NEW CELLULAR & MOLECULAR BIOTECHNOLOGY JOURNAL
Year:2018 | Volume: | Issue: |Papers Count:9

لیگنوسلولز متشکل از سلولز، همی سلولز و لیگنین است. سلولز و همی سلولز، ماکرو مولکول هایی از قندهای مختلف هستند، در حالی که لیگنین یک پلی-مری آروماتیک تشکیل شده از پیش سازهای فنیل پروپانوئید است. هرچند ترکیب اصلی مواد لیگنوسلولزی را سلولز تشکیل می دهد که نسبت به تجزیه زیستی حساس است، اما این پلی ساکارید به طورمعمول در طبیعت به صورت فیزیکوشیمیایی به لیگنین باند شده است. ازآن جایی که لیگنین یک ترکیب مقاوم به تخریب زیستی است، تا حدودی سلولز را در مقابل حمله میکروبی محافظت می کند. اهمیت تجزیه لیگنوسلولز به دلیل کاربردهای فراوان آن ها در صنایع تبدیلی و استفاده از آن ها به عنوان مواد خام در صنایع مختلف بالاخص برای تولید فرآورده های زیستی گوناگون است. سویه های مؤثر در تخریب زیستی ترکیب های لیگنوسلولزی، باید دارای یک سیستم آنزیمی قوی و کارا برای تجزیه این ترکیب ها باشند. انواعی از سویه های قارچی متعلق به قارچ های پوسیدگی سفید به عنوان ریزسازواره های توانمند در این فرآیند معرفی شده اند. بااین حال پژوهش های وسیعی برای بهبود سویه های باکتریایی و قارچی تجزیه کننده لیگنوسلولز انجام شده است. علاوه بر روش های سنتی و قدیمی مانند جهش زایی، روش های نوین مبتنی بر دست ورزی ژنتیکی جهت بهبود سویه ها با هدف افزایش بهره دهی فرآیندهای صنعتی پیشنهاد شده اند. در این مقاله به شرح مختصری راجع به این روش ها پرداخته شده و مثال هایی از هریک برای بهبود سویه های تجزیه کننده ترکیب های لیگنوسلولزی ارائه گردیده است.

مقدمه و هدف: یکی از مهمترین عوامل در ایجاد سرطان کولورکتال، باکتریها و توکسین های حاصله از آنها است. برخی سویه های E. coli که دارای مجموعه ژنی PKS هستند، قادرند ژنوتوکسینی به نام کلی باکتین (Colibactin) را تولید کنند. کلی باکتین درباکتریهایPKS مثبت با فعال شدن مسیر سیگنالینگ، باعث آسیب بهDNA و درنتیجه گسترش تومور (مانند سرطان کولورکتال) می شود. بررسی مولکولی ژن های clbSو clbA ( دو ژن از ژن های جزیره ژنی PKS) در باکتری های E. coliجدا شده از بافت های توموری کولورکتال می باشد. مواد و روش ها: بدین منظور79 نمونه بیوپسی از بافت روده بیمار مبتلا به سرطان کولورکتال، پس از اخذ پرسشنامه و رضایت نامه تهیه گردید. با روش های میکروبی و بیوشیمیایی باکتری E. coliجداسازی و شناسایی شد. سپس سویه ها از نظر وجود ژن های clbA وclbS با روش PCR، ارزیابی شد. یا فته ها: باکتریهای E. coli ایزوله شده از نظر تست های بیوشیمیایی موتیلیتی، متیل رد، اندول و تی اس آی مثبت و برای تست های سیترات و اوره منفی بودند. نتایج آزمایش PCR نشان داد، برای ژن ویرولانس clbA از بین 79 سویه مورد بررسی، در 66. 67% از افراد نرمال، د ر40. 91% از بیماران التهابی روده بزرگ و59. 09% از مبتلایان به سرطان کولورکتال مثبت بود و برای ژن ویرولانس clbS در 50% از افراد نرمال و بیماران التهابی روده بزرگ و 58. 62% از مبتلایان به سرطان کولورکتال مثبت بود و 27. 8% نمونه ها، واجد هر دو ژن(clbA/clbS) بود. بحث: هر دو ژن clbSو clbA جزو ژن های ضروری جزیره ژنی PKS می باشند. با توجه به نتایج به دست آمده و اهمیت کلی باکتین و رابطه آن با ایجاد سرطان کولورکتال، مطالعه کامل تر در این زمینه ضروری به نظر می رسد.

