زیست فناوری

چکیده مقدمه: هایپرتروفی کاردیومیوپاتی (HCM) یک بیماری قلبی نادر است که می‌تواند منجر به مرگ ناگهانی در افراد جوان شود. مطالعات مولکولی بیماری نشان داد که جهش در ژن زنجیره سنگین میوزین بتا (MYH7) یکی از مهمترین عوامل بروز HCM است. هدف از این تحقیق بررسی اگزون‌های 8، 9 و 30 ژن MYH7 در بیماران HCM استان چهار محال و بختیاری برای جهش‌های احتمالی بود.
روش کار: در این مطالعه توصیفی-آزمایشگاهی DNA به روش فنل-کلروفرم از 27 نمونه‌ خون بیماران استخراج شد . سپس نمونه-های DNA برای روش PCR-SSCP جهت تکثیر و شناسایی جهش استفاده شد. موارد مشکوک به داشتن جهش احتمالی تعیین توالی گردید و نتایج با نرم‌افزار Chromas مورد مشاهده قرار گرفت.
نتایج: 7 نمونه‌ با روش PCR_SSCP مشکوک تشخیص داده شد که برای تایید با پرایمرهای پیشرو و معکوس جهت حضور جهش تعیین توالی گردید. نتایج تعیین توالی حضور جهش را تایید نکرد.
نتیجه گیری: جهش در این 3 اگزون در ایجاد بیماری در افراد بررسی شده نقشی نداشت. با این وجود بررسی تعداد بیشتر افراد مبتلا به HCM و اگزون‌های دیگر این ژن برای بررسی رابطه ژن با بیماری HCM و کسب اطلاعات لازم برای درمان و مدیریت بیماری توصیه می‌شود.

چکیده نفت خام از چهار گروه ترکیبات اشباع، آروماتیک ها، رزین ها و آسفالتین ها تشکیل شده است. آلودگی نفتی اثرات جبران ناپذیری بر اکوسیستم دریا می گذارد. با توجه به آثار سوء آلاینده‌های نفتی بر محیط زیست دریایی، کنترل آنها در بنادر بسیار حائز اهمیت است. تجزیه زیستی مشتقات نفتی در محیط‌های آلوده موثرتر، قوی‌تر و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر از روش‌های فیزیکوشیمیایی است. در این پژوهش از آب دریا و دوکفه ای های خلیج فارس جهت جداسازی باکتری های تجزیه کننده نفت خام، نمونه برداری شد. شمارش باکتری های تجزیه کننده و هتروتروف در نمونه های جمع آوری شده انجام گردید. باکتری های جداسازی شده با روش های بیوشیمیایی و مولکولی شناسایی شدند. حذف نفت خام با روش اسپکتروفتومتری و کروماتوگرافی گازی برای سویه های برتر مشخص گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که که تراکم و تنوع باکتری‌های هتروتروف و تجزیه کننده نفت خام در دوکفه ای‌ Crassostrea gigas نسبت به محیط اطراف (آب دریا) بیشتر است. در این پژوهش در مجموع 11 باکتری تجزیه کننده جداسازی شد. تعداد 7 سویه شناسایی بیوشیمیایی شدند و دو سویه برتر تجزیه کننده بطور مولکولی شناسایی گردیدند که این سویه ها به جنس های Shewanella و Alcanivorax تعلق داشتند. این سویه ها در طی 15 روز بیش از نیمی از نفت خام را تجزیه نمودند. از این باکتری ها می توان جهت پاکسازی مناطق دریایی آلوده به نفت البته با بررسی های میدانی بیشتر استفاده نمود.

