زیست فناوری

چکیده اهداف: IP۳ یک مولکول کلیدی تنظیم‌کننده در مسیر انتقال پیام است و با اتصال به گیرنده‌های درون‌سلولی IP۳R روی سطح ذخایر کلسیم داخل‌سلولی باعث آزادسازی کلسیم به درون سیتوپلاسم می‌شود. هدف این پژوهش، بیان، تخلیص و تعیین خصوصیات دومین متصل‌شونده به IP۳ )IP۳BD:۱-۶۰۴ aa( نوع ۲ انسانی بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، پلاسمید pET-۲۸a حامل ژن IP۳BD با روش شیمیایی به داخل باکتری‌های بیانی E.coli سویه BL۲۱) DE۳( منتقل شد. برای بهینه‌سازی بیان در سیستم باکتریایی، بیان در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت و دماهای بیان مختلف از جمله ۱۶، ۱۸، ۲۰ و C۲۴º، زمان‌های مختلف بعد از القا، نوع القاکننده و غلظت‌های مختلف آن بررسی شد. باکتری‌های القاشده براساس شوک حرارتی از طریق کروماتوگرافی تمایلی ستون نیکل- سفارز تخلیص و میزان خلوص پروتئین از طریق SDS-PAGE بررسی شد. نشر فلورسانس دومین متصل‌شونده به IP۳ در حضور و عدم حضور لیگاند IP۳ در طول موج ۲۹۵نانومتر اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: پروتئین در محیط‌های LB و TB و ۲xYT بیان قابل توجهی نداشت و در زمان‌های مختلف تغییری در آن مشاهده نشد. بیان پروتئین باکتری در دمای C۲۰º براساس شوک حرارتی C۴۲º نسبت به تمام حالات بیشتر بود. تخلیص باکتری‌های القاشده براساس شوک حرارتی به‌سختی تکرار می‌شد و نمونه‌های خالص‌شده نیز غلظت بالایی نداشتند. نشر فلورسانس پروتئین در حضور لیگاند IP۳ کاهش یافت.
نتیجه‌گیری: بیان باکتریایی دومین متصل‌شونده به IP۳ از گیرنده نوع ۲ گونه انسانی ضعیف است، ولی با القای شوک C۴۲º بیان پروتئین تا حدود نسبتاً زیادی افزایش می‌یابد.

چکیده اهداف: کروم دارای آثار مخرب زیست‌محیطی است و تاکنون روش‌های شیمیایی مختلفی برای حذف کروم مورد بررسی قرار گرفته است، اما هزینه نسبتاً بالا و مشکلات زیست‌محیطی باعث شده است تا از روش‌های نوین برای حذف کروم استفاده شود. هدف این پژوهش بررسی و بهینه‌سازی فرآیند جذب سطحی کروم از محلول آبی با استفاده از نانوذرات پالادیوم بیوسنتزشده توسط میکروجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس (Spirulina platensis) بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر، نانوذرات پالادیوم با استفاده از عصاره اسپیرولینا پلاتنسیس، سنتز و به روش طیف‌سنجی مادون قرمز، XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفتند. در فرآیند جذب سطحی کروم عامل‌های pH، زمان تماس، غلظت اولیه کروم و مقدار جاذب بهینه‌سازی شد. همچنین ایزوترم‌های جذب کروم روی نانوذرات پالادیوم براساس آزمون مدل‌های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ تعیین شدند.
یافته‌ها: عصاره جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس توانایی سنتز نانوذرات پالادیوم را داشت. مقادیر بهینه حذف کروم در pH معادل ۲، غلظت کروم ۰/۱میلی‌گرم در لیتر، زمان تماس ۲۰دقیقه و غلظت جاذب ۰/۵گرم در لیتر بود. کارآیی حذف با افزایش مقدار ماده جاذب افزایش یافت، به‌طوری که وقتی مقدار ماده از ۰/۰۱گرم به ۰/۵گرم افزایش پیدا کرد، درصد حذف از ۶۸/۹% به ۹۸/۱% تغییر کرد. R_L برای نانوذرات پالادیوم در محدوده ۰/۹۵-۰/۱۷ بود که نشان داد، مدل لانگمویر برای جاذب کارآیی مناسبی داشت.
نتیجه‌گیری: نانوذرات پالادیوم بیوسنتزشده توسط میکروجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس کارآیی بالایی برای ازبین‌بردن کروم در محلول‌های آبی دارد.

چکیده اهداف: در سال‌های اخیر باکتری‌های مگنتوتاکتیک و نانوذرات مغناطیسی آنها (مگنتوزوم‌ها) به‌دلیل داشتن خاصیت مغناطیسی بدیع و منحصربه‌فردشان در زمینه‌های مختلف علوم از جمله پزشکی، بیوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی مورد توجه قرار گرفته‌اند. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر دما و ماده احیاکننده بر نشاندارسازی مگنتوزوم‌ها با ^۱۸۸Re و توزیع زیستی نانوذرات مغناطیسی نشاندارشده بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر از باکتری مگنتوتاکتیک آلفاپروتئوباکتریوم MTB-KTN۹۰ و روش استخراج ترکیبی سونیکیشن برای استخراج نانوذرات مغناطیسی استفاده شد. پس از لیز سلول باکتریایی، نانوذرات مغناطیسی تولیدشده توسط میکروسکوپ الکترونی، بررسی و از عامل احیاکننده کلرید قلع (II) برای بررسی بازده نشاندارسازی و از موش‌های صحرایی برای بررسی توزیع زیستی مگنتوزوم‌های نشاندارشده استفاده شد.
یافته‌ها: بیشترین بازده در آزمایشات نشاندارسازی مگنتوزوم‌ها در اکتیویته اولیه ۱۱۱۰۰کیلوبکرل بود که بازده با افزایش اکتیویته، کاهش یافت. افزایش دما تاثیر چندانی روی افزایش بازده نشاندارسازی نداشت. مقدار نشاندارسازی در نبود ماده احیاکننده برابر با ۷۲۱/۵کیلوبکرل بود، در حالی که در غلظت ۲میلی‌گرم از این ماده مقدار نشاندارسازی به ۱۰۷۴۵/۹۱کیلوبکرل افزایش پیدا کرد. پس از تزریق مگنتوزوم‌ها از طریق ورید زیرزبانی موش، مگنتوزوم‌ها در کبد تجمع یافتند.
نتیجه‌گیری: مگنتوزوم‌های استخراج‌شده از باکتری مگنتوتاکتیک آلفاپروتئوباکتریوم MTB-KTN۹۰ قابلیت بالایی برای نشاندارسازی توسط ^۱۸۸Re دارند. افزایش دما روی بازده نشاندارسازی تاثیر ندارد، ولی ماده احیاکننده کلرید قلع (II) یک فاکتور بسیار مهم در بهینه‌سازی بازده نشاندارسازی است و بیشترین تجمع مگنتوزوم‌های نشاندارشده با ^۱۸۸Re پس از تزریق، در کبد موش وجود دارد.