سابقه و هدف: سالمونلوز یکی از بیماری های مهم مشترک بین انسان و حیوان است که پراکندگی جغرافیایی بسیار وسیعی دارد. از مهم ترین منابع آلودگی سالمونلا در انسان سبزی ها، فرآورده های لبنی، محصول های دریایی، مواد گوشتی به ویژه گوشت ماکیان، تخم مرغ و فرآورده های جانبی آن ها است. روش های استاندارد مبتنی بر کشت باکتری برای تشخیص گونه های سالمونلا حساس ولی زمان بر است. PCRاز حساسیت و دقت بالایی برای شناسایی عوامل عفونی برخوردار است. ژن hilA از ژن های رمز کننده پروتئین های تنظیم کننده نسخه برداری و از ژن های با حفاظت ژنتیکی بالا است که می توان از آن در جهتشناسایی سالمونلا بهره برد. هدف از این تحقیق، شناسایی باکتری سالمونلا در مدفوع شترمرغ بر پایه وجود ژن hilA به کمک روش PCR و بررسی اختصاصیت این روش در مقایسه با روش های متداول است. مواد و روش ها: 500 نمونه از مدفوع شترمرغ های منطقه سیرجان که پیش تر برای تشخیص سویه های سالمونلایی مورد بررسی کشت های افتراقی و تست های بیوشیمیایی قرار گرفته بود برای آزمون حضور ژن hilA استفاده شد. DNA باکتری ها از نمونه های مدفوع شترمرغ ها بعد از حل کردن مدفوع در محیط کشت و 24 ساعت نگهداری در دمای 37 درجه سلسیوس، استخراج گردید و به کمک PCR و استفاده از پرایمرهای اختصاصی جهت بررسی حضور ژن hilA مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته ها: بررسی وجود ژن hilA از میان 500 نمونه مدفوع نشان داد که در 38 نمونه مدفوع، باکتری سالمونلا حضور دارد که با نتایج آزمون استاندارد برای شناسایی سالمونلا مطابقت داشت. قابل ذکر است که نتایج حاصل از بررسی ژن hilA در همان نمونه هایی مثبت بود که حضور باکتری سالمونلا قبلا توسط آزمون های استاندارد تأیید گردیده بود. نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان می دهد که بررسی ژن hilA با استفاده از PCR و پرایمرهای اختصاصی می تواند روشی جایگزین با سرعت و دقت بالا و هزینه به نسبت پایین برای تشخیص باکتری سالمونلا در میان نمونه های مدفوع پرندگان باشد. با توجه به این که شیوع عفونت های سالمونلایی در میان پردنگان و ماکیان به نسبت بالا است شناسایی این عفونت ها با سرعت و دقت بالا اهمیتی ویژه ای دارد. این مطالعه نشان داد که بررسی ژن hilA با استفاده از روش PCR می تواند در این زمینه مؤثر باشد.

سابقه و هدف: هدف از مطالعه حاضر، بررسی مقاومت به سطح بالای جنتامایسین و ژن های کدکننده آنزیم های تغییردهنده آمینوگلیکوزید در انتروکوکوس فکالیس و انتروکوکوس فیسیوم جداشده از عفونت زخم سوختگی بود. مواد و روش ها: پس از شناسایی سویه های انتروکوکوس فکالیس و انتروکوکوس فیسیوم، آزمون حساسیت آنتی بیوتیکی انجام شد. به منظور شناسایی سویه های HLGR از دیسک های جنتامایسین استفاده شد. آزمون PCR به منظور شناسایی ژن های کدکننده AMEs انجام گردید. یافته ها: از مجموع 114 جدایه انتروکوکوس، تعداد 1/56 % سویه HLGR بودند. تمامی سویه های HLGR واجد ژن aac(6ʹ )-Ie-aph(2ʹ ʹ )-Ia بودند. 9/1 % از سویه های HLGR انتروکوکوس فیسیوم حامل ژنaph(2″ )-Id بودند. نتیجه گیری: داده های ما نشان داد که مقاومت به جنتامایسین در عفونت زخم سوخته در بیمارستان ما شیوع بالایی دارد. مسئول اصلی بروز مقاومت به جنتامایسین در مطالعه حاضر، ژن aac (6')-Ie-aph (2'') – Ia است.