چکیده بیودیزل سوختی پاک، تجدیدپذیر، زیست‌تخریب‌پذیر، عاری از گوگرد و ترکیبات آروماتیک با منابع اولیه مشتق از چربی‌های حیوانی، گیاهی، جلبک‌ها، قارچ‌ها و باکتری‌ها می‌باشند. درمیان این منابع، قارچ‌های روغنی با توجه به قابلیت بالای سنتز و تجمع تری‌آسیل‌گلیسرول، به عنوان منابع بسیار مطلوب تامین زیست توده بیودیزلی گزارش شده‌اند. لذا به منظور ارائه راهکارهایی در جهت افزایش راندمان تولید مبتنی بر فناوری‌های نوین زیستی، پایش مکانیسم‌های مولکولی مرتبط با تولید و تجمع لیپید در این ارگانیسم‌ها می‌تواند راهگشا باشد، که در این تحقیق در دستور کار قرار گرفت. به این منظور واکاوی مکانیسم‌های مولکولی مرتبط منجربه آشکارسازی آنزیم‌های‌ موثر در تولید و تجمع لیپید در گونه‌های مختلف قارچ‌های روغنی شد. پایش ویژگی‌های ساختاری این ژن‌ها، ضمن ارائه طول و محتوی CG متفاوت، پیوسته بودن تمامی آنها را مشخص نمود. بررسی ویژگی‌های ساختاری آنزیم‌های مذکور علاوه بر تعیین موقعیت سلولی آنها، حضور دمین‌های عملکردی MAO1_MF، Malic_M و malic را در تمامی آنها با قابلیت تاثیرپذیری از تغییرات پس از ترجمه را نشان داد. تشابه‌یابی پروتئینی این آنزیم‌ها، منجربه معرفی گونه‌های قارچی با قابلیت احتمالی تولید چربی شد. از سویی دیگر، مدل‌سازی ساختاری آنزیم‌ها و شبه آنزیم‌های مالیک انتخابی ضمن ایجاد مدل‌های ساختاری مناسب، کیفیت و کارایی مطلوب آنها در اتصال به مالات را آشکار نمود. به طورکلی، نتایج حاصل از این تحقیق ضمن معرفی گونه‌های قارچی مناسب در تامین زیست توده بیودیزلی، منجربه معرفی آنزیم‌های موثر با ویژگی‌های خاص شد که می‌تواند در ردیابی سویه‌های توانا در تولید بیودیزل و یا تراریخت‌سازی مفید واقع گردد.

چکیده سلولاز یکی از آنزیم‌های صنعتی است که با اقبال جهانی به تولید بیواتانول نسل دوم، تولید و استفاده از آن بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. سلولاز توسط ارگانیسم‌های متعددی همچون قارچ‌ها، باکتری‌ها، حشرات و گیاهان تولید می‌شود. با افزایش در مصرف این آنزیم و لزوم کاهش قیمت آنزیم برای تولید بیواتانول نسل دوم، تولید نوترکیب این آنزیم مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه با بررسی شربت ذرت به عنوان منبع نیتروژن اصلی و همچنین منبع کربن دوم پس از گلیسرول، محیط کشت نیمه معینی برمبنای محیط کشت نمکی SYN6 طراحی شده است. سپس تولید زیست‌توده و تولید یکی از انواع پرکاربرد از آنزیمهای سلولاز به نام اندوگلوکانازII در مخمر متیل دوست هانسنولا پلیمورفا (ه. پلیمورفا) بهینه شده‌است. طراحی آزمایشات با روش یک فاکتوری انجام شده است و بهینه‌سازی با روش‌شناسی رویه‌پاسخ صورت پذیرفته است. نتایج آزمایشات نشان داده‌است که شربت ذرت در درصد وزنی حجمی 5/5% و 15/6% به ترتیب نقاط بهینه تولید زیست توده و تولید آنزیم اندوگلوکاناز هستند. شرایط بهینه محیط جدید در مقایسه با محیط SYN6 تولید زیست توده را 4/41% و تولید آنزیم نوترکیب را 7/69% افزایش داده است.

