چکیده ژن SPTBN۴ از اعضای خانواده پروتئینی اسپکترین در فرآیندهای مختلف سلول از جمله چرخه سلولی، تکوین سلول‌های عصبی و غیره نقش ایفا می‌کند. اخیراً یک miRNA جدید در این ژن SPTBN۴ پیدا شده که در پایگاه NCBI به ثبت رسیده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی بیان این miRNA، با نام SPTBN۴-miR۱ در روند تمایز سلول‌های بنیادی کارسینومای جنینی NT۲ و همچنین بررسی اثر بیش‌بیانی آن بر روند تمایزی این سلول‌ها است. نتایج RT-qPCR بیانگر آن بود که SPTBN۴-miR۱-۵p و SPTBN۴-miR۱-۳p در روند تمایز عصبی افزایش بیان معنی‌داری را از روز سوم شروع و تا روزهای ۸ و ۱۴ تمایزی نشان می‌دهند. سپس، بعد از بیش بیان پیش‌ساز SPTBN۴-miR۱ در سلول‌های NT۲ و تیمار با رتینوئیک‌اسید، بررسی بیان مارکرهای پرتوانی و تمایزی، بیانگر نقش SPTBN۴-miR۱-۵p و SPTBN۴-miR۱-۳p در پیشبرد تمایز و خروج از حالت پرتوانی بود. به نظر می‌رسد با انجام مطالعات بیشتر و پیداکردن اهداف احتمالی این miRNAها، می‌توان به یک مارکر تمایزی دست یافت و از آن برای بهبود روند تمایز بهره برد.

چکیده لوسیفراز حشره شب‌تاب P. py یک آنزیم پراکسیزومی است که موجب تبدیل سوبسترای هتروسیکلیک لوسیفرین به یک حدواسط اکسی‌لوسیفرین در حضور Mg^+۲–ATP و اکسیژن مولکولی می‌شود. اکسی‌لوسیفرین برانگیخته با نشر نور مریی به حالت پایه می‌رسد. لومینسانس به دلایل متعددی از جمله سرعت سنجش، حساسیت بالا و آسان‌بودن روش کار، کاربرد وسیعی دارد. برخلاف کاربرد متعدد، لوسیفراز در برابر تغییرات فیزیکی و شیمیایی بسیار حساس است بنابراین حساسیت و دقت آن کاهش می‌یابد. لوسیفراز در برابر دماهای بالا و هضم پروتئولیتیکی بسیار ناپایدار است. براساس مطالعات قبلی، با پروتئولیز محدود این آنزیم توسط تریپسین، شش جایگاه برش در دو ناحیه سطحی پروتئین واقع در دمین انتهای N شناسایی شد ۲۲۰-۲۰۶ (شامل K۲۰۶، R۲۱۳ و R۲۱۸) و ۳۴۱-۳۲۹ (شامل K۳۲۹، R۳۳۰ و R۳۳۷). در این مطالعه، جهش‌زایی هدفدار در ناحیه R۳۳۰ صورت گرفت که آرژنین با گلوتامین جایگزین شد و اثر آن بر ساختار و عملکرد لوسیفراز مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج پروتئولیز محدود، این جهش تاثیر قابل توجهی نسبت به نمونه وحشی نداشت اما چندین تغییر مانند تغییر pH اپتیمم از ۵/۷ به ۸ و افزایش غیرفعال‌شدن حرارتی در خصوصیات آنزیم ایجاد کرد. براساس نتایج، اگرچه آرژنین ۳۳۰ یک رزیدوی حفاظت‌شده است ولی روی پایداری در برابر هضم پروتئولیتیکی تریپسین تاثیری نداشت.

چکیده یکی از چالش‌های اصلی درمان بیماری‌ها با نقص ژنتیکی از جمله سرطان، انتقال ناکارآمد مولکول‌های دارویی و عدم توانایی آشکارنمودن و ردیابی داروی انتقال‌یافته به جایگاه هدف است. بنابراین یافتن نانوحامل‌هایی با اثرات دوگانه انتقال دارو به هسته و ردیابی مولکول درمانگر، اخیراً در اولویت تحقیقاتی محققان این حوزه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه، طراحی نانوذرات فتولومینسنت مبتنی بر نقاط کوانتومی گرافن فاقد سمیت و پپتیدهای کایمریک MPG-2H1 با قابلیت دوگانه ورود عوامل ژنتیکی کوچک به درون هسته و ردیابی آنها است. در این مطالعه نقاط کوانتومی گرافن (GQD) دارای رنگ نشری سبز توسط روش هامر و سالوترمال سنتز شدند و از طریق اسپکتروسکوپی‌های UV-Vis، فتولومینسنت (PL)، رامان و میکروسکوپی SEM مورد بررسی قرار گرفتند. GQDها از طریق میان‌کنش‌های غیرکووالان به پپتیدهای کایمریک MPG-2H1 متصل شدند. اتصال به پپتید سبب تغییر پتانسیل زتا به مقادیر مثبت‌تر شد (از 6/38- به 1/11- در کمپلکس 1، 6/9- در کمپلکس 2 و 74/5- در کمپلکس3). نتایج سنجش تاخیری ژل آکریل آمید حاکی از برقراری اتصال بین پپتید و GQDها است. سمیت سلولی GQD و MPG-2H1 توسط سنجش MTT بررسی و در نهایت تصویربرداری سلولی انجام شد. نتایج حاکی از پتانسیل بالای ورود کمپلکس‌‎های فاقد سمیت MPG-2H1/GQD به سلول بود، در حالی که GQDهای آزاد ورود چشمگیری به درون سلول نشان ندادند.

