زیست فناوری
سال:1395 | دوره:7 | شماره:2 |تعداد مقالات:10

باکتریوردوپسین پروتئینی غشایی است که در هالوباکتریوم سالیناروم به عنوان پمپ پروتون وابسته به نور عمل می کند. این پروتئین شامل هفت زیرواحد مارپیچ آلفا (مارپیچ های A تاG )، یک صفحه بتا و یک کروموفور رتینال است. مطالعات نشان می دهد که پروتئین باکتریوردوپسین دارای خاصیت جذب امواج مایکروویو می باشد. یکی از رایج ترین و اصولی ترین روش های مطالعه ماکرومولکول های زیستی شبیه سازی دینامیک مولکولی است. با استفاده از این روش می توان تغییرات و دینامیک ساختاری ماکرومولکول های زیستی و کمپلکس آن ها را مطالعه کرد. در پروژه حاضر، از مدلسازی و شبیه سازی دینامیک مولکولی استفاده شده است. پس از مرحله تعادل و جهت بدست آوردن ساختارهای یکدست تر در مرحله تولید، شبیه سازی به مدت 15 نانوثانیه انجام شد، سپس به منظور بررسی مناطق موثر در جذب امواج مایکروویو شبیه سازی دینامیک مولکولی همراه با اعمال میدان الکتریکی به مدت زمان 786 پیکوثانیه که برابر با مدت زمان تناوب یک موج سینوسی در طیف رادار می باشد، روی کل ساختار پروتئین انجام شد. در نهایت، تغییرات کنفورماسیونی حاصل مورد بررسی قرار گرفت تا مناطق موثر در جذب امواج تعیین شود. مطالعه انجام گرفته نشان می دهد که امواج مایکروویو در فرکانس 8 گیگاهرتز و در بازه زمانی ذکر شده نمی تواند تغییرات ساختاری گسترده ای را در پروتئین ایجاد کند. از سوی دیگر تغییرات ساختاری برگشت پذیری در مناطق صفحه بتا و مارپیچ های D، C و B تحت تاثیر میدان مشاهده گردید.

به منظور غنی سازی آرتمیا از امولسیون غنی ساز سلکو استفاده می شود که میکروگلبولهای پایدار با قطر کمتر از 1/0 میکرون تولید می کند. برای ایجاد این پایداری در سنتز روغن های غنی ساز سلکو از پایدارکننده های شیمیایی تا میزان 3 درصد در این ترکیبات استفاده می گردد. ولی در این پژوهش از ترکیب ثعلب و صمغ فارسی با نسبت مساوی و به میزان 11 درصد، به عنوان پایدارکننده های گیاهی در سنتز روغن غنی ساز استفاده شد. بخش محلول صمغ فارسی و ثعلب جدا شده و میزان آن به ترتیب 30 % و 22 % بدست آمد. سپس مقادیر دقیق ترکیب شیمیایی روغن سلکوی از طریق آنالیزشیمیایی مشخص شده و درنهایت طبق قرمول بدست آمده، مشابه تجاری آن ساخته شد. متوسط قطر ذرات روغن معادل 1/0 میکرون و کشش سطحی آن 5± 15 دین بر سانتی متر تعیین گردید. سپس روغن غنی ساز ساخت داخل (تیمار1) با نمونه وارداتی (تیمار 2) در شرایط استاندارد برای آزمون غنی سازی urmiana Artemia استفاده شد. غنی سازی هر تیمار در سه تکرار با غلظت 4/0 گرم ماده غنی ساز درهر لیتر آب حاوی 200 هزار ناپلیوس در طی زمان 12 ساعت انجام شد. میانگین درصد غنی شدگی ناپلیوس در تیمارهای 1 و 2 به ترتیب 47/2± 27 و 52 /2± 23 بدست آمد. نتایج زیست سنجی 500 لارو تازه به تغذیه افتاده ماهی قزل آلا نشان داد که تیمارهای 1 و 2 اختلاف معنی داری نشان نداد( p<0. 05). نتایج نشان داد که پایدارکننده های گیاهی مذکور همچنین از نظر خصوصیات شیمیایی و فیزیکی، عملکرد مناسبی در پایدارسازی امولسیون های روغن در فازآبی داشتند.