چکیده تولید پروتئینهای نوترکیب در میزبان باکتریایی ای کلای در چند دهه اخیر بسیار رواج پیداکرده است. مطالعات و آزمایشهای بسیار زیادی در زمینه بهینه سازی و افزایش تولید و بیان پروتئینهای نوترکیب در این میزبان انجام گرفته است. از راههای افزایش تولید، رسیدن به تراکم بالای سلولی (افزایش غلظت سلولی) و به طبع آن تولید بیشتر پروتئینهای داخل سلولی ازجمله پروتئین نوترکیب –NGF βمیباشد. بدین منظور در این پژوهش برای اولین بار با استفاده از گلیسرول و عصاره مخمر به عنوان منابع کربن و نیتروژن و همچنین نمک MgCl2 به عنوان افزایش دهنده رشد، کشت باکتری در تراکم سلولی بالا انجام شد. همچنین تأثیر شرایط کشت شبانه بر رشد باکتری مورد بررسی قرار گرفت. بهینه شرایط با استفاده از روش سطح پاسخ به دست آمد که شامل غلظت 18/23 گرم بر لیتر گلیسرول، غلظت 14/44 گرم بر لیتر عصاره مخمر و غلظت mM 10 نمک MgCl2 میباشد. همچنین کشت 14 ساعته در دمای 37 درجه سانتی گراد و دور شیکرrpm 180 به عنوان شرایط بهینه رشد معرفی شد. ایﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ میزان رشد سلولی و ﺗﻮﻟﯿﺪ پروتئین نوترکیب –NGF β در ﺷﺮایﻂ بهینه شده ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺤﯿﻂ ﮐﺸﺖ ﭘﺎیﻪ اﻓﺰایﺶ قابل توجهی داﺷﺘﻪ اﺳﺖ.

چکیده هدف از انجام این تحقیق بررسی عملکرد سیستم تالاب مصنوعی جریان زیرسطحی افقیدر حذف فلز سنگین و سمی کروم توسط گیاه فراگمیتساسترالیس و بررسی اثر گیاه، ماده بستر، آهنگ بارگذاری هیدرولیکی و زمان ماند هیدرولیکی بر عملکرد سیستم بوده است. برای انجام این مطالعه تعداد 12 سلول از سیستم پایلوت به صورت موازی و در ابعاد 50×75×200 سانتی متر در محل تصفیه خانه دانشگاه بیرجند ساخته شد. دما و pH در همه سلول ها ثابت بود. نتایج نشان داد که بازده حذف کروم در سلول های حاوی گیاه فراگمتیس استرالیس بیشتر از سلول های فاقد گیاه است. تغییر ماده بستر از بافت درشت دانه به بافت ریز دانه باعث افزایش قابل توجه میانگین درصد حذف کرومشد (درصد حذف در دبی مشابه (l/d) 100 در سلول های دارای گیاه با بافت ریز دانه و درشت دانه به ترتیب 87/31% و 61/24% و در سلول های فاقد گیاه با بافت ریز دانه و درشت دانه به ترتیب 25/31% و 92/14%). همچنین با افزایش زمان ماند از1 به 5 روز غلظت کروم خروجی کاهش و به تبع آن درصد حذف افزایش یافت. این نتایج نشان دهنده اثر مثبت سیستم تالاب مصنوعی جریان زیرسطحی افقی با حضور گیاه فراگماتیس استرالیس در حذف فلزات سنگین از جمله کروم می باشد و بنابراین جهت حذف فلزات سنگین از فاضلاب، استفاده از کشت گیاه فراگماتیس استرالیس و بافت ریز دانه پیشنهاد می شود.

