دوره و شماره: دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 25، بهار 1399 
بیوتکنولوژی صنعتی

بهینه سازی محیط کشت Bacillus thermoamylovorance سویه EAMYO به روش سطح پاسخ و ارتقای فعالیت گوگردزدایی به وسیله نانوذرات آهن اصلاح شده با نشاسته

صفحه 127-136

نرگس اعتمادی؛ عباس اخوان سپهی؛ فاطمه یزدیان؛ قاسمعلی محبعلی

چکیده احتراق سوخت های فسیلی حاوی گوگرد باعث انتشار دی اکسید گوگرد به اتمسفر و آلودگی محیط زیست می شود. از این رو توجه محققان به روش گوگردزدایی بیولوژیکی معطوف شده است. دی بنزوتیوفن (DBT) به عنوان یک مولکول مدل جهت سنجش توانایی میکروارگانیسم‌ها در گوگردزدایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مناسب ترین غلظت منبع کربن، نیتروژن و گوگرد جهت بدست آوردن بالاترین رشد سلولی و فعالیت گوگرد زدایی زیستی به روش سطح پاسخ بهینه سازی شدند. عملکرد نانوذرات آهن بر رشد و فعالیت گوگردزدایی زیستی باکتری گرمادوست Bacillus. thermoamylovorans EAMYO بررسی شد. مشخصه‌یابی نانوذرات آهن اصلاح شده با نشاسته توسط آنالیزهای TEM، SEM انجام شد. تصاویر TEM و SEM نانوذرات آهن اصلاح شده با نشاسته نشان داد که اندازه نانوذرات Fe3O4 و Fe0 در این پژوهش به ترتیب nm 20 و 30 می‌باشد. بررسی رشد باکتری در حضور نانوذرات آهن نشان داد که این نانوذرات نه تنها اثر سمی بر رشد میکروارگانیسم ندارند، ، بلکه سبب افزایش رشد میکروارگانیسم در 96 ساعت شد (864/1 و 896/1 OD 660 =به ترتیب در حضورنانوذرات Fe0 و Fe3O4) ، در حالیکه بیشترین میزان رشد در عدم حضور نانوذرات در 96 ساعت 51/1 OD 660 = مشاهده شد. همچنین میزان فعالیت گوگردزدایی در حضور نانوذرات Fe0 اصلاح شده با نشاسته و Fe3O4 اصلاح شده با نشاسته به ترتیب % 26/52 و % 10/75 در مقایسه با سلول فاقد پوشش نانوذرات آهن افزایش یافت.

بیوتکنولوژی دارویی

بررسی مکانیسم اثر مهارکنندگی پپتید مشتق از تومستاتین بر فعالیت اینتگرین : یک مطالعه شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

صفحه 137-144

محمد قربانی؛ مجید تقدیر

چکیده مهارکننده‌های اینتگرین از طریق تغییر ویژگی‌های ساختاری و حرکتی اینتگرین نقش مهارکنندگی خود را اعمال می‌کنند. اما مکانیسم دینامیک مولکولی آن به‌طور مشخص کامل نیست. تومستاتین یک پروتئین ضدرگزایی مشتق شده از کلاژن است، اما اطلاعات کمی در مورد مکانیسم ضدرگزایی و ضد توموری آن در دست است. پپتید 19 آمینواسیدی مشتق شده از تومستاتین دارای ویژگی‌های ضد رگ زایی و ضد توموری مشابه پروتئین اصلی است. در این مطالعه با استفاده از داکینگ مولکولی و شبیه سازی دینامیک مولکولی به مطالعه مکانیسم مولکولی مهارکنندگی پپتید مذکور پرداخته شد. مطالعات نشان می‌دهد، جایگاه اتصال پپتید در مرز بین دمین های EGF-4 و Hybrid است. پپتید از طریق اندرکنش های هیدروفوب در مرز بین دمین های EGF-4/Hybrid اثر مهارکنندگی خود را اعمال می‌کند. همچنین نتایج مربوط به سطح در دسترس حاکی از اثر مهارکنندگی پپتید در باز شدن دمین های اینتگرین از یکدیگر و فعال شدن آن دارد. درواقع پپتید از طریق پایدارکنندگی حالت بسته اینتگرین نقش مهارکنندگی خود را اعمال می‌کند. این یافته‌ها می‌تواند در طراحی مهارکننده‌های نوین برای اینتگرین راهگشا باشد.

