زیست فناوری

چکیده ویتامین‌های D و E از معمول‌ترین داروهای درمان طولانی‌مدت دیابت هستند. یکی از مسائل مهم در این حوزه رهایش انسولین است. افزایش پایداری حالت‌های غیرفعال انسولین (فرم هگزامر) در بهبود کارایی رهایش انسولین یک راهکار درحال‌توسعه است. پروتئین انسولین به طور معمول در سه فرم مونومر، دایمر و هگزامر مشاهده می‌شود. در این تحقیق برای اولین‌بار، بررسی اثر ویتامین‌های D₃ و E بر پایداری فرم ذخیره‌ای انسولین، از طریق روش‌های محاسباتی صورت گرفت. نتایج حاصل از داکینگ مولکولی نشان‌دهنده وجود 6 جایگاه اتصالی برای این ویتامین‌ها است. ویتامین‌های مذکور به‌واسطه حلقه‌های ساختاری و خواص هیدروفوب به منطقه هیدروفوب در مرز بین دو زیر واحد انسولین متصل می‌شوند. نتایج حاصل از مطالعات G-mmpbsa نشان‌دهنده نقش پایدارکننده این ویتامین‌ها در فرم هگزامر انسولین است. اتصال آنها به هگزامر موجب افزایش معنادار انرژی اتصالی بین زیر واحدهای انسولین شده است. حضور ویتامین‌های مذکور موجب افزایش تعداد پیوندهای هیدروژنی بین زیرواحدهای مونومری هر همودایمر انسولین شده و نیز تعداد پیوندهای هیدروژنی درونی پروتئین هگزامر انسولین را به طور معناداری افزایش می‌دهد. اتصال این ویتامین‌ها به فرم هگزامر انسولین موجب پایدارسازی، رهایش آهسته‌تر و متعادل‌تر انسولین و همچنین افزایش نیمه‌عمر فرم دایمر در جریان خون می‌شود. این یافته‌ها به‌منظور طراحی راهکار جدید برای تنظیم رهایش انسولین در بدن و همچنین افزایش نیمه‌عمر انسولین در خون جهت درمان بیماری دیابت نوع II راهگشا خواهد بود. علاوه بر این پایدارسازی فرم هگزامر می‌تواند به‌عنوان یک راهکار مؤثر برای درمان دیابت نوع I از طریق رهایش آهسته از سامانه‌های زیست حسگری ایمپلنت‌شده نیز مورداستفاده قرار بگیرد.

چکیده تکوین و عملکرد سلول بافتی در پستانداران همانند سایر جانوران پرسلولی نیازمند ارتباط‌های بین سلولی است که این ارتباط‌ها به‌صورت مستقیم از طریق اتصال سلول به سلول یا غیرمستقیم با ترشح مولکول‌های ترشحی مانند هورمون‌ها انجام می‌شود. در دو دهه اخیر اگزوزوم‌ها به‌عنوان سومین مکانیزم برای ارتباط‌های بین سلولی معرفی ‌شده‌اند. اگزوزوم‌ها وزیکول‌های کوچک دارای غشا و اندازه ۳۰ تا ۱۰۰نانومتر هستند که در خون، ادرار، بزاق، مایع منی، سرم و غیره وجود دارند. اگزوزوم‌ها در انواعی از پردازش‌های مهم زیستی مانند پاسخ ایمنی و التهاب، بارداری، تعمیم بافت، انعقاد خونی و رگ‌زایی نقش مهمی دارند. همچنین در پردازش‌های پاتولوژی مانند بی‌نظمی‌های اختلالات عصبی، سرطان، بیماری‌های عفونی، قلبی- عروقی و غیره نیز دخالت دارند. اگزوزوم‌ها به‌خاطر اندازه کوچک، توانایی عبور از غشا و محافظت از تجزیه‌شدن پروتئین‌ها و RNAهای محصور در آنها، پتانسیل انتقال ترکیبات مختلف را به سلول دارند. همچنین اگزوزوم‌ها به‌دلیل اختصاصیت گیرنده، تهییج‌نکردن سیستم ایمنی و از همه مهم‌تر مهندسی‌کردن آنها به‌عنوان حامل دارو، به‌عنوان یک عامل جدید برای انتقال مواد ژنتیک و درمان بیماری‌ها معرفی ‌شده‌اند.

