زیست شناسی میکروبی
سال:1395 | دوره:5 | شماره:18 |تعداد مقالات:8

مقدمه: قارچ رشته ای Mortierella alpina منبع غنی از اسید های چرب غیراشباع به خصوص آراشیدونیک اسید است. این ماده پیش ساز تولید تعدادی از ایکوزانویید هاست که در ریولوژی خون، فعال سازی پلاکت ها و عملکرد لوکوسیت ها و ویژگی های عملکردی غشای سلولی نقش دارد. مواد و روش ها: در این مطالعه انتقال ژن بتا گلوکورونیداز به قارچ M. alpina CBS754.68 با استفاده از باکتری های Agrobacterium rhizogenes و Agrobacterium tumefaciens بررسی شد. باکتری های حاوی ناقلpBI121  برای تراریختی ریسه های قارچ استفاده شد. ریسه های سه روزه با سه تیمار یک، دو و سه ساعت در معرض قرارگیری سلول های باکتری در حضور استوسیرینگون به عنوان بافت هدف استفاده شد. پایداری میتوزی تراژن تا نسل سوم (T2) در قارچ های تراریخت با استفاده از رنگ آمیزی هیستوشیمیایی GUS و واکنش زنجیره ای پلیمراز بررسی شد. نتایج: نتایج نشان داد بیشترین درصد تراریختی مربوط به باکتری A. tumefaciens و بیشترین پایداری میتوزی در تراریخت های حاصل از کاربرد A. rhizogenes است. بحث و نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان داد که برای حصول نتیجه با بازده تراریختی بیشتر و پایدارتر استفاده از گونه مناسب Agrobacterium فاکتوری اساسی است. نوع گونه و سویه قارچ و شرایط آزمایش در انتقال ژن به این روش بسیار موثر است. این اولین گزارش برای تراریختی قارچ اتوتروف M. alpina با استفاده از Agrobacterium است.

مقدمه: اتانول ساخته شده از زیست توده یکی از راهبردهای بی نظیر و سودمند از لحاظ اقتصادی و محیطی است و می تواند به عنوان یک سوخت پاک و ایمن، جایگزین سوخت های فسیلی شود. مواد و روش ها: در این پژوهش کلیدی ترین آنزیم موثر در مسیر تولید اتانول زیستی (پیروات دکربوکسیلاز) از زایموموناس موبیلیس انتخاب و در اشرشیا کلای به روش ذوب-انجماد همسانه سازی شد. برای همسانه سازی ژن مدِنظر از آغازگرهای اختصاصی ژن پیروات دکربوکسیلاز و واکنش پی سی آر استفاده شد. سپس ژن پیروات دکربوکسیلاز و پلاسمید pET 28a را آنزیم های محدودکننده Sal I و Xho I برش دادند؛ محصولاتی که آنزیم لیگاز برش دادند در دمای 16 درجه سانتی گراد و در مدت 16 ساعت به همدیگر متصل شدند. نتایج: کشت باکتری ها در محیط کشت LB انتخابی نشان داد که تنها کلونی های حاوی پلاسمید pET 28a قادر به رشد هستند. نتایج کلونی پی سی آر با آغازگرهای اختصاصی باندهایی در اندازه تقریبی 1700 جفت باز را نشان داد. نتایج مربوط به پی سی آر پلاسمیدهای نوترکیب توسط آغازگر رفت راه انداز T7 و آغازگر برگشت ژن پیروات دکربوکسیلاز، جهت صحیح درج ژن در داخل پلاسمید را ثابت کرد و باندی به اندازه 1885 جفت باز را نشان داد و نتایج هضم آنزیمی پلاسمید pET 28 a pdc نوترکیب توسط آنزیم های Sal I و Xho I باندهای مشابهی را آشکار کرد. درنهایت واکنش RT باند مورد انتظار 1700 جفت باز را نشان داد که حاکی از بیان ژن مورد نظر در این نمونه ها بود. بحث و نتیجه گیری: از مهم ترین مشکلات در بیوسنتز اتانول، محدودیت عملکرد آنزیم های درگیر در مسیر بیوسنتز اتانول از مواد اولیه نظیر ضایعات کشاورزی است؛ این آنزیم ها در تبدیل مواد اولیه پلی مری به مواد اولیه با ساختار ساده و قابل تخمیر نقش اساسی دارند. به نظر می رسد افزایش بیان ژن پیروات دکربوکسیلاز تحت کنترل پروموتور قوی T7 منجر به افزایش تولید محصول نهایی خواهد شد.

