنوان یک فن جدید منابعی مانند پینه و سوسپانسیون سلولی و نهایت تولید متابولیت های ثانویه را فراهم سازد. در این تحقیق القای پینه در گیاه دارویی زنیان در شرایط درون شیشه ای به عنوان یکی از مقدمات اصلاح این گیاه پرکاربرد مورد نظر بود. بدین منظور از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با فاکتورهای، منشأ جداکشت (ریشه، ساقه، برگ و کلئوپتیل)، تنظیم کننده رشد ((2, 4-D؛ 2، 4 و 8 میلی گرم در لیتر) و تنظیم کننده رشد (BAP؛ 25/0، 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر)) در سه تکرار استفاده شد. مقایسه میانگین نشان داد که جداکشت ساقه پیش ترین پینه زایی داشت و قطعات کلئوپتیل و برگ در رتبه های بعدی پینه زایی بودند. در این آزمایش تیمارهای دو میلی گرم در لیتر 2, 4-D به تنهایی و یا به همراه 25/0 میلی گرم در لیتر BAP بیشترین پینه را تولید و مؤثرترین بر وزن پینه، حجم پینه و رنگ پینه بودند. ضمناً از لحاظ وزن پینه جداکشت کلئوپتیل و از لحاظ حجم پینه جداکشت ساقه بهترین بود.

مقاومت آنتی بیوتیکی به عنوان مشکل بالینی در حال رشد و یک تهدید کننده ی سلامت انسان می باشد. عسل یک محصول غذایی منحصر به فرد است که شامل ترکیبات زیست فعال مشتق شده از زنبورها و گیاهان می باشد. این ترکیبات زیست فعال می توانند با فعالیت ضد میکروبی در ارتباط باشند و توانایی نابودسازی یا مهار رشد برخی از میکروارگانیسم های پاتوژن را دارند. سیپروفلوکسازین یک آنتی بیوتیک از خانواده فلوروکینولونها است که علیه عفونت های حاصل از E. coli استفاده می شود. هدف از این پژوهش بررسی فعالیت ضد میکروبی عسل به تنهایی و در ترکیب با سیپروفلوکسازین بر روی سویه موتان باکتری E. coli با افزایش بیان پمپ AcrAB-TolC بود. از روش تهیه رقت متوالی در محیط جامد برای تعیین حداقل غلظت مهاری(MIC) استفاده شد. MIC عسل برای سویه تیپ وحشی و موتان به ترتیب 70% و 80 % بود. عسل در غلظت زیر حد مهاری (30%) در ترکیب با سیپروفلوکسازین باعث کاهش 60 و 50 درصدی MIC سیپروفلوکسازین به ترتیب در سویه های تیپ وحشی و موتان شد. نتیجه اینکه هر چند عسل به تنهایی فعالیت ضد میکروبی دارد، ترکیب آن با سیپروفلوکسازین این فعالیت را افزایش می دهد.

