زیست فناوری

چکیده چکیده- سوختگی غلاف برنج که توسط قارچ Rhizoctonia solani ایجاد میشودیکی ازمخرب ترین بیماری های برنج درسرتاسرجهان است. روش متداول مبارزه بااین بیماری استفاده ازقارچ کش هااست که مشکلات جدیدی درپی دارد. بنابراین آشنایی با مکانیسم های سلولی ومولکولی میانکنش ما بین پاتوژن ومیزبان درمدیریت بیماری وبه کارگیری روش های موثر کنترل بیماری ضروری می باشد. دراین تحقیق باا ستفاده ازابزار بیوانفورماتیک وRT-PCR ژن کدکننده پروتئین پیتا(Pita)درسه سویه جغرافیایی مختلف، R1, A2 وT2 ازایران، شناسایی شد . توالی های ابتدای ' 5 ازژن پیتا درسویه های موردمطالعه درنواحی اینترونی 100٪ ودرنواحی اگزونی 99٪ تشابه داشتندکه احتمال دخا لت این ژن دربیماری زایی را مطرح می سازد. ازسوی دیگر احتمال ترشحی بودن آن با استفاده از مطالعه بیوانفورماتیک و نرم افزار SignalP پیش بینی شد که باتوجه به شباهت زیاد(98٪) آن با ژن پیتادر Magnaporthe oryzae احتمال افکتور بودن این ژن در ریزوکتونیا را افزایش می دهد. برای اطمینان از این امر، تعیین توالی کامل ژن ومطالعه بیان آن در میانکنش گیاه- پاتوژن پیشنهاد می شود . کلید واژگان: Rhizoctonia solani ، پپتید راهنما، بلاست برنج، افکتور

چکیده با بهینه‌سازی دستگاه طیف‌سنج جرمی و توسعه پایگاه‌های اطلاعاتی و ابزار بیوانفورماتیک توام با ظهور نانوتکنولوژی در دهه 1990 میلادی، تحولی عظیم و شگرف در زیست‌شناسی ملکولی صورت گرفته و چشم‌اندازهای جدیدی در زیست‌شناسی ملکولی، پزشکی، کشاورزی، علوم محیط زیست، داروسازی و ... پیدا شد که مهمترین آن‌ها نگاه شبکه‌وار به کل سیستم زنده و حل مسائل زیستی در سطح کل سیستم به عنوان یک ماهیت به هم پیوسته متشکل از شبکه میانکنش‌دهنده‌ای از ژن‌ها، پروتئین‌ها و واکنش‌های بیوشیمیایی مختلف است. علاوه بر این، از اتحاد نانوفناوری و زیست‌شناسی، نانوزیست‌فناوری پا به عرصه وجود گذاشت. در این مقاله، مفاهیم برخی موضوعات اصلی در زیست‌شناسی به زبانی ساده بازگو شده است. موضوعات مورد بحث در این مقاله شامل مبانی پروتئومیکس و توصیفی نظام‌مند از حوزه‌های مختلف مطالعاتی در آن است. پس از یک مرور مختصر بر اصول فیزیکی نانو‌فناوری، کاربرد یکی از محصولات آن به نام کوانتوم دات در زیست‌شناسی و مخصوصا در مطالعات پروتئومیکسی مورد بحث قرار داده شده است. این مقاله در برگیرنده اصول کلی و کاربردهای عمده حوزه‌های نوظهور در زیست‌شناسی می‌باشد.

