موضوعات = بیوتکنولوژی کشاورزی
بیوتکنولوژی کشاورزی

بررسی کارایی ترکیبات ضدمیکروبی طبیعی و شیمیایی در کنترل پاتوژن‌های درون شیشه‌ای سیب‌زمینی (Solanum tuberosum

دوره 16، شماره 3، تیر 1404، صفحه 57-71

https://doi.org/10.48311/biot.2025.27537

مینا تقی زاده؛ زهرا سادات میرابوطالبی؛ مجید کمیجانی

چکیده بخش مهمی از روش‌های آزمایشگاهی کشت درون­شیشه­ای گیاهی، گندزدایی ریزنمونه‌ها و حفظ شرایط استریل است. در شرایط ایده‌آل، مواد گندزدا باید روی طیف وسیعی از میکروارگانیسم‌ها با چگالی کم مؤثر باشند. از طرفی استفاده روزافزون از آنتی­بیوتیک­ها موجب مقاومت میکروب­ها در مقابل این ترکیبات شده است. امروزه استفاده از ترکیباتی مانند اسانس­ها و نانوذرات در مطالعات میکروبیولوژی کاربرد دارد. این پژوهش با هدف مقایسه اثر سه گروه آنتی­بیوتیک­های سفازولین، پنی­سیلین و کلرامفنیکل، اسانس­ گیاهی زیره و نانوذرات نقره روی کنترل آلودگی­های درون­شیشه­ای گیاه سیب­زمینی (Solanum tuberosum L.) انجام شد. ریزنمونه­ها به مدت یک دقیقه با اتانول 70 درصد و سپس 10 دقیقه با محلول سفید کننده تجاری خانگی (وایتکس) گندزدایی شدند. تیمارهای تکمیلی گندزدایی ( سفازولین، کلرامفنیکل، پنی­سیلین، نانوذره نقره و اسانس زیره) در غلظت­های 10، 20، 40 و 80 میلی­گرم در لیتر برای نانوذره و 100 و 200 میلی­گرم در لیتر برای سایر تیمارها در محیط کشت استفاده شد. با توجه به نتایج، زیره بیشترین و سفاوزلین کمترین بازدارندگی میکروبی را داشت. استفاده از نانونقره 40 میلی­گرم در لیتر آلودگی باکتریایی را تا 73 درصد کاهش داد و پنی­سیلین 100 میلی­گرم در لیتر 67 درصد بازدارندگی آلودگی را فراهم کرد. در نهایت، اسانس­های گیاهی و نانوذرات می­توانند به عنوان جایگزینی برای
 

بیوتکنولوژی کشاورزی

شناسایی مولکولی توده‌های بذری با استفاده از نمونه‌های بالک بذر: مطالعه موردی بر روی توده‌های بذری گیاه یونجه زراعی

دوره 16، شماره 1، دی 1403، صفحه 92-111

سید مجتبی خیام نکویی

چکیده ایران یکی از مهم­ترین مراکز تنوع ژنتیکی گیاه یونجه در جهان می‌باشد و انواع مختلفی از آن در کشور وجود دارد. تأیید اصالت توده‌ها و ارقام یونجه از این لحاظ که تنوع ژنتیکی در این گیاه می‌تواند تأثیر مستقیمی بر عملکرد و کیفیت علوفه و بذر داشته باشد، از اهمیت ویژه‌ای برای کشاورزان و تولیدکنندگان بذر برخوردار است. در این راستا در مطالعه حاضر، توسعه روشی برای شناسایی و تفکیک مهمترین توده‌های یونجه زراعی ایران به­وسیله نشانگرهای ریزماهواره مورد توجه قرار گرفت. به­منظور تسهیل تمایز و تفکیک توده‌های یونجه مورد نظر، آلل‌های اختصاصی و یا به­عبارت بهتر ژنوتیپ آللی اختصاصی برای هر توده شناسایی گردید. بدین منظور از نمونه‌های تصادفی حاوی 100 بذر از هر توده استفاده گردید که در نهایت از طریق 9 جایگاه ریزماهواره با استفاده از ژنوتیپ آللی اختصاصی شناسایی شده برای هر توده به وضوح تفکیک شدند. بیشترین قابلیت تفکیک متعلق به نشانگرهای MTIC233، ‌BI90، ACT009، TC7، MTIC183، MS30، MTIC238 و AFCA11 ‌بود. دورترین فاصله ژنتیکی مربوط به توده‌های 5-B و خارجی و هم­چنین توده‌های 29-N و خارجی و نزدیک­ترین فاصله مربوط به توده­های 27-G، 9-H و 21-R بود. با توجه به نتایج حاصل به­نظر می‌رسد توده‌های 9-H، 21-R، 27-G، 25-B، 5-B و 2-G دارای زمینه ژنتیکی مشترک و با شباهت بیشتری نسبت به بقیه توده‌ها می‌باشند. روش پیشنهادی در این مطالعه به­سادگی و در مدت کوتاه (یک تا دو روز) امکان شناسایی توده یونجه مورد نظر را بدون نیاز به استخراج DNA از برگ فراهم می‌نماید.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تولید کشت سلولی گیاه (Centella asiatica L) و مقایسه متابولیت های تولید شده در کالوس، کشت سوسپانسیون سلولی و گیاه کامل

دوره 15، شماره 4، مهر 1403، صفحه 13-25

فرشته حیدرقلی نژاد؛ یوسف حمیداوغلی؛ ولی الله قاسمی عمران؛ پوریا بی پروا

چکیده تولید مواد مؤثره گیاهان دارویی از طریق کشت‌های سلولی اهمیت زیادی برای مطالعه و دستیابی به این منابع ارزشمند دارد. آب‌بشقابی (Centella asiatica L.) از جمله گیاهان دارویی ارزشمندی است که به‌دلیل وجود خواص دارویی با ارزش و پراکنش محدود، بسیار ارزشمند است. کاربرد کشت سلول‌های غیرتمایزیافته از جمله کالوس و کشت سوسپانسیون سلولی یک راهکار زیست‌فناوری برای تولید ترکیبات ارزشمند ایجاد کرده‌است. در این مطالعه تولید سلول‌های حاصل از کشت سوسپانسیون از کالوس آب‌بشقابی و شناسایی ترکیبات فرار آن‌ها به‌وسیله دستگاه GC/MS مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه الگوی رشد سلولی براساس وزن تر، وزن خشک و شمارش سلولی در دوره زمانی 42 روزه نشان داد افزایش سلول‌ها از روز پنجم پس از بازکشت شروع و مرحله تصاعدی آن تا روز شانزدهم ادامه داشت. در روز شانزدهم بیش‌ترین میزان وزن تر (684/0 گرم)، خشک (057/0 گرم) و تعداد سلول (88000 سلول در هر 1 میلی‌لیتر) به‌دست آمد و پس از آن سلول‌‌ها تا روز ‌بیست‌ودوم وارد مرحله سکون شدند. بعد از عبور از مرحله سکون کاهش تدریجی رشد سلولی مشاهده شد. هم‌چنین نتایج آنالیز عصاره‌ها نشان داد کالوس و کشت سوسپانسیون سلولی قادر به تولید ترکیبات متفاوتی از گیاه مادری هستند. در گیاه، کالوس و کشت سوسپانسیون سلولی به‌ترتیب 17، 6 و 13 ترکیب شناسایی شد. از میان ترکیبات موجود در عصاره‌ها نئوفیتادین، استیگماسترول و بتاسیتوسترول ترکیباتی مشابه در عصاره‌های گیاه و کشت سوسپانسیون بودند، هم‌چنین اکتادیکانوئیک اسید و اورس-12-ان-28-اوئیک اسید به‌صورت مشترک در کالوس و کشت سوسپانسیون سلولی وجود داشت.

