دوره و شماره: دوره 9، شماره 1 - شماره پیاپی 16، زمستان 1396 
بیوتکنولوژی کشاورزی

تولید رده نوترکیب ‌HEK293T‌ با بیش- ‌بیانی پایدار ‌miR-1‎‌ به‌عنوان مدل زیستی ‌برای مطالعات قلبی

صفحه 1-8

مهسا راسخی؛ بهناز بخشنده؛ مجید صادقی زاده؛ علی سلیمی ‌؛ مسعود سلیمانی ‌

چکیده اهداف: القای مصنوعی بیش- بیان miRNA راهکار مناسبی برای القای موثرتر تمایز سلولی است. نقش موثر miR-۱ در تکوین و تمایز سلول‌های قلبی گزارش شده است. لنتی‌ویروس یک ناقل کارآمد برای تهیه رده‌های سلولی پایدار است. هدف پژوهش حاضر تولید رده سلولی با بیش- بیان پایدار miR-۱ برای ایجاد یک مدل زیستی برای مطالعات قلبی بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، سلول‌های HEK ۲۹۳T در محیط کشت DMEM به‌همراه سرم جنین گاوی (FBS) ۱۰% و ال- گلوتامین ۲میلی‌مولار و پنی‌سیلین- استرپتومایسین ۱X در محیط انکوباتور کشت داده شدند. پس از کلون‌کردن ژن miR-۱، کلون‌های نوترکیب انتخاب شدند و حضور قطعه ژنی در وکتور نوترکیب با توالی‌یابی تایید شد. وکتور حامل miR-۱ به‌همراه وکتورهای کمکی در سلولHEK۲۹۳T به‌صورت ویروس نوترکیب بسته‌بندی شد. تراآلایی سلول‌های HEK۲۹۳T با ویروس نوترکیب برای تولید رده پایدار انجام شد. سپس کارآیی تراآلایی و رقت موثر ویروس با نشانگر GFP سنجش شد. تغییرات بیان miR-۱ با روش qPCR بررسی شد. تحلیل داده‌ها از طریق بررسی مقایسه‌ای چرخه آستانه و روش Pfaffl انجام گرفت.
یافته‌ها: بیشترین میزان بیان GFP مربوط به سلول‌های آلوده‌شده با رقت ۱۵۰میکرومولار بود. نشانگر فلورسنت GFP موجب تسهیل فرآیند بهینه‌سازی و تخلیص سلول‌های نوترکیب شد. در ارزیابی qPCR، بیان miR-۱ در سلول‌های تراآلایی شده در مقایسه با سلول‌های گروه کنترل افزایش قابل ملاحظه‌ای داشت.
نتیجه‌گیری: رده سلولی پایدار نوترکیب HEK۲۹۳T بیش- بیان‌کننده miR-۱ در لنتی‌ویروس، به‌عنوان مدل زیستی مناسب برای بررسی فرآیندهای تکامل و تکوین قلب است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

حذف فلزات سنگین توسط جدایه حل‌کننده ‌فسفات استخراج‌شده از پساب فلزی و نقش ‌آنزیم فسفاتاز در فرآیند حذف

صفحه 9-16

فاطمه‌السادات قریشی؛ زهرا اعتمادی فر

چکیده اهداف: فلزات سنگین به‌دلیل ماندگاری طولانی‌مدت، از مهم‌ترین آلاینده‌ها در محیط‌های خاکی و آبی هستند. هدف مطالعه حاضر، جداسازی باکتری حل‌کننده فسفات از پساب فلزی، بررسی میزان مقاومت، حذف فلز توسط آن و تاثیر فسفاتاز در حذف فلزات بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر جداسازی باکتری حل‌کننده فسفات و شناسایی جدایه با آزمون‌‌های بیوشیمیایی و مولکولی صورت گرفت. فسفاتاز به‌روش رنگ‌سنجی، میزان مقاومت جدایه به فلزات با کمترین غلظت مهارکنندگی ((MIC و کشندگی MBC)) و میزان حذف فلزات با جذب اتمی اندازه‌گیری شد. تغییرات سطح سلول‌های در معرض فلز با طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و اثر فسفاتاز در حذف فلزات بررسی شد. داده‌ها توسط آزمون دانکن به‌کمک نرم‌افزارهای Excel ۲۰۱۳ و SPSS ۲۰ تحلیل شدند.
یافته‌ها: جدایه سراشیا پروتئوماکولانس شناسایی شد که اسیدفسفاتاز تولید می‌کرد. بیشترین MIC۵۰ و MBC به‌ترتیب مربوط ‌به نیکل و سرب و بیشترین میزان حذف مربوط به سرب بود. میزان مقاومت جدایه به دو فلز کروم و کادمیوم اندک و MIC آنها به‌ترتیب کمتر از ۰/۱ و کمتر از ۱میلی‌مولار، و میزان حذف کروم و کادمیم به‌ترتیب حدود ۱۸% و ۴۸% به‌دست آمد. طول موج cm۳۳۹/۹۸۸ مربوط به Pb۳(PO۴)۲ در سلول‌های تیمارشده با ۵میلی‌مولار سرب مشاهده شد. سویه جداشده در مورد سرب بیشترین مقاومت و حذف را نشان داد. مکانیزم حذف نیکل تنها مربوط به عوامل سطح سلولی بود، در حالی که سرب علاوه بر سلول، توسط فسفاتاز نیز حذف شد.
نتیجه‌گیری: سراشیا پروتئوماکولانس باکتری حل‌کننده فسفات پساب فلزی است. این باکتری آنزیم فسفاتاز تولید می‌کند که عامل حذف فلز سرب است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

برهم‌کنش بین پپتید ضدمیکروبی ‌پارداکسین با غشای D‌PPC ‎‌ به کمک ‌شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

صفحه 17-22

فرحنوش دوستدار؛ راحله اقدمی؛ فرامرز مهرنژاد؛ نادر چاپارزاده

چکیده اهداف: به‌دلیل ظهور مقاومت‌های دارویی در سلول‌های سرطانی علیه داروهای رایج، امروزه توجه زیادی به توسعه داروهای ضدسرطان با مکانیزم‌های عملکرد جدید معطوف شده است. پارداکسین یک پلی‌پپتید نوروتوکسیک با خاصیت دوگانه‌دوستی است. هدف تحقیق حاضر بررسی برهمکنش پپتید ضدمیکروبی پارداکسین با غشای دولایه DPPC (متشکل از ۱و۲- دی‌پالمیتوئیل-اس‌ان-گلیسرو-۳-فسفاکولین) مدل با استفاده از شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه شبیه‌سازی حاضر شبیه‌سازی‌ها برای محیط‌های غشایی مختلف تحت شرایط pH خنثی طراحی شد. ابتدا سیستم عامل لینوکس برای نصب نرم‌افزار گرافیکی VMD ۱.۸.۶ (دینامیک مولکولی ویژوال) به ‌کار رفت. سپس نرم‌افزار گرومکس ۴.۵.۵ برای انجام همه شبیه‌سازی‌ها استفاده شد. ساختار pdb پپتید مورد نظر (۱XC۰) از بانک اطلاعاتی پروتئین تهیه شد و در شبیه‌سازی پپتید- لیپید از دولایه لیپیدی DPPC استفاده شد.
یافته‌ها: در مدت ۵۰۰نانوثانیه شبیه‌سازی، پپتید به داخل غشا نفوذ کرد. در سیستم DPPC تعداد پیوندهای هیدروژنی بین پپتید و دولایه لیپیدی ابتدا افزایش پیدا کرد و سپس تا پایان شبیه‌سازی تقریباً ثابت باقی ماند و متناسب با تعداد پیوندهای هیدرژنی بین پپتیدها و آب به‌مرور زمان کاهش پیدا کرد. پارداکسین با سطح غشا تماس و به غشا وارد شد. در حضور پپتید، ضخامت غشا و محدوده هر لیپید کاهش ولی ضریب نفوذ غشا افزایش یافت.
نتیجه‌گیری: مکانیزم عمل پارداکسین به ساختار دولایه غشایی وابسته است، به‌طوری که پپتید پارداکسین با سطح غشای دولایه لیپیدی DPPC تماس و به آن وارد می‌شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تهیه زیستی نانوذرات نقره با استفاده از گیاه ‌دارویی درمنه

