مقاله پژوهشیمقدمه: ارزیابی کارآیی برش آنزیم Cas9 در سیستم CRISPR (Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeat) و غربال گری جهش های ایجاد شده، یکی از چالش های این سیستم می باشد. این مطالعه روشی مبتنی بر استفاده از سیستم پلی اکریل آمید غیردناتوره، بدون نیاز به تشکیل هترودپلکس با کارآیی بالا را پیشنهاد می کند.روش ها: در این مطالعه، به منظور بررسی عملکرد سیستم CRISPR-Cas9، ابتدا توالی RNA راهنمای مناسب با توالی هدف، طراحی و سنتز شد. وکتور (PX458) pSpCas9(BB)-2A-GFP با استفاده آنزیم BbsI برش داده و RNA راهنمای در جایگاه برش کلون شد. پلاسمید نوترکیب، استخراج و پس از تأیید صحت کلونینگ با استفاده از تکنیک توالی یابی، به رده ی سلولی HEK293T ترانسفکت گردید. پس از تأیید انتقال و تعیین درصد ترانسفکت توسط دستگاه فلوسایتومتری، DNA ژنومی سلول های حامل وکتور نوترکیب استخراج شد. دو واکنش (Polymerase chain reaction) PCR مختلف در ناحیه ی مورد نظر بر روی ژن بتاگلوبین انجام شد و درصد عملکرد آنزیم Cas9 با استفاده از آنزیم اندونوکلئاز T7I (T7EndonucleaseI) و سیستم پلی اکریل آمید غیردناتوره کننده ارزیابی گردید.یافته ها: نتایج هضم آنزیمی T7E1 بر روی ژنوم، نشان دهنده ی عملکرد 32 درصدی آنزیم Cas9 و نتایج سیستم پلی اکریل آمید غیردناتوره کننده، نشان دهنده ی عملکرد 66 درصدی آنزیم بود. به این ترتیب سیستم پلی اکریل آمید غیردناتوره به طور قابل اعتمادی تغییرات کوچک به اندازه ی 5-10 جفت باز (bp) در طول اسید نوکلئیک در محل مورد نظر را نیز تشخیص می دهد.نتیجه گیری: تکنیک PAGE می تواند جایگزین سنجش T7E1 به عنوان یک پروتکل معمول آزمایشگاهی برای ژنوتیپ کردن رده های سلولی انسانی تولید شده با سیستم CRISPR/Cas9 شود.

الکتروفورز افقی ژل آگارز، یکی از ابزارهای پایه در زیست شناسی مولکولی است. این روش آسان و سریع بوده، استفاده از آن نیاز به مهارت زیادی ندارد. یکی از معایب ژل آگارز این است که جداسازی قطعات کوچک DNA با تفاوت های ناچیز در حد چند جفت باز و همچنین تفکیک قطعات کوچک مولکول های DNA و پروتئین در این ژل به خوبی امکان پذیر نیست که به طور متداول در این موارد از ژل پلی اکریل آمید استفاده می شود. الکتروفورز عمودی ژل پلی اکریل آمید علی رغم مزایایی که دارد ولی روشی پیچیده، گران و زمان بر می باشد. اخیرا روشی برای الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید به صورت افقی معرفی شده است که ضمن داشتن مزایا نسبت به روش عمودی، ولی نیازمند ساخت دستگاهی جدید جهت انجام عمل الکتروفورز می باشد. در این پژوهش از دستگاه الکتروفورز افقی ژل آگارز با اندکی تغییرات، به منظور انجام الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید برای قطعات DNA تکثیر شونده توسط نشانگرهای ریزماهواره ای استفاده شد. در این روش عمل الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید، به صورت افقی و با استفاده از ژل دو قسمتی آگارز و پلی اکریل آمید انجام شد. نتایج نشان داد باندهای حاصل از الکتروفورز کاملا شفاف و واضح می باشند. همچنین در این روش، مشکلات تشکیل حباب در ژل و پارگی ژل، در هنگام جداسازی شیشه از ژل، وجود ندارد. دستگاه الکتروفورز معرفی شده، دو منظوره است که می توان از آن هم برای ژل آگارز و هم برای ژل پلی اکریل آمید استفاده نمود.