بیوتکنولوژی کشاورزی

معرفی روش ایمن بیولوژیکی جهت استقرار کشت‌های عاری از پاتوژن در کشت درون شیشه‌ای زنبق(Iris hollandica cv. Apollo)

دوره 15، شماره 2، فروردین 1403، صفحه 1-21

مینا تقی زاده

چکیده پاتوژن­های درون شیشه­ای یکی از مهم­ترین مشکلات در مراحل ریزازدیادی گیاهان می­باشند، بنابراین مهمترین مرحله کشت درون شیشه­ای گیاهان، گندزدایی است. در روش­های متداول گندزدایی محیط کشت و مواد گیاهی از تجهیزاتی مانند اتوکلاو و مواد شیمیایی استفاده می­شود که سبب طولانی شدن زمان این عملیات و افزایش هزینه­ها می­شود. این پژوهش با هدف بهینه کردن گندزدایی ریزنمونه­های فلس پیاز زنبق با استفاده از اسانس­های مختلف گیاهی (آویشن، زیره و مرزه) و روش­های کاربرد اسانس به­عنوان ماده گندزدا، کاربرد اسانس در محیط کشت و کاربرد اسانس به­صورت تدخینی در قالب چهار آزمایش­های مجزا انجام گرفت. کاربرد اسانس­های آویشن، زیره و مرزه به­طور کامل آلودگی­های محیط کشت و همچنین آلودگی­های ریزنمونه را مهار کرد. بهترین روش جهت گندزدایی زمانی بود که اسانس­ها به­صورت ترکیبی در محیط کشت استفاده گردید. در غلظت­های 25/0 و 125/0 درصد اسانس آلودگی باکتری کنترل شد ولی در غلظت 25/0 منجر به کنترل بهتر آلودگی­های قارچی ریزنمونه­های فلسی زنبق شد. میزان قهوه­ای شدن در روش کاربرد غلظت­های 25/0 و 5/0 درصد اسانس در محیط کشت و در غلظت 125/0 درصد در تمام روش­های کاربرد نسبت به شاهد کاهش قابل توجهی داشت. تکنیک معرفی شده در این پژوهش می­تواند به­میزان زیادی هزینه مصرف انرژی الکتریکی و روشنایی و هزینه پرسنلی را کاهش دهد. بنابراین با استفاده از این روش می­توان یک تکنیک کاربردی و اقتصادی برای ریزازدیادی گیاه زنبق معرفی نمود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تولید کود آلی از مخلوط پوسته برنج و ضایعات چوب به روش کمپوست کردن هوازی با استفاده از قارچ کپک نان و آب پنیر

دوره 14، شماره 3، تیر 1402، صفحه 87-102

کامل یعقوبی؛ رسول خلیل‌زاده؛ علی بهرامی؛ آسیه آرام وش

چکیده هر ساله بیش از 600 هزار تن پوسته برنج در کارخانه­ های شالیکوبی در کشور تولید می­شود، که بدون استفاده مناسب در طبیعت رها شده و یا سوزانده می­شود. با روش­های زیست فناوری امکان تبدیل این ضایعات کشاورزی به کمپوست با محتوای بالای نیتروژن و مواد معدنی وجود دارد. تسریع در تولید کود آلی با کیفیت بالا و کاهش زمان فرآیند، نیازمند تعیین و مطالعه عوامل موثر بر فرآیند کمپوست کردن می­باشد. در این پژوهش، ضایعات پوسیده چوب در حضور آب پنیر به عنوان مایه تلقیح استفاده شد و فرآیند برای صد روز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که فرآیند کمپوست کردن پوسته برنج، موجب کاهش نسبت کربن به نیتروژن از 2/161 به 1/21 و همچنین افزایش محتوی نیتروژن از 28/0 به 33/1 درصد شد. با مطالعه تغییرات دما در طی فرآیند مشخص گردید تخریب ترکیبات به آسانی زیست تخریب پذیر در ابتدا فرآیند موجب افزایش جمعیت ریزاندامگان و افزایش دما گردیده، و با ادامه فرآیند میزان دمای محیط کمپوست شونده به تدریج کاهش می‌یابد. از طرفی دیگر، نتایج حاکی از بود که افزودن کود پوست درخت تاثیری بر کیفیت محتوی کمپوست ندارد، اما موجب تغییر رنگ محصول می‌شود. نتایج ارزیابی کمپوست تولیدی نشان داد که افزودن 10 درصد وزنی کمپوست به خاک، تاثیر قابل توجهی بر روی طول و وزن لوبیا چشم بلبلی داشت.

بیوتکنولوژی کشاورزی

اهمیت زیست‌فناوری در فراوری کاغذهای باطله

دوره 14، شماره 2، فروردین 1402، صفحه 1-12

ایمان اکبرپور

چکیده در سال‌های اخیر با توجه به کمبود منابع جنگلی و همچنین افزایش میزان مصرف کاغذ و مقوا، بسیاری از تولیدکنندگان خمیر و کاغذ استفاده از منابع مختلف الیاف بازیافتی را توسعه داده‌اند. بنابراین بازیافت کاغذ یک راه‌کار موثر و سازگار با محیط زیست برای حفظ منابع جنگلی بوده که در نهایت منجر به صرفه‌جویی در تنوع طبیعی و مصرف انرژی می‌شود. استفاده از زیست‌فناوری در بخش‌های مختلف صنایع فرآورده‌های سلولزی همچون خمیرسازی زیستی، رنگ‌بری زیستی، مرکب‌زدایی زیستی، تصفیه زیستی پساب و... مورد توجه قرار گرفته و دستاوردهای خوبی نیز در این زمینه به‌دست آمده است. استفاده از آنزیم‌ها در فراوری الیاف بازیافتی یکی از مهم‌ترین جنبه‌های کاربردی علم زیست‌فناوری در صنایع سلولزی است. استفاده از فناوری‌های آنزیمی به عنوان فرآیند دوست‌دار محیط زیست منجر به تغییر در فرآیندهای صنعتی شده و قابلیت‌های زیادی را در حل بسیاری از مشکلات الیاف بازیافتی به‌ویژه مشکلات مربوط به مرکب‌زدایی کاغذ باطله، سرعت آب‌گیری خمیرکاغذ، استخوانی شدن (شاخه‌ای) الیاف، پالایش و مواد چسبناک نشان داده است. به‌طور کلی مرکب‌زدایی با آنزیم‌ها تحت شرایط اسیدی یا خنثی، میزان مصرف مواد شیمیایی را کاهش داده و زردی کاغذهای بازیافتی را در شرایط مرکب‌زدایی متداول قلیایی کاهش می‌دهد. امروزه استفاده از آنزیم‌های سلولزی (سلولاز و همی‌سلولاز) و اکسایشی (مانند لاکاز) و همچنین آمیلاز و پکتیناز نتایج قابل قبولی را برای مرکب‌زدایی انواع مختلف کاغذهای باطله نشان داده‌اند به‌طوری که اغلب آزمایش‌های انجام شده در واحدهای نیمه صنعتی و همچنین صنعتی اثبات کردند که مرکب‌زدایی با آنها می‌تواند موجب کاهش هزینه مواد شیمایی، افزایش میزان جداسازی ذرات مرکب

بیوتکنولوژی کشاورزی

اثر براسینواسترویید بر تحریک گل‌دهی و تغییر بیان ژن هم ساخت APETALA1 (AP1) در اندام‌های مختلف منداب (Eruca sativa)