صفحه 23-27

نرجس کاویانی؛ محسن عصفوری

چکیده اهداف: روش‌های تولید زیستی نانوذرات نسبت به روش‌های فیزیکی و شیمیایی، به‌دلیل کاهش هزینه انرژی و زمان اولویت دارد. هدف پژوهش حاضر بررسی تهیه زیستی نانوذرات نقره با استفاده از گیاه دارویی درمنه(Artemisia sieberi) بود.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، از عصاره‌ گیاه درمنه برای تولید نانوذرات نقره توسط یک روش ساده، غیرسمی و کم‌هزینه استفاده شد. تشکیل نانوذرات نقره با وجود پیک جذبی در طول موج حدود ۴۹۰نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتری مشخص و اندازه و مورفولوژی نانوذرات تولیدشده توسط میکروسکوپ الکترونی نگاره تعیین شد. اندازه دقیق نانوذرات نقره و دامنه تغییرات آن توسط دستگاه تعیین‌کننده اندازه ذرات (PSA) محاسبه شد. نتایج آنالیز تبدیل فوریه مادون قرمز نیز نقش گروه‌های عاملی موجود در عصاره گیاه را بر فرآیند سنتز مشخص کرد.
یافته‌ها: تغییر رنگ عصاره از زرد کم‌رنگ به قهوه‌ای روشن و پیک جذب در حدود طول موج ۴۹۰نانومتر تولید نانوذرات نقره را نشان داد. نانوذرات به‌طور عمده به شکل کروی و قطر آنها در گستره ۲۷ تا ۶۵نانومتر بود و در برخی از نواحی به‌صورت انباشته یا پراکنده کنار هم قرار داشتند. میانگین اندازه دقیق نانوذرات ۷۰نانومتر و پراکندگی آنها در بازه ۴۰ تا ۱۴۰نانومتر به‌دست آمد.
نتیجه‌گیری: شکل نانوذرات نقره به‌دست‌آمده از گیاه دارویی درمنه، کروی و اندازه متوسط آنها در حدود ۷۰نانومتر است و پراکندگی آنها در محدوده ۴۰ تا ۱۴۰نانومتر قرار دارد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

مقایسه تولید رنگدانه کاروتنوئیدی توسط ‌جدایه‌های پروکاریوتی اکوسیستم‌های شور ‌ایران و شناسایی جدایه برتر

صفحه 29-38

احمد علی پوربابائی؛ محمد علی آموزگار؛ سمانه توکلی؛ مهرنوش رسولی

چکیده اهداف: کاروتنوئیدها گروه وسیعی از رنگدانه‌های محلول در چربی هستند و به‌وسیله انواعی از میکروارگانیزم‌ها تولید می‌شوند. هدف مطالعه حاضر، مقایسه تولید رنگدانه کاروتنوئیدی توسط جدایه‌های پروکاریوتی اکوسیستم‌های شور ایران و شناسایی جدایه برتر بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر جدایه‌ها با روش‌های مبتنی بر کشت، خالص‌سازی و عصاره کاروتنوئیدی با روش اسپکتروفتومتری در طول موج‌های ۴۰۰ تا ۶۰۰نانومتر آنالیز شدند. میزان کل کاروتنوئید در طول موج ۴۹۰نانومتر به‌دست آمد و در نهایت با روش خالص‌سازی باند‌ها به‌وسیله کروماتوگرافی لایه نازک و آنالیز با کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه باند‌های مورد نظر تعیین هویت شدند.
یافته‌ها: از اکوسیستم‌های بررسی‌شده، تعداد ۴۳ جدایه به‌دست آمد. ۸ جدایه تحمل‌کننده نمک، ۸ جدایه نمک‌دوست نسبی و ۲۷ جدایه نمک‌دوست اجباری بودند. همه سویه‌ها ترکیبات کاروتنوئیدی تولید کردند. جدایه M۲۴ با تولید ۲۰/۵۴۰۵میکروگرم بر گرم به‌عنوان جدایه برتر اتخاب شد. ۶ باند در عصاره رنگی این سویه مشاهده و غلیظ‌ترین باند خالص‌سازی شد. طیف‌سنجی با اسپکتروفتومتر مرئی در نور فرابنفش جذب ۴۹۵نانومتری با دو شانه در ۵۳۰ و ۴۶۵نانومتر را به‌عنوان حداکثر جذب نشان داد که مشابه طیف مرئی در نور فرابنفش حاصل از آلفا-باکتریوروبرین بود. جدایه M۲۴، ۹۸% با سویه هالوآرکولا آمیلولیتیکا BD-۳ قرابت فیلوژنی داشت.
نتیجه‌گیری: از اکوسیستم‌های بررسی‌شده، تعداد ۴۳ جدایه به‌دست آمد. ۸ جدایه تحمل‌کننده نمک، ۸ جدایه نمک‌دوست نسبی و ۲۷ جدایه نمک‌دوست اجباری هستند. همه سویه‌ها قادرند ترکیبات کاروتنوئیدی تولید کنند. جدایه M۲۴ جدایه برتر است، که ۹۸% با سویه هالوآرکولا آمیلولیتیکا BD-۳ قرابت فیلوژنی دارد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

کلرزدایی زیستی ترکیبات آلیفاتیک کلردار ‌تری‌کلرواتیلن، دی‌کلرومتان و 1و2-‌دی‌کلرواتان از محلول آبی با استفاده از ‌باکتری هوازی اسفینگوپیکسیس ‌اومارینسیس

