زیست فناوری

چکیده

چکیده بسیاری از گیاهان نواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری وقتی در معرض تیمار سرما ((2-15°C قرار می‌گیرند آسیب می‌بینند. گیاه آرابیدوپسیس تالیانا گیاه مقاوم به سرما می‌باشد و بنابراین یک مدل گیاهی خوب به منظور تشخیص ویژگی‌های مقاومت به تیمار سرما می‌باشد. برای تعیین این که آیا بیان ژن سوپراکسید دیسموتاز مس/روی2 (CSD2) ظرفیت به دام اندازی سوپراکسید و احتمالا قدرت ادامه حیات جهش یافته‌های حساس به تنش متوسط سرمای گیاه آرابیدوپسیس تالیانا را افزایش خواهد داد یا نه و نیز تعیین نقش سایر آنزیم های آنتی اکسیدان نظیر پلی فنل اکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز در ظهور فنوتیپ‌های متمایز تحت تنش متوسط سرما در این گیاه، 4 جهش یافته کلاس 1 (chs1-1، chs1-2، chs2-1 و chs2-2) تحت تیمارهای دمایی 4 (تنش شدید سرما)، 13(تنش متوسط سرما) و 23 (شاهد) درجه سانتیگراد قرار گرفتند و سنجش‌های مربوطه انجام شد. نتایج نشان داد که ژن (CSD2) در هیچ یک از جهش یافته ها بیان نداشت، در صورتیکه در گیاه نوع وحشی تحت تنش متوسط سرما و تنش شدید سرما بیان داشته است. افزایش فعالیت‌ آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز نیز نقش حفاظتی این آنزیم‌‌ها را در دفاع از گیاه تحت دماهای پایین نشان می‌دهد. افزایش فعالیت آنزیم پلی‌فنل اکسیداز تحت تنش متوسط سرما می‌تواند نقش آن را در ظهور فنوتیپ کلروز در جهش یافته‌ها تحت تنش متوسط سرما نشان دهد. عدم بیان ژن CSD2 در جهش یافته‌ها احتمالا به دلیل جهش در ژن‌های CHS می‌باشد، در نتیجه احتمالأ بر اثر جهش مذکور بیان این ژن‌ها نیز تحت تأثیر قرار گرفته است.

چکیده میزان تولید ضایعات و پسماند محصولات کشاورزی در ایران بسیار بالا است که با توجه به ترکیب آن‌ها به منابع مناسبی برای تولید اتانول تبدیل شده‌اند. ملاس یکی از فراوانترین و ارزانترین منابع کربن در دسترس و قابل استفاده برای تولید اتانول می‌باشد که با این کاربرد علاوه بر جلوگیری از ورود آن به طبیعت، محصولی به دست می آید که یک سوخت پاک و سازگار با طبیعت است. هدف اصلی این تحقیق مقایسه تولید اتانل از ملاس بوسیله زایموموناس موبیلیس و ساکارومایسس سرویزیه می باشد. در این تحقیق، باکتری زایموموناس موبیلیس از کشت عصاره ی تخمیر شده انگور بر روی محیط RM حاوی 1% نیستاتین در شرایط هوازی و دمای ℃30 جداسازی و با استفاده از روش های رنگ آمیزی، تست های بیوشیمیایی و رشد در حضور 7% اتانول و نهایتا ریبوتایپینگ شناسایی شد. جهت بررسی میزان اتانول تولیدی از محیط‌ ملاس10% استفاده گردید. نتایج: میزان اتانول تولیدی در زمان‌های 24 ،48، 96، 120، 144 ساعت در محیط ملاس10%، برای Zymomonas mobili subsp. mobilis IRMH52 ، Zymomonas mobilis subsp. mobilis ATCC 10988 و ساکارومایسیس سرویزیه به ترتیب برابر 45/1، 4/3، 05/5 درصد بود. در این تحقیق سویه جدیدی از زایمومومناس موبیلیس جدا گردید و مقایسه تولید اتانل با شرایط یکسان نشان داد که این سویه نسبت به ساکارومایسس سرویزیه اتانل کمتری تولید می کند.