دوره 14، شماره 1، دی 1401، صفحه 117-129

فرخنده رضانژاد؛ الهه ابوالحسنی؛ فرزاد گنجعلیخانی حاکمی

چکیده در چرخه‌ زندگی نهاندانگان، گذر از فاز رویشی به زایشی یک مرحله‌ نموی مهم است که تحت کنترل شدید ژنتیکی است. این تغییر فاز نیازمند فعال‌شدن مجموعه‌ای از ژن‌ها در مریستم رأس شاخساره است که بیان آن‌ها مریستم را از رویشی به زایشی تبدیل می‌کند. ژن APETALA1 (AP1) در پیشبرد مرحله‌ گذر و نیز تعیین هویت مریستم گل نقش مهمی ایفا می‌کند. در این مطالعه، بیان این ژن در اندام‌های مختلف گیاه منداب (Eruca sativa) و نیز اثر براسینواستروئید بر گل‌دهی و بیان ژن، بررسی شد. RNA کل استخراج و برای ساخت cDNA استفاده گردید. آغازگر‌های اختصاصی براساس هم‌راستایی توالی ژن‌های هم‌ساخت AP1 در گیاهان هم‌خانواده، طراحی و برای واکنش RT-PCR استفاده گردیدند. در مرحله رویشی، هیچ بیانی در اندام‌های مختلف مشاهده نشد. تیمار براسینواستروئید از 28 روزگی (مرحله رویشی) تا ظهور غنچه‌های گل، سبب گل‌دهی زودرس و دوره‌ رویشی کوتاه‌تر شد بطوری که گیاهان تحت تیمار، حدود 10 روز زودتر از شاهد گل دادند. همچنین اندازه گیاه و اجزای آن در گیاهان تیمار شده با براسینواستروئید بزرگ‌تر بودند. بررسی بیان ژن EvsAP1، در فاز زایشی حاکی از بیان آن در غنچه‌ گل، کاسبرگ و گلبرگ و عدم بیان آن در ریشه، ساقه، برگ، پرچم و مادگی بود. همچنین، شروع بیان این ژن، زودتر مشاهده شد که نشان‌دهنده این است که گذر به گل‌دهی و تشکیل غنچه گل در گیاهان تحت تیمار سریع‌تر رخ می‌دهد، در نتیجه، بیان هم زودتر رخ می‌دهد اما آنالیز آماری نشان داد که میزان بیان، تحت تاثیر براسینواستروئید قرار ندارد و تفاوت معنی‌داری دیده نشد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

ارزیابی انتقال چند ژنی یک پروتئین کیناز سرین/ترئونین به همراه ژنی از خانواده سیتوکینین اکسیداز/دِهیدروژناز و فاکتور رونویسی القا شونده در شرایط تنش از خانواده NAM-ATAF-CUC به برنج

دوره 14، شماره 1، دی 1401، صفحه 73-88

لیلا پورهنگ؛ زهرا قربانزاده؛ مهربانو کاظمی الموتی؛ سید محمد موسوی پاکزاد؛ الهه معتمد؛ مونا ماپار؛ علی اکبر عبادی؛ محمد رضا غفاری؛ کتایون زمانی؛ قاسم حسینی سالکده؛ بهزاد قره یاضی؛ مطهره محسن پور

چکیده تولید گیاهان متحمل به خشکی با بهبود ساختار ریشه به دلیل بحران کم آبی حائز اهمیت خواهد بود. در این پژوهش سه ژن تاثیر گذار در بهبود ساختار ریشه، مقاومت به خشکی و افزایش جذب فسفر با ساخت سازه‌های ترکیبی دو و سه ژنی برای انتقال به گیاه برنج استفاده شدند. یک پروتئین کیناز سرین/ترئونین موثر در افزایش جذب عناصر غذایی به ویژه فسفر (PSTOL1)، ژنی از خانواده سیتوکینین اکسیداز/دِهیدروژناز (OsCKX4) و یکی از ژن‌های کدکننده فاکتور رونویسی القا شونده در شرایط تنش از خانواده NAM-ATAF-CUC (OsNAC5) برگرفته از ارقام وحشی برنج تحت نواحی تنظیمی جداگانه در ناحیه T-DNA ناقل دوگانه اگروباکتریومی قرار داده شدند. ژن OsNAC5 تحت پیشبر مختص ریشه RCc3 و ژن PSTOL1 تحت پیشبر یوبیکوئیتین همسانه‌سازی شدند. همچنین ژن OsCKX4 یک بار تحت پیشبر یوبی‌کوئیتین و یک بار تحت پیشبر RCc3 همسانه‌سازی شد. دو سازه چند ژنی حاصل موسوم به pUhrN5CkPstol و pUhrCkPstol برای انتقال ژن به برنج رقم هاشمی مورد استفاده قرار گرفتند. انتقال ژن به کالوس حاصل از بذر رسیده برنج انجام شد. گیاهان تراریخته احتمالی توسط واکنش زنجیره‌ای پلیمراز مورد تایید قرار گرفتند. از تعداد 107 گیاه باززاشده‌ای که حضور تراژن‌ها در آنها به اثبات رسید، در نهایت تعداد 14 رخداد تراریخته حاصل شد. مقایسه فنوتیپ ریشه‌ی گیاهان تراریخته در نسل T0 با گیاه شاهد تفاوت ظاهری قابل ملاحظه‌ای در ساختار ریشه نشان داد. امید است تولید برنج با بهبود ساختار ریشه منجر به تحمل خشکی، کاهش مصرف آب و عملکرد بهتر در شرایط تنش شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

ارزیابی تنوع ژنتیکی توده‌های گیاه دارویی نائین هاوندی بر اساس نشانگرهای پروتئینی و SRAP

دوره 13، شماره 3، تیر 1401، صفحه 14-29

داریوش طالعی؛ مجتبی خیام نکویی؛ سعید کدخدایی

چکیده در این پژوهش، تنوع ژنتیکی 10 توده مختلف­ نائین هاوندی با استفاده از نشانگرهای پروتئینی و SRAP مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله رویشی گیاه از برگ‌ها، پروتئین و DNA استخراج شد. نتایج پروفایل پروتئینی در مجموع 20 نوار با 15/64 درصد چندشکلی نشان داد. برای ارزیابی تنوع ژنتیکی در سطح DNA، 6 ترکیب آغازگری SRAP مورد استفاده قرار گرفت که در مجموع 583 نوار قابل امتیازدهی مشاهده شد. تعداد 549 نوار آن دارای چندشکلی با میانگین 5/91 برای ترکیبات آغازگری مورد بررسی بود. بیشترین چندشکلی (12/99 درصد) در ترکیب آغازگری E1/M1 و کمترین چندشکلی (21/84 درصد) در ترکیب E2/M2 مشاهده شد. آنالیز خوشه­ای، توده­ها را در 4 گروه اصلی طبقه­بندی نمود. شاخص­های تنوع ژنتیکی برای تمام مکان­های ژنی از جمله میانگین تنوع ژنتیکی نی (h)با مقدار 27/0 و میانگین شاخص شانون (I)با مقدار 41/0 محاسبه شد. سطح بالایی از تمایز جمعیت (79/0=Gst) و سطح مناسبی از جریان ژنی (3/1=Nm) بین جمعیت­های گروه­بندی شده برآورد شد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که واریانس درون جمعیتی (58%) بیشتر از واریانس میان جمعیت­ها (42%) است. به طور کلی نتایج مطالعه حاضر، تنوع ژنتیکی بالایی هم در الگوی الکتروفورگرام پروتئین و هم در نوارهای چندشکل تفکیک شده با استفاده از نشانگرهای SRAP با تاکید بر کارآیی بیشتر نشانگرهای SRAP نسبت به نشانگر پروتئین نشان داد که می­تواند در انتخاب والدین با فاصله ژنتیکی زیاد جهت تولید جمعیت‌های در حال تفرق و نقشه‌یابی در برنامه­های دورگ­گیری و به ­نژادی یا بهبود صفات مطلوب و همچنین برای محافظت و مدیریت ژرم­پلاسم این گیاه استفاده شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