صفحه 39-45

ندا بدلی؛ سهیلا شکرالله‌زاده؛ عباس فرازمند

چکیده اهداف: ترکیبات آلی حاوی کلر یکی از خطرناک‌ترین ترکیبات آلاینده آب در مناطق صنعتی هستند. هدف مطالعه حاضر حذف زیستی ترکیبات آلیفاتیک کلردار تری‌کلرواتیلن، دی‌کلرومتان و ۱و۲-دی‌کلرواتان در محلول آبی با استفاده از باکتری بومی اسفینگوپیکسیس اومارینسیس بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر از ترکیبات آلیفاتیک کلردار دی‌کلرومتان، تری‌کلرواتیلن و ۱و۲-دی‌کلرواتان با خلوص آزمایشگاهی ۹۹/۹% استفاده ‌شد. برای تعیین رشد سلولی از اندازه‌گیری کدورت محیط کشت در طول‌موج ۶۰۰نانومتر، دستگاه طیف‌سنجی مرئی- فرابنفش به‌کار رفت. اندازه‌گیری مقدار یون کلراید آزادشده به‌وسیله دستگاه یون آنالایزر الکترود گزینشی یونی صورت گرفت. نمونه باکتری زنده به محیط کشت نوترینت‌براث تلقیح و در دمای °C۳۰ و دور rpm۱۵۰ به‌مدت ۲۴ساعت گرمخانه‌گذاری شد.
یافته‌ها: سرعت کلرزدایی هر یک از ترکیبات تری‌کلرواتیلن، دی‌کلرومتان و ۱و۲-دی‌کلرواتان در محیط آبی در غلظت ۲/۵میلی‌مولار توسط این باکتری به ‌ترتیب ۱/۳، ۱/۰۵ و h.mg/l۰/۶۳ به‌ دست آمد. افزودن گلوکز و عصاره مخمر به محیط کشت، موجب افزایش سرعت رشد باکتری و همچنین سرعت کلرزدایی آنها به ‌ترتیب به ۳/۲۸، ۱/۶۷ و mg/l.h۰/۹ شد. بیشترین کلرزدایی در شرایط آزمون، در غلظت ۲/۵میلی‌مولار به‌ دست آمد و بیشترین کلرزدایی در مرحله رشد نمایی باکتری رخ داد.
نتیجه‌گیری: باکتری اسفینگوپیکسیس اومارینسیس توانایی حذف ترکیبات آلیفاتیک کلردار را دارد و می‌تواند روی ترکیبات دیرتخریب‌پذیر تری‌کلرواتیلن، دی‌کلرومتان و ۱و۲-دی‌کلرواتان به‌عنوان تنها منبع کربن رشد کند و موجب کلرزدایی آنها شود. این سویه بیشترین رشد و بازدهی حذف زیستی را در حذف دی‌کلرومتان، به‌عنوان تنها منبع کربن و در کنار گلوکز و عصاره مخمر به‌عنوان هم-سوبسترا دارد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

جایگاه احتمالی اتصال مسد و پپتید ‌مشتق‌شده از انتهای کربوکسیل آن، روی ‌دومین‌های بتا-پراپلر اول و دوم ‌LRP6‎؛ ‌یک دیدگاه ساختاری در طراحی دارو

صفحه 47-52

مجید تقدیر؛ نجمه دهقان‌بنادکی

چکیده اهداف: پروتئین مسد، مهارکننده عمومی مسیر است و اثرات درمانی علیه سرطان پستان منفی سه‌گانه دارد. پپتید مشتق‌شده از ناحیه انتهای کربوکسیل مسد، مشابه با پروتئین، به‌عنوان مهارکننده عمل می‌نماید. هدف پژوهش حاضر، بررسی جایگاه احتمالی اتصال مسد و پپتید مشتق‌شده از انتهای کربوکسیل آن، روی دومین‌های بتا- پراپلر اول و دوم LRP۶ بود.
مواد و روش‌ها: پژوهش تجربی حاضر با شبیه‌سازی میان‌کنش بین مولکولی بدون پیش‌فرض و هدفمند، به‌ترتیب توسط دو ابزار تحت شبکه ClusPro و Haddock و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی صورت گرفت. اتصال پروتئین مسد و پپتید آن روی LRP۶ بررسی و کمپلکس‌ها آنالیز ساختاری شدند.
یافته‌ها: سطوح وسیعی از پروتئین مسد در میان‌کنش با LRP۶ قرار داشت و سطوح درگیر پپتید بسیار کمتر بود. جهت‌گیری اتصال مسد به کمک‌گیرنده، از ناحیه انتهای کربوکسیل بود. محل اتصال پپتید و پروتئین روی LRP۶ ناحیه‌ای مشابه بین دومین‌های بتا- پراپلر اول و دوم این کمک‌گیرنده بود. نمودار RMSD و RMSF کمپلکس مسد و پپتید آن با دومین عملکردی اول کمک‌گیرنده LRP۶ تقریباً مشابه بود.
نتیجه‌گیری: محل اتصال لیگاندهای مسد و پپتید روی کمک‌گیرنده دقیقاً یکسان نیست، ولی شبیه‌سازی دینامیک مولکولی کمپلکس‌های منتخب، از الگوی مشترک مکانیزم مهار، در پپتید و پروتئین، با تاکید بر کنترل حرکت بین دومینی حکایت دارد. ناحیه درگیر در میان‌کنش هر کدام از لیگاندها، از لحاظ ساختاری نزدیک به ناحیه‌ای از کمک‌گیرنده است که دارای بیشترین انعطاف‌پذیری است. شبیه‌سازی میان‌کنش مولکولی پروتئین با کمک‌گیرنده، بیانگر نقش مهم ناحیه انتهای کربوکسیل در اتصال آن به LRP۶ است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

شبیه‌سازی داربست‌های ژلاتین، ژلاتین- ‌کیتوسان و پلی‌کپرولاکتون در شبکیه چشم ‌و مقایسه گرادیان فشار و اثر ضخامت روی ‌گرادیان فشار

صفحه 53-58

فاطمه باباپور؛ فاطمه یزدیان؛ فاطمه تابنده

چکیده اهداف: بیماری تخریب وابسته به سن‌ ماکولا (AMD)، یکی از بزرگ‌ترین دلایل ازبین‌رفتن بینایی بعد از ۵۰سالگی در جهان است. بیماری AMD، سلول‌های رنگدانه شبکیه را تخریب می‌کند. مهندسی بافت شبکیه با استفاده از داربست‌های مختلف، محیط مناسبی برای رشد سلول‌های اپیتلیوم رنگدانه شبکیه فراهم می‌کند. این داربست‌ها ممکن است تغییراتی در فشار داخل چشم ایجاد کنند و در نتیجه باعث بیماری جدایش سلول‌های اپیتلیوم رنگدانه و شبکیه شوند. هدف پژوهش حاضر، شبیه‌سازی داربست‌های ژلاتین، ژلاتین- کیتوسان و پلی‌کپرولاکتون در شبکیه چشم و مقایسه گرادیان فشار و اثر ضخامت روی گرادیان فشار بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، در مرحله اول، سه داربست ژلاتین، ژلاتین- کیتوسان و پلی‌کپرولاکتون برای بررسی متوسط میزان فشار داربست با نرم‌افزار COMSOL ۵.۱.۱ و قانون دارسی، شبیه‌سازی شدند. در مرحله بعدی داربست ژلاتین- کیتوسان با ضخامت‌های ۱۰ و ۲۰میکرون با قانون دارسی، شبیه‌سازی شد تا اثر ضخامت روی متوسط فشار بررسی شود.
یافته‌ها: میزان فشار خروجی از داربست ژلاتین برابر با ۱۹۸۶/۳۰۸پاسکال محاسبه شد که از میزان فشار لایه کروئید کمتر بود و از میزان فشار خروجی سایر داربست‌ها هم مقدار کمتری داشت. متوسط فشار داربست ژلاتین- کیتوسان با ضخامت ۱۰ و ۲۰میکرون در گام زمانی آخر به‌ترتیب برابر با ۱۹۹۷/۳۱ و ۲۰۰۳/۱۳پاسکال بود.
نتیجه‌گیری: داربست ژلاتین، میزان متوسط فشار کمتری را نسبت به داربست ژلاتین- کیتوسان و پلی‌کپرولاکتون در شبکیه چشم ایجاد می‌کند و داربست مناسب‌تری نسبت به داربست‌های دیگر است. در شبیه‌سازی داربست ژلاتین- کیتوسان، افزایش ضخامت باعث افزایش فشار و ایجاد اختلال در شبکیه می‌شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