چکیده ترسیب بیولوژیکی CO2 با استفاده از جلبک ها یکی از روش های امیدوار کننده و سازگار با محیط زیست برای جدا‌سازی CO2 می باشد .مطالعه حاضر با هدف بررسی توانایی ریز جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس برای رشد در محیط های با شوری متفاوت و ترسیب کربن در غلظت های مختلفCO2 می باشد. بدین منظور، تجزیه و تحلیل شاخص های رشد شامل تولید و بهره وری زیست توده، نرخ ویژه رشد و نرخ تثبیت کربن در طول دوره های 8 روزه با حفظ شرایط یکسان در 3 محیط کشت با شوری های lختلف (µs/cm 3،1500، 34000) و 4 غلظت متفاوت دی اکسید کربن ( 03/0%، 2%، 5% و 10%) انجام شد. این آزمایش با استفاده از استوک خالص ریز جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس و محیط کشت Zarrouk's Medium در بیوراکتور نوری صفحه مسطح انجام گرفت. در تمامی محیط های کشت در چهار روز اول کشت بالاترین نرخ ویژه رشد مشاهده شده است، بطوریکه این پارامتر در 4 غلظت کربن مذکور در آب شهری بترتیبd-1 35/0، 23/0، 24/0 و 24/0 بوده است. ریز جلبک اسپیرولینا بالاترین نرخ تثبیت کربن و همینطور تولید زیست توده را در آب طبیعی(شهر بیرجند) تحت غلظت 10% دی اکسید کربن نشان داده است( 49/0 و 098/0 gL-1d-1). پس از آن بترتیب آب مقطر با مقادیر بترتیب gL-1d-1 45/0 و 09/0 و در انتها آب دریا ( بدلیل شوری بالا و نامساعد بودن شرایط محیطی) با مقادیربترتیب gL-1d-142/0 و 84/0 در غلظت 10% دی اکسید کربن قرار گرفتند.

چکیده سیلی بینین یک فلاونوئید طبیعی است که با توجه به مطالعات صورت گرفته، توانایی مهار رشد سرطان از طریق القای آپوپتوز در انواع سلول‌های سرطان و همچنین سلول‌های اندوتلیالی _که نشانگر اثرات ضد‌رگزایی آن می‌باشد_ را دارد اما مکانیسم مولکولی آن به خوبی مشخص نشده است. در این مطالعه ما شواهدی مبنی بر یکی از مکانیسم‌هایی که سیلی بینین از طریق آن به القای آپوپتوز در سلول‌های اندوتلیال بند ناف جنین HUVEC می‌پردازد، فراهم آوردیم. بدین منظور، سلول‌های HUVEC در پلیت های 96 خانه کشت داده شدند و توانایی سیلی بینین در مهار تکثیر سلول HUVEC با روش تست MTT سنجیده شد و میزان IC50، 143میکرومولار مشخص گردید. سنجش فعالیت کاسپاز9 بر اثر تیمار وابسته به غلظت)300-100 میکرومولار( و وابسته به زمان(48،24 و 72 ساعت) در غلظت 100 میکرومولار سیلی بینین با استفاده از سوبسترای کروموژنیک LEHD-PNA انجام گرفت که بیشترین فعالیت کاسپاز 9 در غلظت 100 میکرومولار سیلی بینین پس از 48 ساعت تیمار مشاهده شد. سنجش قطعه قطعه شدن DNA بر اثر تیمار وابسته به غلظت)400-100 میکرومولار( با سیلی بینین انجام گرفت و اسمیر درنمونه DNA استخراج شده از سلول های تیمار شده با غلظت 400 میکرو مولار مشاهده شد. اطلاعات بدست آمده از این مطالعه، توانایی سیلی بینین در مهار تکثیر سلول‌های HUVEC از طریق القای مرگ آپوپتوزی که نشانی از عملکرد ضد رگزایی این ترکیب می باشد را نشان می دهد.

چکیده خشکی یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد و تولید محصول گیاهان زراعی در اکثر نقاط جهان و ایران است. در این تحقیق تنوع ژنتیکی 100 لاین مختلف آفتابگردان بر اساس صفات زراعی- مورفولوژیکی تحت شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی در قالب طرح لاتیس ساده با دو تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس مرکب بیانگر تفاوت معنی‌دار بین لاین‌ها در اکثر صفات مورد بررسی بود. بالاترین ضریب تغییرات ژنتیکی در شرایط آبیاری نرمال در صفت قطر ساقه و پایین ترین ضریب در صفت محتوای آب نسبی مشاهده شد. در شرایط تنش خشکی بالاترین ضریب تغییرات ژنتیکی در صفت عملکرد دانه و پایین ترین ضریب در صفت روز تا گلدهی مشاهده شد. همبستگی مثبت و معنی دار بین عملکرد دانه و اکثر صفات اندازه گیری شده در هر 2 شرایط محیطی مشاهده شد. تجزیه رگرسیون گام به گام نشان داد که در شرایط تنش خشکی قطر طبق، عرض برگ و طول دمبرگ در مجموع 9/73 درصد از تغییرات عملکرد دانه و در شرایط نرمال قطر طبق و ارتفاع بوته 6/73 از تغییرات عملکرد دانه را توجیه می نمایند. در تجزیه خوشه‌ای به روش وارد، هم در شرایط تنش خشکی و هم در شرایط نرمال، لاین ها در 4 گروه قرار گرفتند اما توزیع لاین ها در گروه ها بسته به شرایط تنش متفاوت بود که بیانگر وجود تنوع ژنتیکی و امکان انتخاب برای مقاومت به خشکی است.