چکیده جنس آسپرژیلوس دارای گونه ‏های متعددی است که در داروسازی، کشاورزی و صنایع مختلف اهمیت دارند. جنس آسپرژیلوس دارای 446 گونه شناسایی شده است که تشخیص آنها از یکدیگر با کمک خصوصیات ریخت‏ شناسی دشوار است. زایلان بتا 1و4 زایلوسیداز، آنزیمی است که فرآیند هیدرولیز زایلوز را در زایلوالیگوساکاریدها کاتالیز می‏ کند و توسط گونه ‏های مختلف آسپرژیلوس تولید می ‏شود. این پژوهش با هدف مطالعه بیوانفورماتیکی ناحیه ژنی مرتبط با این آنزیم و ارزیابی شباهت‏ها و تفاوت‏های آن در برخی گونه‏ های آسپرژیلوس صورت گرفت. نتایج نشان داد این ناحیه ژنی به دلیل وجود موتیف‏های حفاظت شده، توانست برخی گونه ‏های مورد بررسی در این پژوهش را از یکدیگر تفکیک نماید.

چکیده

در این مطالعه، تخمیر جوانه گندم با پودر مخمر نانوایی صنعتی برای تولید FWGE با محتوای بالای 2،6-DMBQ با رویکرد افزایش مقیاس در مقیاس بیوراکتور Bench انجام شد. محتوی 2,6-DMBQ جوانه گندم تخمیر شده با بهینه‌سازی سه متغیر pH اولیه، دمای تخمیر و سرعت هم‌زدن در دو سطح با استفاده از روش تاگوچی در بیوراکتور همزن­دار افزایش داده شد. محتوای 2،6-DMBQ نمونه ها طی 14، 16 و 18 ساعت پس از تخمیر تعیین شد و سپس نتایج توسط نرم افزار Qualitek تجزیه و تحلیل شد. سپس اثر دور سانتریفیوژ روی میزان کدورت و تعداد مخمر موجود در سوپرناتانت نهایی بررسی شد. در انتها، سوپرناتانت توسط خشک کن پاششی با دمای ورودی C°120 و دمای خروجی C° 69-70 خشک شد و میزان ماده موثر 2,6-DMBQ، pH، رطوبت وخاکستر تعیین شد. در شرایط بهینه: pH اولیه 6، دمای تخمیر C°32 و سرعت هم زدنrpm 80، حداکثر 527/1 میلی گرم 2،6-DMBQ در هر گرم FWGE به دست آمد. نتایج جداسازی نشان داد که سرعت سانتریفیوژ تأثیر معنی‌داری بر کدورت نهایی و تعداد مخمرهای باقی‌مانده ندارد و بنابراین g3000 بعنوان سرعت بهینه انتخاب شد. با این حال، به دلیل محتوای بالای مخمر در مایع رویی، فیلتراسیون پس از سانتریفیوژ مورد نیاز بود. به دلیل سرعت بالای خشک شدن نمونه، رطوبت کم محصول نهایی و راندمان بالا در مقیاس صنعتی، نمونه ها با استفاده از خشک کن اسپری خشک شدند. در نهایت رطوبت، پروتئین، خاکستر و pH محصول نهایی اندازه گیری شد.

چکیده فیبرینوژن یکی از اجزای اصلی آبشار انعقادی است و به دنبال آسیب بافت، به سرعت، داربست نامحلول فیبرینی را تشکیل می دهد. فیبرین یک زیست پلیمر رشته‌ای است که به طور طبیعی در هنگام لخته شدن خون از پلیمریزاسیون فیبرینوژن تشکیل می شود. پس از آسیب‌های بافتی و شروع آبشار انعقادی، پلیمریزاسیون فیبرینوژن محلول توسط آنزیم ترومبین در یک شبکه فیبرین نامحلول آغاز و با همراهی پلاکت ها، لخته خون را تشکیل می دهند. این شبکه فیبرین برای ایجاد هموستاز پس از آسیب بافتی بسیار حایز اهمیت است. این زیست‌ پلیمر بدن همچنین به عنوان یک داربست موقت در ترمیم زخم نقش اصلی را ایفا می کندوبه دلیل ویژگی ساختاری و عملکرد فیزیولوژیک منحصربفرد خود، در پزشکی بازساختی مورد استفاده قرار میگیرد. فیبرین قادر به انتقال پروتئین های ماتریس خارج سلولی (ECM)مانند فیبرونکتین و فاکتورهای رشد است. از انواع داربست های اصلی فیبرینی مانند فیبرین غنی از پلاکت (PRF)و پلاسمای غنی از پلاکت (PRP)به عنوان زیست مواد اتولوگ در پزشکی بازساختی، ترمیم زخم، ارتوپدی و درمان‌های بازسازی و زیبایی پوست مورد استفاده قرار می‌گیرند. مشتقات و محصولات تخریب فیبرین نیز با تحریک نفوذ سلول ها و بازسازی بافت، نقش مهمی در روند ترمیم زخم ایفا می کنند و آنها به طور گسترده به عنوان ماده بیولوژیکی در توسعه محصولات جدید برای بیش از یک قرن مورد استفاده قرار گرفته اند.