بررسی اثر دنباله هیستیدینی بر دینامیک مولکولی پروتئین TGF-β

دوره 13، شماره 1، دی 1400، صفحه 1-14

سید شهریار عرب؛ رضا حسن ساجدی؛ مهرداد بهمنش؛ سپیده سپهری

چکیده فاکتور رشد تغییرشکل‌دهنده بتا (TGF-β) پروتئین‌های دایمر پیام‌رسان هستند. ایزوفرم‌های TGF-β (TGF-β1 و β2 و β3) در بسیاری از روندهای سلولی از جمله مهار رشد، بازآرایی بستر خارج سلولی، گسترش بافتی، مهاجرت سلولی، تهاجم و تنظیم ایمنی نقش دارند. برای اهداف تحقیقاتی، TGF-βها با استفاده از سلول‌های یوکاریوتی دستکاری‌شده و یا سیستم‌های بیانی باکتریایی تولید می‌شوند. برای دست‌یابی به تخلیص کارآمد TGF-β با کروماتوگرافی تمایلی فلزی، سازه‌هایی با دنباله هیستیدینی متصل به دو انتهای آمینی (N-TGFβ) و کربوکسیلی (C-TGFβ) این پروتئین مدل‌سازی شد و با کمک ابزارهای محاسباتی اثر His-tag بر ساختار TGF-β بررسی گردید. ساختار سه بعدی پروتئین‌ها با استفاده از نرم‌افزار مدلر ساخته شد و دینامیک مولکولی پروتئین‌های مدل شده و TGF-β طبیعی در آب توسط پکیج گرومکس شبیه‌سازی شد. شبیه‌سازی دینامیک این پروتئین‌ها نشان داد زمانی که دنباله هیستیدینی به انتهای کربوکسیلی متصل می‌شود موجب افزایش جنبش اسیدآمینه‌های TGF-β می‌گردد و بر روی ساختار پروتئین نیز تاثیر می‌گذارد. این در حالی است که افزودن His-tag به انتهای آمینی چنین نتایجی را به همراه ندارد. به صورت خلاصه افزودن دنباله به انتهای کربوکسیلی ممکن است منجر به بهم‌ریختگی در ساختار، به خصوص در انتهای کربوکسیلی و حتی از دست رفتن تاخوردگی مناسب TGF-β شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

مکانیسم عمل گلیفوسیت در پاسخ سیب‌زمینی تراریخته به بیمارگرهای باکتریایی Pectobacterium atrosepticum و Dickeya dadantii

دوره 12، شماره 3، تیر 1400، صفحه 47-54

حسین پاسالاری

چکیده در گیاهان مسیرهای مختلف دفاعی در پاسخ به بیمارگرها تکامل یافته­اند. هدف اصلی این مطالعه، بررسی مکانیسم عمل گلیفوسیت در بروز القای مقاومت نسبت به باکتری­های بیماری زای گیاهی بود. بدین منظور، از علف­کش گلیفوسیت در غلطت بهینه 8/1 میلی­گرم در لیتر بر رقم سیب­زمینی تراریخت جهت القای مقاومت به دو سویه از باکتری­های بیمارگر سیب­زمینی (سویه 21A از باکتری Pectobacterium atrosepticum و سویه ENA49 از باکتری Dickeya dadantii) استفاده شد. مشخص شده بود که پاسخ­های دفاعی گیاه به بیمارگرها می­تواند با تیمار گیاهان در غلظت بهینه گلیفوسیت تحریک شود. در اثر آلودگی برگ­های سیب­زمینی با باکتری­های بیمارگر، و تیمار آنها با گلیفوسیت، یک سطح بالایی از بیان ژن­های وابسته به بیمارگر، بویژه ژن PR-2 و ژن­های پاسخ دفاعی بویژه ژن HSR-203j مشاهده شد. در این حالت بیان ژن­های PR-2 به اندازه 5/1 و 9/2 بار، ژن PR-3 به اندازه 7/1 و 7/1 بار، برای ژن PR-5 به اندازه 3/1 و 5/1 بار، بیان ژن HSR-203J به اندازه 5/2 و 4/2 بار و برای ژن HIN1 به اندازه 7/1 و 7/1 بار، بترتیب با باکتریهای Dickeya dadantii و Pectobacterium atrosepticum افزایش داشتند. بیان ژن­های مذکور در نمونه های شاهد، تغییر معنی­داری پیدا نکرد. نتایج نشان داد که بین میزان بیان ژن­ها در نمونه­های موردآزمایش و شاهد (گیاهان تیمار شده با گلیفوسیت نسبت به گیاهان غیرتیمار شده) اختلاف معنی­داری وجود دارد. نتایج نشان داد که تیمار با گلیفوسیت، می تواند با القای پروتئین­ها و ژن­های پاسخ دفاعی، نوعی مقاومت اکتسابی سیستمی نسبت به بیماری­زاهای گیاهی ایجاد کند.

بیوتکنولوژی کشاورزی

کاربرد نشانگر ISSR جهت ارزیابی تنوع ژنتیکی بین و درون گونه‌ای چاودار

دوره 12، شماره 3، تیر 1400، صفحه 55-67

الهام رضایی میرقائد؛ رسول امیریان؛ ایمان آرضی

چکیده چاودار یکی از گیاهان زراعی مهم ایران با نام علمی Secaleمتعلق به خانواده گندمیان (Poaceae)‏ می­باشد. در این پژوهش تنوع ژنتیکی 39 جمعیت چاودار از مناطق مختلف ایران، آمریکا و شوروی با نشانگر ISSR مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که 8 آغازگر ISSR 48 باند تولید کردند که شامل 18 باند چندشکل (5/37 درصد چندشکلی) بود. میانگین میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) 15/0 و شاخص نشانگر (MI) در آغازگرهای ISSR معادل 7/2 عدد بود. بیشترین مقدار PIC (3/0) مربوط به آغازگر 6+5 و بیشترین MI (96/0) مربوط به آغازگر 6+1 بود. پس از مشاهده محصول­های واکنش زنجیره­ای پلیمراز بر روی ژل آگارز و امتیازدهی باندهای DNA، تجزیه و تحلیل با نرم­افزار NTSYS انجام شد. دندروگرام تجزیه خوشه­ای با روش UPGMA و ضریب تشابه جاکارد جمعیت­های چاودار را به 9 گروه تقسیم کرد که نتایج گروه­بندی آن با گروه­بندی تجزیه مولفه­های اصلی مطابقت داشت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی بیانگر تنوع درون گونه­­ای بیشتر از تنوع بین گونه­ای بود. میانگین تنوع ژنی نی (h) 350/0 و میانگین شاخص شانون (I) در گونه­های چاودار 523/0 بود که بیانگر تنوع خوب درون گونه­ها می­باشد. نتایج نشان داد که نشانگر ISSR ابزار مفیدی در تعیین تنوع ژنتیکی درون و بین گونه­ای چاودار است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تأثیر غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک بر بیان ژن استیلبن سنتاز و تولید رزوراترول در انگور رقم سلطانی