بیو انفورماتیک

داکینگ سوبسترایی و مطالعه بیوانفورماتیک کدون های نادر ژن لوسیفراز Lampyroidea maculata

صفحه 145-154

مجتبی مرتضوی؛ مسعود ترکزاده؛ سامان حسینخانی؛ صفا لطفی؛ رحمان امام زاده

چکیده فرایند بیولومینسانس، یک پدیده گسترده در طبیعت بوده و آنزیم­های لوسیفرازی در بخش­هایی گسترده­ای از حیات شناسایی شده­اند اما آنزیم لوسیفراز شناسایی شده در خانوادهlampyrid به دلیل ویژگی­های برتر کاربردهای زیستی گسترده­ای یافته است. به تازگی، کلونینگ یک ژن جدید از آنزیم لوسیفراز کرم شب تاب ایرانی با نام Lampyroidea maculata گزارش شده است. در این مطالعه، در این مطالعه، آنالیز کدونهای نادر از ژن لوسیفراز حشره شب­تاب ایرانی با استفاده از پایگاههای محاسباتی ATGme، RACC،LaTcOm و Sherlocc مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، فرایند مدل­سازی ساختاری این آنزیم انجام شد. در ادامه، وضعیت این کدون­های نادر در این مدل ساختاری به کمک نرم­افزارهای SPDBV و PyMOL مورد مطالعه قرار گرفت. جایگاه اتصال سوبسترا در دهانه فعال آنزیم به کمک نرم­افزارهای داکینگ AutoDock Vina بررسی شد. به کمک مدل­سازی مولکولی، برخی از کدون­های نادر شناسایی شدند که ممکن است نقش مهمی در ساختار و عملکرد این آنزیم داشته باشند. فرایند داکینگ مولکولی به کمک AutoDock Vina انجام شد و Asp531 را که در اتصال به لوسیفرین و AMP نقش دارد شناسایی شد. این آنالیزهای بیوانفورماتیکی نقش مهمی در طراحی داروهای جدید دارد.

بیوتکنولوژی مولکولی

مطالعه ساختار⸲ الیگومریزاسیون و فعالیت چاپرونی αB-کریستالین نوترکیب انسانی در حضور یون‌های مس و آنتی اکسیدان گلوتاتیون

صفحه 155-166

نوشین گرجی زاده؛ محمدباقر شاهسونی؛ فائزه موسوی موحدی؛ رضا یوسفی

چکیده غلظت یون مس در لنز بیماران دیابتی، لنز افراد مسن و لنز بیماران مبتلا به آب­مروارید به میزان چشمگیری افزایش می­یابد. اسید آسکوربیک که غلظت بالایی در لنز چشم دارد، در حضور یون­های مس اکسید می­شود و همزمان با این فرایند اکسایشی رادیکال آزاد در محیط تولید می­گردد. محصولات اکسایشی اسید اسکوربیک به همراه قندهای احیا کننده با پروتئین­های لنز برای ایجاد ترکیبات سمی که در کدورت لنز و بروز بیماری آب مروارید نقش مهمی دارند، واکنش می­دهند.  از طرفی مولکول تیولی گلوتاتیون که یکی از اجزای اصلی سیستم  دفاع آنتی­اکسیدانی لنز است با یون مس کمپلکس ایجاد کرده و به این ترتیب مانع از تولید گونه­های فعال اکسیژنی می­گردد.
در این پژوهش ساختار و عملکرد پروتئین آلفا-Bکریستالین نوترکیب انسانی در حضور یون­های مس و گلوتاتیون به روش­های مختلف اسپکتروسکوپی مطالعه شد. نتایج نشان داد که مس ضمن اتصال به آلفا-Bکریستالین تغییرات مهمی در ساختار آن ایجاد کرده که به افزایش شعاع هیدرودینامیکی و افزایش فعالیت چاپرونی آن می­انجامد. بر اساس نتایج این پژوهش تغییرات ساختاری و عملکردی که بوسیله یون­های مس در آلفا-Bکریستالین القا می­شود به میزان قابل­ توجهی در حضور گلوتاتیون جلوگیری می­شود. بنابراین گلوتاتیون با اتصال به یون مس از اثرات تخریبی آن جلوگیری می­نماید. از اینرو نتایج مطالعه حاضر علاوه بر فعالیت آنتی­اکسیدانی، نقش حفاظتی جدیدی را برای گلوتاتیون معرفی نموده که این وظیفه در لنزهای با غلظت بالای مس از اهمیت ویژه­ای برخوردار است.

