زیست فناوری

چکیده لاکاز یک پلی فنل اکسیداز حاوی چندین اتم مس (multi-copper oxidase) می باشد، که دارای ساختار گلیکوپروتئینی بوده و به نام بنزن دیول: اکسیژن اکسیدو- ردوکتاز (benzenediol:oxygen oxidoreductase) شناخته می شود. طی تحقیقات صورت گرفته، مشخص گردیده است که آنزیم لاکاز می تواند در سم زدایی از ترکیبات آلاینده آروماتیک- از جمله مشتقات نفتی- و تبدیل آن ها به موادی با سمیت کمتر نقش داشته باشد. از طرفی، گیاه Festuca arundinacea با داشتن ریشه فیبری گسترده، موجب ایجاد محیط مناسب و افزایش تجزیه آلاینده های نفتی می شود. با در نظر داشتن این نکته که افزایش در فرآیند تجزیه آلاینده ها می تواند به واسطه حضور و تغییر فعالیت آنزیم های مختلف گیاه، صورت گیرد؛ در این تحقیق، تغییر فعالیت آنزیم لاکاز موجود در اندام های رویشی فستوکا تحت شرایط آلودگی خاک به غلظت های مختلف گازوئیل بررسی شده است. برای این منظور ابتدا بذرها در شرایط گلخانه ای درون گلدان های حاوی خاک آلوده به گازوئیل و گلدان های شاهد کشت گردیدند. پس از برداشت گیاهان در تیمارهای زمانی هفتگی به مدت چهار هفته، عصاره گیاهی حاوی لاکاز به طور جداگانه از بخش های هوایی و ریشه گیاهان استخراج شده و سپس تغییر فعالیت آنزیم با دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری گردید. نتایج نشان می دهند که اعمال تیمارهای آلودگی در خاک، در بسیاری از موارد منجر به افزایش فعالیت لاکاز نسبت به نمونه شاهد می گردد. به عبارتی گیاه با افزایش فعالیت لاکاز، توان خود را در تجزیه و همانندسازی هیدروکربن های آلاینده بیشتر می سازد.

چکیده پروتئین های آرگونات از جمله پروتئین های دخیل در بحث خاموشی ژن می باشند که فعالیت اندونکلئولیتیکی برای بسیاری از آنها به اثبات رسیده است. هدف از این تحقیق شناسایی و بررسی پروتئین های آرگونات موجود در ژنوم 6 گیاه دارویی با استفاده از ابزارها و روش های بیوانفورماتیکی می باشد. توالی های اسید آمینه ی پروتئین های آرگونات گیاهان مورد بررسی با استفاده از توالی های پروتئین های آرگونات آرابیدوپسیس، از پایگاه اطلاعاتی فیتوزوم شد، سپس همردیفی توالی ها،‏‏ ساختار سه بعدی، دامنه ها و درخت فیلوژنی این پروتئین ها مشخص شد. این تحقیق نشان داد که گیاهان دارویی مورد بررسی دارای 6 الی 18 پروتئین آرگونات در ژنوم خود می باشند. پروتئین های آرگونات موجود در این گیاهان به طور کلی دارای سه دامنه اصلی به نام های PAZ، MIDو PIWI می باشند، این پروتئین ها هنگام رسم درخت فیلوژنی در سه دسته مجزا قرار می گیرند که نشان از حفظ شدگی بالای آنها می-باشد. طول این پروتئین ها در گیاهان مورد بررسی بین 846 اسید امینه تا 1187 اسیدامینه می باشد که میانگین طول و وزن این پروتئین ها در این گیاهان به ترتیب 970 اسیدامینه و 108 کیلو داالتون است. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که پروتئین های آرگونات گیاهان دارویی مورد بررسی ویژگی‌های کلی پروتئین های آرگونات را دارا می باشند و تفاوت بین این پروتئین‌ها بیشتر در تعداد و خصوصیات فیزیکی آنها می‌باشد.

چکیده در این تحقیق به منظور دستیابی به میزان و الگوی تنوع ژنتیکی در بذر جمعیت لاین‌های خویش آمیخته نوترکیب آفتابگردان، 70 لاین حاصل از تلاقی PAC2RHA266 به همراه والدین در قالب طرح لاتیس مستطیل 9×8 با دو تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. بعد از رسیدگی صفات مختلفی از قبیل طول دانه، عرض دانه، قطر دانه، وزن صد دانه، درصد پوسته دانه، درصد مغز دانه و عملکرد تک بوته اندازگیری شدند. نتایج نشان داد که اختلاف آماری معنی دار بین لاین‌های مورد مطالعه از نظر تمامی صفات مورد بررسی در سطح احتمال 1٪ وجود دارد. در بین صفات مورد بررسی بیشترین ضریب تغییرات مربوط به عملکرد تک بوته (42/23) و کمترین آن مربوط به درصد مغز دانه (37/1) بود. وراثت پذیری بالا به ترتیب مربوط به وزن صد دانه (995/0) و عرض دانه (990/0) و کمترین آن مربوط به عملکرد تک بوته (521/0) بود. بیشترین ضریب همبستگی بین صفات قطر دانه و عرض دانه (**908/0) مشاهده شد. تجزیه به مؤلفه‌های اصلی متغیرهای مورد مطالعه را به 2 مؤلفه با واریانس تجمعی 81 درصد کاهش داد. 72 لاین آفتابگردان با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش Ward به شش گروه طبقه بندی شدند.