چکیده یکی از مکانیسم های مولکولی ایجاد مسمومیت توسط الکل ایجاد استرس اکسیداتیو است. در این تحقیق اثر پیشگیری کننده مصرف خوراکی مقادیرمتفاوت ویتامین C بر آسیب چشمی حاصل از مصرف مزمن اتانول در موش‌های صحرایی آزمایش شد. هشت گروه از رت ها تحت تیمار سی روزه قرار گرفتند: کنترل(C)،گروه‌هایVC mg/kg)50 ،100و200 وزن بدن)، گروه اتانول(g/kg4) و گروه اتانول + ویتامینC (50،100و200 mg/kg وزن بدن). سپس شاخص‌های نسبت اکسیدان به آنتی اکسیدان شامل سوپر اکسید دیسموتاز (SOD) ،کاتالاز(CAT) ،گلوتاتیون پراکسیداز(GPX) و مالون دی آلدهید (MDA) در چشم رتها اندازه‌گیری گردید. اتانول فعالیت SOD،CAT و GPX را در چشم کاهش داد. این تغییرات به همراه پراکسیداسیون لیپیدی مانند افزایش سطح MDA همراه بود. میزان ذخیره آنزیم های آنتی اکسیدانی و پر اکسیداسیون لیپیدی در گروه های ویتامین C (mg/kg 100،50 و200) و کنترل تغییر معنی داری نداشت. هرچند گروه VC (mg/kg200) به وضوح مانع برهم خوردن تعادل نسبت اکسیدان به آنتی اکسیدان می شود. جالب توجه اینکه میزان بالای ویتامین C پراکسیداسیون لیپیدی را به طور قوی مهار و دفاع آنزیمی آنتی اکسیدانی را نسبت به مقادیر دیگر ویتامین C در گروه های الکلی بهبود بخشیده است. تجویز خوراکی mg/kg200 ویتامین C به مدت 30 روز با افزایش فعالیت آنتی اکسیدان های آنزیمی و مهار پراکسیداسیون لیپیدی مانع استرس اکسیداتیو ناشی از مصرف مزمن اتانول، می شود. مکمل های ویتامینی نسبت به داروهای شیمیایی فاقد اثرات جانبی می باشد، بنابراین آنتی اکسیدان های ویتامینی پتانسیلی برای جلوگیری از مسمومیت الکلی ناشی از مصرف اتانول ایجاد می کنند.

چکیده مقدمه: خطاها در آزمایش ها و آزمایشگاه ها اجتناب ناپذیرند به خصوص اگر از روش ها و ابزار های غیر استاندارد استفاده گردد. برای ریختن محیط کشت در آزمایش انتشار دیسک از یک روش غیر استاندارد و به صورت چشمی استفاده می شود که موجب ایجاد خطاهای غیر قابل چشم پوشی در نتایج این آزمایش می گردد. هدف این پژوهش طراحی و ساخت پتریدیشی جهت حذف خطاهای موجود و استاندارد نمودن انجام این آزمایش است.
روش ها: طی مطالعه ای که در استاندارد های CLSI (Clinical and Laboratory Standard Institute) درباره آزمایش های حساسیت سنجی انجام گرفت مشخص شد که ضخامت استاندارد محیط کشت در این گونه آزمایش ها 4 میلی متر می باشد. بر همین اساس و توسط نرم افزار سه بعدی پتریدیشی استاندارد که بتواند این ضخامت را به خوبی مشخص کند طراحی و ساخته شد.
نتایج: بر اساس نتایج این تحقیق مشخص شد که پتریدیش های موجود گزارش های متفاوت و نادرستی از هاله های عدم رشد حتی برای آنتی بیوتیک های یکسان تولید می کنند که منجر به تجویز نادرست آنتی بیوتیک به طور قابل توجهی می گردد (P<0.05). به علاوه میزان اتلاف محیط کشت در پتریدیش های موجود 33 تا 50 در صد ثبت گردید.
بحث: پتریدیش استاندارد طراحی شده آزمایش انتشار دیسک و سایر آزمایش های حساسیت سنجی را استاندارد می کند و باعث دقت و یکسانی نتایج هاله های عدم رشد و انتخاب آنتی بوتیک مناسب می گردد و میزان مصرف محیط کشت به طور قابل توجهی کاهش یافت.