نانو بیوتکنولوژی

آماده سازی و بررسی خصوصیات نانوذرات Fe3O4-PEG حامل دوکسوروبیسین بر روی سلول‌های سرطانی AGS و MCF-7

صفحه 167-175

شیدا جهازی؛ هاشم یعقوبی؛ حسین اکبری

چکیده نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن یکی از نانو حامل­هایی است که به سبب ویژگی­هایی همچون سمیت پایین، زیست سازگاری، قابلیت بارگیری و انتقال کنترل شده­ی دارو به سلول­های سرطانی، گزینه مناسبی در دارورسانی نوین محسوب می­شوند. هدف از این پژوهش سنتز نانوذرات اکسیدآهن پوشش­دار بمنظور تحویل داروی دوکسوروبیسین (DOX) و بررسی تأثیرات آن بر روی سلول­های سرطانی می باشد.
در این پژوهش نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 به روش Polyol سنتز گردید و سپس دوکسوروبیسین بر روی نانوذرات اکسیدآهن پگیله شده بارگذاری شد. برای اطمینان از اتصال PEG به نانوذرات و بارگیری دارو روی نانوذرات از تکنیک FT-IR استفاده شد. مقایسه اندازه متوسط و ساختار بلوری نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری و الگوی پراش X انجام شد. سپس اثر سمیت سلولی آن­ها بر روی سلول­های سرطانی AGS و MCF-7توسط سنجش MTT مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج FT-IR حضور باندهای O-H و C-Hدر پیک 3392 cm-1 و 2927 cm-1 اتصال PEG به نانوذرات را تأیید کرد. الگوی XRD ساختار اسپینل مکعبی نانوذرات مگنتیت پگیله شده حامل دارو با متوسط اندازه 14 نانومتر را نمایش داد. 67/21 درصد دوکسوروبیسین در نانوذرات Fe3O4-PEG بارگذاری شد که در 24 ساعت اول بیشترین مقدار رهایش دارو ثبت شد. آزمون MTT در تیمارهای 24، 48 و 72 ساعت نشان داد با افزایش غلظت نانوذرات پوشش­دار حامل دارو از 0 به 50 میکرومولار اثرات سیتوتوکسیتی دارو به تدریج افزایش می­یابد.
نتایج نشان داد پگیله کردن نانوذرات اکسیدآهن در فرایند دارورسانی برای افزایش اثر داروی دوکسوروبیسین بر سلول های سرطانیAGS و MCF-7 می­تواند مفید باشد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

فعالیت ضد دیابت و ضد اکسیدانی پروتئین هیدرولیز شده سر ماهی هوور مسقطی (Katsuwonus pelamis)

صفحه 177-184

مینا اسمعیلی خاریکی؛ مسعود رضایی؛ صابر خدابنده؛ علی معتمدزادگان

چکیده بیماری دیابت یکی از مهمترین مشکلات مرتبط با سلامت در سراسر جهان میباشد. یکی از روشهای کنترل دیابت نوع 2 مهار آنزیم DPP-IV میباشد. باز داشتن این آنزیم میتواند با جلوگیری از شکستن سریع هورمونهای تنظیم کننده قند خون و در نتیجه طولانی تر کردن مدت زمان عملکرد آنها، کنترل قند خون در بیماران دیابتی را بهبود دهد. همچنین تقویت سیستم آنتی اکسیدانی بدن بیماران دیابتی میتواند از بروز بیماریهای ثانویه ناشی از استرسهای اکسیداتیو جلوگیری نماید. بنابراین به منظور تولید محصولی با عملکرد ضد دیابت و ضد اکسیداسیونی، سر ماهی هوور مسقطی با استفاده از آنزیم آلکالاز (5/1% وزن ماده اولیه) و به مدت 4 ساعت هیدرولیز گردید. میزان فعالیت بازدارندگی DPP-IV ، قدرت حذف رادیکال آزاد DPPH و توانایی کاهندگی محصول تولید شده ارزیابی شد. نتایج نشان داد که پروتئین هیدرولیز شده سر ماهی هوور مسقطی عملکرد زیست فعال وابسته به غلظت دارد و افزایش غلظت پروتئین منجر به افزایش معنی دار (05/0≥p) در توانایی زیست فعال محصول تولید شده گردید. مقدار IC50 پروتئین هیدرولیز شده در مهار DPP-IV و حذف DPPH به ترتیب 02/0±016/1 میلیگرم/ میلی لیتر و 015/0±297/0 میلیگرم/میلی لیتر بدست آمد. همچنین فعالیت کاهندگی در غلظت پروتئین 5/2 میلیگرم/میلی لیتر، 002/0±176/0 بوده است. در مجموع با توجه به نتایج بدست آمده میتوان بیان نمود که پروتئین هیدرولیز شده سر ماهی هوور مسقطی فعالیت ضد اکسیدانی و ضد دیابت قابل توجهی در شرایط آزمایشگاهی دارد و در صورت انجام پژوهشهای تکمیلی، میتواند به عنوان یک افزودنی غذایی به منظور ارتقاء سطح سلامت مورد استفاده قرار گیرد.