زمینه و هدف: پلاسمید pXO1 در Bacillus anthracis مسوول رمز کردن ژن های تولید توکسین است و پلاسمید pXO2 ، مسوول رمز کردن ژن های سنتز کپسول می باشد. پلاسمید مسوول سنتز توکسین، 189 kb و پلاسمید مسوول سنتز کپسول، 95kb اندازه دارند. هدف از این مطالعه، بررسی حضور ژن pxo در Bacillus cereus،Bacillus subtilis  و Bacillus thuringiensis بوده است.روش بررسی: در این مطالعه توصیفی - مقطعی، 65 نمونه خاک از سراسر کشور جمع آوری شد و سپس تست های استاندارد بیوشیمیایی انجام شد. با استفاده از روش فنل و کلروفرم، جداسازی پلاسمید pXO1 انجام و وجود آن با استفاده از الکتروفورز ژل اگاروز تایید گردید. سپس جداسازی پروتئین ها از ارگانیسم های ایزوله شده انجام شد و برای مشاهده باندهای پروتئینی، از تست SDS - PAGE استفاده شد.یافته ها: از 65 نمونه خاک جمع آوری شده، 31 باسیلوس جدا شدند که 19 مورد آن هاBacillus cereus ،12  مورد Bacillus subtilis بودند و 7 باسیلوس نیز اهدایی و شامل Bacillus cereus 2 و  Bacillus subtilis 2و  Bacillus thuringiensis 3بودند. در 13 Bacillus cereus باند پلاسمیدی مربوط به پلاسمید pXO1 در الکتروفورز مشاهده شد. در SDS - PAGE نیز باندهای پروتئینی مربوط به پلاسمید pXO1 که مسوول رمز کردن توکسین در Bacillus anthracis است در همان13  Bacillus cereus یعنی 2/34 درصد از کل باکتری ها مشاهده گردید، ولی باند پروتئینی مربوط به پلاسمید pXO2 که مسوول رمز کردن کپسول در Bacillus   anthracis است، در کل باسیلوس های مورد بررسی مشاهده نشد.نتیجه گیری: این تحقیق نشان داد که انتقال پلاسمید pXO1 از Bacillus anthracis به Bacillus cereus در ایران انجام شده است ولی انتقال پلاسمید pXO2  به هیچ کدام از باسیلوس های مورد بررسی صورت نگرفته بود.

اکتینیدین یک سیستئین پروتئاز است که در میوه کیوی به وفور یافت می شود. در این مطالعه ایزوآنزیم های اکتینیدین، جدا و با سه روش: الکتروفورز در ژل پلی اکریل آمید (SDS-PAGE)، ایزو الکتریک فوکوسینگ (IEF) و الکتروفورز دوبعدی (2DE) تعیین خصوصیت گردید. اکتینیدین از میوه کیوی (واریته هیوارد) با روش ترسیب توسط سولفات آمونیوم و کروماتوگرافی تعویض یون خالص گردید. برای سنجش فعالیت آنزیم از هیدرولیز کازئین استفاده شد. SDS-PAGE در شرایط احیایی، غیراحیایی و اوره انجام گرفت. IEF در آمفولین در محدوده 5-3.5 pH به روش آبگیری مجدد و الکتروفورز دوبعدی در هر دو جهت در ژل صفحه ای انجام گرفت.نتایج SDS-PAGE در شرایط مختلف نشان داد که آنزیم اکتینیدین بسته به شرایط الکتروفورزی وزن متفاوتی (29-20 کیلودالتون) از خود نشان می دهد. این نتایج نشان داد که حرارت و احیای پیوندهای دی سولفیدی برای بازشدن کامل مولکول و اشباع شدن آن با SDS  ضروری است. نتایج IEF نشان داد که اکتینیدین کیوی حاوی حداقل 6 آنزیم با نقطه ایزوالکتریک (pI) در دامنه 3.8-4.03 و یک ایزوآنزیم با pI3.5 است. این نتایج که متفاوت از نتایج مطالعه مشابه بود، ناشی از تفاوت واریته ها و روش آزمایش می باشد. حرکت ایزوآنزیمهای اکتینیدین در الکتروفورز دوبعدی نشان داد که این مولکول ها علاوه بر تفاوت pI، دارای رفتار قابل توجهی در شرایط مختلف SDS-PAGE و الکتروفورز دوبعدی هستند که در روش معمول SDS-PAGE دیده نمی شود.