سابقه و هدف: گونه های باکتریایی خاک که در ریزوسفر گیاهان زندگی می کنند قادرند رشد گیاهان را بهبود بخشند. در همزیستی گیاهان خانواده لگوم با باکتری های جنس ریزوبیوم علاوه بر این که بخش اصلی نیتروژن تثبیت شده به مصرف گیاه می رسد، خاک نیز از لحاظ نیتروژن تقویت می شود. در این پژوهش هدف غربالگری سه سویه ریزوبیوم بر میزان رنگیزه های فتوسنتزی گیاه لوبیا چشم بلبلی (Vigna unguiculata) تحت تنش نیکل بود. مواد و روش: دراین مطالعه دو نمونه استاندارد ریزوبیوم با کدهای PTCC 1654) ( و (PTCC 1684) و سویه جداسازی شده از گره و انجام دادن مراحل PCR روی آن و تعیین سویه به همراه نیکل به گیاه لوبیا چشم بلبلی تلقیح شد سپس از باکتری ها سه غلظت CFU/ml 108 و 107، 106 × 5/1 تهیه و نیکل در سه غلظت 200، 400 و 600 میکرومولار تلقیح شد. نمونه ها بعد از گذشت 10 روز مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب یک طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. در پایان دوره، میزان رنگیزه های فتوسنتزی گیاه اندازه گیری شد و با استفاده از نرم افزار 19SPSS/ مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. یافته ها: نتایج به دست آمده نشان داد که، مایه تلقیح سویه جداسازی شده از گره با غلظت CFU/ml107 × 5/1 با 200 میکرومولار نیکل باعث افزایش رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل) در گیاه شده بود. نتیجه گیری: یافته های حاصل از این پژوهش نشان داد که، افزایش میزان رنگیزه های فتوسنتزی می توانست ناشی از ریشه دوانی گیاه در نتیجه تولید اکسین و بالا رفتن میزان جذب آب و عناصر غذایی مورد نیاز گیاه باشد. یافته های حاصل از این پژوهش نشان داد که، باکتری محرک رشد جداسازی شده از گره بر میزان رنگیزه های فتوسنتزی بیوشیمیایی گیاه لوبیا چشم بلبلی(Vigna unguiculata) تحت تنش نیکل مؤثر بود.

هدف: استافیلوکوکوس اورئوس دومین عامل رایج ایجاد کننده عفونت های بیمارستانی است. این باکتری می تواند از طریق انتقال عمودی و افقی ژن های مقاومت زا را جابه جا نماید. هدف از این مطالعه، بررسی فراوانی مقاومت آنتی بیوتیکی، فراوانی ژن هایpvl[1]و[2]hla که در جزایر بیماری-زایی(SaPIs)[3] قرار گرفته اند و روابط معنی دار بین آن ها است. مواد و. روش ها: در این مطالعه ﻣ ﻘ ﻄ ﻌ ﯽ-ﺗ ﻮ ﺻ ﯿ ﻔ ﯽ طی 3 ماه 107 نمونه باکتری های گرم مثبت مشکوک به جنس استافیلوکوک از بیماران مبتلا به عفونت مجاری ادراری جمع آوری شد. از تست های فنوتیپی و پرایمرهای اختصاصی ژن16S rRNA و ژنcoa با استفاده از روش مولکولی PCR، برای جداسازی جنس و گونه استافیلوکوکوس استفاده گردید. سپس فراوانی ژن های hla و pvlبا استفاده از پرایمرهای اختصاصیدر جدایه-های استافیلوکوکوس اورئوسمورد ارزیابی قرار گرفتند. حساسیت آنتی بیوتیکیاستافیلوکوکوس اورئوس ها جدا شده به13آنتی بیوتیک مختلف از طریق روش دیسک دیفیوژن و بر اساس جداول CLSI مورد بررسی گرفت و در آخر برای سویه های مقاوم به متی سیلین تست MIC گذاشته شد. نتایج: باتوجه به تست های فنوتیپی و ژنوتیپی، 50 جدایه به عنوان استافیلوکوکوس اورئوس تشخیص داده شد. نتایج تست آنتی بیوگرام نشان داد که بیش-ترین مقاومت نسبت به آنتی بیوتیک های پنی سیلین (%100) و متی سیلین (%100) و کم ترین مقاوت نسبت به آنتی بیوتیک های جنتامایسین (%5) و ایمی پنم (%4) بوده است. نتایج تست MIC نشان داد که مقدار تأثیرگذار آنتی بیوتیک متی سیلین به بیش ازμ l/m l8 افزایش پیدا کرده است که این مقدار 4 برابر بیش از حد استاندارد است. مطالعه نتایج مقاومت آنتی بیوتیکی نشان داد که همه جدایه های استافیلوکوکوس اورئوسجزء گروه MDRهستند. هم-چنین نتایج PCRنشان داد که 94% جدایه ها حامل ژن hla و 20% نیز حامل ژنpvl هستند. بحث: نتایج حاصل از این تحقیق افزایش بیش از حد مقاومت آنتی بیوتیکی را دربین سویه های استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از مجاری ادراری نشان می دهد. همراهی ژن های موجود در جزایر بیماری زایی هم چون hla و pvl می تواند بر وخامت موضوع افزوده و درمان عفونت این گونه باکتریایی را با دشواری روبرو نماید.