چکیده اهداف: محاسبه نحوه توزیع جریان و میزان نفوذ میدان‌های الکترومغناطیسی القاشده در بدن و بافت‌های زیستی از مباحث مطرح در حوزه بیوالکترومغناطیس است که با دسترسی به هندسه سلول و اندامک‌های درون آن می‌توان به‌طور دقیق سهم هر جزء را در دریافت میدان و توزیع جریان و محاسبه امپدانس برآورد نمود. هدف مطالعه حاضر ایجاد هندسه سه‌بعدی از سلول و اندامک‌های درون آن برای شبیه‌سازی بیوالکترومغناطیس بود.
مواد و روش‌ها: مطالعه حاضر پژوهشی از نوع محاسباتی است. در این مطالعه یک مدل الکتریکی کامل از سلول‌های قشرهای مختلف لایه اپی‌درم پوست به‌همراه اندامک‌های درونی آن با کمک نرم‌افزار ساوی ۱ ((SAVI ۱ و الگوریتم‌های جدید ابتکاری ایجاد شد. در این شکل هندسی اندامک‌هایی مانند میتوکندری، جسم گلژی، رنگدانه ملانین، ریبوزوم، لیزوزوم و هسته درون سلول در نظر گرفته شدند. در ایجاد اندامک‌ها از تصویر دو بعدی میکروسکوپی آنها استفاده شد.
یافته‌ها: شکل هندسی برای اندامک‌ها و نمونه سلولی برای تمام قشرهای لایه اپیدرم متناسب با واقعیت ایجاد شد. سلول‌های قشر بازال به صورت سلول‌های مکعبی و دارای هسته، سلول‌های قشر اسپینوزوم چندوجهی و هسته‌دار، سلول‌های قشر گرانولار مسطح و هسته‌دار بودند و قشر شاخی نیز سلول‌های کامل مسطح و فاقد هسته داشت.
نتیجه‌گیری: ایجاد هندسه سه‌بعدی از سلول و اندامک‌های درون آن برای شبیه‌سازی بیوالکترومغناطیس امکان‌پذیر است. این مدل سه‌بعدی قابلیت ذخیره‌سازی به سه فرمت mat، stl و vox و بازیابی در نرم‌افزارهای SAVI،CST studio و MATLAB را دارد.

چکیده اهداف: در چند دهه اخیر تولید سوخت‌های زیستی یکی از تلاش‌های امیدبخش در عرصه زیست‌فناوری بوده است. سیانوباکترهای تک‌سلولی، میکروارگانیزم‌های بسیار پراکنده و فتوتروفیکی هستند که قادرند به‌عنوان کارخانجات کوچک تولیدکننده سوخت‌های زیستی عمل کنند. هدف مطالعه حاضر بازسازی و مدل‌سازی شبکه‌ متابولیکی تلفیقی از سیانوباکتر به‌منظور افزایش تولید سوخت زیستی بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه محاسباتی حاضر یک نرم‌افزار برای ادغام شبکه‌های متابولیکی بازسازی‌شده، به‌منظور بهینه‌سازی و افزایش کارآیی آنها توسعه یافت و به اسم iMet نام‌گذاری شد. ابتدا از iMet برای ادغام سه شبکه متابولیکی از قبل بازسازی‌شده سینکوسیستیس ۶۸۰۳ PCC (Synechocystis PCC۶۸۰۳) استفاده شد. در مرحله بعد، شبکه بازسازی‌شده به‌دست‌آمده، برای تولید چهار نوع سوخت زیستی شامل اتانول، پروپانول، بوتانول و ایزوبوتانول مدل‌سازی شد.
یافته‌ها: مدل جدید ادغام‌شده ۸۰۸ واکنش و ۵۶۰ متابولیت داشت. مقدار فلاکس یا جریان آن در مدل ادغام‌شده، ۰۲۹۵/۰ بر ساعت محاسبه شد. این عدد نسبت به سه مدل قبلی افزایش قابل توجهی نشان ‌داد. سلول‌ها تقریباً هر ۲۴ساعت، یک‌بار تقسیم شدند. میزان فلاکس چهار نوع الکل و حداکثر بازده تئوری آنها در مدل ادغام‌شده نسبت به سه مدل قبلی افزایش نشان داد. فلاکس تولید اتانول در تمامی مدل‌ها از فلاکس سه الکل دیگر بزرگ‌تر و واکنش‌های تولید اتانول به جریان یا فلاکس مرکزی کربن از همه نزدیک‌تر بود.
نتیجه‌گیری: آنالیزهای تعادل جریان افزایش پوشش شبکه متابولیک، افزایش تولید سوخت‌های زیستی و کاهش تعداد واکنش‌های بلوکه‌شده را در مدل جدید نشان می‌دهد و از این طریق کارآیی نرم‌افزار توسعه‌یافته iMet اثبات می‌شود.