دوره 12، شماره 3، تیر 1400، صفحه 111-121

حمید حاتمی ملکی؛ سیمین سبزچی؛ علیرضا مطلبی آذر؛ فریبرز زارع؛ مریم رفیعی

چکیده اهداف: در چند دهه گذشته متابولیت­های ثانویه­ی گیاهی به سبب تنوع و نقششان در گیاهان و سلامتی انسان مورد توجه قرار گرفته­اند. انگور یکی از گیاهان با ترکیبات ثانویه و با خواص دارویی است. این ترکیبات شامل رزوراترول است که یک ترکیب فنلی از گروه استیلبنوئیدهاست. به‌منظور بررسی افزایش تولید پلی­فنل رزوراترول تحت تأثیر الیسیتورها، آزمایشی با طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در گیاه انگور رقم سلطانی در شرایط درون شیشه­ای انجام شد.
مواد و روش­ها: هورمون اسید­سالیسیلیک به‌عنوان الیسیتور در غلظت‌های مختلف صفر، 4-10، 5-10، 6-10 مولار مورد استفاده قرار گرفت و به محیط کشت MS بدون هورمون جهت بررسی تنش اضافه گردید. آزمایش در دو سطح مولکولی و بیوشیمیایی انجام شد. در سطح مولکولی، تاثیر اسید­سالیسیلیک در بیان ژن استیلبن­سنتاز توسط RT-PCR نیمه کمی ارزیابی شد. در آزمایش بیوشیمیایی، میزان تولید رزوراترول توسط دستگاه HPLC اندازه­گیری شد.
یافته­ها: آنالیز بیان ژن استیلبن­سنتاز نشان داد که اسید­سالیسیلیک با غلظت 4-10 مولار تاثیر مثبت و افزایشی در بیان ژن داشته و افزایش 48/35 درصدی در مقایسه با شاهد نشان داد و همچنین غلظت 5-10 مولار بیان ژن را 65/5 درصد در مقایسه با شاهد افزایش داد. در آزمایش بیوشیمیایی افزایش در میزان تولید رزوراترول در تیمار 4-10 مولار در مقایسه با تیمار شاهد مشاهده شد (10/6 میکروگرم) و تیمار 5-10 مولار (25/3 میکروگرم) تفاوت معنی­داری با نمونه شاهد نشان نداد.
نتیجه­گیری: اسید­سالیسیلیک به عنوان یک الیسیتور و محرک تولید رزوراترول می­تواند بیان ژن استیلبن­سنتاز و در پی آن خواص دارویی گیاه انگور را در شرایط درون شیشه­ای افزایش دهد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تولید بیوسورفاکتانت با استفاده از ملاس توسط یک باکتری بومی و شناسایی نسبی بیوسورفاکتانت تولید شده

دوره 11، شماره 3، تیر 1399، صفحه 1-7

زیبا نجمی؛ غلامحسین ابراهیمی پور

چکیده علی‌رغم مزیت‌های بیوسورفاکتانت‌ها در مقابل سورفاکتانت‌های شیمیایی، بدلیل هزینه‌های بالای تولید استفاده گسترده از بیوسورفاکتانت‌ها محدود شده است. استفاده مواد اولیه ارزان‌قیمت مانند محصولات جانبی و ضایعات کارخانجات و صنایع مختلف ممکن است تا حد زیادی باعث کاهش هزینه‌های تولید گردد. با توجه به تنوع و فراوانی مختلف این مواد در کشور‌های متفاوت مواد اولیه استفاده شده متنوع می‌باشد. در ایران علاوه بر ترکیبات هیدروکربنی، ملاس نیز از عمده‌ترین محصولات جانبی به شمار می‌رود. در این مطالعه از میان 16 باکتری تجزیه کننده نفت با تکنیک‌های مقدماتی تشخیص تولید کننده‌های بیوسورفاکتانت، سویه Pseudomonas aeruginosa ZN به عنوان کاراترین سویه شناسایی شد. برای تعیین بهترین غلظت ملاس برای رشد باکتری و تولید بیوسورفاکتانت غلظت‌های 2-12 درصد (v/v) بکار گرفته شد. باکتری قادر به رشد و تولید بیوسورفاکتانت در تمام غلظت‌های تست شده بود اما بیشترین میزان رشد و تولید در غلظت‌های 4-6 درصد (v/v) مشاهده شد. هم‌چنین در غلظت بهینه ملاس قادر به کاهش کشش سطحی از 70 تا مقدار 32-34 میلی‌نیوتن/ متر بوده است. غلظت‌های بالاتر از 6 درصد اثر مهاری برروی رشد باکتری و تولید بیوسورفاکتانت دارد. برای شناسایی نسبی بیوسورفاکتانت تولید شده عملیات بازیابی با روش‌های رسوب‌دهی با اسید و استخراج با حلال (اتیل استات: هگزان) صورت گرفت و روش‌های مختلف رنگ آمیزی کاغذهای TLC و مایع‌های رویی محیط کشت فاقد باکتری نشان داد که دو بیوسورفاکتانت تولیده شده از جنس گلیکولیپید می‌باشند.

بیوتکنولوژی کشاورزی

فعالیت ضد دیابت و ضد اکسیدانی پروتئین هیدرولیز شده سر ماهی هوور مسقطی (Katsuwonus pelamis)

دوره 11، شماره 2، فروردین 1399، صفحه 177-184

مینا اسمعیلی خاریکی؛ مسعود رضایی؛ صابر خدابنده؛ علی معتمدزادگان

چکیده بیماری دیابت یکی از مهمترین مشکلات مرتبط با سلامت در سراسر جهان میباشد. یکی از روشهای کنترل دیابت نوع 2 مهار آنزیم DPP-IV میباشد. باز داشتن این آنزیم میتواند با جلوگیری از شکستن سریع هورمونهای تنظیم کننده قند خون و در نتیجه طولانی تر کردن مدت زمان عملکرد آنها، کنترل قند خون در بیماران دیابتی را بهبود دهد. همچنین تقویت سیستم آنتی اکسیدانی بدن بیماران دیابتی میتواند از بروز بیماریهای ثانویه ناشی از استرسهای اکسیداتیو جلوگیری نماید. بنابراین به منظور تولید محصولی با عملکرد ضد دیابت و ضد اکسیداسیونی، سر ماهی هوور مسقطی با استفاده از آنزیم آلکالاز (5/1% وزن ماده اولیه) و به مدت 4 ساعت هیدرولیز گردید. میزان فعالیت بازدارندگی DPP-IV ، قدرت حذف رادیکال آزاد DPPH و توانایی کاهندگی محصول تولید شده ارزیابی شد. نتایج نشان داد که پروتئین هیدرولیز شده سر ماهی هوور مسقطی عملکرد زیست فعال وابسته به غلظت دارد و افزایش غلظت پروتئین منجر به افزایش معنی دار (05/0≥p) در توانایی زیست فعال محصول تولید شده گردید. مقدار IC50 پروتئین هیدرولیز شده در مهار DPP-IV و حذف DPPH به ترتیب 02/0±016/1 میلیگرم/ میلی لیتر و 015/0±297/0 میلیگرم/میلی لیتر بدست آمد. همچنین فعالیت کاهندگی در غلظت پروتئین 5/2 میلیگرم/میلی لیتر، 002/0±176/0 بوده است. در مجموع با توجه به نتایج بدست آمده میتوان بیان نمود که پروتئین هیدرولیز شده سر ماهی هوور مسقطی فعالیت ضد اکسیدانی و ضد دیابت قابل توجهی در شرایط آزمایشگاهی دارد و در صورت انجام پژوهشهای تکمیلی، میتواند به عنوان یک افزودنی غذایی به منظور ارتقاء سطح سلامت مورد استفاده قرار گیرد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

