زیست فناوری

چکیده اهداف: هپاتیت B عفونت ویروسی است که می‌تواند منجر به مشکلات جدی کبدی شود. برای تولید واکسن هپاتیت B از آنتی‌‌ژن سطحی ویروس هپاتیت B (HBsAg) که به‌صورت نوترکیب تولید می‌شود، استفاده می‌شود. هدف پژوهش حاضر شناسایی آپتامر DNAای با تمایل بالا علیه آنتی‌ژن سطحی هپاتیت B با روش تکامل سیستماتیک لیگاند با استفاده از غنی‌سازی نمایی بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر با استفاده از روش تکامل سیستماتیک لیگاند از طریق غنی‌سازی نمایی (​SELEX( قطعه DNAای با قدرت اتصال بالا علیه HBsAg، جداسازی و توالی‌یابی شد. تمایل این توالی نوکلئوتیدی تک‌رشته‌ای با روش فلوریمتری محاسبه شد. اختلاف جذب اولیه و مقدار باقی‌مانده به‌عنوان معیاری از میزان توالی‌های متصل‌شده با کمک نرم‌افزار Prism ۵ به روش رگرسیون غیرخطی، محاسبه Binding-saturation و مدل one site-total انجام و میزان میل ترکیبی (Kd) تعیین شد.
یافته‌ها: نتایج بعد از انجام رویه SELEX و ارزیابی توالی تکثیریافته با ژل آگارز، نمونه کنترل مثبت دارای باندی در محدوده ۷۲نوکلئوتید بود که نشان‌دهنده تکثیر موفق توالی گزینش‌شده با استفاده از آغازگزهای انتخابی بود. میل ترکیبی محاسبه‌شده ۸۱/۵۳نانومولار بود. طی مراحل همسانه‌سازی از روی کلنی‌های موجود واکنش PCR با آغازگرهای اختصاصی آپتامر، حضور قطعه آپتامر در باکتری اشریشیا کلی تایید شد. آپتامر گزارش‌شده دارای ساختار ثانویه پایدار با داشتن انرژی آزاد GΔ کمتر از ۹/۶-کیلوژول و T_m بالاتر از C°۴۵ بود.
نتیجه‌گیری: آپتامر DNAای گزینش‌شده دارای قدرت اتصال بالا به پروتئین هدف (HbsAg) است و می‌تواند به‌عنوان جایگزینی برای پادتن‌ها، در ستون‌های کروماتوگرافی تمایلی تخلیص HBsAg مورد توجه قرار بگیرد.

چکیده اهداف: اینورتاز آنزیمی است که به‌صورت گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. منبع اصلی تولید صنعتی آنزیم اینورتاز مخمر ساکارومایسس سرویزیه است. افزایش پایداری حرارتی در این آنزیم کمک مهمی به افزایش بهره‌وری در تولید مربوطه خواهد کرد. هدف پژوهش حاضر افزایش پایداری حرارتی پروتئین نوترکیب اینورتاز ساکارومایسس سرویزیه با ایجاد جهش‌های هدفمند بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، با الگوقراردادن آنزیم اینورتاز باکتری گرمادوست ترماتوگا ماریتیما به‌منظور افزایش پایداری حرارتی، اسیدآمینه‌های ترئونین ۳۴۵ و آسپارژین ۳۴۹ در ژن پروتئین اینورتاز ساکارومایسس سرویزیه با روش جهش‌زایی هدفمند با آلانین جایگزین و در مخمر پیکیا پاستوریس همسانه‌سازی با واکنش زنجیره‌ای پلیمراز SOEing انجام شد. فعالیت آنزیم‌های نوترکیب اینورتاز طبیعی و جهش‌یافته در دماهای مختلف، pHهای مختلف، مدت‌زمان پایداری و پایداری حرارتی- عملکردی اندازه‌گیری و نمودار میکائیلیس- منتن رسم شد.
یافته‌ها: پایداری حرارتی- ساختاری آنزیم‌های طبیعی و جهش‌یافته اینورتاز در دمای ۵۵ºC نشان داد که آنزیم جهش‌یافته در دمای ۵۵ºC نسبت به آنزیم طبیعی پایدرای حرارتی بالاتری داشت. هر دو آنزیم طبیعی و جهش‌یافته در پایداری عملکردی روند مشابهی را نشان دادند. کاهش K_m و افزایش V_max در سوبسترای ساکاروز و افزایش ۵برابری نسبت K_cat/K_m در آنزیم جهش‌یافته دیده شد.
نتیجه‌گیری: جهش‌های هدفمند اعمال‌شده هیچ اثر منفی روی میزان تولید و همچنین ترشح پروتئین نوترکیب اینورتاز ندارد و باعث افزایش فعالیت آنزیم می‌شود. آنزیم جهش‌یافته نسبت به آنزیم طبیعی، پایداری ساختاری بالاتری دارد، بدون این که تغییری در پایداری عملکردی آن ایجاد کند.

چکیده سلولاز یکی از آنزیم‌های صنعتی است که با اقبال جهانی به تولید بیواتانول نسل دوم، تولید و استفاده از آن بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. سلولاز توسط ارگانیسم‌های متعددی همچون قارچ‌ها، باکتری‌ها، حشرات و گیاهان تولید می‌شود. با افزایش در مصرف این آنزیم و لزوم کاهش قیمت آنزیم برای تولید بیواتانول نسل دوم، تولید نوترکیب این آنزیم مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه با بررسی شربت ذرت به عنوان منبع نیتروژن اصلی و همچنین منبع کربن دوم پس از گلیسرول، محیط کشت نیمه معینی برمبنای محیط کشت نمکی SYN6 طراحی شده است. سپس تولید زیست‌توده و تولید یکی از انواع پرکاربرد از آنزیمهای سلولاز به نام اندوگلوکانازII در مخمر متیل دوست هانسنولا پلیمورفا (ه. پلیمورفا) بهینه شده‌است. طراحی آزمایشات با روش یک فاکتوری انجام شده است و بهینه‌سازی با روش‌شناسی رویه‌پاسخ صورت پذیرفته است. نتایج آزمایشات نشان داده‌است که شربت ذرت در درصد وزنی حجمی 5/5% و 15/6% به ترتیب نقاط بهینه تولید زیست توده و تولید آنزیم اندوگلوکاناز هستند. شرایط بهینه محیط جدید در مقایسه با محیط SYN6 تولید زیست توده را 4/41% و تولید آنزیم نوترکیب را 7/69% افزایش داده است.