چکیده اهداف: در میان نانوسیستم‌های مختلف، نانوذرات پلیمری به‌دلیل پتانسیل کاربرد به‌عنوان ناقل دارو بسیار مورد توجه هستند. پلی‌اتیلن‌گلیکول-پلی‌لاکتیک-گلیکولیک‌اسید (PEG-PLGA) یک کوپلیمر آمفی‌فیلیک است که می‌تواند برای انتقال داروهای محلول در آب، داروها و مولکول‌های نامحلول در آب استفاده شود. نانوذرات پلیمری PEG-PLGA می‌توانند فیلتراسیون کلیوی و سمیت دارو را کاهش دهند، آنها زیست‌سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر هستند. هدف مطالعه حاضر بهینه‌سازی تهیه نانوذرات PEG-PLGA با استفاده از روش تبخیر حلال برای دستیابی به سیستم انتقال دارو با اندازه و بار سطحی مناسب بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر نانوذرات PEG-PLGA با اندازه ۱۵۰نانومتر و پتانسیل زتای ۱۰- با روش تبخیر حلال تهیه شدند. سپس ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی نانوذرات مورد بررسی دقیق قرار گرفت.
یافته‌ها: با افزایش غلظت پلیمر و درصد پلی‌وینیل‌الکل، اندازه ذرات بزرگ‌تر شد. تولید نانوذرات با غلظت ۵میلی‌گرم بر میلی‌لیتر کوپلیمر، غلظت ۲% وزنی- حجمی پلی‌وینیل‌الکل و در نسبت حجمی ۱۲:۱ بهترین اندازه و بار سطحی را نشان داد. از نظر مورفولوژی، نانوذرات ساختاری کاملاً مشابه و به شکل کروی داشتند. طبق طیف FTIR پیک در ناحیه cm^-۱۳۰۰۰-۲۹۰۰ مطابق با پیوند کششی C-H در CH۳ بود. پیک قوی در cm^−۱۱۷۶۰ مربوط به –CO کششی بود که تشکیل کوپلیمر را نشان داد.
نتیجه‌گیری: تولید نانوذرات PEG-PLGA در شرایطی با غلظت ۵میلی‌گرم بر میلی‌لیتر کوپلیمر، غلظت ۲% وزنی- حجمی پلی‌وینیل‌الکل و در نسبت حجمی ۱۲:۱ بهترین اندازه و بار سطحی را نشان می‌دهد؛ همچنین نانوذرات ساختاری کاملاً مشابه و به شکل کروی دارند.

چکیده اهداف: سازگاری سویه‌های میکروبی بومی هر منطقه از لحاظ آب‌وهوای خاص آن مناطق بسیار مورد توجه است. بررسی سویه‌های بومی باکتری‌های تولیدکننده استیک‌اسید می‌تواند در استفاده بهینه از آنها بسیار موثر باشد. هدف این مطالعه، بررسی ویژگی‌های باکتری گرماپای مولد استیک‌اسید Acetobacter sp. A۱۰ بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر، از سویه بومی گرماپای Acetobacter sp. A۱۰ استفاده شد. برای تهیه کشت تازه و نگهداری سویه گرماپای از محیط کشت GYC و به‌منظور تولید استیک‌اسید توسط سویه Acetobacter sp. A۱۰، از محیط کشت EYB استفاده شد. اثر غلظت‌‌‌های اولیه اتانول و استیک‌اسید بر تولید استیک‌اسید توسط سویه Acetobacter sp. A۱۰ با کمک محیط‌‌‌های کشت حاوی ۹-۲% اتانول و ۵-۲% استیک‌اسید مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: سویه Acetobacter sp. A۱۰ توانست در شرایط بهینه یعنی دمای C°۳۳، pH برابر ۴ و در فلاسک شیاردار با سرعت ۱۵۰ دور در دقیقه با غلظت اولیه ۴۰% اتانول در مدت ۲۴ ساعت به مقدار ۴۰گرم بر لیتر استیک‌اسید تولید کند. این سویه در دمای C°۳۷ نیز قادر بود در حضور غلظت اولیه ۴% استیک‌اسید و غلظت اولیه ۸% اتانول، استیک‌اسید تولید کند. سرعت فرمنتاسیون در سویه Acetobacter sp. A۱۰ ۵/۲برابر بیش از سویه‌های مزوفیل بود.
نتیجه‌گیری: سویه Acetobacter sp. A۱۰ در دامنه دمایی متفاوتی نسبت به سویه‌‌‌های مزوفیل دارای فعالیت است و قدرت تحمل اتانول و استیک‌اسید را نیز تا غلظت‌‌های بیشتری دارا است. به‌علاوه، دارای بازدهی بالاتر و نیز سرعت و توان فرمنتاسیون بیشتری است.