مقدمه: مخمر ساکارومایسس سروزیه از جمله مهم ترین میکروارگانیسم ها برای تولید اتانول است که به دلیل کارایی بالای این موجود در جذب و تخمیر قندهای هگزوز است. این گونه مخمر دارای 20 ژن کدکننده پروتیین های انتقال دهنده هگزوز است. از میان این خانواده ژنی، هفت ژن HXT1-HXT7 نقش مهمی در فرایند تولید الکل دارند. پژوهشگران ثابت کردند که با افزایش میزان بیان این ژن ها سرعت تخمیر الکلی افزایش و در نتیجه آن میزان تولید اتانول افزایش می یابد. مواد و روش ها: جداسازی ژن HXT6 با پرایمرهای اختصاصی ژن از طریق PCR از ساکارومیسس سرویزیه سویه بومی IBRC-M30069 انجام شد. با انجام لیگاسیون قطعه تکثیریافته به پلاسمید pGEM-T کلون و به باکتری اشرشیا کلای ترانسفرم شد و تحلیل توالی انجام شد.نتایج: توالی نوکلیوتیدی چارچوب بازخوانی این ژن به طول 1713 جفت باز است و یک پروتیین با 570 اسیدآمینه را رمز می کند. براساس تجزیه و تحلیل های نرم افزارهای بیوانفورماتیکی، وزن مولکولی تخمین زد ه شده و نقطه ایزوالکتریک پیش بینی شده پروتیین به ترتیب 62.68 کیلودالتون و  7.89بود. بحث و نتیجه گیری: توالی پروتیینی به دست آمده شباهت زیادی با (Hxt6p VL31(EGA76254.1 سویه دیگر ساکارومیسس سرویزیه موجود در NCBI دارد و از بین ژن های انتقال دهنده هگزوز، بیشترین شباهت و ارتباط را با HXT7 دارد و به نظر می رسد این ها از یک ژن اجدادی در اثر موتاسیون در طی زمان با تغییر کارکرد دومین شان حاصل شده اند.

مقدمه: L-آسپاراژیناز داروی ضدسرطان است که در شیمی درمانی لوسمی لنفوسیتی استفاده می شود. امروزه این آنزیم از منابع باکتریایی مشتق شده و اکثرا L-آسپاراژیناز II Escherichia coli و به میزان کمتر L-آسپاراژیناز Erwinia sp. استفاده پزشکی دارد. به دلیل ایجاد واکنش های افزایش حساسیت، پیداکردن و استفاده از آنزیم های جدید L- آسپاراژیناز امروزه درخور توجه است. با توجه به شناخت کمتر باکتری های نمک دوست غربال گری این آنزیم در این گروه از باکتری ها می تواند نتایج مفیدی را به همراه داشته باشد. مواد و روش ها: در این مطالعه، آنزیم L-آسپاراژیناز در 130 باکتری نمک دوست و تحمل کننده نمک دریافت شده از مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران با استفاده از معرف فنل رد غربال شدند. سپس برای سویه منتخب منحنی رشد، سنجش آنزیمی انجام شد و نهایتا اثر فاکتورهای مختلف بر تولید و فعالیت آنزیم ها بررسی شد. نتایج: براساس نتایج به دست آمده 40 سویه مولد این آنزیم به دست آمد. بیشترین فراوانی جنس باکتریایی تولیدکننده L-آسپاراژیناز، متعلق به جنس Halomonas و Marinobacter بودند که هریک 21.4 درصد از کل را به خود اختصاص دادند. در میان سویه های تولیدکننده، بیشترین میزان تولید متعلق به سویه GBPx3 بود که براساس آنالیز 16S rRNA متعلق به جنس Vibrio بود. شرایط محیط کشت بهینه برای تولید آنزیم در دمای 35 درجه سانتی گراد pH (IU/ml 0.65)  8(0.926 (IU/ml و2.5  درصد NaCl IU/m 0.903)) به دست آمد و بیشترین میزان فعالیت آنزیم در دمای 35 درجه سانتی گراد (IU/ml 0.781)8 pH   (IU/ml 0.82)و نبودِ NaCl() تعیین شد. بحث و نتیجه گیری: این پروژه با هدف غربال گری باکتری های نمک دوست و تحمل کننده نمک جداشده از مناطق شور ایران که تولیدکننده آنزیم L-آسپاراژیناز هستند، انجام شده است. از میان سویه های مثبت به دست آمده، سویه منتخب GBPx3 از جنس Vibrio به عنوان سویه منتخب در تولید آنزیم انتخاب شد که ممکن است دارای L-آسپاراژیناز با اثرات جانبی کمتر برای بیماران باشد.