هدف: کمپیلوباکتررکتوس از عوامل باکتریایی مهم دخیل در موارد پریودنتیت در بسیاری از مناطق جهان می باشد. این مطالعه برای بررسی مولکولی آلودگی به کمپیلوباکتررکتوس در ضایعات پریودنتال بیماران مراجعه کننده به کلینیک دندانپزشکی دانشگاه تهران انجام گردید. مواد و رروش ها: نمونه گیری از 40 نفر از بیماران در عمیق ترین ناحیه از پاکت پریودنتال با استفاده از کن کاغذی و توسط متخصصین مرکز درمانی انجام و اطلاعات از قبیل سن، جنس، وضعیت ابتلا به بیماریهای سیستمیک و زمینه ای مختلف ثبت گردید. استخراج DNA با استفاده از DNPTM Kit محصول شرکت سیناژن و روش PCR با استفاده از پرایمرهای ویژه کمپیلوباکتررکتوس و سویه استاندارد باکتری، ATCC32238 به عنوان کنترل مثبت انجام گردید. با استفاده از نرم ا فزار SPSS و آزمون t و مربع کای اختلاف میزان آلودگی به باکتری وعمق شیار لثه ای در دوجنس و نیز گروه های سنی مختلف از نظر آماری بررسی شد. نتایج: نتایج حاصل از بررسی مولکولی نشان دهنده تشکیل قطعه 598 جفت بازی و آلودگی به کمپیلوباکتررکتوس در 18 نمونه (45% افراد مبتلا) بود. میانگین عمق شیار لثه ای در زنان بالاتر بود ولی اختلاف میزان آلودگی به باکتری در دو جنس و میانگین عمق شیار لثه در گروه های سنی مختلف از نظر آماری معنی دار نبود. نتیجه: یافته های تحقیق حاضر ضمن تایید حضور کمپیلوباکتررکتوس دردرصد قابل توجهی از نمونه های حاصل از موارد پریودنتیت نشان داد که از روش PCR می توان به عنوان روشی سریع و آسان در تشخیص این باکتری در نمونه های بالینی بهره برد.

اندواستاتین رشد و پیشرفت تعداد زیادی از تومورها را از طریق اتصال به پروتئین های موجود در سطح سلول های اندوتلیال و ماتریکس خارج سلولی مانند اینتگرین، هپارین، ماتریکس متالوپروتئیناز2 و ترانس گلوتامیناز2 سرکوب می نماید. در سطح اندواستاتین یک موتیف غنی از آرژنین وجود داشته که جهت اتصال به برخی از پروتئین های مذکور ضروری هستند. نشان داده شده است که پپتید 27 آمینواسیدی مشتق از اندواستاتین مسئول اعمال ضد رگزایی و ضد توموری آن است و جهش هیستیدین های متصل شونده به Zn فعالیت آن را تا حد زیادی کاهش می دهد. در مطالعه حاضر با توجه به اهمیت لوپ متصل شونده به Zn در انتهای آمین و آرژنین 27 در انتهای کربوکسیل، پپتیدهایی مطابق با این ناحیه و یک فرم جهش یافته حاوی جهش ایزولوسین 26 به آرژنین سنتز شدند و ساختار و میانکنش آنها با ماتریکس متالوپروتئیناز2 و ترانس گلوتامیناز2 با استفاده از روش های طیف سنجی فلوئورسانس، شبیه سازی دینامیک مولکولی و داکینگ مولکولی بررسی گردید. هدف از این مطالعه بررسی اثر کنار هم قرار گرفتن دو آمینواسید آرژنین با بار مثبت بر ساختار و میانکنش این قطعه از اندواستاتین بود. نتایج نشان دادند که قرار گرفتن دو آرژنین کنار یکدیگر در انتهای کربوکسیل موجب افزایش نوسانات در کل ساختار پپتید، تغییر ناحیه لوپ متصل شونده به یون Zn در انتهای آمین و منفی تر شدن انرژی اتصال پپتید به ماتریکس متالوپروتئیناز2 و ترانس گلوتامیناز2 می گردد. می توان چنین استنتاج نمود که دافعه آرژنین های با بار مثبت در انتهای کربوکسیل موجب القای تغییرات کانفورماسیونی در کل ساختار و بخش لوپ انتهای آمین گردیده است.