چکیده با افزایش آگاهی درباره اثرات شدید و مضر آلودگی محیط زیست، گرمایش جهانی و محدودیت‌‌های سوخت‌‌های فسیلی تلاش زیادی برای تولید انرژی های تجدیدپذیرمانند اتانل و بوتانل صورت گرفته است. علاوه بر مصارف سوختی، در صنعت از بوتانل برای تولید نرم کننده‌ها، لیکور(لاک الکلی)، پوشش‌‌ها، پاک کننده‌‌ها و سیالات هیدرولیکی جهت استفاده در ترمز اتومبیلها استفاده می‌‌شود. بیوبوتانل صنعتی به وسیله فرایند تخمیر با استفاده از باکتری کلستریدیوم استوبیوتیلیکام در شرایط بی هوازی تولید می‌شود. بسته به طبیعت کربوهیدرات و مواد مغذی که در اختیار این باکتری قرار می‌گیرد، نسبت تولید حلال ها(استن،اتانل وبوتانل) متنوع می باشد. دراین پژوهش تاثیر نوع مواد مغذی و غلظت‌‌های مختلف گلوکز جهت تولید بوتانل توسط این باکتری بررسی گردید. نتایج نشان می‌دهد که باکتری کلستریدیوم استوبوتیلیکام برای تولید حلال به ویتامین‌های بیوتین، تیامین و پارا آمینوبنزوئیک اسید و همچنین به حضور یون‌های منیزیم، آهن، منگنز ، فسفات و آمونیوم استات به مقدار بسیار جزئی در کنار عصاره مخمر نیاز دارد و در عدم حضور این مواد، با وجود رشد مناسب باکتری، میزان حلال تولیدی به مقدار قابل توجهی کاهش می‌یابد. همچنین غلظت گلوکز بهینه جهت حداکثر تولید حلال g/l 40 می‌‌باشد که در این غلظت حداکثر بوتانل تولیدی g/l7/6 و حداکثر حلال تولیدی g/l 5/10 با بازده 26.25% می‌‌باشد.

چکیده خلاصه آنزیم آدنوزین تری فسفات سولفوریلاز ( ATPS ) دربسیاری از انواع موجودات وجود دارد. نقش های فیزیولوژیکی مختلفی در موجودات مختلف به آنزیم ATPS نسبت داده شده که می‌توان به جذب و احیای سولفات و بازیابی پیروفسفات اشاره کرد. همچنین آنزیم دارای کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی متنوعی است. هدف این مطالعه کلون و بیان ژن تولید کننده پروتئین نوترکیب ATPS ازیک سوش ژئو باسیلوس ایرانی بود. بعد از جداسازی و تعیین سوش باکتری ژئوباسیلوس کواستافیلوس ، DNA ژنومی آن استخراج شد. با استفاده از پرایمرهای اختصاصی ژن ATPS، ژن مورد نظر از رویDNA ژنومی تکثیر شد. نتیجه انجام PCR ژن ATPS به صورت یک باند 1188 جفت بازی بر روی ژل آگاروز مشاهده شد. سپس محصول PCR تخلیص و داخل وکتور کلونینگ کلون شد. باند مربوطه پس از کلونینگ توالی یابی شد و نتیجه بررسی همولوژی آن در بانک اطلاعاتی NCBI تایید کرد که قطعه کلون شده مربوط به ژن ATPSاست. ژن مورد نظر در پلاسمید بیانی pET 28a ساب کلون شد. امکان بیان پروتئین نوترکیب ATPS در باکتری BL21(DE3)ازروی ORF کلون شده با استفاده از ژل SDS-PAGEبررسی شد. آنالیز پروتئین بیان شده بر روی ژل SDS-PAGE یک باند 47.5 کلیو دالتونی را نشان داد. سنجش فعالیت آنزیمی پروتئین مورد نظر به روش لومینسانس ATP نشان داد که پروتئین نوترکیب دارای فعالیت می‌باشد. این اولین مطالعه در رابطه با کلون، بیان و تعیین فعالیت آنزیمی ژن ATPS از باکتری ژئوباسیلوس کواستافیلوس می‌باشد.

چکیده امروزه مواد زیستی، کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف پیدا کرده است. در این راستا مولکول‌های زیستی با قابلیت‌های مختلف شناسایی شده‌اند که یکی از آنها باکتریورودوپسین می‌باشد. باکتریورودوپسین در غشاء ارغوانی هالوباکتریوم سالیناریوم یافت می‌شود. باکتریورودوپسین به جهت پایداری و خواص مختلف آن از جمله خاصیت پمپ پروتونی، کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارد. یکی از مهم ترین مراحل تولید صنعتی و نیمه صنعتی باکتریورودوپسین، جداسازی وخالص سازی غشاء ارغوانی می‌باشد. در این پژوهش پس از کشت هالوباکتریوم سالیناریوم، جداسازی باکتریورودوپسین بر اساس روش یوسل انجام شد. برای تولید باکتریورودوپسین در مقیاس نیمه صنعتی، روش بهبود یافته با جایگزینی روش مکانیکی به جای روش آنزیمی جهت تخریب DNAو استفاده از شوک اسمزی به جای دیالیز طراحی و اجرا شد؛ این روش منجر به کاهش زمان و هزینه جداسازی نسبت به روش یوسل گردید. نتایج حاصل از روش بهبود یافته با روش یوسل مقایسه شد. میزان آلودگی غشاء ارغوانی به DNA در هر دو روش زیر 5 درصد می‌باشد. درصد خلوص برای روش بهبود یافته، 1±67 و برای روش یوسل 4±68 درصد محاسبه گردید که نشان دهنده خلوص برابر برای هر دو روش می‌باشد. میزان باکتریورودوپسین برای روش بهبود یافته به ازای هر لیتر کشت برابر 4/0±2/8 میلی گرم و برای روش یوسل 6/0±1/8 میلی گرم بدست آمد. سنجش میزان فعالیت به روش کویاما نشان داد که برای هر دو روش با مقدار برابرباکتریورودوپسین، تغییر pH به اندازه 1 واحد می‌باشد. بنابراین روش بهبود یافته در این پژوهش توانسته است با حفظ خصوصیات باکتریورودوپسین زمان و هزینه جداسازی را کاهش دهد.