بهینه سازی تولید و استخراج فیکوسیانین از توده زیستی مرطوب آنابنا دولیولوم

دوره 11، شماره 2، فروردین 1399، صفحه 209-215

آسیه بهرامی؛ سمانه ذوالقدری جهرمی؛ احترام دیلمی

چکیده چکیده: فیکوسیانین (PC) به گروهی از پروتئین های گیرنده نور با عنوان فایکوبیلی پروتئین ها تعلق دارد. تمامی فایکوبیلی پروتئین ها، پروتئین های چند زنجیره تشکیل شده از آپوپروتئین ها هستند که به طور کوالانسی به فایکوبیلین ها متصل اند .این پژوهش به صورت تجربی بر روی سویه بومی آنابنا دولیولوم (Anabaena doliolum) جدا شده از خاک ها و آب های جنوب ایران، منطقه مسجد سلیمان انجام شد. سیانوباکتر های مورد پژوهش در محیط کشت BG11 رشد و نگهداری شدند. سپس میزان فیکوسیانین تولید شده تحت تیمار با نورهای متفاوت و میزان فیکوسیانین استخراج یافته با استفاده از نسبت های مختلف چند بافر و در دو دمای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان دادکه بیشترین میزان رشد زمانی است که تیمار نمونه با نور سبز به مدت سه الی پنج روز صورت می گیرد. بهترین میزان استخراج مربوط به آب دوبار تقطیر و در دمای یخچال و با نسبت سه به یک بیومس به حلال با غلظت 03/0± 15 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. هم چنین در دمای محیط بافر فسفات حلال مناسبتری برای استخراج فیکوسیانین و با نسبت یک به دو با مقدار05/0 ± 8 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. به طور کلی می توان گفت میزان رشد، میزان تولید رنگدانه و هم چنین شرایط بهینه استخراج برای هر گونه نسبت به سایر گونه ها کاملا متفاوت است و استخراج بهینه فیکوسیانین در یک گونه نیز وابسته به عوامل مختلف از جمله زمان، دما، حلال انتخابی و نسبت بیومس به حلال است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبی گیاه پنیرباد (withania somnifera)

دوره 11، شماره 2، فروردین 1399، صفحه 225-232

الهام کیخا؛ عباسعلی امام جمعه؛ محرم ولی زاده؛ براتعلی فاخری

چکیده امروزه، نانوذرات نقره یکی از مهمترین نانومواد تجاری محسوب می‌شوند. تقاضا برای سنتز نانوذرات از طریق روش‌های زیست سازگار به دلیل کاربرد گسترده در زمینه زیست پزشکی در حال افزایش است. استفاده از گیاهان و محصولات گیاهی به عنوان منابع پایدار و تجدیدپذیر در سنتز نانوذرات از سایر روش‌های سنتز بیولوژیکی سودمندتر است. در این مطالعه بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبی گیاه پنیرباد بعنوان عامل کاهنده گزارش می شود. پارامتر­های موثر بر بیوسنتز نانوذرات شامل حجم عصاره، غلظت نمک نیترات نقره، اثر pH و زمان واکنش توسط تکنیک اسپکتروسکوپی فرابنفش_ مرئی بررسی و بهینه­سازی شدند. تغییر رنگ محلول از زرد روشن به قهوه ای تیره در دمای اتاق به دلیل کاهیدگی یون‌های نقره مشاهده شد. اندازه و مورفولوژی نانوذرات به وسیله میکروسکوپ الکترون عبوری تعیین گردید که ذراتی با ساختار کروی و اندازه متوسط در حدود 35-24 نانومتر را نشان می دهد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

بررسی اثرات سمیت سلولی پینورسینول و لاریسی‌رسینول در سلول‌های سرطان سینه رده SKBr3

دوره 11، شماره 1، دی 1398، صفحه 13-20

مونا سلطانی؛ نجمه احمدیان‌چاشمی؛ محسن شریفی؛ رضا فتوت؛ مهرداد بهمنش

چکیده اهداف: سرطان سینه شایع‌ترین نوع بدخیمی زنان در سراسر جهان است. از میان روش‌های مختلف در پیشگیری و درمان سرطان، ترکیبات طبیعی گیاهی دارای مزایای بیشتری نسبت به داروهای شیمیایی هستند و عوارض جانبی کمتری دارند. اخیراً مطالعات بسیاری در ارتباط با خواص آنتی‌اکسیدانی، ضدسرطانی، ضدتکثیری و ضدالتهابی لیگنان‌های گیاهی انجام شده است که نشان‌دهنده اهمیت این ترکیبات در پیشگیری و درمان انواع بیماری‌ها است. در مطالعه حاضر اثرات سمیت سلولی و القای آپوپتوز توسط ترکیبات لیگنانی پینورسینول و لاریسی‌رسینول بر رده سلولی سرطان سینه SKBr۳ بررسی شد.
مواد و روش‌ها: سلول‌های SKBr۳ با غلظت‌های مختلفی از پینورسینول و لاریسی‌رسینول به مدت ۷۲ ساعت تیمار شدند. سپس قابلیت حیات سلولی و تغییرات مورفولوژیکی سلول‌ها به ترتیب با ارزیابی MTT و میکروسکوپ نوری معکوس تعیین شدند. همچنین القای آپوپتوز به وسیله آنالیز فلوسایتومتری و با استفاده از کیت تشخیص آپوپتوز آنکسین V-FITC بررسی شد.
یافته‌ها: تیمارهای پینورسینول و لاریسی‌رسینول هر دو در حالت وابسته به غلظت موجب القای تغییرات مورفولوژیکی، کاهش قابلیت رشد، حیات، تکثیر سلولی و افزایش معنی‌دار میزان القای آپوپتوز در رده سلولی SKBr۳ نسبت به سلول‌ها شدند.
نتیجه‌گیری: القای آپوپتوز و جلوگیری از رشد و تکثیر سلول‌های سرطانی از مکانیزم‌های مهم در درمان سرطان است. پینورسینول و لاریسی‌رسینول می‌توانند از طریق کاهش تکثیر سلولی و افزایش القای آپوپتوز در پیشگیری و درمان سرطان سینه مفید باشند.