با توجه به یافته های جدید، نقش نانوتوپوگرافی ریزمحیط سلول بر عملکرد و سرنوشت آن، بیش از پیش اهمیت یافته است. از این رو، تهیه نانوساختارهای زیست سازگار بعنوان بستر کشت سلول و در مرحله بعد، تعیین دقیق ویژگی های فیزیکی و هندسی آن ها مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این راستا هرچند میکروسکوپ نیروی اتمی، در تعیین خصوصیات نانوالگو(Nanopattern) های مورد استفاده برای کشت سلول، کاربردی گسترده یافته، اما توانایی های آن برای مطالعه ساختار نانوالیاف الکتروریسی شده (Electrospun nanofibers) بطور جدی مطالعه نشده است. در تحقیق حاضر، نانوالیاف زیست سازگار کیتوزان که با فناوری الکتروریسی تولید و بهینه شده بودند، با میکروسکوپ های الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) مورد بررسی قرار گرفته، داده های حاصل از هر یک ارزیابی شدند. نتایج حاصله بیانگر این واقعیت بود که استفاده از هر کدام از این دو میکروسکوپ، مزایا و معایبی خواهد داشت. بعنوان اولین نکته، در حالی که فرآیند های آماده سازی و روبش نمونه در SEM می تواند سبب تخریب ساختار طبیعی الیاف گردد، AFM به هیچگونه تیمار نمونه نیازی ندارد. در حالی که مهمترین کاربردهای SEM در بررسی ساختارهای نانوفیبری شامل بررسی سریع شکل، جهت گیری، قطر و یکنواختی الیاف است، تصویربرداری سه بعدی با AFM، تعیین درجه زبری سطح، درجه زبری در طول لیف و تعیین ضخامت بافت تولید شده را ممکن می سازد. علاوه بر این، با رعایت پاره ای ملاحظات تکنیکی، AFM می تواند در تخمین قطر میانگین نانوالیاف، به خوبی SEM عمل نماید.

پروتئین اکتیوینA متشکل از دو دایمر β A بصورت یک پری-پرو-پروتئین با طول 426 آمینواسید سنتز می شود که پس ازحذف بخشهای پری و پرو، پروتئین بالغ با طول 116 آمینواسید حاصل می شود. این پروتئین که اولین بار از مایع فولیکولی گوسفند بعنوان یک محرک قدرتمند برای تولید هورمون FSH جداسازی شد، دارای عملکردهای گوناگونی مثل حفظ و بقای سلول های عصبی، آپوپتوز، رشد و تمایز در انسان می باشد. از آنجاییکه پروتئین اکتیوینA دارای کاربردهای متعددی در زمینه پزشکی مانند تمایز سلول های بنیادی، ترمیم زخم، درمان بیماری های تحلیل عصبی مانند آلزایمر و. . . است برای اولین بار در این تحقیق در سه سویه ی متفاوت باکتری E. coli بیان شد. از آنجاییکه پروتئین مذکور در ساختار فعال و عملکردی خود دارای پیوندهای دی سولفیدی است، محیط احیا کننده ی سیتوپلاسم E. coli برای بیان آن مناسب نمی باشد لذا، محیط اکسید کننده ی پری پلاسم جهت تولید آن همراه با تاخوردگی صحیح مورد توجه قرار گرفت. در این تحقیق، cDNA ژن اکتیوین A انسانی بدست آمده از بانک اطلاعاتی NCBI پس از بهینه سازی رمزه به همراه پپتید نشانه تغییریافته آنزیم آلفا آمیلاز باکتری باسیلوس لیکنی فورمیس بومی ایران در وکتور بیانی pET21b(+)، ساب کون و سپس به روش ترنسفورماسیون به سویه های BL21(DE3)pLysS، BL21(DE3)Rosetta gami و BL21(DE3) انتقال یافت. پس از بیان همزمان با استفاده از القاگر IPTG، محتوای پروتئینی استخراج شده از هر سه سویه با استفاده از تکنیکهای SDS-PAGE، دات بلات و وسترن بلات با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج نشان دهنده بیان در هر سه سویه باکتریایی بویژه در Rosetta gamiو DE3 می باشد.