مقدمه: ال-آسپاراژیناز، به طور موثری در درمان لوسمی لنفوبلاستیک کاربرد دارد. سلول های سرطانی برای رشد سریع خود به ذخیره ال-آسپاراژین احتیاج فراوانی دارند. ال-آسپاراژیناز، هیدرولیز ال-آسپاراژین به ال-آسپارتیک اسید و آمونیاک را کاتالیز می کند. هدف از این پژوهش، جداسازی و شناسایی جدایه های اروینیای مولد ال-آسپاراژیناز از مزارع سیب زمینی جیرفت است. مواد و روش ها: گونه های اروینیای واجد فعالیت پکتولایتیکی در محیط کشت M9 از سیب زمینی های تیره و فاسدشده جداسازی شدند. باکتری های تولیدکننده آنزیم مدنظر، براساس تغییر رنگ محیط متمایز شدند. تست های بیوشیمیایی-میکروبی و اثر بیماری زایی گونه های جداشده بر گیاه سیب زمینی و شمعدانی انجام شد. سپس میزان تولید آسپاراژیناز و شناسایی مولکولی اروینیای Er 8 و Er 11 بررسی شد. نتایج: در این پژوهش، جدایه های اروینیای پکتولایتیک مولد ال-آسپاراژیناز روی محیط های CVP و M9 جداسازی شد. آزمایش های مربوط به اثر بیماری زایی اروینیا بر گیاه سیب زمینی و شمعدانی نشان داد که گونه های Er8 و Er11 دارای توان بیماری زایی بر این دو گیاه هستند. بیشترین میزان بیماری زایی گونه های Er8 و Er11، در زمان های 48 و 15 ساعت پس از تلقیح به ترتیب در گیاه سیب زمینی و شمعدانی مشاهده شد. بررسی مولکولی ژن16 S rDNA  نشان داد که جدایه های Er 8 و Er 11 به اروینیا کریزانتومی با 98 درصد همولوژی نزدیک هستند. بحث و نتیجه گیری: با توجه به کاربردهای گسترده ال-آسپاراژیناز در زمینه های مختلف، اروینیاهای جداشده و آنزیم هایی که تولید کرده اند، می توانند گزینه های مناسبی برای استفاده های کاربردی باشند.

مقدمه: میکروارگانیسم ها، کاروتنوییدها را در پاسخ به استرس های محیطی تولید می کنند. کاروتنوییدها کاربردهای زیادی در سلامتی انسان دارند که از جمله آن ها می توان به فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضدسرطانی، محافظت نوری و به عنوان پیش ساز هورمون ها اشاره کرد. مواد و روش ها: در این پژوهش اثر منابع مختلف کربن و نیتروژن بر تولید کاروتنوییدها در سویه بومی آیورانتیوکیتریوم Ch 25 بررسی شد. اثر منابع کربن و نیتروژن مختلف بر میزان رشد و تولید کاروتنوییدها بررسی شد. سپس کاروتنوییدها استخراج شدند و با روش TLC، اسپکتروفتومتری و HPLC آنالیز شدند. نتایج: نتایج نشان دادند که گلیسرول بهترین منبع کربن برای تولید محتوی زیاد کاروتنویید است. محیط انتخاب شده شامل 1.5% v/v گلیسرول، g/l 1 پپتون،  1 g/lعصاره مخمر و 50 درصد آب دریا است. مقدار کل کاروتنویید تولیدشده در این محیط برابر با (134.8 (µg/g CDWمحاسبه شد. آنالیز TLC نشان داد که عصاره کاروتنوییدی حاوی بتاکاروتن، آستاگزانتین مونواستر، آستاگزانتین دی استر و آستاگزانیتن آزاد است. نتایج حاصل از HPLC، حضور کاروتنوییدهای آستاگزانتین، کانتاگزانتین، اکیننون و بتاکاروتن در عصاره کاروتنوییدی را نشان داد. بحث و نتیجه گیری: در این پژوهش، تولید کاروتنوییدها در سویه بومی آیورانتیوکیتریوم بررسی شد و پروفایل کاروتنوییدهای تولیدشده شامل آستاگزانتین، کانتاگزانتین، اکیننون و بتاکاروتن بودند.