در این تحقیق ارتباط بین صفات زراعی و نشانگرهای مولکولی دربرنج با استفاده از 21 صفت زراعی و 144 باند تشکیل شده حاصل از 10 جفت آغازگربین ریزماهواره در 59 ژنوتیپ برنج مورد مطالعه قرار گرفت. آبیاری مزرعه در هر دو محیط غرقاب و تنش، تا مرحله پنجه دهی ارقام به طور غرقاب انجام شد سپس برای ایجاد تنش، از 40 روز پس از نشاء (مرحله حداکثر پنجه زنی) تا پایان فصل زراعی به فاصله 25 روز انجام شد بیشترین محتوای اطلاعات چند شکل(PIC) را آغازگر ISSR-7 با 49/0 و آغازگرهایی ISSR-2، ISSR-8، ISSR-9 و ISSR-10 با 47/0 کمترین مقدار PIC را به خود اختصاص دادند. براساس تجزیه رگرسیون داده های مولکولی و صفات مورفولوژیکی، در مجموع 70 نشانگر برای شرایط نرمال و 72 نشانگر برای شرایط تنش خشکی برای صفات مرفولوژیکی شناسایی شد. در شرایط نرمال عرض برگ پرچم با 9 نشانگر و در شرایط تنش خشکی طول خروج خوشه از غلاف، عرض برگ پرچم، تعداد دانه کل، تعداد دانه پر خوشه و عملکرد در هکتار با 6 نشانگر بیشترین نشانگر های مثبت را نشان دادند. بیشترین توجیه تغییرات در شرایط نرمال مربوط به صفت مدت زمان رسیدگی (20/0) توسط مکان های ژنی ISSR6-7, ISSR10-11, ISSR7-4, ISSR1-7 ISSR2-5, ISSR8-9, ISSR4-8, ISSR1-5, ISSR1-2, ISSR5-1 تبین شد. در شرایط تنش خشکی بیشترین توجیه تغییرات مربوط به صفت عملکرد در هکتار(17/0) توسط مکان های ژنی ISSR2-8, ISSR9-ISSR1-6, ISSR10-8, ISSR10-10, ISSR3-1 تبیین شد. تعدادی از نشانگر ها با بیش از یک صفت در ارتباط می باشند از نتایج این تحقیق در تامین اطلاعات اولیه برای انتخاب غیر مستقیم صفات

پکتینازها به عنوان یک گروه بزرگ از آنزیم ها، پکتین را به مولکول های ساده تر نظیر اسیدگالاکتورونیک تجزیه می کنند و به طورگسترده توسط بسیاری از میکروارگانیسم ها تولید می شوند. امروزه ضایعات فراوان صنایع کشاورزی و فرآوری میوه شامل تفاله چغندرقند، سیب و مرکبات به عنوان منابع غنی از پکتین برای القاء تولید پکتیناز توسط بسیاری از میکروارگانیسم ها بکار برده می شوند. هدف این پروژه بهینه سازی تولید پکتیناز قارچ پریفورموسپورا ایندیکا از تفاله چغندرقند به روش طراحی آزمایش تاگوچی بود. پریفورموسپورا ایندیکا در محیط کشت کافر حاوی تفاله چغندرقند کشت داده شد، سپس میزان زیست توده و تولید اسپور قارچ، فعالیت آنزیمی و پروتئین محلول به مدت ده روز اندازه گیری گردید. براساس نتایج، بیشینه تولید زیست توده و آنزیم در روز ششم پس از تلقیح به ترتیب 125/6 گرم در لیتر و 8/3 واحد در میلی لیتر اندازه گیری شد. علاوه بر این اثر غلظت های مختلف پارامترهایی مانند گلوکز و سولفات آمونیوم به تنهایی و نیز اثر متقابل آنها مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج، با افزایش غلظت آنها به تنهایی فعالیت آنزیمی روند افزایشی نشان داد اما اثر متقابل آنها با تفاله چغندرقند موجب کاهش فعالیت آنزیمی شد. فعالیت آنزیمی با روش تاگوچی به 35/8 واحد در میلی لیتر رسید که 5/2 برابر شرایط غیر بهینه بود. در مجموع تولید پکتیناز توسط پریفورموسپورا ایندیکا از تفاله چغندرقند به عنوان سوبسترای مناسب و ارزان قیمت علاوه بر ارزش اقتصادی، موجب کاهش آلودگی زیست محیطی نیز می شود.