فعالیت ضداکسیدانی و سمیت سلولی ‌عصاره‌های آلی حاصل از سه گونه ‌ماکروجلبک سبز از خانوادهUlvaceae ‎‌ از ‌خلیج فارس

صفحه 59-67

زهرا زارعی‌جلیانی؛ سکینه مشجور؛ سولماز سلیمانی؛ کیانا پیریان؛ فاطمه صداقت؛ مرتضی یوسف‌زادی

چکیده اهداف: ماکروجلبک‌های دریایی، ارگانیزم‌های متنوع با سازگاری زیست در محیط‌های پراسترس هستند. هدف مطالعه حاضر ارزیابی فعالیت ضداکسیدانی و سمیت سلولی عصاره‌های حاصل از سه گونه ماکروجلبک سبز اولواسه شامل اولوا اینتستینالیس، اولوا کلاتراتا و اولوا لینزا از سواحل بندرعباس بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر، به‌منظور ارزیابی خواص زیستی، از یک گرادیان غلظتی با روش‌های سنجش قدرت احیاکنندگی آهن، ظرفیت ضداکسیدانی کل، تعیین ترکیبات فنلی و نیز سنجش سمیت سلولی این عصاره‌ها بر مدل ارگانیزمی، میگوی آب شور آرتمیا سالینا استفاده شد، تحلیل داده‌ها به‌وسیله آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح احتمال ۵% توسط نرم‌افزار آماری ۲۱ SPSS و رسم نمودار با نرم‌افزارExcel ۲۰۱۳ انجام شد.
یافته‌ها: افزایش قدرت احیاکنندگی عصاره‌ها از روندی وابسته به افزایش غلظت عصاره ماکروجلبکی تبعیت کرد. عصاره متانولی گونه اولوا اینتستینالیس و اتیل‌استاتی و متانولی گونه اولوا لینزا و گونه اولوا کلاتراتا دارای بیشترین فعالیت احیاکنندگی آهن و ظرفیت ضداکسیدانی کل، که در مقایسه با آسکوربیک‌اسید (استاندارد)، فعالیت بالاتری داشتند، بین غلظت‌های مختلف عصاره‌ها نیز اختلاف معنی‌دار بود (۰/۰۵p≤). بیشترین محتوای ترکیبات فنلی در عصاره‌های متانولی ماکروجلبک‌های گونه اولوا کلاتراتا و اولوا لینزا مشاهده شد. عصاره اِن‌هگزانی گونه اولوا لینزا بیشترین تاثیر را بر ناپلیوس میگوی آب شور نشان داد.
نتیجه‌گیری: سه گونه ماکروجلبک سبز شامل اولوا اینتستینالیس، اولوا کلاتراتا و اولوا لینزا خواص ضداکسیدانی و سمیت سلولی دارند، ماکروجلبک گونه اولوا لینزا به‌دلیل دارابودن مقادیر زیادی فنل و قدرت آنتی‌اکسیدانی بالا، می‌تواند به‌عنوان گونه‌ای با ارجحیت خواص زیستی معرفی شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

اصلاح زیست‌تخریب‌پذیری الیاف مصنوعی ‌پلی‌آمید 6 با آمیختن در جای پرک ظروف ‌پلاستیکی پلی‌لاکتیک‌اسید حین فرآیند ‌ذوب‌ریسی

صفحه 69-78

هستی بی شال؛ محمدعلی توانایی؛ ابوالفضل محمودی‌گِوَری

چکیده اهداف: نایلون یا پلی‌آمید یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین پلیمرهای مورد استفاده در صنایع پلاستیک و الیاف جهان به حساب می‌آید. به همین دلیل در استفاده از آن، کمتر به خواص زیست‌تخریب‌پذیری بسیار ضعیف آن توجه می‌شود. بنابراین پژوهش حاضر با هدف اصلاح زیست‌تخریب‌پذیری الیاف مصنوعی پلی‌آمید ۶ با آمیختن در جای پرک ظروف پلاستیکی پلی‌لاکتیک‌اسید حین فرآیند ذوب‌ریسی انجام شد.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، چیپس پلی‌آمید ۶ مورد استفاده در صنایع نساجی و پرک‌‌های پلی‌لاکتیک‌اسید از ظروف یک‌بارمصرف استفاده شد. برای بررسی زیستتخریبپذیری نمونه‌ها، تغییرات وزن نمونه، خواص مکانیکی بعد از تخریب در خاک و تصاویر میکروسکوپ الکترونی استفاده شد. داده‌ها با آزمون تحلیل واریانس یک‌راهه تحلیل شدند.
یافته‌ها: آزمون‌های مکانیکی انجام‌گرفته روی الیاف نوریس نشان‌دهنده تولید موفقیت‌آمیز الیاف آمیخته با درصد ترکیب‌های ۵، ۱۰، ۲۰، ۳۰ و ۴۰% جزء r-PLA بود و نمونه الیاف حاوی ۵۰% وزنی از پلی‌لاکتیک‌اسید از خواص مکانیکی قابل قبولی برخوردار نبود. تغییرات الیاف آمیخته PA۶/r-PLA با افزایش جزء پراکنده r-PLA در بستر PA۶ کاملاً معنی‌دار بودند.
نتیجه‌گیری: نمونه آمیخته پلی‌آمید ۶ و پرک پلی‌لاکتیک‌اسید بازیافتی، با ترکیب درصدهای حاوی ۵ تا ۴۰% از جزء پراکنده پرک پلی‌لاکتیک‌اسید بازیافتی به‌خوبی از قابلیت ذوب‌ریسی برخوردارند. با افزایش درصد وزن پرک پلی‌لاکتیک‌اسید بازیافتی در الیاف آمیخته تولیدشده، خواص مکانیکی در نمونه‌های ۵ و ۱۰% وزنی، بهبود و در درصدهای بالاتر کاهش نشان می‌دهند. افزایش میزان تخریب زیستی الیاف اصلاح‌شده پلی آمید ۶ با اضافه‌شدن میزان پرک پلی‌لاکتیک‌اسید بازیافتی، به‌وضوح تایید می‌شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تولید هورمون رشد انسانی نوترکیب و ‌چالش‌های پیش رو