چکیده اهداف: در سال‌های اخیر با توجه به مزایای تراریختی کلروپلاستی، سطح زیر کشت این گیاهان و محصولات ناشی از آنها افزایش یافته و به‌دلیل نگرانی‌های احتمالی ایمنی‌زیستی آنها شناسایی و برچسب‌گذاری آنها بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف پژوهش حاضر طراحی و ارایه یک روش بهینه بر پایه واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز (PCR) و نانوحسگر زیستی برای شناسایی گیاهان ترانس‌پلاستوم و مقایسه حساسیت آنها بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر برای طراحی آغازگرها و کاوشگرهای اختصاصی، نشانگر aadA کلروپلاستی به کار رفت. در روش PCR بعد از بهینه‌سازی شرایط تکثیر ژن aadA، حساسیت آن با درصدهای مختلف DNA گیاه ترانس‌پلاستوم توتون مورد بررسی قرار گرفت. در روش نانوحسگر زیستی ابتدا کاوشگر نشان‌دار ژن aadA در صفحات گرافن‌اکسید تثبیت، سپس واکنش هیبریداسیون برای شناسایی توالی هدف بهینه‌سازی و حساسیت آن با درصدهای مختلف DNA گیاه ترانس‌پلاستوم تعیین شد.
یافته‌ها: تکثیر باند ۸۰۰جفت‌بازی ژن aadA در گیاهان ترانس‌پلاستوم توتون مشاهده شد. واکنش PCR توانست تا ۵% DNA توتون ترانس‌پلاستوم، ژن aadA را تکثیر نماید. با تثبیت کاوشگر aadA در سطح گرافن‌اکسید فلورسانس نشری خاموش و با اضافه‌کردن DNA گیاه ترانس‌پلاستوم توتون دوباره نشر فلورسانس ظاهر شد. در بررسی حساسیت این روش تا ۱% DNA گیاه ترانس‌پلاستوم نشر فلورسانس به‌طور معنی‌دار بیشتر از گیاه شاهد مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: روش PCR می‌تواند گیاه ترانس‌پلاستوم توتون را با حساسیت ۵% DNA و روش حسگر زیستی با حساسیت ۱% DNA شناسایی نماید. بنابراین روش حسگرزیستی نه‌تنها یک روش تشخیصی مطمئن در کنار روش PCR برای شناسایی گیاهان ترانس‌پلاستوم است، بلکه حساسیت بالاتری نیز دارد.

چکیده اهداف: جنس الکمیلا از تیره گل سرخ، فعالیت بیولوژیک مختلفی از جمله ضدالتهاب، ضدسرطان، آنتی‌میکروب و آنتی‌اکسیدانی دارد. هدف پژوهش حاضر، بررسی فعالیت آنتی‌اکسیدانی و به‌دام‌اندازی رادیکال آزاد عصاره الکمیلا پرسیکا با روش‌های پرکولاسیون، پلی‌فنولیک و اولتراسونیک بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر از گیاه الکمیلا پرسیکا و برای عصاره‌گیری از سه روش پرکولاسیون، پلی‌فنولیک و اولتراسونیک، استفاده و فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌ها به‌وسیله آزمون‌های به‌دام‌اندازی رادیکال آزاد دی‌فنیل‌پیکریل‌هیدرازیل، نیتریک‌اکساید، قدرت احیاکنندگی و شلاته‌کنندگی یون آهن تعیین شد. محتوی فنولی و فلاونوئیدی تام به‌وسیله روش فولین‌سیو-کالتیو و آلومینیوم‌کلراید سنجیده شد. نتایج با نرم‌افزار ۲۲SPSS از طریق آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی توکی تحلیل شدند.
یافته‌ها: در روش به‌دام‌اندازی رادیکال DPPH، عصاره حاصل از روش پلی‌فنولیک اختلاف معنی‌داری با عصاره حاصل از دو روش دیگر داشت (۰/۰۰۱=p). عصاره پلی‌فنولیک فعالیت به‌دام‌اندازی نیتریک‌اکساید و شلاته‌کنندگی یون آهن بیشتری در مقایسه با روش‌های دیگر نشان داد (۰/۰۰۱p<). عصاره پلی‌فنولیک قدرت احیاکنندگی بیشتری در مقایسه با سایر عصاره‌ها و ویتامین C نشان داد (۰/۰۰۱=p). محتوای فنولی و فلاونوئیدی تام عصاره پرکولاسیون بیشتر از بقیه عصاره‌ها بود.
نتیجه‌گیری: عصاره‌های پلی‌فنولیک، بیشترین فعالیت را در به‌دام‌اندازی رادیکال DPPH، به‌دام‌اندازی رادیکال نیتریک‌اکساید، قدرت احیایی و توانایی شلاته‌کنندگی آهن در مقایسه با روش اولتراسونیک و پرکولاسیون دارند. بخش‌های هوایی گیاه الکمیلا پرسیکا دارای مقادیر بالایی از ترکیبات طبیعی آنتی‌اکسیدانی از جمله فنول و فلاونوئید است.

چکیده اهداف: در فرآیند الکتروپوریشن بازگشت‌ناپذیر، غشای سلول‌های سرطانی به‌وسیله پالس‌های الکتریکی با شدت میدان بالا، به‌صورت بازگشت‌ناپذیر آسیب می‌بیند و سلول‌ها می‌میرند. عوامل اثرگذار بر توزیع میدان شامل ولتاژ، پهنای پالس و رسانایی الکتریکی بافت است. هدف مطالعه حاضر بررسی تغییرات رسانایی بافت کبد در طول الکتروپوریشن بازگشت‌ناپذیر و محاسبه توزیع میدان الکتریکی بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر با استفاده از شبیه‌سازی، ارتباط بین پهنای پالس و شدت ولتاژ هر پالس در تغییرات رسانایی در طول الکتروپوریشن بازگشت‌ناپذیر بررسی شد و توزیع میدان الکتریکی مورد محاسبه قرار گرفت. در این شبیه‌سازی به‌منظور حل معادلات، نرم‌افزار COMSOL ۵ به کار رفت. الکترودهای مورد استفاده، سوزنی بودند و بافت کبد نیز به‌عنوان بافت هدف استفاده شد. هشت پالس با فرکانس تحریکی یک‌هرتز و پهنای پالس ۱۰۰میکروثانیه و ۲میلی‌ثانیه، با شدت میدان‌های الکتریکی ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ولت بر سانتی‌متر به‌عنوان پالس‌های الکتریکی تحریکی به کار رفتند.
یافته‌ها: رسانایی بافت در طول زمان اعمال پالس افزایش یافت. تغییرات رسانایی در ناحیه نوک الکترودها به‌مراتب بیشتر از ناحیه بین دو ردیف الکترودها بود. با افزایش شدت میدان الکتریکی پالس، رسانایی بافت نیز افزایش یافت. زمانی که رسانایی بافت ثابت و متغیر بود، بیشینه شدت میدان الکتریکی به‌ترتیب ۳۸۷۹ و ۳۴۴۸ولت بر سانتی‌متر به دست آمد.
نتیجه‌گیری: در زمان ارسال پالس‌های الکتریکی، رسانایی بافت افزایش می‌یابد. توزیع میدان الکتریکی به رسانایی در نقطه مورد نظر وابسته است و با تغییر این رسانایی به‌علت انجام الکتروپوریشن، توزیع میدان الکتریکی نیز تغییر می‌یابد و بیشینه شدت میدان الکتریکی کاهش پیدا می‌کند.