چکیده اهداف: در میان نانوسیستم‌های مختلف، نانوذرات پلیمری به‌دلیل پتانسیل کاربرد به‌عنوان ناقل دارو بسیار مورد توجه هستند. پلی‌اتیلن‌گلیکول-پلی‌لاکتیک-گلیکولیک‌اسید (PEG-PLGA) یک کوپلیمر آمفی‌فیلیک است که می‌تواند برای انتقال داروهای محلول در آب، داروها و مولکول‌های نامحلول در آب استفاده شود. نانوذرات پلیمری PEG-PLGA می‌توانند فیلتراسیون کلیوی و سمیت دارو را کاهش دهند، آنها زیست‌سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر هستند. هدف مطالعه حاضر بهینه‌سازی تهیه نانوذرات PEG-PLGA با استفاده از روش تبخیر حلال برای دستیابی به سیستم انتقال دارو با اندازه و بار سطحی مناسب بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر نانوذرات PEG-PLGA با اندازه ۱۵۰نانومتر و پتانسیل زتای ۱۰- با روش تبخیر حلال تهیه شدند. سپس ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی نانوذرات مورد بررسی دقیق قرار گرفت.
یافته‌ها: با افزایش غلظت پلیمر و درصد پلی‌وینیل‌الکل، اندازه ذرات بزرگ‌تر شد. تولید نانوذرات با غلظت ۵میلی‌گرم بر میلی‌لیتر کوپلیمر، غلظت ۲% وزنی- حجمی پلی‌وینیل‌الکل و در نسبت حجمی ۱۲:۱ بهترین اندازه و بار سطحی را نشان داد. از نظر مورفولوژی، نانوذرات ساختاری کاملاً مشابه و به شکل کروی داشتند. طبق طیف FTIR پیک در ناحیه cm^-۱۳۰۰۰-۲۹۰۰ مطابق با پیوند کششی C-H در CH۳ بود. پیک قوی در cm^−۱۱۷۶۰ مربوط به –CO کششی بود که تشکیل کوپلیمر را نشان داد.
نتیجه‌گیری: تولید نانوذرات PEG-PLGA در شرایطی با غلظت ۵میلی‌گرم بر میلی‌لیتر کوپلیمر، غلظت ۲% وزنی- حجمی پلی‌وینیل‌الکل و در نسبت حجمی ۱۲:۱ بهترین اندازه و بار سطحی را نشان می‌دهد؛ همچنین نانوذرات ساختاری کاملاً مشابه و به شکل کروی دارند.

چکیده لوسیفراز حشره شب‌تاب، یک آنزیم مولد نور است که در زمینه‌های مختلف بیوتکنولوژی و زیست‌شناسی مولکولی استفاده می‌شود. لوسیفراز کاربردهای گسترده‌ای در بسیاری از حوزه‌های آنالیز ژنتیکی نظیر ردیابی بیان ژن، سنجش ژن گزارشگر و مطالعات پروتئومیکس نظیر برهمکنش‌های پروتئین- پروتئین دارد. علیرغم مزیت هایی که این آنزیم دارد، محدودیت هایی نیز در سامانه های مبتنی بر لوسیفراز وجود دارد که مهم ترین آن ها پایداری پایین آنزیم است. یکی از جدیدترین روش هایی که برای حل این مشکل توسعه یافته است، استفاده از حلال های بسا زودگداز(DES) می باشد. یک گروه از حلال های بسا زودگداز از نمک آلی همراه با یک دهنده هیدروژن ساخته می شود که به سبب آن، پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی باعث کاهش نقطه ذوب آن نسبت به هر یک از ترکیبات سازنده می باشد. در تحقیق حاضر، اثرات این حلال را روی ویژگی های سینتیکی آنزیم لوسیفراز Lampyris turkestanicus وحشی و جهش‌یافته(I232R - E354R/Arg356) بررسی شد. بدین منظور،آنزیم‌های وحشی و جهش‌یافته در BL21 بیان گردید و پروتئین‌های مورد نظر از طریق کروماتوگرافی تمایلی تخلیص و برای مطالعات سینتیکی استفاده شد. در اینجا، از حلال کولین کلراید:گلیسرول به عنوان حلال بسازودگداز استفاده گردید. با توجه به نتایج، پایداری دمایی لوسیفراز وحشی در حلال DES نسبت به جهش یافته بسیار بیشتر است. همچنین، فعالیت باقیمانده هر دو آنزیم وحشی و جهش یافته در حضور حلال DES نسبت به عدم حضور آن بیشتر است.