چکیده یکی از امید بخش‌ترین روش های درمان سرطان، القاء آپوپتوز در سلول‌های سرطانی است. به همین منظور، چندین آگونیست علیه گیرنده مرگ 5 (DR5) تولید شده است، که تحت ارزیابی بالینی قرار دارند. اساسا، با فعال شدن DR5 در سلول‌های سرطانی القاء آپوپتوز در مسیرهای داخلی و خارجی آغاز می گردد. این گیرنده در بخش خارج سلولی خود دارای چندین دومن عملکردی است، که در بین آنها دومن‌های غنی از سیستئین (CRDs) آن نقش کلیدی در القاء آپوپتوز با واسطه ی اتصال به TRAIL دارند. اخیرا مشخص شده است، اتصال آنتی بادهای منوکلونال آگونیست به دومن دیگری از ناحیه ی -N ترمینال DR5 نیز می تواند آپوپتوز را القا کنند. دومن‌های متغییر مشتق شده از زنجیره ی سنگین آنتی بادی های شتری به نام VHHها یا نانوبادی‌ها، کوچکترین قطعات مقاوم و کارآمدی هستند، که قادرند به آنتی‌ژن‌ها متصل شوند. این ویژگی های منحصر به فرد VHH ها ، باعث شده است که آنها کاندیداهای مناسبی برای تشخیص و درمان محسوب شوند. در این تحقیق با استفاده از تکنیک نمایش فاژی و ایمن کردن شتر با پپتید حاوی بخش اپی توپی (1ITQQDLAPQQRA12)، کتابخانه ژنی حاوی VHH شتری ساخته شد. با غربالگری این کتابخانه فاژِی، در طی مراحل غنی سازی موفق به جداسازی سه متصل شونده با تمایل بالا به این اپی‌توپ واقع در ناحیهNTR شدیم. با در نظر گرفتن نقش کلیدی این اپی‌توپ در القاء آپوپتوز، متصل شونده های انتخاب شده، می توانند کاندیداهای مناسبی برای راه اندازی آپوپتوز در سلول های سرطانی متفاوت باشند.

چکیده نانوذرات زیست تخریب پذیر پلی‌مری به دلیل انکپسوله شدن بهتر، رهاسازی کنترل شده، سمیت پایین و در دسترس بودن زیستی در انتقال دارو بسیار مورد توجه‌اند. انکپسوله شدن مواد دارویی در نانوذرات پلی‌مری می‌تواند اثرات درمانی چنین ترکیباتی را بهبود دهد. پلی‌مرها به دو دسته‌ی طبیعی و سنتزی تقسیم می‌شوند. کیتوزان به عنوان یک پلی‌مر طبیعی می‌تواند کاربردهای زیادی را در دارورسانی داشته باشد. هدف این مطالعه بهینه سازی تولید نانوذرات کیتوزان برای استفاده در انتقال دارو می‌باشد. نانوذرات کیتوزان بر اساس روش ionic gelation تهیه و تعیین ویژگی شدند. مورفولوژی نانوذرات تشکیل شده و توزیع اندازه‌ی ذره، بار سطحی و شاخص پراکندگی (PDI) آنها تعیین شدند. طیف FTIR در مورد نمونه‌های لیوفیلیزه ثبت شد و تشکیل نانوذرات را اثبات کرد. تحقیق حاضر نشان داده که اندازه‌ی ذرات و پتانسیل زتا را می‌توان با تغییر شرایط از جمله استفاده از نسبت‌های مختلف وزنی و حجمی کیتوزان و تنظیم pH کنترل نمود.