چکیده یکی از مشکلات تولید بادام خود ناسازگاری است که موجب کاهش شدید تشکیل میوه و نهایتاً ایجاد مشکل در مدیریت باغ می گردد. بنابرین اصلاح بادام به منظور ایجاد ارقام خود سازگار اهمیت بالایی دارد. در این آزمایش شناسایی وغربال گری 100 دو رگ بادام حاصل از تلاقی رقم خود سازگار تونو (والد پدری) و رقم خود ناسازگار"A-200" (والد مادری ) با استفاده از نشانگرهای مورفولوژیک و مولکولی بررسی شد. نتایج بررسی های مولکولی دو رگ های مورد ارزیابی در این پژوهش نشان داد که اکثر دورگ ها تشکیل نوار داده که این نوارنوارها با توجه به نوع آغازگر اختصاصی مورد استفاده شده نشان دهنده ی خود گشن بودن 64% این دورگ ها می باشد .به عبارتی ارزیابی مولکولی دورگ ها به همراه والدین نشان داد که فراوانی آلل های Sf، S1و S9 دورگ های مورد مطالعه به ترتیب %64، %72 و%54 بود. نتایج ارزیابی اولیه صفات مورفولوژیک در دورگ ها به همراه والدین نشان داد که اکثر صفات اندازه گیری شده در دورگ ها حد فاصل بین والدین قرار داشت. بنابراین در تحقیق حاضر دورگ های خود سازگار شناسایی شده اند که می توانند در آینده در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرند تا گامی دیگر در جهت شناسایی و معرفی ارقام خود سازگار برای ایجاد کشت های تک رقمی و استفاده در برنامه های اصلاحی بعدی مفید باشد. کلمات کلیدی: بادام، خود سازگار، دورگ، PCR، مورفولوژی

چکیده فعال کننده پلاسمینوژن بافتی (tPA)، پروتئینی با وزن مولکولی 65 کیلودالتون و از خانواده سرین پروتئازهاست. این پروتئین به طور طبیعی و با مقیاس کم توسط سلولهای اندوتلیال عروق ترشح می شود و تبدیل شدن پلاسمینوژن به پلاسمین و حل شدن لخته های خونی را به عهده دارد. این پروتئین به طور تزریقی در زمان حملات قلبی جهت رفع لخته خونی تجویز می شود. یکی از مشتقات این پروتئین به نام"رتپلاز" نسخه ای جهش یافته از فعال کننده پلاسمینوژن انسانی است که 137 اسید آمینه آن حذف شده است. این دارو در باکتری اشریشیا کلی بیان می شود و فاقد تغییرات پس از ترجمه از جمله گلیکوزیلاسیون می باشد. به دلیل وجود نه باند دی سولفید، بیان این پروتئین در سیستم باکتریایی دارای مشکلات بسیار است و اغلب منجر به ایجاد توده های پروتئینی غیر محلول (inclusion body) می شود. خوردگی مجدد و تبدیل پروتئین غیر فعال به فرم فعال آن فرآیندی طولانی و دشوار است و برای پروتئین های دارای ساختار پیچیده و باندهای دی سولفید متعدد، بازده پایینی دارد. در گزارش حاضر با تغییر ترادف تنظیمی، فرم محلول و فعال آنزیم رتپلاز در باکتری اشریشیاکلی BL21 تولید شده است. بیان القایی رتپلاز تحت کنترل پروموتر T7 منجر به رسوب پروتئین در داخل سلول گردید در حالیکه استفاده از یک پروموتر دایمی با قدرت کمتر، فرم فعال آنزیم را در سیتوزول ایجاد نمود.