سابقه و هدف: این بررسی به منظور مطالعه تأثیر پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی rs137852595 موجود در ژن کدکننده گیرنده آندروژن بر مقاومت دارویی بیماران دارای سرطان پروستات به داروی آنزالوتامید طراحی شده است. مواد و روش ها: در این پژوهش از 50 بیمار مبتلا به سرطان پروستات دارای مقاومت دارویی و 50 بیمار مبتلا به سرطان پروستات بدون مقاومت دارویی جهت انجام آنالیز ARMS-PCR استفاده شد وفراوانی آللی با استفاده از دو سرور Genepop و SISA انجام شد. در نهایت برهم کنش دارو و گیرنده با استفاده از روش داکینگ مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: بررسی نتایج نشان داد که فراوانی آللی پلی مورفیسم rs137852595 در گروه مقاوم به دارو برای آلل سالم (آلل C) برابر با 70/0 و برای آلل جهش یافته (آلل T) برابر 30/0 است. در گروه کنترل فراوانی آللی برای آلل سالم 92/0 و برای آلل جهش یافته 08/0 به دست آمد. نتیجه گیری: بررسی نتایج به دست آمده نشان دهنده ارتباط معنادار بین وجود پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی rs137852595 و مقاومت دارویی است (P-Value = 0. 005). به علاوه نتایج حاصل از روش داکینگ نشان داد که در افراد دارای این پلی مورفیسم، دارو به صورت صحیح به جایگاه فعال گیرنده آندروژن متصل نمی گردد و در نتیجه از میزان انرژی اتصال دارو به گیرنده آندروژن کاسته می شود.

سابقه وهدف: مطالعه های اخیر بر نقش کلیدی برخی ازRNA های غیر رمزگذاری شده در شدت بیماری و حتی تشخیص زودهنگام سرطان تأکید دارند. هدف تحقیق حاضر بررسی ارتباط سرطان اپیتلیال تخمدان با miR-196a-2 است. مواد و روش ها: در این پژوهش میزان کمی بیان مولکول miR-196a-2 در نمونه بافت50 نفر از افراد بیمار و 50 فرد سالم بررسی شد. مطالعه در حضور ژن GAPDHبه عنوان کنترل با استفاده از روشqRT-PCR انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد که میزان بیان miR-196a-2 در سلول های سرطانی تخمدان در مقایسه با بافت نرمال افزایش یافته است این مسأله ارتباط معناداری بین سن، grade وstage با بیان miRNA-196a-2را نشان می دهد. نتیجه گیری: میزان کمی بیان micRNA به عنوان فاکتور احتمالی مؤثر در سرطان تخمدان به عنوان بیومارکر در تشخیص سرطان تخمدان در نمونه های خونی به عنوان روشی غیرتهاجمی و کمی استفاده شد. این آزمایش گویای افزایش معنادار miR-196a-2 در افراد بیمار بوده، این امر به احتمال سبب مهار فعالیت ژن های سرکوب کننده تومور می گردد. لذا بررسی کمیmiR-196a-2 می تواند به عنوان بیومارکر برای تشخیص زودهنگام و غربال گری نمونه ها در سرطان تخمدان کاربری داشته باشد.

سابقه و هدف: مطالعه های اخیر نشان می دهد که کاهش طبیعی میزان دوتریم می تواند منجر به مهار رشد تومور در هر دو مدل in vitro و in vivo شود. هدف از این مطالعه بررسی اثر آب تهی شده ازدوتریوم (DDW) تنها و در ترکیب با 5-FU بر روی رشد و سیستم آنتی اکسیدانی سلول های سرطان سینه است. مواد و روش ها: آزمایش سمیت سلولی با استفاده از روش MTT انجام شد. سلول های MCF-7 با غلظت های مختلفی از DDW تنها، 5-FU تنها و هر دو تیمار شدند. سطح مالون دی الدئید و فعالیت آنزیم های کاتالاز و سوپر اکسید دیسموتاز به روش اسپکتروفتومتری انجام گردید. آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA)و t-Test برای تجزیه و تحلیل آماری استفاده شدند. P ≤ 0. 05 سطح معنی داری در نظر گرفته شد. یافته ها: تیمار سلول ها با غلظت های مختلف DDW تنها به ویژه در غلظت های 100 و ppm 125 باعث مهار رشد سلول هایMCF-7 گردید. 5-FU تنها نیز به طور قابل توجهی میزان بقاء سلول های MCF-7 را کاهش داد و استفاده از DDW به همراه 5-FU اثر مهاری 5-FU بر روی سلول ها را افزایش داد. در مقایسه با گروه کنترل (ppm 150)، مشاهده گردید که در سلول های تیمار شده با غلظت های پایین ترDDW، فعالیت آنزیم های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز افزایش ولی سطح مالونیل دی آلدهید کاهش یافته است. نتیجه گیری: آب تهی شده از دوتریوم می تواند به عنوان یک کمک کننده در داروهای ضد سرطان در نظر گرفته شود.