سلولاز آنزیمی پرکاربرد در صنایع مختلف می باشد. تثبیت سلولاز یکی از روش های پایدارسازی آن است که نه تنها امکان جداسازی آنزیم از واکنش، بلکه امکان استفاده مجدد از آن را فراهم می سازد و در نتیجه هزینه استفاده آنزیم در صنعت به طور قابل توجهی کاهش می یابد. استفاده از کیتوزان به عنوان بستر جهت تثبیت آنزیم و استفاده گسترده آن در فرآیند های صنعتی همواره مورد توجه بوده است. ویژگی های فوق العاده از جمله زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری و غیر سمی بودن آن، کیتوزان را بستری مناسب جهت فرآیند تثبیت معرفی می کند. در این مطالعه توالی ژنی کد کننده آنزیم اندوگلوکاناز AaCel9A در وکتور بیانی pET28a(+) همسانه سازی شد. نتایج حاصل از تعیین توالی موید قرارگیری صحیح قالب ژنی AaCel9A در وکتور بود. سپس وکتور حاوی ژن به سلول های مستعد اشریشیا کلی سویه BL21 منتقل شده و بیان پروتئین در آن ها القا شد. بیان آنزیم با استفاده از روش الکتروفورز SDS-PAGE و سنجش فعالیت آنزیم تایید و با ستون نیکل آگارز تخلیص بعمل آمد. ساخت ماکروبیدهای کیتوزان با روش ژله ای شدن صورت گرفت. مولکولهای آنزیم با استفاده از لینکرهای گلوتارآلدئیدی به صورت کووالان به بستر متصل و تایید تثبیت آنزیم توسط FTIR و نیز سنجش فعالیت آنزیمی از ماکروبیدهای حاوی آنزیم انجام پذیرفت. آنالیز نتایج نشان داد که بهترین شرایط برای تثبیت کوالان آنزیم بر روی بستر در غلظت گلوتارآلدئید 7/0% و بافر سدیم فسفات (7 pH) می باشد. همچنین آنالیز برادفورد و سنجش فعالیت آنزیمی موید تثبیت 85% از مولکول های آنزیم برروی بستر بود.

این تحقیق با هدف جداسازی و شناسایی باکتری های ترموفیل تولید کننده اگزوکلوکاناز از چشمه های آب گرم دهلران در جنوب غربی ایران واقع در استان ایلام انجام شد. پس از نمونه گیری، غنی سازی در محیط کشت حاوی سبوس برنج یا CMC ( کربوکسی متیل سلولز) انجام گردید. شناسایی باکتری ها بر اساس خصوصیات آنها از جمله تعیین توالی ژن یونیورسال 16SrRNA و با استفاده از تکنیک PCR انجام شد. مقایسه توالی جدایه ها در پایگاه داده ژنومی بانک ژن، بیشترین قرابت را با گونه های Pseudoj، hgdxanthomonas mexicana، Chelatococcus daeguensis، Promicromonospora sp.، Isoptericola variabilis sp. نشان دادند. در میان جدایه ها، سویه منتخب به عنوان variabilis sp. IDAH9. Isoptericola شناسایی و نام گذاری گردید. این سویه U/ml1 فعالیت اگزوگلوکانازی نشان داد. به منظور بهینه سازی تولید آنزیم سویه منتخب، اثر منابع کربن، نیتروژن، توئین 80، ساکاروز بر تولید آنزیم بررسی گردید. نتایج نشان داد، بیشترین فعالیت اگزوگلوکانازی در غلظتهای 2/0% ساکاروز، 6/0% توئین 80، 12 گرم بر لیتر از منابع کربنی سبوس و کربوکسی متیل سلولز و 6/5 گرم بر لیتر آمونیوم سولفات حاصل شده است. آنزیم در دمای ° C 50 پس از 24 ساعت 64% فعالیت خود را حفظ نمود. بنابراین Isoptericola variabilis sp. IDAH9. می تواند گزینه مناسبی برای تولید اگزوکلوکاناز مقاوم به حرارت از منابع کربنی ارزان قیمت باشد.