فرضیه: با توجه به خواص ویژه نانومواد، ساخت نانوذرات در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته و تاکنون روش های مختلفی برای تولید این مواد به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها، استفاده از ساختار های پلیمری برای کنترل نانوساختارهاست. بنابراین می توان انتظار داشت، تولید نانوذرات کبالت کرومات با ابعاد معین با استفاده از شبکه پلیمری با اندازه حفره های قابل کنترل، امکان پذیر است.روش ها: در این پژوهش از ژل پلی آکریل آمید به عنوان قالبی برای به دام انداختن یون های فلزی استفاده شد تا نانوذرات در این قالب پلیمری تشکیل شوند و سپس شبکه پلیمری به کمک عملیات گرمایی حذف شد تا نانوذرات نهایی تولید شوند. بر این اساس، نانوذرات کبالت کرومات با این روش ساخته شد و برخی از پارامتر های تولید مانند دمای تشکیل شبکه پلیمری و دمای تکلیس محصولات بررسی شدند. محصول تولیدی با روش های مختلف مشخصه یابی شد.یافته ها: نتایج نشان داد، با افزایش دما، سرعت تشکیل ژل سریع تر می شود. نتایج پراش پرتو X نشان داد، اگر چه محصول اولیه بی شکل است، اما اسپینل بلوری کبالت کرومات پس از عملیات گرمایی در 800 درجه سانتی گراد تولید شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی تشکیل ذرات با ابعادی در محدوده 50nm  تا 150nm  را نشان می دهد. نتایج تجزیه گرمایی نشان داد، ژل پلیمری تشکیل شده پس از عملیات گرمایی تا دمای 650 درجه تخریب می شود. براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی،  اکثر ذرات دارای ابعاد بین 50nm  تا 150nm هستند. نمونه های تولیدی به عنوان نورکاتالیزگر برای تخریب رنگینه آبی متیلن استفاده شدند. نتایج تخریب نشان داد، نانوذرات تولیدی با این روش به خوبی رنگینه را به عنوان آلاینده آب حذف می کنند. همچنین، اثر مقدار نورکاتالیزگر بر ظرفیت حذف بررسی شد و نتایج نشان داد، با افزایش پودر تا 3mg  بازده تخریب افزایش می یابد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

قارچ Trichoderma reesei یکی از گونه های مهم تولید کننده آنزیم های تجزیه کننده سلولز در طبیعت است. در این پژوهش 21 جدایه جهش یافته پرتو گاما از قارچ T. reesei برای تولید آنزیم سلولاز روی محیط محتوی سلولز کلوئیدی غربال گری شد. غلظت پروتئین های خارج سلولی جدایه های وحشی و جهش یافته با استفاده از روش بردفورد اندازه گیری شد. آویسل، کربوکسی متیل سلولز و کاغذ صافی برای اندازه گیری فعالیت سلولازی استفاده شد. هم چنین خلوص و ترکیب پروتئین های غنی از آنزیم با استفاده از آزمون الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید مورد ارزیابی قرار گرفت. بالاترین میزان تولید پروتئین خارج سلولی در جدایه های T. r M7 و T. r M17 مشاهده شد. فعالیت آنزیم های اندوگلوکاناز، اگزوگلوکاناز و سلولاز کل در جدایه جهش یافته T. r M8 بالاترین مقادیر فعالیت آنزیمی را در بین جدایه های جهش یافته و وحشی نشان داد. اختلاف وزن مولکولی باندهای آنزیمی نشان داد که آنزیم های EG IV، Cel 1A، Cel 12A، Cel 45A، Cel 3A، Cel 7A، Cel 6A، Cel 5A و Cel 61A سلولز کلوئیدی را به صورت هم افزایی هیدرولیز می کنند. این نتایج نشان می دهد که جهش زایی با پرتو گاما برای دستیابی به جهش یافته های تریکودرما با تولید بالای آنزیم سلولاز امکان پذیر است.