چکیده لیپازها به عنوان یک گروه آنزیمی مهم باعث هیدورلیز و سنتز استرها می‌شوند. لیپاز سودوموناس فلوئورسانس یک نوع گرمادوست از لیپازها است که وزن مولکولی آن در حدود 33 کیلودالتون می‌باشد. در این تحقیق اثر غلظت‌های مختلف سوربیتول بر روی فعالیت و پایداری کنفورماسیونی سودوموناس فلوئورسانس لیپاز با استفاده از تکنیک‌های جذب و دورنگ‌نمایی دورانی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج مطالعات ترمودینامیکی غلظت 6/. مولار سوربیتول برای اندازه‌گیری‌های سینتیکی بازتاخوردگی و واسرشتگی با استفاده از دستگاه فلوئورسانس جریان متوقف انتخاب شد. نتایج مطالعات سینتیکی نشان داد که واسرشتگی لیپاز از طریق دو مسیر متفاوت صورت می‌گیرد، یکی از آن‌ها مستلزم واسرشتگی و جدا شدن همزمان زیرواحدها بوده و دیگری دربرگیرنده یک فرآیند دو مرحله‌ای شامل جدا شدن زیرواحدها و به دنبال آن واسرشتگی کامل زیرواحدها می‌باشد. یافته‌های بدست آمده حاکی از آن بود که در حضور سوربیتول بیشتر جمعیت ملکول‌ها از طریق مسیر آهسته دچار واسرشتگی می‌شوند. نتایج سینتیکی بازتاخوردگی نیز نشان داد که در حضور سوربیتول سد انرژی واکنش بازتاخوردگی کاهش پیدا می‌کند.

چکیده مولتیپل اسکلروزیس ( MS) بیماری مزمن تخریب‌کننده‌ی میلین است که دستگاه عصبی مرکزی را درگیر می‌کند. سلول‌های CD4+ T گروهی از سلول‌های دستگاه ایمنی اکتسابی هستند که نقش محوری در بروز پاسخ‌های ایمنی علیه عوامل بیگانه دارند. سلول های Th17 یکی از زیررده های سلول هایT CD4+هستند که در بیماران مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس افزایش می‌یابند. microRNA ها (miRNA)RNA های غیر کد کننده هستند که بیان پروتئین ها را با هدف قرار دادن mRNA ی هدف آنها تنظیم می نمایند. اختلال بیانmiRNA ها نقش مهمی در بیماری زایی بیماری ‌های خود ‌ایمن دارد. هدف این مطالعه یافتن miRNA های احتمالی موثر بر مسیر تمایزی سلول های Th17 به روش بیوانفورماتیکی است تا بتوان از این طریق این مسیر تمایزی را مهار و علائم این بیماری را کاهش داد. دراین مطالعه از طریق پایگاه داده های miRWalk و miRTarBase میانکنش های احتمالی و تایید شده میان برخی miRNA هایی که قبلا به صورت کلینیکی در بیماران مولتیپل اسکلروزیس تغییر بیان نشان داده اند و پروتئین های مسیر تمایزی سلول های Th17 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادmiR-9 احتمالا با مهار تنظیم کننده های منفی مسیر تمایزی Th17 می تواند تمایز سلول های Th17 از سلول های T بکر را القا نماید و در مقابل miR-17 وmiR-106a/b احتمالا می توانند با مهار تنظیم کننده های مثبت این مسیرتمایز سلول های Th17 را مهار نمایند و بنابراین می توانند به عنوان اهدافی برای مهار یا کاهش علائم و همچنین نشانگر تشخیصی در بیماران مبتلا به ام اس استفاده گردند.

چکیده آنزیم اندوگلوکاناز Cel9A از باکتری آلیسیکلوباسیلوس اسیدوکالداریوس (AaCel9A) یک آنزیم گرمادوست بوده و پیوندهای بتا 1 به 4 را در مولکول سلولز به طور اتفاقی هیدرولیز کرده و الیگوساکاریدهایی با سرهای احیا کننده تولید می‌کند. در این تحقیق ابتدا وکتور pDEST17 حاوی ژن آنزیم AaCel9A جهت بیان پروتئین نوترکیب به میزبان مناسب (اشریشیا کلی سویه BL21) منتقل شده و بعد از بیان، با استفاده از ستون نیکل آگارز خالص گردید. سپس با توجه به تاثیر گذاری pH، دما و کلسیم بر روی فعالیت و پایداری آنزیم، با استفاده از این سه متغییر فعالیت آنزیم با استفاده از روش رویه پاسخ بهینه گردید. نتیجه الکتروفورز ژل SDS-PAGE نشان داد که آنزیم نوترکیب در حدود 59 کیلو دالتون وزن مولکولی داشته و به خوبی بیان و خالص شده است. نتایج روش رویه پاسخ نشان داد که تاثیر pH بر روی فعالیت آنزیم بیشتر از دما، و دما بیشتر از کلسیم بوده و بهینه شرایط فعالیت آنزیم AaCel9A در محیط با 35/6 pH، دمای°C5/64 و غلظت کلسیم برابر با 92/4 مولار است. در نهایت با توجه به همبستگی بالای نتایج آزمایشگاهی و نتایج پیش بینی شده می توان گفت مدل پیشنهادی در این تحقیق برای پیش بینی شرایط بهینه فعالیت آنزیم از صحت بالایی برخوردار است.