چکیده اهداف: زعفران از جمله گیاهانی است که اثر دگرآسیبی اندام‌های مختلف آن بر جوانه‌زنی بذر برخی از گونه‌های علف هرز گزارش شده است. این مطالعه با هدف بررسی اثر دگرآسیبی عصاره برگ و بنه زعفران در مراحل مختلف رشد بر جوانه‌زنی علف هرز تاتوره انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، در پاییز ۱۳۹۳ در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، آزمایشی برای جوانه‌زنی علف هرز تاتوره به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح کاملاً تصادفی با ۳ تکرار انجام گرفت. عوامل مورد بررسی در آزمایش شامل عصاره در دو نوع (آبی و الکلی)، نوع بافت با ۳ ترکیب بافتی و غلظت‌های مختلف عصاره آبی و الکلی ‌به‌عنوان فاکتور اصلی و مرحله رشدی گیاه زعفران در ۳ مرحله ‌به‌عنوان فاکتور فرعی بود. تحلیل واریانس از طریق مدل خطی تعمیم‌یافته (GLM) و با استفاده از نرم‌افزار SAS ۹.۱ و رسم نمودارها با استفاده از نرم‌افزار ۲۰۱۳ Excel انجام شد.
یافته‌ها: غلظت و مرحله رشدی زعفران تاثیر معنی‌داری بر درصد جوانه‌زنی تاتوره داشت، اما اثر اصلی نوع اندام بر این صفت معنی‌دار نبود. عصاره آبی بنه زعفران در مرحله رشد بنه‌های دختری در غلظت ۲گرم بر لیتر نسبت به سایر مراحل رشد تاثیر معنی‌داری بر درصد جوانه‌زنی بذر تاتوره نداشت، اما در غلظت ۴گرم موجب کاهش شدیدتر درصد جوانه‌زنی بذر تاتوره شد.
نتیجه‌گیری: عصاره گیاه زعفران دارای پتانسیل دگرآسیبی است و صفات جوانه‌زنی شامل درصد جوانه‌زنی، طول ساقه‌چه و ریشه‌چه علف هرز تاتوره در مراحل مختلف رشد زعفران تحت تاثیر عصاره آبی و الکلی اندام‌های مختلف قرار می‌گیرند.

چکیده اهداف: آلودگی ناشی از فلزات سنگین، یک مشکل زیست‌محیطی نگران‌کننده در سراسر جهان است. هدف این پژوهش، بررسی عملکرد جلبک اسپیروژیر در جذب زیستی فلزات سنگین کروم، مس و روی از محیط‌های آبی بود.
مواد و روش‌ها: پژوهش تجربی حاضر روی جلبک اسپیروژیر از قنات‌های شهرستان بیرجند اجرا شد. طرح آزمایش به‌صورت یک عامل در زمان در نظر گرفته شد. تاثیر پارامترهای pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه فلزات کروم، مس و روی بر میزان جذب توسط جلبک اسپیروژیر و مدل‌های سینتیک و ایزوترم‌های جذب لانگمویر، فروندلیچ و تمکین مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: بیشترین درصد حذف کروم (۸۴/۴۸%) و مس (۷۶/۸۵%) به‌ترتیب در pHهای ۳ و ۵، با غلظت اولیه ۲۰میلی‌گرم در لیتر کروم و مس، در مدت‌زمان ۱۵ و ۴۰دقیقه و مقدار ۳گرم در لیتر زیست‌توده جلبک اسپیروژیر رخ داد. همچنین بالاترین راندمان حذف روی (%۸۹/۲۶) در pH برابر با ۵، با غلظت اولیه ۲۰میلی‌گرم در لیتر و مقدار جاذب ۲گرم در لیتر طی مدت‌زمان ۲۰دقیقه به دست آمد. جذب کروم، مس و روی از مدل لانگمویر با مقادیر ضرایب همبستگی به‌ترتیب ۰/۹۹۸۳، ۰/۹۹۲۴ و ۰/۹۹۷۷ پیروی کردند. طبق نتایج سینتیک، جذب کروم، مس و روی از مدل شبه درجه دوم به‌ترتیب با مقدار ضرایب ۰/۹۹۲۲، ۰/۹۶۶۷ و ۰/۹۹۵۳ تبعیت کردند. نتیجه‌گیری: جلبک اسپیروژیر، توانایی بالایی در حذف عناصر کروم، مس و روی از محیط‌های آبی دارد.