پلی آکریل آمیدها درشت مولکول های محلول در آب هستند. این پلیمرها به دلیل داشتن قابلیت انعقاد و جداسازی فازهای جامد و مایع از یکدیگر، کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف از جمله معادن، تصفیه پساب صنعتی، دباغی و کاغذ سازی دارند. از سوی دیگر، استفاده از هیبرید ترکیبات آلی-معدنی شامل پلیمر و نانوذرات معدنی به طور روزافزون گسترش یافته است. در این پژوهش، هیبرید آلی- معدنی پلی آکریل آمید - سیلیکا به روش پلیمرشدن رادیکالی آزاد در محلول تهیه شد. برای تهیه نانوکامپوزیت، ابتدا سطح نانوذرات سیلیکا در شرایط اسیدی فعال و با عامل اصلاح کننده 3- تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات به روش سل- ژل در محیط آبی اصلاح شد. سپس، مونومر آکریل آمید با استفاده از نانوذرات اصلاح شده به کمک آغازگر رادیکالی پتاسیم پرسولفات کوپلیمر شد. ساختار شیمیایی نانوذرات سیلیکای اصلاح سطحی شده و نانوکامپوزیت تهیه شده به روش طیف سنجی FTIR بررسی و تایید شد. شکل شناسی نانوکامپوزیت حاصل به روش میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد. این روش سطح کامپوزیت را بدون جدایی فاز نشان داد. نحوه پراکنش ذرات در پلیمر به کمک روش SEM-EDX بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات در پلیمر به طور یکنواخت پراکنده شده اند. تصویر میکروسکوپی الکترونی عبوری نیز پراکنش ذرات سیلیکا را در مقیاس نانو در کامپوزیت هیبریدی تایید کرد. بیشتربودن پایداری گرمایی نانوکامپوزیت هیبریدی در مقایسه با هوموپلیمر آکریل آمید که به روش گرماوزن سنجی ارزیابی شد، موید واکنش نانوذرات اصلاح شده و وجود آنها در زنجیر پلی آکریل آمید است. خاکستر حاصل از نانوکامپوزیت هیبریدی نیز به روش تجزیه EDX بررسی شد که نتیجه حاصل وجود ذرات سیلیس را در ساختار آن تایید می کند.

هیبرید پلی (آکریل آمید-کو-دی آلیل دی متیل آمونیم کلرید)/ سیلیکا از طریق بلندسازی فیزیکی تهیه و به همراه پلی آکریل آمید آنیونی برای حذف رنگ های قرمز کاتیونی (Basic Red 22)، قهوه ای آنیونی (Brown HT) و رزبنگال خنثی (Rose Bengal) از طریق فرایند لخته سازی به کار گرفته شد. پلی آکریل آمید آنیونی نیز از طریق آبکافت قلیایی پلی آکریل آمید تحت شرایط ملایم تا 35% آبکافت تهیه شد. از طیف سنجی زیر سرخ برای بیان ویژگی پلی آکریل آمید آبکافت شده، کوپلیمر و هیبرید آن با سیلیکا مورد استفاده قرار گرفت. در ضمن اثر مقدار سیلیکا، مقدار کوپلیمر و غلظت ابتدایی رنگ بر فرایند لخته سازی هر رنگ در غلظت ثابت از پلی آکریل آمید آنیونی با استفاده از داده های به دست آمده از دستگاه طیف سنجی بررسی شد. نتیجه ها نشان دادند که این سامانه می تواند برای حذف رنگ های یونی به کار رود و در مورد سرخ کاتیونی %100 حذف رنگ قابل دست یابی است.

استفاده از افزودنی های خاک در مدیریت و حفاظت از منابع آن اهمیت روزافزونی پیداکرده است. کوپلیمر بر پایه آکریل آمید و آکریلیک اسید به جهت سنتز آسان و در دسترس بودن مواد اولیه، نمونه ای از این افزودنی ها می باشند. در این مطالعه، کوپلیمر بر پایه آکریل آمید و آکریلیک اسید با روش پلیمریزاسیون زنجیره ای در سیستم آبی سنتز گردید. با استفاده از طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه مشخص شد که گروه های عاملی کربوکسیلیک اسید و آمیدی با موفقیت در ماده وجود دارد. در آزمون تجزیه گرما وزن سنجی، مقدار هریک از اجزا اندازه گیری شد. همچنین برای محاسبه چگالی بار منفی نمونه های سنتز شده از روش تیتراسیون و برای تعیین جرم مولکولی از دستگاه پراکندگی نور لیزری استفاده گردید که مشخص شد با افزایش چگالی بار منفی، تثبیت شوندگی خاک افزایش یافته است. همچنین استفاده از مونومر آکریل آمید در واکنش کوپلیمریزاسیون نقش اساسی برای افزایش جرم مولکولی ایفا نمود. درنهایت، هدر رفت خاک به وسیله کوپلیمر سنتز شده در تیمارهای پژوهش که شامل کوپلیمر با مقادیر مختلف مصرف 0.4gr/m2، 0.6، 1، 2، 3، 4 و 6 به روش محلول در آب و اسپری روی سطح خاک قبل از اجرای بارش مصنوعی تعیین شد و پیوستگی آن در 30min بارندگی مورد مطالعه قرار گرفت.