باکتری سالمونلا یکی از کشنده ترین باکتری هایی است که در عفونت های همه گیر، نقش دارد. از طرفی افزایش مقاومت آنتی بیوتیکی در باکتری ها باعث شده است که تحقیقات فراوانی در جهت معرفی روش های جایگزین برای مقابله با باکتری های بیماریزا صورت پذیرد. در این تحقیق به منظور مطالعه ی یکی از مکانیسم های مولکولی احتمالی نانوذرات اکسید مس، باکتری سالمونلا تیفی موریوم به عنوان مدل برای باکتری های گرم منفی انتخاب شده است که تاثیر نانوذرات اکسید مس بر روی ژنوم این باکتری بررسی گردید. ابتدا باکتری سالمونلا در محیط کشت بلاد آگار سپس در محیط کشت BHB، کشت داده شد. تیمار باکتری در غلظت های 30، 60، 90 و 120 میکروگرم بر میلی لیتر انجام گرفته و در فاصله های زمانی 2، 4 و 24 ساعت خاصیت ضد میکروبی نانوذره بررسی گردید. استخراج DNA از نمونه های شاهد و تیمار شده انجام شد و تغییرات توالی ژنوم باکتری با استفاده از تکنیک RAPD-PCR مورد مطاله قرار گرفت. با استفاده از نرم افزار NTSYS-PC، نتایج حاصل از الکتروفورز محصولات PCR روی ژل آگارز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که نانوذرات اکسید مس باعث ایجاد تغییر توالی در قسمت های مختلف ژنوم باکتری سالمونلا با غلظت های 90 و 120 میکروگرم بر میلی لیتر گردید. از این تغییرات می توان نتیجه گرفت که یکی از مکانیسم های مولکولی اثر مهارگنندگی رشد باکتریایی این نانوذرات ایجاد تغییر توالی در DNA ژنومی می باشد. نانوذرات اکسید مس احتمالا باعث تغییر خاصیت جفت شدن بازی بازها و یا باعث ایجاد اختلال در مکانیسم همانند سازی شده است.

نوروتروفینها خانواده ای از فاکتورهای رشد ترشحی هستند که عملکرد خود را از طریق اتصال به گیرنده های اختصاصی (Trkها) و یا گیرنده عمومی خود (p75ntr) انجام می دهند. P75ntr نقش مهمی در بقا، تمایز و تکثیر بسیاری از انواع سلولها دارد. MicroRNA ها RNA های کوچک غیر کد کننده ای هستند که باعث تنظیم پس از رونویسی بیان mRNA می شوند. اخیراً در اینترون شماره چهار گیرنده P75ntr یک miRNA بنام hsa-miR-6165 کشف شده است. بررسیهای بیوانفورماتیکی حاکی از نقش این miRNA در تنظیم بسیاری از مسیرهای پیام دهی سلولی و نیز مسیرهای دخیل در تمایز می باشد. بنابراین در تحقیق حاضر، بیان hsa-mir-6165 در روند تمایز سلولهای بنیادی کارسینومای جنینی NT2 و همچنین در رده های سلولی عصبی و غیر عصبی انسانی بررسی شد. نتایج بیانگر آن است که hsa-miR-6165 نه تنها در روند تمایز سلولهای NT2 و سلولهای عصبی بیان می شود بلکه در بسیاری از رده های سلولی غیر عصبی از جمله hFSF و Hela نیز بیان بالایی نشان می دهد. همچنین، بیان این miRNA بر خلاف ژن میزیانش، در مراحل پایانی تمایز سلولهای NT2 افزایش می یابد. این نتایج پیشنهاد کننده نقش داشتن hsa-mir-6165 در تمایز سلولی عصبی است. مطالعات بیشتری در این زمینه لازم است.