مقدمه: توانایی باکتری های مقاوم به اشعه برای بقا در برابر سطوح بالایی از اشعه فرابنفش وابسته به سیستم های ترمیم DNA و محصولات متابولیک اولیه و ثانویه است. بیوسنتز رنگدانه، فرصتی برای بقای باکتری در محیط های غنی از اشعه را فراهم می کند. رنگدانه های تولیدشده در برابر اشعه به عنوان رنگ های غذایی، داروهای ضدسرطان، همچنین به عنوان آنتی بیوتیک ها و برای اهداف آرایشی استفاده می شوند. مواد و روش ها: نمونه خاک شهر امیدیه در بهار سال 1393 جمع آوری شد و بعد از دو مرحله غربال گری اولیه و ثانویه سویه مقاوم به اشعه فرابنفش جداسازی و با روش مولکولی تعیین توالی ژن 16 S rRNA شناسایی شد. فعالیت آنتی اکسیدانی رنگدانه با استفاده از DPPH و قدرت احیاکنندگی رنگدانه نیز با استفاده از کلرید فریک بررسی شد. نتایج: در پژوهش حاضر، سویه جدید مقاوم به اشعه فرابنفش NM2 جداسازی شد. براساس مقایسه نتایج حاصل از تعیین توالی براساس الگوریتم بلاست در بانک ژنی، جنس و گونه این باکتری با دیتزیا ماریس به میزان 99 درصد شباهت نشان داد. استخراج رنگدانه از سویه جداسازی شده با متانول و استون به عنوان حلال انجام شد. حداکثر جذب نوری برای رنگدانه سویه NM2 در 473 نانومتر بود. فعالیت آنتی اکسیدانی و توانایی احیاکنندگی رنگدانه با افزایش غلظت رنگدانه افزایش یافت. رنگدانه سویه MM2 غلظت EC50 معادل mg/ml  3.30در مهار رادیکال آزاد از خود نشان داد و برای قدرت احیاکنندگی غلظت EC50 معادل µg/ml 28.46 به دست آمد. بحث و نتیجه گیری: جداسازی منابع طبیعی تولیدکننده رنگدانه با قدرت آنتی اکسیدانی زیاد دارای اهمیت است. در مطالعه حاضر، رنگدانه باکتری مقاوم به اشعه فرابنفش در شرایط آزمایشگاهی، فعالیت آنتی اکسیدانی خوبی از خود نشان داد و رنگدانه این باکتری ها نقش مهمی در مقاومت به اشعه فرابنفش ایفا می کند. رنگدانه باکتری های مقاوم به اشعه ممکن است یک منبع مناسب برای غذاهایی با عملکرد مطلوب آنتی اکسیدانی و در صنایع داروسازی باشند.

مقدمه: سرکه یک چاشنی پرمصرف در سراسر جهان است که از مواد اولیه و روش های متفاوت برای تولید آن استفاده می شود. در ایران نیز انواع سرکه های طبیعی با استفاده از میوه های مختلف مانند انگور و سیب، بیشتر به صورت خانگی تهیه می شود. سرکه طبیعی دارای خواص بسیار زیادی است و طب سنتی ایرانی اسلامی نیز مصرف آن را توصیه کرده است. سرکه حاوی باکتری های اسید استیک، اسید لاکتیک و مخمر است. باکتری های اسید استیک و مخمرها در تولید سرکه نقش دارند و باکتری های اسید لاکتیک باعث بهبود طعم آن می شوند. هدف این پژوهش جداسازی و تعیین هویت باکتری های اسید لاکتیک از سرکه سنتی به ویژه لاکتوباسیلوس برویس به منظور ارزیابی میزان تولید گاما آمینوبوتریک اسید (گابا) است. مواد و روش ها: نمونه های سرکه سنتی شامل یک نمونه سرکه سیب و دو نمونه سرکه انگور، در محیط کشت مخصوص باکتری های اسید لاکتیک (MRS) که به آن آنتی بیوتیک نیستاتین اضافه شد و کشت داده شد. با انجام تعدادی از آزمایش های تشخیصی از جمله آزمایش کاتالاز، و تخمیر برخی از کربوهیدرات ها، رشد در دما، pH و غلظت های متفاوت نمک، حضور لاکتوباسیل ها بررسی شد و درنهایت با تکثیر ژن16 s r DNA  و تعیین توالی، پنج گونه لاکتوباسیلوس شناسایی شدند. نتایج: از سه نمونه سرکه سنتی، دوازده جدایه لاکتوباسیلوس جداسازی شد. همه باکتری های جداشده کاتالاز منفی و گرم مثبت بودند و در pHهای 4.5 و 6.5 و در غلظت های 2، 4 و  6.5درصد نمک رشد کردند. اغلب باکتری ها در دمای 15 درجه سانتی گراد رشد کردند. جدایه شماره 12 در دمای 45 درجه سانتی گراد نیز رشد کرد. آزمایش های بیوشیمیایی، حضور لاکتوباسیلوس پلانتارم و لاکتوباسیلوس برویس نمونه های مطالعه شده را نشان دادند. نتیجه تعیین توالی وجود سه جدایه لاکتوباسیلوس برویس را تایید کرد. بحث و نتیجه گیری: لاکتوباسیلوس پلانتارم و لاکتوباسیلوس برویس در سرکه های بومی بررسی شده تشخیص داده شد. هرچند جداسازی لاکتوباسیلوس پلانتارم از سرکه قبلا گزارش شده است، جداسازی لاکتوباسیلوس برویس از سرکه برای اولین بار گزارش می شود.