صفحه 79-92

روح الله قاسمی؛ هادی هاشم زاده؛ حمیده رضوی؛ باقر یخچالی

چکیده مقدمه: هورمون رشد، یک رشته پلی‌پپتید غیرگلیکوزیله ترشحی از سلول‌های غدد هیپوفیز همه مهره‌داران است که تنوع وسیعی از فعالیت‌های زیستی را دارا بوده و با توجه به اهمیت این هورمون و کاربردهای درمانی مهم و متنوع آن در پزشکی، تولید نوترکیب آن می‌تواند از درجه اهمیت بالایی برخوردار باشد. در دهه‌های اخیر، مهندسی پروتئین و مهندسی ژنتیک سبب شده است که میزان بالایی از سطح بیان و تولید این پروتئین در میزبان‌های مختلفی از جمله باکتری اشریشیاکلی حاصل شود و با تکنیک‌های جدید، خالص‌سازی و سنجش هورمون تولیدی به‌آسانی انجام گیرد. بنابراین هدف پژوهش مروری حاضر، بررسی تولید هورمون رشد انسانی نوترکیب (rhGH) و چالش‌های پیش رو انجام گرفت.
نتیجه‌گیری: از جمله مشکلاتی که در مسیر بیان و تخلیص هورمون رشد انسانی می‌توان به تولید اجسام توده‌ای در بیان پروتئین‌های نوترکیب در سیتوپلاسم سلول‌ها، آلودگی‌های ناشی از پروتئین‌های میزبان، ریکاوری پایین پروتئین از این توده‌ها، ترشح کم پروتئین‌ها به فضای پری‌پلاسمی، هزینه بالای تولید مخصوصاً در مرحله تخلیص و غیره اشاره کرد. به‌علت عدم نیاز به گلیکوزیله‌شدن این هورمون و نیز راندمان بالا و سادگی کار، سیستم‌های باکتریایی مخصوصاً اشریشیاکلی اقتصادی‌ترین و موثرترین سیستم‌ها در بیان پروتیئن‌های هترولوگ هستند و می‌توان عنوان کرد که باکتری اشریشیاکلی کارآمدترین میزبان برای تولید هورمون رشد انسانی نوترکیب است. مرحله خالص‌سازی هورمون معمولاً پرهزینه‌ترین مراحل تولید محسوب می‌شود. از این رو یک طراحی مطلوب به‌منظور داشتن بالاترین میزان ریکاوری پروتئین هدف همراه با حذف همه آلودگی‌ها از محصول نهایی و کاهش مراحل تخلیص مورد نیاز است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تجزیه ارتباطی صفات مورفولوژیک در توده‌های ایرانی ریحان با استفاده از نشانگر ISSR

صفحه 93-102

زﻫﺮا آﻗﺎﻋﻠﯽ؛ رضا درویش زاده؛ محمد آقایی

چکیده اهداف: ﻫﺪف ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺣﺎﺿﺮ ﻧﻘﺸﻪ یاﺑﯽ ارﺗﺒﺎﻃﯽ ﺻﻔﺎت ﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژیک در ﺗﻮده ﻫﺎی ایرانی ریحان ( اوﺳﯿﻤﻮم ﺑﺎﺳﯿﻠﯿﮑﻮم) ﺑﻪ وﺳﯿﻠﻪ ﻧﺸﺎﻧﮕﺮﻫﺎی ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ ﺑﯿﻦ ریز ﻣﺎﻫﻮاره ای (ISSR) ﺑﻮد.
ﻣﻮاد و روش ﻫﺎ: در ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺣﺎﺿﺮ از ۵۰ ﺗﻮده ﺑﻮﻣﯽ ریحان از ﻣﻨﺎﻃﻖ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺟﻐﺮاﻓﯿﺎیی ایران اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ و آزﻣﺎیش در ﻗﺎﻟﺐ ﻃﺮح ﮐﺎﻣﻼ ً ﺗﺼﺎدﻓﯽ ﺑﻮد. اﺳﺘﺨﺮاج DNA و PCR ﺑﺎ ۱۲ آﻏﺎزﮔﺮ ISSR ﺑﺮای ﺗﻮده ﻫﺎی ریحان اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. اﺟﺰای واریاﻧﺲ، وراﺛﺖ ﭘﺬیری ﻋﻤﻮﻣﯽ، ﺿﺮایب ﺗﻐﯿﯿﺮات ژﻧﺘﯿﮑﯽ و ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ، ﺑﺎ ﻓﺮﻣﻮل ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪﻧﺪ. روش ﺑﯿﺰی، ﻣﺪل ﺧﻄﯽ ﻣﺨﻠﻮط و ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎی ۱۷ Minitab، ۵ Tassel ۳ ،Structure ۲.۳.۳ ،DARwin و SPSS ۲۰ ﺑﻪ ﮐﺎر رﻓﺘﻨﺪ.
یاﻓﺘﻪ ﻫﺎ: ﺑﯿﻦ اﮐﺜﺮیﺖ ﺻﻔﺎت ﺗﻮده ﻫﺎی ریحان ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ ﻣﺜﺒﺖ وﺟﻮد داﺷﺖ. ﺑﺎﻻﺗﺮین ﺿﺮیب ﺗﻐﯿﯿﺮات ژﻧﺘﯿﮑﯽ در ﻗﻄﺮ ﺳﺎﻗﻪ و ﻃﻮل ﻣﯿﺎﻧﮕﺮه و ﭘﺎیین ﺗرین در ﺗﻌﺪاد ﮔﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪ. وراﺛﺖ ﭘذیری ﺑﯿﻦ ۳/۶۳% ﺗﺎ ۹۴/۲۴% ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﻮد. ۱۴ ﻣﮑﺎن ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ ﺑﺎ ۷ ﺻﻔﺖ ﺷﻨﺎﺳﺎیی ﺷﺪ. داﻣﻨﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ ﺗﻮﺟﯿﻪ ﺷﺪه ﺑﯿﻦ ۳ اﻟﯽ ۲۹% ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﻮد. ﺑﯿﺸﺘﺮین ﺗﻌﺪاد ﻣﮑﺎن ﺑﺮای ﺻﻔﺎت ﻗﻄﺮ ﺳﺎﻗﻪ و ﮐﻤﺘﺮین ﺑﺮای ﺗﻌﺪاد ﺷﺎﺧﻪ ﺟﺎﻧﺒﯽ ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪ. ﺷﺶ ﻣﮑﺎن ﺑﻪ ﻃﻮر اﺧﺘﺼﺎﺻﯽ ﻓﻘﻂ ﺑﺎ یک ﺻﻔﺖ ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ و ﺳﺎیر ﻣﮑﺎن ﻫﺎ ﺑﯿﻦ ﺻﻔﺎت ﻣﺸﺘﺮک ﺑﻮدﻧﺪ. ﻣﯿﺰان ﺗﻨﻮع ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ ﺑﯿﻦ ۱۷-۲۹% ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﻮد.
ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮔﯿﺮی: ﺻﻔﺎت در ﺗﻮده ﻫﺎی ریحان ﺗﻨﻮع ﮔﺴﺘﺮده ای دارﻧﺪ و ﺑﯿﻦ اﮐﺜﺮیت آﻧﻬﺎ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ ﻣﺜﺒﺖ وﺟﻮد دارد. وراﺛﺖ ﭘﺬیری ﺻﻔﺎت ﺑﯿﻦ ۳/۶۳% ﺗﺎ ۹۴/۲۴% و داﻣﻨﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ ﺗﻮﺟﯿﻪ ﺷﺪه ﺑﯿﻦ ۳ اﻟﯽ ۲۹% ﻣﺘﻐﯿﺮ اﺳﺖ. ﺑﯿﺸﺘﺮین ﺗﻌﺪاد ﺑﺮای ﺻﻔﺎت ﻗﻄﺮ ﺳﺎﻗﻪ و ﮐﻤﺘﺮین ﺑﺮای ﺗﻌﺪاد ﺷﺎﺧﻪ ﺟﺎﻧﺒﯽ اﺳﺖ. ﺷﺶ ﻣﮑﺎن ﻓﻘﻂ ﺑﺎ یک ﺻﻔﺖ ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ و ﺳﺎیر ﻣﮑﺎن ﻫﺎ ﺑﯿﻦ ﺻﻔﺎت ﻣﺸﺘﺮک ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺗﻨﻮع ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ ﺑﯿﻦ ۱۷-۲۹% ﻣﺘﻐﯿﺮ اﺳﺖ.