چکیده تحلیل شبکه ‏های زیستی علامت‏دار از زمینه ‏های پژوهشی جدید در سال‏های اخیر به شمار می رود. این مقاله به بررسی و مقایسه خوشه‏ های متعادل و انجمن‏های چگال به عنوان دو الگوی ساختاری متفاوت در تحلیل و کشف واحدهای ساختاری موثر در شبکه ‏ها می پردازد. اگرچه بنابر مطالعات موجود شبکه‏ های زیستی به سمت ساختار متعادل گرایش دارند، اما این پژوهش نشان می‏دهد که الگوی انجمن‏های چگال در شبکه های بازنویسی سلول‏هایecoli و yeast از طرح خوشه‏ های متعادل فاصله داشته و تعداد پیوند‏های منفی در آنها به طور معناداری بالا است. این فاصله به عنوان معیاری در ارزیابی و تحلیل ساختار و عملکرد سیستم پیشنهاد می‏شود. همچنین با وجود آنکه اکثریت پیوند‏های بین خوشه ‏های متعادل از نوع منفی می باشد، اما این تحقیق بر نقش پیوند‏های مثبت واسطه بین خوشه ‏های متعادل در پاسخ سیستم تاکید دارد. تحلیل داده ‏های تعدادی شبکه تنظیم ژنی نشان می‏دهد که اغتشاش در وضعیت ژن‏های این پیوندهای واسطه تاثیر مهمی در پاسخ کلی سیستم داشته و سبب ایجاد فاصله بیشتر تعادل جدید از وضعیت اولیه می گردد. به این ترتیب شناسایی خوشه‏ های متعادل و ارتباطات آنها، رویکرد موثری در تعیین واحدهای موثر عملکردی و ارتباطات کلیدی شبکه ‏ها فراهم می کند. این رویکرد در کاربردهایی نظیر هدفگیری ژنی و قطع ارتباطات موثر بین زیرواحدهای اصلی سلولی می تواند مفید واقع شود.

چکیده در صنعت از آنزیم گزایلوزیداز باکتری سلنوموناس رومینانتیوم (SXA) برای تجزیه گزایلان کمپلکس دیواره سلولی استفاده می شود. مهمترین کاربرد صنعتی این آنزیم، تجزیه دیواره سلولی بافیمانده های گیاهی برای تولید سوخت زیستی (Bioethanol) می باشد. یکی از مشکلات صنعتی در استفاده از SXA، پایداری حرارتی نسبتاً پایین آن در دماهای بیش از °C 50 می باشد. هر زیرواحد این آنزیم هموتترامر دارای 4 آمینو اسید سیستئین آزاد می باشد. به نظر می رسد که سیستئین آزاد 286 نقثی در فعالیت آنزیمی ندارد. برای بررسی اثر سیستئین آزاد بر پایداری حرارتی SXA، این آمینو اسید با جهش زایی هدفمند به والین تبدیل گردید. جهش یافته مورد نظر سپس وارد مخمر پیکیا پاستوریس گردید و پارامترهای کینتیکی و پایداری حرارتی گزایلوزیداز جهش یافته با تیپ وحشی مورد مقایسه قرار گرفت. درحالی که دمای بهینه، pH بهینه و کارآیی کاتالایتیکی آنزیم جهش یافته تاحدود زیادی شبیه تیپ وحشی بود، نیمه عمر SXA جهش یافته در دمای °C 55 حدود 65% بیشتر از آنزیم طبیعی به دست آمد (نیمه عمر SXA جهش یافته در دمای °C 55 حدود 14 دقیقه تعیین گردید در حالی که در مورد آنزیم طبیعی حدود 5/8 دقیقه می باشد). نتایج این تحقیق نشان داد که حذف سیستئین آزاد موجود در بخش های درونی و آب گریز SXA منجر به افزایش میان کنش های آب گریز بین زنجیره های جانبی آمینو اسیدهای مجاور آن می گردد که در نهایت سبب بهبود پایداری حرارتی آن می شود که می تواند برای کاربردهای این آنزیم در زیست فناوری بسیار مهم باشد.

چکیده لواستاتین، یک داروی قوی برای کاهش کلسترول خون به حساب می‌آید. از آنجا که علل اصلی مرگ و میر در کشورهای در حال توسعه، بیماری های قلبی- عروقی است که در نتیجه ی رسوب چربیها و بویژه کلسترول در شریانهای بزرگ بوجود می‌آید، بنابراین، رژیم غذایی حاوی لواستاتین می‌تواند سبب پیشگیری از ابتلا به این بیماری شود. در این پژوهش، لواستاتین، موناکولین K یا مهارکننده رقابتی آنزیم HMG-COA ردوکتاز (آنزیم موثر در سنتز کلسترول)، توسط موناسکوس پورپورئوس PTCC5303در تخمیر غوطه ور تولید شد. 7 عامل تغذیه‌ای و شیمیایی موثر در تولید لواستاتین شامل مالتوز، پپتون،MgSO4.7H2O ، MnSO4.H2O، KH2PO4، تیامین و pH به روش پلاکت برمن غربالگری شدند. از میان عوامل مختلف، مالتوز و MgSO4 به عنوان عوامل مهم در تولید توده زیستی و لواستاتین شناخته شدند. بهینه سازی غلظت این عوامل به کمک روش آماری سطح پاسخ، در فلاسک های چرخان انجام شد. 10 روز پس از رشد موناسکوس پورپورئوس تحت شرایط بهینه حاوی g/L 26 مالتوز، g/L 1/0 MgSO4.7H2O، g/L 5 پپتون، g/L 5/0 MnSO4، g/L 4 KH2PO4، g/L 1/0 Vitamin B1 و در 7 pH،rpm 130، دمای 30 درجه سانتی گراد بیشترین غلظت لواستاتین mg/l 63 بدست آمد.