چکیده مقدمه: گاهی نیاز است موادی که قابلیت نفوذ به داخل غشا را ندارند به‌طور گسترده‌ای وارد یاخته شوند. روش‌های درمانی از جمله روش‌هایی هستند که گاهی این تغییر نفوذپذیری را هنگام استفاده از داروهای مختلف و ژن‌ها احساس می‌کنند. منفذسازی الکتریکی یاخته‌ها (منفذسازی الکتریکی) روشی نوین در افزایش نفوذپذیری الکتریکی یاخته‌ها است. تولید منفذهای غشایی با اعمال ولتاژهای الکتریکی بیش از آستانه تراوایی غشای یاخته، قابل دست‌یابی است. این روش کاربردهای متفاوتی در ورود مولکول‌های غیرقابل نفوذ به داخل سیتوپلاسم یاخته‌ای دارد که همراه‌کردن این پالس‌ها با داروهای شیمی‌درمانی مانند بلومایسین و سیس‌پلاتین که به شیمی‌درمانی الکتریکی معروف است از مهم‌ترین کاربردهای ضدسرطانی این روش شناخته می‌شود. هدف مطالعه حاضر، مروری بر منفذسازی الکتریکی یاخته‌ها با استفاده از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با رویکرد کاربرد در درمان سرطان (شیمی‌درمانی الکتریکی) بود.
نتیجه‌گیری: در مطالعات پیش‌کلینیکی، ابتدا این روش روی حیوان و یاخته بهینه‌سازی شده است و پس از آزمون‌های بالینی، امروزه پروتکل استاندارد و بالینی شیمی‌درمانی الکتریکی به‌عنوان روشی ایمن با اثربخشی بالا برای برخی تومورها مطرح است. این روش درمانی، روشی ساده با حداقل اثرات جانبی است، اما در مطالعات پیش‌کلینیکی جدید با به‌کارگیری پالس‌های الکتریکی با فرکانس‌های بالا، شدت میدان‌های الکتریکی پایین و همچنین استفاده از میدان‌های مغناطیسی پالسی سعی شده تا محدودیت‌ها و کاستی‌های این روش استاندارد برطرف شود.

چکیده اهداف: شناسایی ژن‌های دخیل در بروز یک بیماری، یکی از حوزه‌های مهم تحقیقات پزشکی است که به تشخیص مکانیزم بیماری و در پی آن تشخیص به‌موقع و درمان بهتر بیماری کمک می‌کند. در سال‌های اخیر فناوری ریزآرایه به دانشمندان علوم زیستی برای فهم فرآیندهای سلولی کمک شایانی کرده است. بدین منظور استفاده از روش‌های کارآمد در تحلیل داده‌های ریزآرایه بسیار کلیدی است. هدف مطالعه حاضر معرفی ژن GRAP به‌عنوان ژن نامزد عامل آلزایمر با استفاده از تحلیل داده‌های ریزآرایه بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه بیوانفورماتیکی حاضر که روی یک مجموعه داده ریزآرایه مربوط به آلزایمر شامل ۱۲۹۹۰ ژن، ۱۵ فرد بیمار و ۱۶ فرد سالم صورت گرفت، با ترکیب روش‌های فیشر، تجزیه و تحلیل اهمیت میکروآرایه (SAM) و الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) و با استفاده از روش طبقه‌بندی و رگرسیون مبتنی بر درخت تصمیم (CART)، روش جدیدی به‌منظور تحلیل داده‌های بیان ژن ریزآرایه، برای شناسایی ژن‌های دخیل در بروز آلزایمر ارایه شد.
یافته‌ها: سطح دقت مدل به‌دست‌آمده ۹۰/۳۲% بود و ارزیابی نتایج از دیدگاه زیستی نشان داد که روش پیشنهادی موفق عمل کرده و در نهایت ۴ ژن ارایه کرده است که ۳ ژن از این ۴ ژن (۷۵%)، تاکنون به‌عنوان ژن‌های دخیل در آلزایمر در منابع زیستی معتبر گزارش شده‌اند.
نتیجه‌گیری: این مطالعه علاوه بر ارایه یک روش انتخاب ویژگی جدید و تلفیقی برای تحلیل داده‌های ریز‌آرایه، یک ژن جدید (GRAP) به‌عنوان ژن نامزد مرتبط با آلزایمر معرفی کرده است.

چکیده اهداف: بوردتلا پرتوسیس باکتری گرم‌منفی و هوازی اجباری است که عامل بیماری سیاه‌سرفه و پاتوژن انحصاری انسان است. سیاه‌سرفه یک عفونت حاد تنفسی است و در نوزادان منجر به مرگ می‌شود. هدف این پژوهش، بررسی ژن‌های خانه‌دار در سویه واکسینال بوردتلا پرتوسیس با تکنیک تایپینگ توالی چندلوکوسی (MLST) بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، چهار نمونه سویه واکسینال بوردتلا پرتوسیس ۱۳۴ و ۵۰۹ و دو نمونه استاندارد Tohama I و ۱۸۳۲۳ جمع‌آوری شدند. بعد از انجام آزمایش‌های بیوشیمیایی، کشت و جداسازی آنها، تخلیص DNA ژنومی با روش فنل- کلروفرم و آنالیز توسط روش MLST انجام شد. بعد از تعیین توالی، تجزیه و تحلیل توسط نرم‌‌افزارهای استاندارد Clustalw ۲، MEGA ۵.۰۴ و DNASIS Max ۳ صورت گرفت. شباهت توالی نوکلئوتیدهای ژن ۱۶S rDNA سویه‌ها به کمک نرم‌افزار BLAST با توالی‌های ثبت‌شده در پایگاه اطلاعاتی ژنومی GenBank برای مقایسه و تعیین میزان تشابه توالی‌ها انجام شد.
یافته‌ها: با توجه به باندهای ایجادشده و همچنین ترادف بازی حاصله، ژن‌های خانه‌دار سویه‌های واکسینال بوردتلا پرتوسیس مورد تایید قرار گرفت. نتایج واکنش PCR برای ژن‌های Pgm، Icd، Gly A و Tyr B نشان داد که همه نمونه‌ها دارای ژن‌های خانه‌دار با وزن ملکولی حدود ۵۰۰جفت‌باز بودند.
نتیجه‌گیری: در بررسی ژن‌های خانه‌دار سویه واکسینال بوردتلا پرتوسیس با تکنیک MLST، سویه‌های واکسن سیاه‌سرفه (موسسه رازی؛ ایران) با سری‌های استاندارد جهانی مطابقت دارد و هیچ گونه تغییر یا انحرافی در ژن‌های مورد مطالعه رخ نداده است.

