زیست فناوری

چکیده با توجه به نقش مهم آنزیم­ها در تسهیل عملکرد فرایند­های مختلف، استفاده از آن­ها در اغلب صنایع بسیار مورد توجه است. درصد بسیار پایینی از میکروارگانیسم­های تولید کننده­ی آنزیم­های جدید در محیط آزمایشگاهی قابل کشت می­باشند، این درحالی است که متاژنوم منبع عظیمی از اطلاعات ژنتیکی آنزیم­های ناشناخته را می­تواند در اختیار ما قرار دهد. با توجه به اهمیت استفاده از آنزیم­ها در صنایع گوناگون، آنزیم­هایی با ساختار پایدار و مقاوم در برابر حرارت، کاربرد و عملکرد بهتری را نشان می­دهند و تحقیقات زیادی در زمینه­ی شناسایی و تولید آن­ها به صورت پیوسته صورت گرفته است.
در این پژوهش با استفاده از روش­های محاسباتی، پیشگویی تعیین ساختار و استفاده از توالی آنزیم­های زایلاناز مستخرج از داده­های متاژنوم شکمبه­ی گوسفند، آنزیم زایلانازی با ساختار بسیار مقاوم شناسایی و به صورت نوترکیب تولید شد. آنزیم زایلاناز نوترکیب مقاوم به حرارت، PersiXyn5 نام­­گذاری شده و از DNA استخراج شده از محتویات شکمبه گوسفند کلون و در باکتری E.coli بیان و خالص گردید. فعالیت ویژه و پارامترهای کینتیکی K_m و V_max برای این آنزیم محاسبه شده و فعالیت بهینه این آنزیم در دمای 80 درجه سانتی­گراد و pH 8 مشاهده شد. آنزیم زایلاناز نوترکیب جدید پس از 2 ساعت تیمار در دمای 90 درجه سانتی­گراد 58 درصد فعالیت خود را حفظ کرد. با توجه به اینکه آنزیم زایلاناز مورد مطالعه مقاوم در دمای بالا و فعال در محیط قلیایی است برای استفاده در صنایع کاغذسازی، تهیه­ی خوراک طیور و تولید سوخت زیستی مناسب می­باشد.

چکیده بزرگ‌بودن شبکه‌ها موجب افزایش پیچیدگی محاسباتی در زمان اجرای الگوریتم می‌شود و محدودیت‌هایی را برای کارکردن با این گونه شبکه‌ها به وجود می‌آورد. با حفظ رفتار و خروجی شبکه اصلی، پیچیدگی کاهش می‌یابد و فرآیند به‌دست‌آمدن نتایج و تجزیه و تحلیل شبکه‌ها سریعاً صورت می‌گیرد. به‌کارگیری ابزارهای ریاضی و محاسباتی در جهت ساده‌سازی شبکه‌ها، نتایج بهتری را در علوم مختلف به‌خصوص در کاربردهای علوم زیست فراهم می‌آورد. مدل‌سازی بولین و پیداکردن جاذب‌ها در شبکه‌های زیستی منجر به سادگی در نمایش و تجزیه و تحلیل آسان خواهد شد. این مطالعه از طریق مدل‌سازی بولین روی شبکه انتقال سیگنال آبسیزیک‌اسید انجام شده است. آبسیزیک‌اسید یکی از تنظیم‌کننده‌های مهم و موثر در رشد گیاهان به شمار می‌رود. روش ما از یک حالت اولیه شروع شده و طبق قوانین به‌روزرسانی، جاذب‌های شبکه را پیدا کرده است. روش‌های پیشنهادی ما در مقایسه با روش‌های دیگر قادر خواهد بود که به‌صورت همزمان در حین ترسیم گراف انتقال، حالت نقاط جاذب را نیز کشف نماید. همچنین در این روش یافتن تمامی جاذب‌های سیستم تضمین شده است.