بیوتکنولوژی کشاورزی

استفاده از روش‌های آماری چند متغیره در ارزیابی تنوع ژنتیکی فسکیوی پابلند

دوره 11، شماره 1، دی 1398، صفحه 53-60

احسان رحیمی؛ علیرضا پورمحمد؛ رضا محمدی؛ علی اصغر علیلو

چکیده به‌منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی، 32 خانواده ناتنی از گونه فسکیوی پابلند (Festuca arundinacea) در سال زراعی 94-1393 در شهرستان تبریز مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج تجزیه واریانس تنوع معنی‌داری بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی برای صفات ارتفاع بوته، قطر تاج‌پوش، روز تا خوشه‌دهی، روز تا گرده‌افشانی، قطر طوقه، عملکرد تر علوفه، عملکرد خشک علوفه، تعداد ساقه و عملکرد بذر در چین اوّل و در صفات قطر تاج‌پوش، قطر طوقه، عملکرد تر علوفه و عملکرد خشک علوفه در چین دوّم و در سطح احتمال یک درصد مشاهده گردید. براساس نتایج به‌دست آمده از مقایسات میانگین، بیشترین عملکرد خشک علوفه در چین اوّل با 5/758 گرم در ژنوتیپ 32 به دست آمد. تجزیه به مؤلفه‌های اصلی با در نظر گرفتن مقادیر ویژه بزرگتر از یک موجب معرفی سه مؤلفه شد که 5/80 درصد از تغییرات بین نمونه‌ها را توجیه نمودند. در تجزیه خوشه‌ای بیشترین تمایز بین گروه‌ها با سه خوشه حاصل گردید و با برش دندروگرام ژنوتیپ‌ها در سه گروه قرار گرفتند. با توجه به نتایج، خوشه سوّم از نظر اکثر صفات برتر از دو خوشه دیگر بود. ژنوتیپ‌های خوشه سوّم با توجه به ارزش بیشتر این خوشه از نظر صفات مهّم نظیر عملکرد علوفه و عملکرد بذر در برنامه‌های اصلاحی از اهمیّت ویژه‌ای برخوردار خواهند بود. در به‌نژادی گیاهان علوفه‌ای، موفقیت در گزینش، به تنوع ایجاد شده از نوترکیبی ژنتیکی و هتروزیس بستگی دارد. با توجه به فاصله بین گروه‌های یک و سه، احتمالاً بیشترین موفقیت در تلاقی بین ژنوتیپ‌های این دو گروه به‌دست خواهد آمد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

:شناسایی جدایه بومی FUM1، جداشده از مرغداری‌های اطراف مشهد و بهبود فعالیت آنزیمی آن با استفاده از بهینهسازی شرایط محیطی به روش تک‌متغیره

دوره 10، شماره 4، مهر 1398، صفحه 527-534

سحر مهربان؛ معصومه بحرینی؛ احمد آسوده؛ بهناز کروژدهی

چکیده اهداف: سالانه مقادیر زیادی پسماند از مرغداری‌ها تولید می‌شود که شامل پر، استخوان، خون و غیره است. ۹۰% پَر از پروتئین کراتین و مابقی آن از لیپید و آب تشکیل شده است. آنزیم کراتیناز یکی از متنوع‌ترین و پرکاربردترین آنزیم‌ها است که توسط میکروارگانیزم‌ها تولید می‌شود. کراتیناز برای مقاصد مختلف کاربرد دارند.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش فعالیت کراتینولیتیک جدایه ۱-FUM بررسی و بهینه‌سازی شرایط کشت برای تولید آنزیم کراتیناز صورت گرفت. جدایه براساس خواص ریخت‌شناسی و بیوشیمیایی و مولکولی با استفاده از ژن ۱۶S rRNA شناسایی شد. سپس فعالیت پروتئازی جدایه بررسی و با فعالیت کراتینازی آن مورد مقایسه قرار گرفت. میزان فعالیت کراتینازی جدایه در شرایط مختلف بررسی شد. در انتها توانایی رشد جدایه در بستر انواع کراتین (آلفا و بتا) نیز بررسی و نوع آنزیم کراتیناز مشخص شد.
یافته‌ها: نتایج تعیین توالی و شناسایی بیوشیمیایی و ریخت‌شناسی نشان داد که جدایه ۱-FUM قرابت ۹/۹۹% با باکتری باسیلوس موجاونسیس (Bacillus mojavensis) دارد. بهینه‌سازی فاکتورهای دما، دوره گرماگذاری، pH، منابع کربن و نیتروژن، هوادهی و مقدار تلقیح باکتری نشان داد که جدایه در شرایط ۴۸ساعت گرماگذاری در دمای ᵒC۳۷ با ۹/۵=pH، منبع کربن ساکارز ۱%، ۳% سوبسترا، هوادهی ۷۵% از ارلن نسبت به کل حجم آن با دور rpm۱۵۰ و مقدار تلقیح ۶-۴% (حجمی/حجمی) بهترین فعالیت کراتینولیتیک را داشت. هیچکدام از منابع نیتروژن اثر مثبت نداشت. همچنین آنزیم کراتیناز از نوع β بود.
نتیجه‌گیری: بهینه‌سازی شرایط کشت جدایه ۱-FUM موجب افزایش ۳/۳۸ برابری فعالیت کراتینولیتیک شد که نشان‌دهنده اهمیت بهینه‌سازی است. در این پژوهش جدایه با فعالیت مناسب توانایی به‌کارگیری در فرآیندهای بیوتکنولوژیکی را دارد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تجزیه بیان ژن به روش توالی‌یابی RNA

دوره 10، شماره 4، مهر 1398، صفحه 617-625

معصومه شریفی‌علیشاه؛ رضا درویش‌زاده؛ محمد احمدآبادی؛ یاسر پیری‌کشتیبان؛ کریم حسن‌پور

چکیده رمزگشایی توالی DNA برای همه شاخه‌های علوم زیستی، حیاتی است. توالی‌یابی نسل جدید (NGS)، رویکردی متفاوت در توالی‌یابی است که تحولی عظیم در علم زیست‌شناسی ایجاد کرده و جنبه‌های مختلفی از مطالعات در سطح ژنوم، ترنسکریپتوم، اپی‌ژنوم و متاژنوم را پوشش می‌دهد. در مقایسه با روش‌های سنتی، نسل جدید توالی‌یابی، با فراهم‌کردن پوشش بالای ژنومی، تفکیک‌پذیری در حد تک‌تک جفت‌بازها و رفع معایب نسل اول توالی‌یابی (توالی‌یابی سانگر)، روشی با کارآیی بالا برای آنالیز اطلاعات ژنومی و ترنسکریپتومی است. استفاده از نسل جدید توالی‌یابی برای بررسی ترنسکریپتوم موجودات زنده مدل و غیرمدل از سال‌های ۲۰۰۵ و ۲۰۰۶ پس از تجاری‌شدن دستگاه‌های شرکت‌های مختلف مثل ABI/SOLiD Illumina، Roch/۴۵۴ Life Science و Solexa آغاز شده است. در سال‏های اخیر تکنیک توالی‌یابی RNA برای شناسایی ژن‏های مرتبط با فرآیندهای رشدونموی و بررسی الگوهای بیان آنها در پاسخ به انواع تنش‏های زیستی و غیرزیستی، در اندام‏ها و مراحل متعدد رشدی در موجودات مختلف و همچنین میزان بیان ژن‌ها، تفکیک ایزوفرم‌های مختلف از یکدیگر، شناسایی امتزاج ژن‌ها، یافتن چندشکلی‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNP)، عناصر تکراری، وقایع اتصال جایگزین، پیداکردن اسیدهای ریبونوکلئیک غیررمزگر، پیداکردن اگزون‌های ژنی و رونوشت‌های جدید، مناطق غیرترجمه‌شونده (UTR)، جهش‌های پیکری و غیره، به‌طور گسترده استفاده می‏شود. روش توالی‌یابی RNA شامل شناسایی نمونه‌های زیستی مناسب، استخراج RNAکل، غنی‌سازی RNAهای غیرریبوزومی، تبدیل RNA به cDNA و ساخت کتابخانه‌های توالی‌یابی، انتخاب قطعات براساس اندازه، اضافه‌کردن لینکرها، استفاده از توالی‌یاب‌ها یا پلت‌فرم‌های با توان عملیاتی بالا به‌منظور تولید صدها میلیون خوانش کوتاه، استفاده از نرم‌افزارهای خاصی به‌منظور کنترل کیفیت و تطابق خوانش‌ها با ژنوم مرجع یا ترنسکریپتوم، نقشه‌بردای و آنالیزهای پایین‌دستی است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

بررسی مت‌آمفتامین به‌عنوان یک ترکیب محرک و دارای عوارض بالا و روش‌های سنتز و ناخالصی‌های موجود در هر روش