بیوتکنولوژی کشاورزی

القای آپوپتوز در سلول‌های گلیوما به‌وسیله مهار ژن HIF-1α

صفحه 103-110

سهامه محبی؛ مهرداد بهمنش؛ مریم نیکخواه؛ طاهره توحیدی‌مقدم

چکیده اهداف: فاکتور رونویسی HIF-۱، یک عامل تعیین‌کننده کلیدی در تنظیم ژن وابسته به اکسیژن است که نقش آن برای بقا و پیشرفت تومورهای سرطانی به اثبات رسیده است. بررسی تاثیر سرکوب HIF-۱α برای بررسی فرآیندهای وابسته HIF-۱ و تداخل با حوادث پاتوفیزیولوژیک ناشی از هیپوکسی اهمیت دارد. هدف پژوهش حاضر القای آپوپتوز در سلول‌های گلیوما به‌وسیله مهار ژن HIF-۱α بود.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش تجربی، siRNA اختصاصی علیه ژن HIF۱α از سرورهای OligoWalk وMit (siRNA.wi.mit.edu) و بخش طراحی آنلاین شرکت‌های Invivogene و Qiagene طراحی شد و کارآیی خاموش‌سازی آن در رده سلولی گلیومای U۸۷ به‌وسیله تکنیک ریل‌تایم پی‌سی‌آر به‌صورت کمَی مورد بررسی قرار گرفت. برای پی‌بردن به تاثیر کاهش بیان در روند چرخه سلولی و آپوپتوز، رنگ‌آمیزی با PI و انکسین- PI انجام و با تکنیک فلوسایتومتری، تعداد سلول‌ها در هر فاز و میزان مرگ‌ومیر سلولی با کنترل مقایسه شد.
یافته‌ها: siRNA اختصاصی طراحی‌شده برای ژن HIF۱α قادر به کاهش بیان ژن به میزان ۴۰%
بود. تیمار سلول‌های U۸۷ پس از ۲۴ ساعت سبب افزایش ۶% سلول‌ها و پس از ۴۸ ساعت، سبب ۱۲% افزایش سلول‌ها در مرحله sub G۱ شد. در تایید تغییرات چرخه سلولی، تیمار ۴۸ساعته، سبب القای آپوپتوز در ۵۸% سلول‌ها شد که با توجه به میزان ۱/۵درصدی آپوپتوز در سلول‌های کنترل، این مقدار مرگ سلولی بسیار چشمگیر بود و توانایی siRNA طراحی‌شده را در القای آپوپتوز نشان داد. نتیجه‌گیری: القای آپوپتوز با siRNA اختصاصی طراحی‌شده علیه ژن HIF۱α بر کاهش بیان ژن HIF-۱α، روند رشد سلول‌ها و افزایش آپوپتوز تاثیر قابل ملاحظه‌ای دارد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

شناسایی مخمر نمک‌دوست نسبی جنس ساروکلادیوم به‌عنوان جاذب زیستی رنگ‌های آزو از پساب‌های حاوی رنگ‌های سنتزی

صفحه 111-116

هدی نوری؛ عالیه کامیابی؛ حمید مقیمی

چکیده اهداف: هدف پژوهش حاضر جداسازی مخمر‌هایی با توانایی بالای رنگ‌بری به‌منظور استفاده به‌عنوان جاذب زیستی در حذف رنگ‌های آزو بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر به‌منظور جداسازی مخمرهای جاذب رنگ در محیط نمکی از روش غنی‌سازی استفاده شد. میزان جذب رنگ با مقایسه زیست‌توده ‌تر و خشک صورت پذیرفت. میزان رنگ‌بری در غلظت‌های مختلف رنگ و نمک مورد ارزیابی قرار گرفت. با روش مولکولی سویه برتر شناسایی و توانایی آن در جذب رنگ‌های مختلف و همچنین رنگ‌های مونو، دی و تری‌آزو بررسی شد. آزمون‌های آماری شامل آنالیز واریانس یک‌طرفه، توکی و نرم‌افزار SPSS ۱۹ استفاده شدند.
یافته‌ها: از بین ۱۷ جدایه مخمری، جدایه ADH۱۷ به‌عنوان توانمندترین جدایه انتخاب شد، این جدایه ۱۰۰% با جنس ساروکلادیوم (Sarocladium sp.) مشابهت داشت. جذب رنگ زیست‌توده خشک چهار برابر زیست‌توده تر بود. میزان رنگ باقیمانده با افزایش غلظت رنگ افزایش یافت، ولی غلظت‌های مختلف سدیم‌کلرید تاثیر قابل توجهی در جذب رنگ نداشت. این سویه رنگ‌های مونو، دی و تری‌آزو و همچنین رنگ‌های اسیدی، بازی و راکتیو را جذب کرد. بیشترین جذب با میزان ۴۳/۹۷% مربوط به راکتیو رد و کمترین جذب با میزان ۸۷/۹۶% به راکتیو یلو مربوط بود.
نتیجه‌گیری: جدایه ADH۱۷ توانمندترین جدایه است و به میزان ۱۰۰% با جنس ساروکلادیوم مشابهت دارد. این سویه رنگ‌های مونو، دی و تری‌آزو و همچنین رنگ‌های اسیدی، بازی و راکتیو را جذب می‌کند. جنس ساروکلادیوم دارای توانایی بالایی در جذب ترکیب رنگ‌های آزوی مختلف است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

امکان‌سنجی دمای بهینه رشد ریزجلبک نانوکلروپسیس‌اوکولاتا با استفاده از سامانه پردازش تصویر

صفحه 117-122

علیرضا زاهدی؛ مهدی رشوند

چکیده اهداف: از بیودیزل به‌عنوان یک سوخت پاک یاد می‌شود، زیرا عاری از هر نوع ترکیب آروماتیک است. در سال‌های اخیر به‌منظور پایین‌آوردن هزینه تولید بایودیزل، مطالعات زیادی در زمینه استخراج سوخت زیستی از ریزجلبک‌ها در سراسر جهان انجام گرفته است. بنابراین پژوهش حاضر، با هدف امکان‌سنجی دمای بهینه رشد ریزجلبک نانوکلروپسیس‌اوکولاتا با استفاده از سامانه پردازش تصویر انجام شد.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، مقادیر اندکی از ریزجلبک نانوکلروپسیس‌اوکولاتاکه حاوی تعداد ۱۰۰هزار سلول در هر میلی لیتر بود، در هر سه سطح دمای ۱۵، ۲۰ و Cº۲۵ کشت شد. برای ارزیابی میزان رشد، در فواصل زمانی ۲۴ ساعت از ریزجلبک‌های فعال از ظروف کشت، نمونه‌برداری و به کمک سامانه‌های مبتنی بر فناوری بینایی ماشین، میزان رشد آنها بررسی شد. داده‌ها با نرم‌افزار Matlab ۲۰۱۲ و Weka ۳ از طریق آزمون تحلیل واریانس چندمتغیره، الگوریتم رگرسیون خطی، پرسپترون چندلایه، پردازش گوسین و رگرسیون خطی ساده تحلیل شدند.
یافته‌ها: حداکثر تراکم سلول‌های ریزجلبک نانوکلروپسیس‌اوکولاتا در روز هشتم پرورش به‌ترتیب ۱۰۵×۰/۳۸±۱۰۴×۲۸۶/۲۳ سلول در هر میلی‌لیتر در تیمار ºC۲۵ و حداقل تراکم در تیمار دمای ºC۱۵ با تراکم ۱۰۵×۴۸/۰±۱۰۴×۵۸/۱۶۸ سلول در هر میلی‌لیتر بود. نرخ رشد ویژه در تیمار دمای ºC۲۵ نسبت به تیمارهای دمای ۱۵ و ºC۲۰ افزایش معنی‌داری داشت. به‌ترتیب الگوریتم‌های رگرسیون خطی (۰/۸۴=r۲)، پرسپترون چندلایه (۰/۸۸=r۲) و پردازش گوسین (۰/۷۸=r۲) نتایج خوبی را نشان دادند، اما رگرسیون خطی ساده حاکی از عدم موفقیت الگوریتم مذکور بود (۰/۴۵=r۲).
نتیجه‌گیری: تکنیک پردازش تصویر، تخمین موفقیت‌آمیزی از روند رشد ریزجلبک نانوکلروپسیس‌اوکولاتا در سطوح دمایی متفاوت ارایه می‌دهد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