چکیده اهداف: آنتی‌اکسیدان‌های موجود در روغن کنجد شامل توکوفرول‌ها و سزامین ماندگاری آن را در برابر حرارت بسیار افزایش داده است. به‌دنبال افزایش بیان ژن رمزکننده آنزیم سیتوکروم P۴۵۰ (CYP۸۱Q۱)، محتوای سزامین در مراحل مختلف توسعه دانه کنجد افزایش می‌یابد. هدف این پژوهش همسانه‌سازی، تعیین توالی و بررسی بیوانفورماتیک ژن CYP۸۱Q۱ رقم ایرانی کنجد بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، DNA کل از برگ و ساقه‌های گیاه کنجد رقم کرج ۱ استخراج و ژن هدف به‌وسیله PCR تکثیر شد. همسانه‌سازی ژن CYP۸۱Q۱ در ناقل دوتایی pBI۱۲۱ انجام شد و درستی همسانه‌سازی به سه روش هضم آنزیمی، PCR، توالی‌یابی نوکلئوتیدی و خصوصیات بیوانفورماتیک این ژن مورد بررسی قرار گرفت و نمودار راماچاندران مربوط به ساختار سه‌بُعدی این ژن رسم شد.
یافته‌ها: درستی همسانه‌سازی تایید شد. نتایج توالی‌یابی DNA، صحت قطعه همسانه‌سازی‌شده را تایید نمود. وزن مولکولی و نقطه ایزوالکتریک پیش‌بینی‌شده این پروتئین به‌ترتیب ۵۷۰۲۱/۳دالتون و ۸/۴۶ بود. ساختار سه‌بُعدی پروتئین دارای زنجیره استروکیمی خوبی بود. نتیجه توالی‌یابی این ژن تفاوت در ۲۳ نوکلئوتید این ژن در کنجد رقم کرج ۱ (شماره دسترسی KP۷۷۱۹۷۴.۱) با توالی گزارش‌شده در بانک ژن NCBI (شماره دسترسی AB۱۹۴۷۱۴.۱) را نشان داد که منجر به ثبت توالی ژن CYP۸۱Q۱ در رقم ایرانی کنجد (کرج ۱) در این پایگاه شد.
نتیجه‌گیری: براساس توالی‌یابی نوکلئوتیدی، ژن هدف دارای ۱۵۲۱جفت‌باز است و در ۲۳ نوکلئوتید با نمونه ثبت‌شده در بانک جهانی NCBI تفاوت دارد. این ژن، پروتئینی به طول ۵۰۶ اسیدآمینه را رمز می‌کند. پروتئین مورد نظر بسیار شبیه با پروتئین ثبت‌شده در پایگاه اطلاعات NCBI است.

چکیده اهداف: اسکلروتینیا از بیماری‌های قارچی مهم آفتابگردان در ایران است که عملکرد این محصول را تحت تاثیر قرار می‌دهد. هدف پژوهش حاضر بررسی محتوای پرولین، پروتئین کل و الگوی الکتروفورزی پروتئین در آفتابگردان در واکنش به بیماری قارچی اسکلروتینیا اسکلروتیوروم بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر محتوای پرولین، پروتئین کل و الگوی الکتروفورزی پروتئینی لاین‌های حساس و مقاوم آفتابگردان (C۱۰۰ و C۳۹) در زمان‌های مختلف پس از آلودگی با جدایه‌های قارچی اسکلروتینیا اسکلروتیوروم (SSKH۴۱ و SSU۱۰۷) تحت شرایط کنترل‌شده و به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با ۳ تکرار و ۱۸ نمونه در داخل هر تکرار، بررسی و با گروه شاهد مقایسه شدند. تفکیک و جداسازی پروتئین‌های کل استخراج‌شده با سیستم الکتروفورزی سدیم‌دودسیل‌سولفات- ژل پلی‌آکریل‌آمید )SDS-PAGE (صورت گرفت. داده‌ها با نرم‌افزار SPSS ۲۲ از طریق آزمون تحلیل واریانس چندمتغیره و آزمون توکی تحلیل شدند.
یافته‌ها: لاین مقاوم C۳۹ در تمامی زمان‌های پس از آلودگی، میزان پرولین بیشتری در مقایسه با شاهد و سایر گروه‌ها داشت. میزان پروتئین کل گیاهان شاهد در مقایسه با گیاهان آلوده‌شده با هر دو جدایه قارچی بیشتر بود. آلودگی قارچی باعث تجمع پروتئین‌هایی با وزن مولکولی پایین در هر دو لاین شد، به‌طوری که تعدادی از پروتئین‌ها در لاین مقاوم تولید و تعدادی از آنها در لاین حساس حذف شدند.
نتیجه‌گیری: لاین مقاوم C۳۹ آفتابگردان آلوده‌شده با جدایه قارچی SSU۱۰۷ اسکلروتینیا اسکلروتیوروم، بیشترین میزان پرولین را دارد. آلودگی قارچی به‌خصوص در لاین‌های مقاوم باعث کاهش میزان پروتئین کل و تجمع پروتئین‌هایی با وزن مولکولی پایین در لاین مقاوم و حساس می‌شود.

