زیست فناوری

چکیده در آخرین ماه سال 2019 در شهر ووهان در کشور چین یک ویروس ناشناخته پدیدار شد. مطالعات توالی­یابی نشان داد این ویروس عضو جدیدی از خانواده کروناویروس­هاست که عمدتاً منجر به یک بیماری تنفسی با علائمی شبیه به ذات الریه می­شود. کروناویروس جدید از 25 پروتئین، از جمله 4 پروتئین ساختاری اصلی و 15 پروتئین غیرساختاری تشکیل شده است. پروتئین اسپایک یکی از 4 پروتئین ساختاریِ مهم است که در سطح ویروس قرار دارد. این پروتئین عامل اتصال ویروس به سلول میزبان بوده و شدیداً گلیکوزیله است. گلیکان­ها با اتصال به پروتئین­های ویروسی دو نقش موثر در ساختار و عملکرد آن­ها ایفا می­کنند؛ نخست آنکه فرآیند تاخوردگی پروتئین­ها را هدایت و تسهیل می­کنند و نقش مهمی در برهمکنش­های پروتئینی ایفا می­کنند، و دیگر آنکه با جلوگیری از شناسایی پروتئین­ها منجر به فرار ویروس­ها از حملات سیستم ایمنی می­شوند. بنابراین همانطور که مشخص است مطالعه ساختارهای قندی در یک پروتئین ویروسی زمانی اهمیت بیشتری پیدا می­کند که یا احتمال طراحی واکسن در میان باشد، یا آنکه گروه­های قندی تاثیر ویژه­ای در تاخوردگی، فعالیت و برهمکنش پروتئین داشته باشند. لذا از آنجا که پروتئین اسپایک یک پروتئین ساختاری بوده و فاقد عملکرد است مطالعات ساختارهای قندی آن به دو هدفِ طراحی واکسن مناسب و بررسی نقش گلیکان­ها در اتصالات پروتئینی انجام می­شود.

چکیده فنل‌ها ترکیبات آلی و بسیار سمی هستند که با توجه به کاربرد گسترده، معمولاً در پساب صنایع مختلف یافت می‌شوند. اثر بازدارندگی فنل در غلظت‌های بالا و همچنین شوری بالای پساب‌های صنعتی، یک چالش جدی برای تصفیه پساب توسط میکروارگانیسم‌ها می‌باشد. یکی از رایج‌ترین رویکردها جهت غلبه بر این مشکل، تثبیت میکروارگانیسم‌های تجزیه کننده فنل می‌باشد. هدف از این مطالعه، مقایسه حذف فنل یک باکتری بومی تحمل‌کننده نمک از جنس Janibacter به صورت آزاد و تثبیت‌شده است. به این منظور، فرایند تثبیت باکتری روی بستر میکا انجام شد و کارایی تثبیت به روش پروتئین سنجی محاسبه شد. همچنین حذف فنل توسط سلول آزاد و تثبیت شده مقایسه شد و اثر پارامترهای مختلف بر میزان حذف فنل مورد بررسی قرار گرفت. براساس اندازه‌گیری غلظت پروتئین، کارایی تثبیت روی میکا، 75/68 % به دست آمد. مدت زمان حذف 100 میلی‌گرم در لیتر فنل توسط سلول‌های آزاد 88 ساعت و سلول‌های تثبیت‌شده روی میکا، 40 ساعت اندازه‌گیری شد. سلول‌های تثبیت‌شده، برخلاف سلول‌های آزاد قادر به حذف فنل در دماهای پایین تا 16℃ ، غلظت نمک بیش از 5/7% و pHهای کمتر از 5/7 و بیش از5/8 بودند. نتایج مشابهی مبنی بر عملکرد بهتر سلول‌های تثبیت شده در مطالعات دیگر نیز به دست آمده است. در نتیجه، فرایند تثبیت به جهت محافظت از سلول‌ها در برابر اثرات سمی فنل، کارایی حذف فنل سلول‌ها را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد و آن‌ها را نسبت به شرایط سخت محیطی مقاوم می‌سازد.

چکیده آنزیم یوریکاز (EC ۱.۷.۳.۳) در دهه ۱۹۷۰ برای اولین‌بار برای پیشگیری از افزایش غلظت اوریک‌اسید در خون و تشکیل بلورهای اورات استفاده شد. این آنزیم بعدها به‌صورت نوترکیب استفاده شد اما به‌علت واکنش ایمنی بیماران به این پروتئین بیگانه برای بدن، تلاش‌ها برای یافتن منابع جدیدی از این آنزیم با ویژگی‌های مطلوب‌تر ادامه دارد. با توجه به اهمیت باکتری‌های نمک‌دوست و تحمل‌پذیر نمک در تولید آنزیم‌هایی با ویژگی‌های منحصربه‌فرد، در این پروژه ۸۵ سویه از این باکتری‌ها که در مطالعات پیشین از دریاچه ارومیه جداسازی شده بودند، برای تولید آنزیم یوریکاز بررسی شدند و بهترین سویه تولیدکننده براساس توالی‌یابی ژن ۱۶S rRNA بیش از ۹۹% به هالوموناس سولفیداریس (Halomonas sulfidaeris) شباهت نشان داد. در ادامه با تغییر فاکتورهای محیطی و فیزیکوشیمیایی محیط کشت، مهم‌ترین عوامل موثر بر تولید یوریکاز توسط این باکتری شناسایی و با استفاده از روش بهینه‌سازی سطح پاسخ تولید آنزیم بهینه شد. در شرایط بهینه میزان تولید آنزیم در ۸=pH، دمای °C۳۴/۵، غلظت کلریدسدیم ۳% و غلظت اوریک‌اسید ۷/۵گرم بر لیتر به ۳۲/۵واحد بر میلی‌لیتر افزایش یافت که در مقایسه با گزارشات موجود، مقدار قابل توجهی است. این سویه می‌تواند در تحقیقات بعدی در مورد کاربردهای درمانی آنزیم مقاوم به نمک آن مورد استفاده قرار بگیرد.