چکیده نانوتکنولوژی به علت تولید نانوذرات در اندازه، شکل، ترکیب شیمیایی و پراکنش متفاوت و کاربردهای بسیار آنها، برای بشر، حوزه تحقیقاتی جذابی به حساب می‌آید. روش‌های تولید زیستی نانوذرات نسبت به روش‌های فیزیکی و شیمیایی؛ به دلیل کاهش مصرف انرژی و زمان؛ اولویت دارند. در این مطالعه امکان سنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره متانولی جوانه‌های گل میخک هندی بررسی گردید و سپس اثر ضد باکتری و ضد قارچی نانوذرات نقره تولید شده، به دو روش دیسک و چاهک مورد آزمایش قرار گرفت. جهت تایید تولید نانوذرات نقره از دستگاه اسپکتروفتومتری با طول موج 300 تا 600 نانومتر و جهت اندازه‌گیری ابعاد و شکل نانوذرات از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. همچنین به منظور بررسی ترکیبات آلی احتمالی که در سنتز نانوذرات دخالت دارند آنالیز FTIR انجام گردید. براساس نتایج حاصل از این تحقیق، نانو ذرات تولید شده به وسیله عصاره متانولی میخک هندی؛ کروی بوده و در محدوده 27 تا 69 نانومتر قرار داشتند. همچنین نانو ذرات تولید شده، فعالیت ضد میکروبی موثری علیه باکتری‌های Bacillus subtilis، Escherichia coli، Staphylococcus aureus، و مخمر Saccharomyces cerevisiae نشان دادند. بنابراین می‌توان گفت که گیاه میخک هندی غیر از نقش دارویی ویژه‌ای که دارد، می‌تواند برای تولید نانوذرات نقره جهت مصارف پزشکی و داروسازی استفاده شود.

چکیده سابقه و هدف: رشته های آمیلوئیدی، تجمعاتی رشته مانند هستند که از انواع مختلف پپتید ها و پروتئین ها بوجود می آیند و با توجه به شکل ظاهری شان در تصویر میکروسکوپ الکترونی و همچنین طی روش هایی مثل اتصال رنگ (dye binding) و حضور ساختار های رشته ای مبتنی بر صفحات بتای ارتقاء یافته و در تعامل با هم (cross beta) از سایر رشته های پروتئینی قابل تمیز می باشند. رشته های آمیلوئیدی در ایجاد بیماریهایی با نام عمومی Amyloidosis دخیل می باشند. بیماری هایی مثل الزایمر، پارکینسون و دیابت تیپ2 که در هر کدام نوع خاصی از پروتئین به صورت رشته های آمیلوئیدی (amyloid fibers) یا شبه آمیلوئیدی (amyloid-like fibers) در می آیند. بسیاری از پروتئین هایی را که در محیط in vivo آمیلوئیدی نشده اند را می توان در آزمایشگاه تحت شرایط خاصی به فرم آمیلوئیدی تبدیل نمود.
مواد و روشها: برای سنجش تشکیل فیبریل ها از روشهای جذب سنجی کنگورد، نشر فلورسانس ThT، داده های CD و تصاویر میکروسکوپ الکترونی گذاره استفاده شد.
یافته ها: نتایج نشان داد که حداکثر میزان تولید فیبریلهای آمیلوئیدی در غلظت 5 میلی گرم بر میلی لیتر، دمای 50 درجه سانتیگراد و pH برابر 4/7 تشکیل می شود.
نتیجه گیری: می توان رشته های آمیلوئیدی حاصل از کاپا کازئین را بعنوان نانو مواد جدید معرفی کرده و از اینرو نتایج حاصله، با توجه به کاربردهای متنوع نانو مواد، فرایند بهینه سازی تولید این رشته ها از پروتئین ارزان و در دسترس موجود در شیر را توجیه می نماید.

