زیست فناوری

چکیده میوه گیاه پنیرباد (Withania coagulans) سرشار از پروتئازهای اسیدی است و عصاره آبی آن از دیرباز برای تولید پنیر استفاده شده است. با این وجود، مطالعات اندکی در خصوص خالص‌سازی و تعیین خصوصیات بیوشیمیایی این آنزیم صورت گرفته است. از جمله شرایط مهم برای استفاده صنعتی از آنزیم می‌توان به دو مورد شامل پایداری آنزیم نسبت به یون‌های فلزی و عدم نیاز به یون برای پایداری و عملکرد اشاره کرد. بر این اساس، در این پژوهش، تاثیر غلظت‌های مختلف انواع یون‌های فلزی بر فعالیت، پایداری و تا حدی بر خصوصیات ساختاری پروتئاز خالص‌شده مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده مشاهده شد که آنزیم نسبت به سدیم‌کلرید و کلسیم‌کلرید نسبتاً پایدار است، ولی با افزایش بیشتر غلظت این نمک‌ها پایداری و فعالیت آنزیم به تدریج کاهش می‌یابد. همچنین، مشاهده شد که آنزیم نسبت به انواع یون‌های فلزی در غلظت‌های پایین پایدار است و تنها Hg²⁺ فعالیت و پایداری آنزیم را به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد. با مطالعه نقش Ca²⁺ در پایداری دمایی آنزیم مشخص شد که این یون هیچ نقشی در پایداری بالای آنزیم در دمای °C67 ندارد. علاوه بر این، با بررسی تاثیر یون‌های فلزی بر طیف فلوئورسانس ذاتی آنزیم مشاهده شد که تمامی یون‌های آزمایش‌شده شدت نشر را افزایش و موجب انتقال طول موج ماکزیمم به طول موج‌های کوتاه‌تر شدند. در مجموع نتایج حاصل از این مطالعه نشان از پایداری بالای این آنزیم در مقابل انواع یون‌های فلزی به‌ویژه یون‌های فلزات سنگین داشته و از این لحاظ برای استفاده در صنعت مطلوب است.

چکیده اهداف: پروتئازهای قلیایی یکی از مهم‌ترین گروه از آنزیم‌های صنعتی هستند و کاربردهای فراوانی دارند. هدف مطالعه حاضر یافتن پارامترهای فیزیکوشیمیایی موثر بر تولید آنزیم پروتئاز قلیایی تولیدشده توسط باکتری باسیلوس پسودوفیرموس MSB۲۲ به‌وسیله روش تک‌عاملی (OFAT) و سپس بهینه‌سازی تولید این آنزیم با روش سطح پاسخ در قالب طرح مرکب مرکزی چرخش‌پذیر بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر جداسازی میکروارگانیزم تولیدکننده پروتئاز قلیایی از نمونه‌های پساب کارخانه‌های سوسیس و کالباس اصفهان انجام شد. خصوصیات موفولوژیکی و بیوشیمیایی سویه طبق کتاب برگی و به‌وسیله تکثیر توالی ژن ۱۶S rRNA صورت پذیرفت. تشخیص ژن متالوپروتئاز و سرین‌پروتئاز قلیایی با واکنش واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز (PCR) و سنجش فعالیت آنزیم با معرف فولین انجام شد. غربالگری متغیرهای موثر در تولید آنزیم با روش تک‌عاملی و بهینه‌سازی تولید با روش سطح پاسخ و بررسی آماری صورت گرفت. نرم‌افزار MEGA ۶ برای آنالیزهای فیلوژنتیکی به کار رفت. به‌منظور تحلیل داده‌ها نرم‌افزار Design Expert ۷ و آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه به کار رفتند.
یافته‌ها: حداکثر تولید پروتئاز که به‌ترتیب ۸۵/۱برابر و ۳/۴۵ برابر بیشتر از مقدار تولیدشده حاصل بهینه‌سازی روش تک‌عاملی و شرایط غیربهینه بود، با استفاده از ۱% قند زایلوز، ۳% عصاره گوشت، ۴% مایه تلقیح باکتریایی، در pH برابر ۱۰ و دمای ۳۰درجه سانتی گراد به دست آمد. مدل درجه دوم به‌دلیل بالابودن مقدار ضریب تشخیص پیش‌بینی، توانایی زیادی در پیش‌بینی داده‌های جدید داشت.
نتیجه‌گیری: روش تک‌عاملی و سطح پاسخ به‌ترتیب در غربالگری متغیرهای موثر و بهینه‌سازی تولید آنزیم مفید هستند و ژن‌های sub I و sub II (ژن‌های سرین‌پروتئازهای قلیایی) در باسیلوس پسودوفیرموس MSB۲۲ وجود دارند.

چکیده اهداف: دستاورد مهم تجزیه ژن‌های کمّی کنترل‌کننده صفات مورفولوژیک (QTL)، تسهیل مطالعه توارث صفات مندلی ساده است. هدف این پژوهش، مکان‌یابی ژن‌های کنترل‌کننده صفات مورفولوژیک در زاده‌های F_۳ جو حاصل از تلاقی ارقام بیچر×کویر بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر به‌منظور شناسایی QTL، ۱۰۳ خانواده نسل F_۳ جو حاصل از تلاقی ارقام بیچر×کویر در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سال زراعی ۹۴-۱۳۹۳ در سه تکرار کشت شد. تعداد بذر جوانه‌زده، طول دوره پُرشدن دانه، ارتفاع بوته، طول پدانکل، وزن دانه و شاخص برداشت ارزیابی شدند. نقشه پیوستگی با نشانگرهای SSR، iPBS، IRAP و ISSR تهیه شد. QTLها با نرم‌افزار QGENE ۴.۰ شناسایی شدند و تجزیه QTL با مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب انجام شد.
یافته‌ها: QTLهای شناسایی‌شده با نمره لود ۲/۰۰۷، ۸/۶% واریانس فنوتیپ تعداد بذر جوانه‌زده؛ نمره ۲/۲۲، ۹/۵% واریانس فنوتیپ طول دوره پُرشدن دانه؛ نمره ۲/۷۴، ۱/۱۶% واریانس ارتفاع بوته؛ نمره ۲/۱۹، ۹/۳% واریانس صفت طول پدانکل؛ نمره ۲/۰۴، ۸/۷% واریانس وزن دانه و نمره ۲/۳۸، ۲/۳۸ و ۲/۱۶ به‌ترتیب ۱۰/۱، ۱۰/۱ و ۹/۲% واریانس شاخص برداشت را توجیه نمودند.
نتیجه‌گیری: برای صفات تعداد بذر جوانه‌زده، یک QTL روی کروموزوم ۶ و پیوسته به نشانگر ISSR۳۸-۴، طول دوره پُرشدن دانه، یک QTL روی کروموزوم ۷ در فاصله نشانگری iPBS۲۰۷۶-۶-iPBS۲۰۸۵-۱، برای ارتفاع بوته، یک QTL روی کروموزوم ۲ در فاصله نشانگری iPBS۲۰۸۳-۳-HVBKASI، برای طول پدانکل، یک QTL روی کروموزوم ۶ و پیوسته به نشانگر ISSR۳۸-۴، برای صفت وزن دانه، یک QTL واقع بر کروموزوم ۳ در فاصله نشانگری iPBS۲۰۷۵-۵-ISSR۳۸-۷ و برای صفت شاخص برداشت، ۳ QTL وجود دارد.