اثر اوره، گوانیدین هیدروکلراید و حلال‌های آلی بر فعالیت سینتیکی آنزیم پروتئینازK-

صفحه 123-129

بهزاد شارقی؛ الهام یداللهی؛ عظیمه ربیعی

چکیده اهداف: پروتئیناز K یک اندوپپتیداز خارج سلولی است که توسط قارچ تریتیراچیوم آلبوم لیمبر (Tritirachum album Limber) ترشح می‌شود و متعلق به رده سرین‌اندوپپتیدازها است. این آنزیم در مطالعات مربوط به پروتئین‌ها کاربرد دارد. هدف مطالعه حاضر بررسی اثر اوره، گوانیدین‌هیدروکلراید و سه حلال آلی متانول، اتانول و ایزوپروپانول بر فعالیت سینتیکی آنزیم پروتئیناز K بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر مطالعات سینتیکی با دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Vis، در دمای °C۴۰، pH برابر ۷/۴ و غلظت‌های مختلف سوبسترا، اوره و گوانیدین‌هیدروکلراید انجام شد.
یافته‌ها: اوره در غلظت‌های یک و ۲‌مولار موجب کاهش Vmax و Km آنزیم شد، ولی در غلظت‌های بالاتر مانند ۳ و ۴مولار فعالیت آنزیم را افزایش داد. گوانیدین‌هیدروکلراید بر فعالیت آنزیم اثر مهارکنندگی داشت، به‌طوری که در غلظت‌های یک، ۲ و ۳‌مولار موجب کاهش در Vmax و Kmشد و به‌عنوان مهارکننده نارقابتی برای آنزیم عمل کرد. حلال‌های آلی متانول، اتانول و ایزوپروپانول در غلظت‌های پایین اثر فعال‌کنندگی و در غلظت‌های بالا اثر مهاری بر فعالیت سینتیکی آنزیم پروتئیناز K داشتند.
نتیجه‌گیری: اوره در غلظت‌های پایین اثر مهاری و از غلظت ۲مولار به بالا اثر فعال‌کنندگی بر فعالیت آنزیم دارد، ولی گوانیدین‌هیدروکلراید در تمامی غلظت‌ها اثر مهاری نشان می‌دهد و می‌توان از آن به‌عنوان یک مهارکننده آنزیم نام برد. اثر حلال‌های آلی متانول، اتانول و ایزوپروپانول روی فعالیت آنزیم پروتئیناز K به درصد حجمی- حجمی آنها بستگی دارد؛ آنها در درصد‌های پایین باعث فعال‌شدن آنزیم می‌شوند، ولی در درصدهای بالا اثر مهاری دارند، به‌طوری که متانول زیر ۳۰%، اتانول و ایزوپروپانول کمتر از ۵۰% آنزیم را فعال می‌کنند.

بیوتکنولوژی کشاورزی

فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان سوپراکسیددیسموتاز حرّای خلیج فارس و دریای عمان در برابر یون‌های فلزی

صفحه 131-136

فرخزاد زینلی؛ احمد همایی

چکیده اهداف: درختان مانگرو در معرض طیف وسیعی از تنش‌های غیرزنده قرار دارند که بر رشد و سایر فرآیندهای فیزیولوژیک آنها اثر می‌گذارد. یکی از مهم‌ترین روش‌های دفاع آنتی‌اکسیدانی- آنزیمی در برابر تنش‌های ناشی از گونه‌های اکسیژن فعال، آنزیم سوپراکسیددیسموتاز )SOD( است. هدف این پژوهش ارزیابی فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان سوپراکسیددیسموتاز حرّای (AmSOD) خلیج فارس و دریای عمان در برابر یون‌های فلزی بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر که روی برگ گونه درختی حرّا اجرا شد، نمونه‌برداری از دو رویشگاه بندر خمیر در خلیج فارس و سیریک در دریای عمان صورت گرفت و تیمارها در سه تکرار انجام شد. برای تعیین نوع SOD از آزمون حساسیت H۲O۲ و KCN استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها با نرم‌افزار SPSS ۱۹ از طریق آزمون تحلیل واریانس چندمتغیره و آزمون چنددامنه‌ای دانکن برای مقایسه میانگین‌ها صورت گرفت.
یافته‌ها: نوع آنزیم SOD، مس/روی- سوپراکسیددیسموتاز (Cu/Zn-SOD) تشخیص داده شد. بین تیمارهای مختلف فلزات بین دو منطقه اختلاف معنی‌داری وجود نداشت و برهم‌کنش بین فاکتور فلزات و غلظت و نوع منطقه مشاهده نشد. اثر مهاری شدیدی در حضور محلول کلریدجیوه و اثر مهاری ضعیفی در حضور محلول سولفات‌روی، سولفات‌آهن و کلریدمنیزیوم مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: یون‌های مس، منگنز و کبالت به‌طور قابل توجهی فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز را افزایش می‌دهند، در حالی که یون‌های تک‌ظرفیتی مانند سدیم و پتاسیم تاثیر ناچیزی بر افزایش فعالیت SOD دارند و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی برگ گونه درختی حرّای منطقه خمیر در خلیج فارس و سیریک در دریای عمان تفاوتی ندارند.