چکیده اهداف: گندم یکی از مهم‌ترین محصولات غذایی در ایران است و با توجه به نقش نانوتکنولوژی در تولید محصولات زراعی، بررسی تاثیر نانوذرات بر فرآیندهای رشدی آن بسیار حایز اهمیت است. هدف پژوهش حاضر، بررسی تاثیر نانوساختارهای نیترات‌نقره با ابعاد مختلف در شرایط "در شیشه" بر خصوصیات جوانه‌زنی ارقام مختلف گندم بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، جوانه‌‌زنی ۱۰ رقم گندم در چهار غلظت نانوذرات نقره ppm۱۰۰۰۰، ۵۰۰۰، ۱۰۰۰ و صفر (شاهد) با چهار تکرار و در ‌قالب طرح فاکتوریل بر پایه‌ کاملاً تصادفی صورت گرفت. صفات طول ریشه‌چه و ساقه‌چه، نسبت ریشه‌چه به ساقه‌چه، سرعت جوانه‌زنی، درصد جوانه‌زنی، متوسط زمان و شاخص جوانه‌زنی، متوسط جوانه‌زنی روزانه، سرعت ظهور گیاهچه و شاخص بنیه اندازه‌گیری شدند. به‌منظور تحلیل داده‌ها از آزمون‌های آماری تحلیل واریانس و همبستگی پیرسون و نرم‌افزارهای SPSS ۱۸ و Excel ۲۰۱۳ استفاده شد.
یافته‌ها: تمام صفات، همبستگی معنی‌دار با یکدیگر داشتند (۰/۰۱>p). بین ارقام و همچنین بین غلظت‌های متفاوت نانوذره نقره اختلاف معنی‌دار برای تمام صفات وجود داشت (۰/۰۱>p). در تجزیه به مولفه‌های اصلی و تجزیه‌ کلاستر، بیشترین میزان جوانه‌زنی در سطح شاهد و در ادامه در سطح ppm ۱۰۰۰ مشاهده شد و با افزایش غلظت نانوذره خصوصیات جوانه‌زنی نیز کاهش معنی‌داری نشان داد (۰/۰۱>p). ارقام اروم و پارسی با داشتن بیشترین میزان برای خصوصیات جوانه‌زنی ارقام برتر بودند.
نتیجه‌گیری: سطوح بالای غلظت نانوذرات نقره باعث تاثیر بر خصوصیات جوانه‌زنی و کاهش مقادیر آنها می‌شود. بین ارقام مختلف گندم برای خصوصیات مورد بررسی تنوع وجود دارد. ارقام اروم و پارسی نسبت به دیگر ارقام برتر هستند.

چکیده اهداف: امروزه نفت خام یکی از منابع اصلی انرژی است. سوختن ترکیبات حاوی گوگرد در سوخت‌های فسیلی منجر به تولید اکسیدسولفور می‌شود که اثرات زیان‌باری برای سلامت و محیط زیست دارد. در حال حاضر روش رایج برای حذف گوگرد، گوگردزدایی شیمیایی است. هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر نانوذرات مغناطیسی و نانولوله‌های کربنی اصلاح‌شده به‌عنوان نانوجاذب در بهبود فعالیت گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس IGTS۸ بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر نانوذرات به روش شیمیایی هم‌رسوبی سنتز و نانولوله‌های کربنی ابتدا کربوکسیله شدند. نانولوله‌های کربنی چندلایه با ترکیب سولفوریک‌اسید ۹۵% و نیتریک‌اسید ۵۲% (نسبت حجمی ۳:۱) مخلوط و سپس با پلی‌اتیلن‌گلیکول اصلاح شدند. مشخصه‌یابی نانوذرات مغناطیسی و نانولوله‌های کربنی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، پراش پرتو ایکس، سنجش خواص مغناطیسی، آنالیز قوس رامان و طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه صورت پذیرفت.
یافته‌ها: سایز نانوذرات ۷ تا ۸نانومتر تخمین زده شد و نانولوله‌های کربنی اصلاح‌شده بیشترین حلالیت را در آب دیونیزه داشتند. آنها تا دو هفته پایداری نشان دادند. میزان رشد باکتری در حضور نانوذرات مغناطیسی و نانولوله‌های کربنی نسبت به عدم حضور آنها افزایش ۴۰% و ۸% و همچنین میزان فعالیت گوگردزدایی باکتری در حضور نانوذرات مغناطیسی و نانولوله‌های کربنی افزایش قابل توجهی نسبت به عدم حضور آنها نشان داد.
نتیجه‌گیری: ساختارهای نانویی با جذب سطحی ترکیبات گوگردی دسترس‌پذیری آنها را برای باکتری افزایش می‌دهند.

چکیده اهداف: تاثیر آلاینده‌های نفتی بر آلودگی آب و خاک و تغییر اکولوژی محیط به انجام مطالعات متعددی در رابطه با شناسایی و حذف این مواد منجر شده است. روش‌های زیستی به‌علت عملکرد مطلوب در کنترل این نوع آلودگی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی مقایسه‌ای تجزیه زیستی نفت خام با استفاده از میکروارگانیزم اسینتوباکتر کالکواستیکوس RAG-۱ در شرایط حضور و عدم حضور نانوذرات مغناطیسی زیست‌عملگراشده بود.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق آزمایشگاهی، میزان تخریب‌پذیری نرمال‌دکان و هگزادکان به‌عنوان شاخص‌هایی از نرمال‌پارافین­های موجود در آلاینده‌های نفت خام، توسط میکروارگانیزم اسینتوباکتر کالکواستیکوس در شرایط بهینه تولید امولسان توسط این میکروارگانیزم مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تاثیر حضور نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن پوشش‌دارشده با دو لایه دکانوئیک‌اسید، بر تخریب‌‌پذیری به‌طور جداگانه بررسی شد. آزمون T مستقل به‌منظور بررسی معنی‌داربودن پارامترهای مدل و آنالیز واریانس دوطرفه به‌منظور بررسی برازندگی مدل صورت گرفت. همچنین طراحی آزمایشات با روش فاکتوریل جزیی صورت گرفت و به‌منظور تجزیه‌وتحلیل آماری نتایج از نرم‌افزار Minitab V.۱۶ استفاده شد.
یافته‌ها: میزان تجزیه زیستی پس از ۶۰ روز، برابر با ۸۵% و ۸۶% به‌ترتیب برای ترکیبات نرمال‌دکان و هگزادکان به دست آمد. همچنین حضور نانوذرات منجر به بهبود فرآیند تجزیه زیستی و افزایش مقادیر فوق به ترتیب به ۹۱% و ۸۹% شد.
نتیجه‌گیری: میکروارگانیزم اسینتوباکتر کالکواستیکوس در حذف ترکیبات پارافینی با طول زنجیر متوسط از نفت خام موفق است. تاثیر حضور نانوذره در زیست‌تخریب‌پذیری نرمال‌دکان بیشتر از این اثر در تخریب هگزادکان است.