چکیده بیماری نیوکاسل یک بیماری ویروسی واگیردار کشنده است که اغلب گونه های پرندگان و طیور تجاری را مبتلا میکند و یک تهدید مهم برای صنعت طیور به حساب می آید. در این بیماری هر دو ژن F و HN از ژنهای خیلی مهم و اساسی برای ایجاد عفونت و بیماری می باشند. در این تحقیق ایمنیت واکسنهای DNA ساخته شده از ژنهای HN وF ویروس بیماری نیوکاسل هرکدام به طور مجزا از هم pIRES/HN, pIRES/F و همچنین هردو ژن باهم pIRES/HN/F مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در مطالعه‌ی قبلی بیان آنتی‌ژنی ژنهای قرار داده شده در شرایط آزمایشگاهی به اثبات رسیده بود. در این مطالعه تجزیه وتحلیل تکنیک الایزا و تست HI از سرم بدست آمده از جوجه های SPF (عاری از هرگونه آلودگی و عامل بیماری‌زا) واکسینه شده با واکسن DNA نشان داد که انجام 2 بار واکسیناسیون با واکسن DNA (pDNA)، قادر به القای ایمنی هومورال و تولید قابل توجهی از تیتر آنتی بادی (P<0.05) با استفاده از پلاسمید monocistronic (pIRES/HN و pIRES/F) و bicistronic (pIRES/HN/F) یک هفته بعد از دومین واکسیناسیون pDNA (واکسن یاداور) می شود. نتایج نشان دهد که ایمن سازی با واکسن DNA درجوجه ها دربار دوم پاسخ بطورموفقیت آمیز تولید آنتی‌بادی را افزایش می دهد. همچنین واکسیناسیون با پلاسمید pIRES/HN/F که دارای هردو ژن است می تواند پاسخ قوی تری از آنتی‌بادی را در مقایسه با واکسیناسیون با پلاسمید های pIRES/HN وpIRES/F که دارای فقط یک ژن هستند نمایید.

چکیده در سالهای اخیر تمایل برای استفاده از منابع گیاهی به علت نقش ترکیبات فیتوشیمیایی و آنتی اکسیدان ها در حفظ سلامت انسان، افزایش یافته است. ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی از ترکیبات بسیار مهم گیاهان بوده که دارای اثرات آنتی اکسیدانی می باشند. هدف از این مطالعه ارزیابی و مقایسه ترکیبات فنولی و فلاونوییدی کل و همچنین ظرفیت آنتی اکسیدانی اندامهای مختلف زعفران است که هر ساله مقادیر زیادی از آنها طی فرایند فرآوری زعفران به هدر می رود. در این پژوهش، عصاره اندامهای مختلف زعفران بوسیله متانول(80 درصد) استخراج شد، سپس میزان ترکیبات فنولی وفلاونویید کل به ترتیب با استفاده از معرف فولین سیوکالتیو و روش رنگ سنجی کلرید آلومینیوم انجام شد، ظرفیت آنتی اکسیدانی این اندامها نیز به دو روش احیای رادیکال آزاد DPPHو بتا کاروتن لینولئیک اسید اندازه گیری شد. بر طبق نتایج، بالاترین میزان ترکیبات فنولی کل (43/6میلی گرم گالیک اسید در گرم ماده خشک) و فلاونویید کل(33/1 میلی گرم روتین در گرم ماده خشک)در کلاله نسبت به دیگر اندامها مشاهده شد. همچنین نتایج هر دو آزمون DPPH و بتاکاروتن لینولئیک اسید نشان داد که کلاله دارای بالاترین ظرفیت آنتی اکسیدانی نسبت به دیگر اندامها می باشد. مقایسه ترکیبات فنولیک بین اندامهای مختلف نشان داد که محتوای این ترکیبات و فعالیتهای آنتی اکسیدانی بسته به اندام می تواند متفاوت باشد، همچنین ظرفیت آنتی اکسیدانی بالاتر کلاله و گلبرگ نسبت به اندامهای برگ و کورم می تواند به دلیل محتوای بالای ترکیبات فنولیک در این اندامها باشد.