بیوتکنولوژی کشاورزی

بررسی تنوع پروکاریوت‌های اکوسیستم شور به روش غیرقابل کشت

صفحه 137-144

فرشته جوکار کاشی؛ پرویز اولیا؛ محمدعلی آموزگار

چکیده اهداف: میکروارگانیزم‌ها علاوه بر محیط‌های معمولی در محیط‌های افراطی هم حضور دارند. دریاچه‌های نمک با شوری در حد اشباع در سراسر جهان پراکنده‌ هستند. یکی از این محیط‌های پرشور دریاچه ارومیه است. هدف مطالعه حاضر بررسی تنوع پروکاریوت‌های اکوسیستم شور دریاچه ارومیه به روش غیرقابل کشت بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر از مناطق مختلف دریاچه ارومیه نمونه‌برداری شد و ماده ژنومی استخراج‌شده از نمونه آب شاخص به‌عنوان الگو برای تکثیر قطعه ۱۶S rDNA و قطعه‌ای از ژن bop از طریق واکنش زنجیره‌ای پلیمراز مورد استفاده قرار گرفت. با روش کلونینگ هر یک از قطعات تکثیرشده که مربوط به یک سویه منفرد بودند توسط کیت T/A وکتور تکثیر یافتند. برای بررسی بیشتر تنوع زیستی هالوآرکی‌ها به‌موزات بررسی ۱۶S rDNA، تنوع زیستی ژن bop نیز مطالعه شد.
یافته‌ها: با روش کلونینگ و توالی‌یابی شش جنس باکتری شامل آکاریوکلوریس، ادهیری‌باکتر، براکی‌باکتریوم، گلوئوکپسوپسیز، سیزری‌باکتر و باسیلوس شناسایی شدند. کتابخانه ژنی آرکی‌ها متعلق به پنج جنس شامل هالونوتیوس، هالولامینا، هالوکوادراتوم، هالومیکروآرکولا و هالورهابدوس بودند. کتابخانه کلون‌های باکتریایی نیز در چهار راسته باکتریوئیدز، سیانوباکتر، اکتینوباکتر و فرمیتیکوس قرار داشتند. ‌کلون‌های کتابخانه قطعه‌ای از ژن bop (به عنوان یک مارکر مولکولی) متعلق به چهار جنس شامل هالوروبروم، نتری‌آلبا، هالوکوادراتوم و نترینما بودند. فیلوژنی bop با فیلوژنی ۱۶S rDNA رابطه تنگاتنگی نشان داد.
نتیجه‌گیری: با روش کلونینگ و توالی‌یابی شش جنس باکتری شامل آکاریوکلوریس، ادهیری‌باکتر، براکی‌باکتریوم، گلوئوکپسوپسیز، سیزری‌باکتر و باسیلوس شناسایی شدند. فیلوژنی bop با فیلوژنی ۱۶S rDNA رابطه تنگاتنگی دارد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

کلون‌کردن DNA و بیان پروتئین آلفا- سینوکلئین در باکتری اشریشیاکلی

صفحه 145-152

سارا شیخی؛ مهریار امینی‌نسب؛ بابک صفاری؛ سپیده عبدی

چکیده اهداف: شناخت ساختار و عملکرد پروتئین آلفا- سینوکلئین می‌تواند زمینه‌ساز توسعه روش‌های درمانی مناسب علیه بیماری پارکینسون باشد. هدف پژوهش حاضر، کلون‌کردن DNA و بیان پروتئین آلفا- سینوکلئین در باکتری اشریشیاکلی بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، توالی کدکننده آلفا- سینوکلئین موجود در پلازمید نوترکیب pRK۱۷۲، به کمک روش PCR و با استفاده از پرایمرهای مناسب تکثیر شد. DNA سنتزشده توسط آنزیم‌های محدودگر SalI وHindIII بریده و در حامل‌ pET۲۸a کلون و پلازمید نوترکیب به روش کلسیم کلراید به سویه بیانی باکتری اشریشیاکلی (BL۲۱) منتقل شد. بیان آلفا-سینوکلئین توسط محلول IPTG القا و بیان پروتئین نوترکیب با روش الکتروفورز SDS-PAGE ارزیابی شد. ردیف‌سازی توالی‌ها به کمک الگوریتم ClustalW با برنامه BioEdit ۵.۰.۹ صورت پذیرفت.
یافته‌ها: در محصولات واکنش‌های برش آنزیمی DNA و پلازمید pET۲۸a با آنزیم‌های محدودگر، اندازه قطعات، نشان‌دهنده صحت واکنش‌های آنزیمی بود. DNA تکثیرشده و پلازمید pET۲۸a مورد استفاده به‌ترتیب با طول‌های ۴۰۷ و ۵۳۶۹ نوکلئوتید بودند. ترجمه حاصل از توالی قطعه کلون‌شده، تشابه ۱۰۰% با پروتئین آلفا- سینوکلئین انسانی را نشان داد. در بیان پروتئین نوترکیب در قیاس با نمونه‌های شاهد منفی، افزودن IPTG موجب افزایش بیان پروتئین آلفا- سینوکلئین در تمامی نمونه‌ها به‌ویژه ۲ ساعت پس از القا شد. بیشتر آلفا- سینوکلئین بیان‌شده از پلازمید pET۲۸a-alpha-Synuclein به‌صورت اجسام گنجانده در باکتری تجمع یافتند.
نتیجه‌گیری: پروتئین آلفا- سینوکلئین در پلازمید pET۲۸a کلون و تشکیل اجسام گنجانده توسط آلفا- سینوکلئین به‌هنگام بیان از سامانه pET۲۸a-alpha-Synuclein تایید می‌شود و راه را بر تولید این پروتئین در مقیاس بالا هموار می‌سازد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

ارزیابی آینده مسیرهای نوآوری زیست‌فناوری براساس همگرایی آن با سایر فناوری‌ها

صفحه 153-164

عباسعلی احمدیان؛ سیدسپهر قاضی‌نوری؛ فاطمه ثقفی؛ سیدسروش قاضی‌نوری؛ مهدی محمدی

چکیده اهداف: علوم و فناوری‌های نوظهور و جدید، پتانسیل عظیمی در حوزه نوآوری دارند. بنابراین باید در برابر عدم قطعیت‌های بزرگی که به‌وسیله مجهولات ایجاد می‌شوند، حفاظت شوند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی آینده مسیرهای نوآوری زیست‌فناوری براساس همگرایی آن با سایر فناوری‌ها بود.
اطلاعات و روش‌ها: در این پژوهش مروری سیستماتیک با ارزیابی آینده‌نگرانه مسیرهای نوآوری زیست‌فناوری، راهبردهای آینده این فناوری در سطح ملی تعیین شد. تمام کاربردهای بالقوه نشان‌دهنده مسیرهای نوآوری آینده این فناوری، در ترکیب و همگرایی با فناوری‌های نانو، اطلاعات و علوم و فناوری‌های شناختی مشخص شد. میزان شدت و ضعف اثرات و موانع در تمام بخش‌های فناوری زیستی در سه دوره زمانی کوتاه‌مدت، میان‌مدت و بلندمدت و نمودار اثرات- موانع فناوری‌های زیستی به‌صورت دوتایی ترکیبی و برای خود زیست‌فناوری، تعیین و در قالب راهبردهای چشم‌پوشی، سرمایه‌گذاری، بهره‌برداری و فرصت‌طلبی پیشنهاد شد.
یافته‌ها: در حوزه زیست‌فناوری- فناوری اطلاعات در میان‌مدت بیشترین تاثیر به‌ترتیب روی شاخص‌های بهبود کیفیت مطلوب زندگی انسانی، بهبود پیامدهای مثبت اجتماعی و افزایش رتبه نوآوری و در حوزه زیست‌فناوری- فناوری نانو و زیست‌فناوری- علوم شناختی روی شاخص‌های بهبود کیفیت مطلوب زندگی انسانی، افزایش قدرت امنیتی و دفاعی و بهبود پیامدهای مثبت اجتماعی بود.
نتیجه‌گیری: بیشترین تعداد کاربرد شامل بازه زمانی میان‌مدت است. راهبرد "بهره‌برداری" به‌ترتیب باید در حوزه‌های زیست‌فناوری- علوم شناختی و زیست‌فناوری- فناوری نانو استفاده شود. از راهبرد "سرمایه‌گذاری" باید بیشترین استفاده در حوزه‌های زیستی مشترک با فناوری اطلاعات صورت پذیرد. در حوزه‌های مشترک زیست‌فناوری با فناوری نانو و علوم شناختی نیز بیشترین استفاده از راهبرد "فرصت‌طلبی" است.