با توجه به عوارض شناخته شده برخی آنتی بیوتیک ها و نتایج تحقیقاتی مبنی بر وجود ترکیبات ضد باکتریایی و ضد قارچی در گیاه بنه، در این تحقیق اثرات ضدباکتریایی و ضدقارچی صمغ بنه با آنتی بیوتیک های رایج مقایسه شدند. پس از جمع آوری صمغ گیاه بنه از شهرستان کوهدشت در استان لرستان، اثرات ضدمیکروبی غلظت های مختلف آن روی باکتری های استافیلوکوک اورئوس، سودو مو ناس آئروجینوزا، اشرشیاکلی و قارچ های کاندیدا آلبیکنس و کاندیدا گلابراتا با روش انتشار دیسک بررسی شد و میزان MIC، MBC و MFC نیز تعیین شد. داده ها توسط آزمون t و واریانس یک طرفه ANOVA آنالیز شدند. در بین باکتری ها بیشترین قطر هاله مهاری، در غلظت 5 میلی گرم بر میلی لیتر مربوط به استافیلوکوک اورئوس (بیشتر از آمیکاسین و کمتر از وانکوماسین) و کمترین قطر هاله مهاری در غلظت 0. 156 میلی گرم بر میلی لیتر مربوط به سودوموناس آئروجینوزا بود. کمترین میزان MIC و MBC برابر با 5. 312 و 625 میکروگرم بر میکرولیتر، مربوط به استافیلوکوک اورئوس بود. بیشترین قطر هاله مهاری در غلظت 5 میلی گرم بر میلی لیتر مربوط به قارچ کاندیدا آلبیکنس (کمتر از فلوکونازول و نیستاتین) و کمترین قطر هاله مهاری در غلظت 0. 156 میلی گرم بر میلی لیتر مربوط به کاندیدا گلابراتا بود کمترین میزان MICو MFC مربوط به قارچ کاندیدا آلبیکنس به میزان 625 و 1250 میکروگرم بر میلی لیتر بود. به نظر می رسد صمغ بنه فعالیت ضدباکتریایی قوی تری نسبت به آنتی بیوتیک آمیکاسین دارد.

لیشمانیوزیک بیماری انگلی ناشی ازگونه های لیشمانیا می باشد. تشخیص اولیه توسط علام بالینی و مشاهده مستقیم انگل است. حساسیت روشهای مولکولی نسبت به دید مستقیم توسط میکروسکوپ بیشتر است. تاکنون مطالعات جامع و کاملی در زمینه تعیین هویت گونه انگل در استان سیستان و بلوچستان صورت نگرفته است. در این پژوهش گونه های لیشمانیا با استفاده از روشهای مولکولی با هدف قرار دادن ژن ITS-rDNA در بیماران مراجعه کننده به مراکز درمانی استان سیستان و بلوچستان صورت گرفت. این مطالعه در سال 1393تا1394 انجام گرفت. 82 نمونه لام مثبت جهت مطالعات مولکولی جمع آوری گردید. بخشی از نمونه های برداشت شده به محیط کشت N. N. N تلقیح و برای تکثیر سریع و ازدیاد به محیط کشت RPMI-1640همراه با 10 درصد سرم جنین گوساله انتقال داده شد. پس ازاستخراجDNA با استفاده از تکنیک RFLP PCR-تعیین گونه های لیشمانیا صورت گرفت. نرم افزارهای SPSS و multalin جهت آنالیز نتایج استفاده گردید. تعداد 46 بیمار (٪ 56)آلوده به لیشمانیا ماژور و36بیمار(٪ 44)آلوده به لیشمانیا تروپیکا تشخیص داده شد. گونه غالب در شهرستان چابهار گونه لیشمانیا تروپیکا ودر شهرستان میرجاوه لیشمانیا ماژور بود. در مرکز استان هردو گونه لیشمانیا ماژور وتروپیکا مسؤل بیماری تشخیص داده شد. روش PCR-RFLP دارای حساسیت و اختصاصیت بالا بوده و برای تشخیص لیشمانیوزها و تعیین گونه سریع انگل های عامل بیماری مناسب می باشد.