چکیده گیاه تاتور(Datura stramonium) منبع غنی از تروپان آلکالوئیدهای اسکوپولامین و هیوسیامین به‌عنوان آنتاگونیست رقابتی استیل‌کولین است. تجمع متابولیت‌های ثانوی معمولاً در پاسخ به الیسیتورهای مختلف و مولکول‌های سیگنالی اتفاق می‌افتد. در این پژوهش اثر عصاره مخمر به‌عنوان الیسیتور زیستی بر تولید تروپان آلکالوئیدهای هیوسیامین و اسکوپولامین مورد بررسی قرار گرفت. بذرهای گیاه تاتوره پس از ضدعفونی سطحی در محیط کشت جامد MS نیم‌برابر حاوی عصاره مخمر در غلظت‌های (صفر، ۱/۵ و ۳گرم در لیتر) کشت داده شد. یک ماه پس از جوانه‌زنی، تولید تروپان‌آلکالوئیدهای گیاهچه‌های تاتوره با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا (HPLC) اندازه‌گیری شد. همچنین میزان پروتئین کل و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیداتیو کاتالاز و پراکسیداز به روش اسپکتروفتومتری تعیین شد. با توجه به نتایج، میزان وزن تر ریشه و بخش هوایی گیاهچه‌های تاتوره در غلظت ۱/۵گرم در لیتر عصاره مخمر به‌ترتیب حدود ۲ و ۴ برابر افزایش نشان داد. عصاره مخمر با غلظت ۱/۵گرم در لیتر، موجب افزایش حدود ۱/۷ برابری هیوسیامین در هر دو بخش ریشه و اندام هوایی و ۲/۵ برابری اسکوپولامین ریشه گیاهچه‌های تاتوره شد. علاوه بر این میزان پروتئین کل و فعالیت کاتالازی و گایاکول‌پراکسیدازی گیاهان تیمارشده با عصاره مخمر غلظت ۱/۵گرم در لیتر تقریباً مشابه گیاهان شاهد بود. در مجموع، عصاره مخمر با غلظت ۱/۵گرم در لیتر می‌تواند به‌عنوان کاندیدای خوبی در گیاه تاتوره استرامونیوم برای افزایش میزان تولید هیوسیامین و اسکوپولامین با ارزش دارویی بالا باشد.

چکیده مقدمه: سلولهای ماکروفاژی، دسته­ای از سلولهای سخت‌ترنسفکت می­باشند که بدلیل اهمیت هدفگیری آنها در استراتژیهای درمانی، پیاده­سازی یک روش موفق ترنسفکشن در آنها همواره مدنظر می‌باشد.
مواد و روشها: کارایی وکتورهای لنتی­ویروسی در مقایسه با سه ترکیب تجاری Xfect™ Transfection Reagent، FuGENE® HD و Lipofectamine ^TM 3000 در ترنسفکشن سلول ماکروفاژی RAW264.7 بررسی گردید. بعد از بهینه­سازی و تولید ذرات ویروسی در سلول 293T، آلوده­سازی سلولی با MOIهای متفاوت صورت گرفت و میزان کارایی ترنسداکشن، زنده­مانی و فعالیت متابولیک سلولها اندازه­گیری و با روشهای شیمیایی مقایسه گردید.
نتایج: هیچیک از سه ترکیب شیمیایی تجاری قادر به ترنسفکت موفق RAW264.7 نشدند در حالیکه روش ویروسی در کمترین غلظت نیز قادر به ترنسداکشن سلولها و ایجاد سیگنال سبز رنگ در زیر میکروسکوپ فلورسنت گردید. تغلیظ استوک ویروسی و بکارگیری MOIهای بیشتر تا 30 بطور معنی‌داری (p≤0.0001) باعث افزایش راندمان ترنسداکشن گردید.
بحث: روش ترنسفکشن لنتی‌ویروسی علی رغم کار زیاد و زمان طولانی­تر در مقایسه با روشهای شیمیایی جهت ترنسفکشن سلولهای سخت‌ترنسفکت کارایی بالاتری دارد که در این تحقیق انجام برخی اصلاحات نظیر تغلیظ ویروس، عدم فریز ویروسها، استفاده از پلی‌برن و انکوباسیون شبانه سلولها با ذرات ویروسی کارایی آنرا افزایش داد. از آنجا که پارامترهای مهم دیگری مانند استفاده از رترونکتین و سانتریفوژ چند ساعته ویروس و سلول در کنار هم (اسپینوکولیشن)، بر روی فرایند آلوده‌سازی ویروسها بسیار موثرند، پیشنهاد می‌شود در مطالعات بعدی مدنظر قرارگرفته و با توجه به داده‌های امیدوارکننده این تحقیق، از این روش تکمیلی برای ترنسداکشن دیگر سلول‌های سخت‌ترنسفکت مانند سلول‌های بنیادی یا سلول‌های اولیه نیز استفاده شود.