دوره 10، شماره 4، مهر 1398، صفحه 665-671

بهرام دارایی؛ احسان صحرایی؛ الهه آقازاده

چکیده محرک‌ها موادی هستند که موجب افزایش هوشیاری و کاهش خستگی جسمی و روحی می‌شوند. این داروها از طریق افزایش فعالیت گیرنده‌های تحریکی و کاهش فعالیت گیرنده‌های مهاری سیستم عصبی مرکزی عمل می‌کنند. مت‌آمفتامین، که در بازار سیاه به نام شیشه معروف است، نام یک ماده روان‌گردان است. این ماده محرک اعصاب است و با تاثیر مستقیم بر مکانیزم‌های مغز شادی و هیجان در فرد ایجاد می‌کند. مت‌آمفتامین در دوزهای پایین تا متوسط (۵ تا ۳۰میلی‌گرم) سبب سرخوشی، برانگیختگی، افزایش ضربان قلب و فشار خون، میدریاز، افزایش دمای بدن و کاهش اشتها می‌شود. دوزهای بالا ولی غیرکشنده مت‌آمفتامین سبب اختلالات ذهنی و بروز علایم سایکوتیک، رابدومیولیز و تشنج می‌شود. سمیت قلبی عروقی مت‌آمفتامین ناشی از افزایش فشار خون، آریتمی، سندرم حاد کرونری و ایسکمی بطنی است. مهم‌ترین مکانیزم‌های سلولی دخیل در آسیب ناشی از مت‌آمفتامین استرس‌اکسیداتیو، سمیت تحریکی و آسیب میتوکندریایی هستند. سنتز مت‌آمفتامین در کارگاه‌های غیرقانونی به‌طور عمده از شش روش صورت می‌گیرد که براساس ماده اولیه به دو گروه تقسیم می‌شوند. مواد اولیه در سنتز مت‌آمفتامین شامل افدرین و فنیل‌پروپانون است. در روش‌های احیای بیرچ، ناگایی، امد و هیدروژناسیون رزونماند، افدرین و سودوافدرین به‌‌عنوان ماده اولیه به کار می‌روند و در روش‌های لوکارت و آمیناسیون احیایی از فنیل‌پروپانون به‌عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

ساخت هیدروژل آلژینات- ژلاتین دارای بلوط و نانوذرات نقره جهت استفاده به‌عنوان زخم‌پوش سوختگی

دوره 10، شماره 3، تیر 1398، صفحه 343-349

بیتا رمضانی؛ ایران عالم زاده؛ منوچهر وثوقی؛ مریم حاجی‌عباس

چکیده سوختگی‌ها از مهم‌ترین حوادث مرتبط با سلامت انسان به شمار می‌روند که به‌دلیل عوارض شدید، درمان مناسب آنها اهمیت زیادی دارد. کنترل عفونت در زخم، موجب بهبود و ازبین‌رفتن اثر زخم می‌شود، درمان این عفونت، با زخم‌پوش‌های حاوی داروی آنتی‌بیوتیک می‌تواند روشی موثر باشد. استفاده از نقره در درمان سوختگی، از دیرباز مورد توجه بوده است، اما رسوب نقره روی کبد سبب بروز مشکلاتی خواهد شد که می‌توان با استفاده از فناوری نانو تا حدی بر این مشکل غلبه کرد. امروزه داروهای گیاهی به سبب قیمت و عارضه کم، بسیار مورد توجه هستند. در این پژوهش، نانوذرات نقره- بلوط با استفاده از عصاره الکلی بلوط ایرانی به کمک عامل احیاکننده، تشکیل شدند. تشکیل نانوذرات، به کمک طیف UV-Visible و مشخصات آنها به کمک تصاویر SEM و طیف XRD بررسی شد. پس از آن زخم‌پوشی از جنس هیدروژل آلژینات- ژلاتین تهیه شد و خواص آن با حضور نانوذرات، عصاره بلوط و به‌تنهایی مورد بررسی قرار گرفت. به کمک تصاویر FESEM مشخص شد که نانوذراتی با قطر ۳۰ تا ۶۵نانومتر در هیدروژل دارای حفرات منظم ۳۰۰ تا ۱۰۰میکرومتر توزیع شده‌اند و همچنین عصاره بلوط میزان آبدوستی و جذب آب این هیدروژل را افزایش می‌دهد که همگی این خواص به بهبود زخم کمک خواهند کرد. خواص آنتی‌باکتریال عصاره و زخم‌‎پوش‌ها نیز به کمک هاله عدم رشد در برابر باکتری‌های استافیلوکوک طلایی و سودوموناس بررسی شده است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تفکیک انانتیومرهای ایبوپروفن با استفاده از آنزیم Rhizomucor miehei lipase (RML) تثبیت‌شده به روش جذب سطحی و کوالانسی

دوره 10، شماره 3، تیر 1398، صفحه 351-361

مهدی محمدی*؛ علی رمضانی؛ مریم گرمرودی؛ مریم یوسفی؛ امیز یزدی؛ کسری اصفهانی

چکیده در این تحقیق تفکیک انانتیومرهای ایبوپروفن راسمیک توسط آنزیم لیپاز تثبیت‌شده Rhizomucor miehei lipase (RML) روی مشتقات سیلیکا و نانوذره متخلخل سیلیکا SBA-۱۵ مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور و برای بهره‌مندی از مزایای دو روش جذب هیدروفوب و اتصال کوالانسی، تثبیت آنزیم RML روی بسترهای حاوی دو گروه عاملی متفاوت به‌صورت همزمان صورت پذیرفت. اصلاح شیمیایی بسترهای سیلیکا و نانوذرات حفره‌دار سیلیکاتی توسط دو عامل با نسبت‌های مختلف انجام شد؛ عامل اکتیل‌تری‌اتوکسی‌سیلان (OTES) به‌عنوان عامل هیدروفوب‌کننده و ۳- گلایوکسی‌پروپیل- تری‌متوکسی‌سیلان (GPTMS) به‌منظور اتصال کووالانسی آنزیم RML انتخاب شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد، مشتقات به‌دست‌آمده از آنزیم RML تثبیت‌شده روی بسترهای حاوی گروه عامل اکتیل، فعالیت ویژه‌ای در حدود ۱/۵ تا ۲ برابر فعالیت ویژه آنزیم آزاد دارند. همچنین با افزایش تعداد گروه‌های اپوکسی، فعالیت مضاعف و میزان رهایش آنزیم کاهش یافت. مناسب‌ترین بستر، با توجه به بررسی فعالیت ویژه پس از تثبیت و رهایش آنزیم RML، مربوط به مشتق به‌دست‌آمده از بستری بود که گروه‌های عاملی اپوکسی و اکتیل را با نسبت یک‌به‌یک دارد. مشتق حاضر و همچنین مشتقات به‌دست‌آمده با جذب صرفاً هیدروفوب برای سنتز استرهای فرم S- پروفن مورد استفاده قرار گرفت. استریفیکاسیون در شرایط دمایی مختلف و مقادیر متفاوت بیوکاتالیست انجام شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد بهترین میزان تفکیک انانتیومر S- ایبوپروفن مربوط به بسترهای سیلیکا اکتیل‌اپوکسی ۱/۱ و SBA اکتیل- اپوکسی ۱/۱ در دمای محیط بود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

کاهش و یافتن جاذب در شبکه انتقال سیگنال ABA با مدل سازی بولین

دوره 10، شماره 3، تیر 1398، صفحه 363-371

کاوه کاووسی؛ علیرضا حمیدی زاهدانی

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.