امروزه مطالعات نشان داده است که گیاهان، با تولید پپتیدهای ضدقارچی به نام دفنسین ها، سبب ایجاد منافذی درغشاء سلولی قارچ مهاجم و در نتیجه خروج ترکیبات سلولی به بیرون ازغشاء، تغییر در پتانسیل غشاء و نهایتاً مرگ سلولی را منجر می شوند. هدف این تحقیق جداسازی، شناسایی و بررسی ساختار ژن Def1 تربچه خوراکی (Raphanus sativus) با کلون کردن و تعیین توالی آن است. برای این منظور پس از استخراج DNA ژنومی به روش CTAB، تکثیر این ژن با استفاده از آغازگرهای اختصاصی RDeff و RDefr انجام شد. قطعه تکثیر شده به طول تقریبی 356 جفت باز در ناقل pJET1. 2 کلون شد. سازه به دست آمده با استفاده ازالگوهای هضم آنزیمی و PCR تأ یید شد. همچنین cDNA این ژن، که به طول تقریبی 243 جفت باز بود، پس از استخراج RNA با استفاده ازآغازگرهای اختصاصی فوق سنتز گردید. قطعه تکثیرشده از cDNA پس از تأ یید در ناقل pJET1. 2 کلون و تعیین توالی گردید. مقایسه توالی DNA ژنومی و cDNA این ژن نشان داد که ژن Def1 گیاه تربچه حاوی یک اینترون به طول 113 جفت باز بوده و open reading frame آن یک پپتید به طول 80 اسید آمینه را کد می کند. مقایسه توالی پپتید بدست آمده از ژن Def1 از گیاه تربچه با توالی های ثبت شده مرتبط در بانک ژنی مشابهتی بین 90 تا 8/98 درصد را نشان داد. شناسایی و همسانه سازی این ژن می تواند در آینده در راستای مدیریت کنترل و مبارزه با بیماری های قارچی مورد استفاده قرار گیرند.

هدف: پر از محصولات فرعی صنعت طیور می باشد که به میزان زیادی تولید می شود و 90 درصد ساختار آن از پروتئین غیر محلول کراتین تشکیل شده است. هدف از این مطالعه آنالیز و تعیین خصوصیت باکتری های تولید کننده کراتیناز حاصل از بستر جوجه های گوشتی می باشد. مواد و روش ها: مقدار 10 گرم بستر مرغداری بر روی محیط کشت اسکیم میلک آگار کشت داده شد. به منظور جداسازی کلنی های کراتینولیتیک، کلنی های جداسازی شده، بر روی محیط کشت جامد حاوی آزوکراتین و کراتین به عنوان تنها منبع کراتین کشت داده شدند. کلنی های با قابلیت هیدرولیز پر انتخاب شده و با استفاده از روش های میکروسکوپی، بیوشیمیایی و مولکولی شناسایی شدند. یافته ها: در نتایج حاصل از این مطالعه تعداد 10 سویه باکتریایی با فعالیت پروتئولیتیکی بدست آمد که از این تعداد تنها 4 باکتری توانایی تجزیه کراتین را دارا بودند. طبق نتایج مورفولوژیکی و بیوشیمیایی سویه با بیشترین فعالیت کراتینولیتیکی، زیر گروه کوکوس (استافیلوکوکوس) طبقه بندی شد. بر اساس تکثیر ژن 16S rRNA و آنالیز فیلوژنی، این سویه استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 شناسایی شد که با توجه به قطر هاله ایجاد شده بر روی محیط جامد حاوی کراتین، استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 در بین سایر سویه ها، بیشترین فعالیت کراتینولیتیکی را دارا بود. استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 به عنوان یک سویه جدید کراتینولیتیک با قابلیت بالای کازئیناز می باشد که توانایی تولید آمیلاز، لسیتیناز، سلولاز و ژلاتیناز را ندارد. نتیجه گیری: نتیجه گیری کلی از این تحقیق نشان می دهد که باکتری استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 یک باکتری تولید کننده کراتیناز با قابلیت کراتینولیتیکی بالا می باشد که قابلیت استفاده در صنعت بیوتکنولوژی را دارد.