چکیده نمیوپسین از شانه‌دار نمیوپسیس لیدی از فتوپروتئین‌های وابسته به کلسیم بوده که همچون فتوپروتئین‌های متعلق به خانواده کیسه تنان حین واکنش با کلنترازین نور آبی را به صورت فلش ساطع می‌کند. تاکنون، بیشترین بررسی‌ها روی فتوپروتئین‌های خانوداه کیسه تنان انجام شده‌است و اطلاعات اندکی در مورد مکانیسم فتوپروتئین‌های شانه‌داران و جایگاه اتصال به کلنترازین آنها وجود دارد. در این تحقیق، سه آمینواسید مهم درگیر در حفره اتصال به کلنترازین نمیوپسین توسط باقیمانده‌های متناظر با فتوپروتئین‌های بسیار شناخته شده از خانوداه کیسه‌تنان جایگزین گردید. بدین منظور جهش‌های W59K، N105W و L127W با در نظر گرفتن شبکه پیوند هیدروژنی در اطراف حلقه‌های مهم کلنترازین انجام شد. جهش یافته‌ها هیچ گونه فعالیتی از خود نشان ندادند. اسپکتروسکوپی CD و فلورسانس و مدلسازی ملکولی نشان داد که تغییرات ساختاری در جهش یافته‌ها به ویژه N105W و L127W نسبت به فرم وحشی محسوس است. عدم فعالیت در این جهش یافته‌ها دلیلی بر وجود این آمینواسیدها در حفره اتصال یا نقش‌شان در مکانیسم عمل است. به نظر می‌رسد چینش آمینواسیدها در حفره اتصال به کلنترازین مربوط به دو خانواده کیسه-تنان و شانه‌داران نسبت به هم متفاوت می‌باشد طوری که جایگزینی این آمینواسیدها با آمینواسیدهای متناظرشان از خانواده دیگر (نظیر جهش‌های این تحقیق) یکپارچگی مورد نیاز جهت عملکرد بیولومینسانسی آن را از بین برده و چنان تغییرات ساختاری را منجر می‌شود که باعث غیرفعال شدن این پروتئین می‌گردد.

چکیده نوروتوکسین‌های بوتولینوم، سمی ترین ترکیبات بیولوژیک شناخته­­ شده‌اند که باعث ایجاد فلج عضلانی می­شوند. خاصیت آنزیمی این توکسین‌ها، مهار آزاد­سازی میانجی عصبی استیل کولین را باعث می­شود. مطالعه حاضر با هدف تولید نوترکیب بخش کاتالیتیک (زنجیره سبک) سم بوتولینوم تیپ A با درصد خلوص بالا، به‌منظور ارزیابی فعالیت آنزیمی انجام‌شد. توالی ژن زنجیره کاتالیتیک نوروتوکسین بوتولینوم تیپ A از پایگاه ژنی NCBI گرفته‌شد. پس از بهینه‌سازی کدون ترجیحی ژن مورد‌ نظر برای E.­coli، توالی نهایی ژن به‌منظور سنتز در وکتور بیانی pET28a(+) سفارش داده شد. پس از انتقال وکتور بیانی نوترکیب دارای ژن مذکور به میزبان E.­coli BL21-DE3 ، فرایند بیان در شرایط استاندارد انجام شد. در ادامه تولید پروتئین مورد نظر به شکل محلول با بهینه سازی کشت میزبان و بیان پروتئین صورت پذیرفت. پروتئین بیانی به وسیله ستون Ni-NTA تخلیصو با آنتی بادی اختصاصی مورد تأیید قرار گرفت. در این تحقیق بالاترین میزان بیان به شکل محلول، در شرایط غلظت 5/0 میلی مولار IPTG، با جذب نوری 5/0 و زمان القای 18 ساعت در دمای 18 درجه سانتی گراد به‌دست آمد. آزمایش‌های وسترن بلات و الایزا، وجود پروتئین هدف را تأیید‌کردند.براساس نتایج، زنجیره سبک نوروتوکسین بوتولینوم تیپ A به شکل محلول تولید شد. فرایند تخلیص نیز با رزین تمایلی با کیفیت عالی انجام شد به طوری‌که پروتئین مورد نظر با درصد خلوص 98 به‌دست آمد.