بیو انفورماتیک

ردیابی و معرفی نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با مسیر بیوسنتز استویول گلیکوزیدها در گیاه استویا با کاوش در ترنسکریپتوم

صفحه 185-191

مجتبی خیام نکویی؛ مریم معظم جزی؛ محسن مردی؛ سعید کدخدایی

چکیده هدف عمده برنامه‌های بهنژادی استویا (Stevia rebaudiana) ایجاد گیاهانی با میزان ریبودیوزید-آ (RA) بالا می‌باشد. در این راستا، به منظور غربالگری گیاهان استویا و انتخاب واریته‌هایی با بیشترین میزان شیرین‌کننده‌های موردنظر با استفاده از نشانگرهای مولکولی، تحقیق حاضر بر روی داده‌های RNA-seq واریته‌های دارای مقادیر مختلف RA انجام گردید. به منظور بازآرایی ترنسکریپتوم از نو برای هر واریته، از نرم افزار CLC با درنظرگرفتن طول k-mer برابر با 20 و حداقل طول کانتیگ برابر با 200 جفت باز استفاده شد. به منظور انجام تفسیر، آخرین نسخه از پروتئوم گیاه مدل ارابیدوپسیس بکار برده شد. برای شناسایی SSR‌های چندشکل کاندید در میان واریته‌های استویا، با استفاده از CandiSSR آنالیز توالی‌های بازآرایی شده و بدنیال آن طراحی جفت آغازگرهای مربوطه صورت گرفت. حدود 368 نشانگر SSR بالقوه شناسایی گردید که در این میان 360 نشانگر شرایط لازم برای طراحی آغازگر را دارا بودند. تقریبا 89% از کانتیگ‌های واجد SSR‌های چندشکل دارای بهترین توالی مشابه در برابر پروتئوم ارابیدوپسیس بودند. در این مطالعه، کانتیگ‌های مشابه با خانواده پروتئینی UDP-Glycosyltransferase و Deoxyxylulose-5-phosphate synthase که در مسیر بیوسنتز استویول گلیکوزیدها دخیل می‌باشند شناسایی گردید. همچنین آنالیز gene set enrichment با استفاده از PlantGSE از طریق آزمون Hypergeometric درسطح معنی‌داری (FDR < 0.05) چندین مسیر متابولیکی مرتبط با توالی‌های حاوی SSR‌های چندشکل را مورد شناسایی قرار داد. بنابراین، می‌توان این فرضیه را مطرح نمود که نشانگرهای SSR چندشکل توسعه یافته در این تحقیق با اطمینان در برنامه‌های بهنژادی مولکولی استویا به منظور انتخاب واریتههای با میزان بالای SG به ویژه RA قابل استفاده می‌باشند.

بیوتکنولوژی صنعتی

بررسی تجربی تاثیر رژیم های مختلف نور قرمز و آبی بر روی سرعت رشد و میزان لیپید در کشت پیوسته میکروجلبک و ساینوباکتری

صفحه 193-199

امیر حسین محمدی؛ حامد عابدینی

چکیده در این مطالعه تأثیر نوردهی قرمز و آبی در کشت پیوسته دو گونه مختلف میکروجلبک کلرلا سوروکینیانا و سینیکوسیستیس مورد مطالعه قرار گرفت. مقایسه نورهای آبی و قرمز در گونه سینیکوسیستیس نشان داد که این گونه با استفاده از نور قرمز رشد مناسبی داشته ولی با استفاده از نور آبی رشد بسیار کندی از خود نشان می­دهد. با این وجود تفاوت چشمگیر در سرعت رشد، میزان لیپید و ترکیب درصد اسید چرب با استفاده از نور قرمز و آبی در گونه سینیکوسیستیس تقریباً یکسان بود. در مقابل سرعت رشد گونه کلرلا سوروکینیانا با استفاده از نور آبی کمی بیشتر از نور قرمز بود. میزان اسید چرب غیر اشباع C18:3 به طور چشمگیری در نوردهی قرمز بیشتر از نوردهی آبی بود. در مجموع با در نظر گرفتن میزان مصرف انرژی کمتر برای تأمین نور قرمز، این نور کارآمدی بیشتری نسبت به نور آبی در کشت میکروجلبک کلرلا سوروکینیانا دارد.

نانو بیوتکنولوژی

طراحی و ساخت آپتاحسگر جهت تشخیص سریع و آسان آنتی‌ژن کارسینوامبریونیک مبتنی بر نانوذرات کروی طلا

صفحه 201-207

فضه امانی؛ طاهره توحیدی مقدم؛ زینب باقری؛ نسرین فراهانی؛ بیژن رنجبر

چکیده آپتامرها، توالی­های تک رشته DNA یا RNA، به دلیل مزایای زیادی هم­چون اختصاصیت و تمایل بالا، مقرون به صرفه بودن و روش تولید آسان کاربردهای مختلفی در پژوهش­های زیستی از جمله ساخت آپتا­حسگرها دارند. در این پژوهش، آپتا­حسگری بر اساس تغییرات طیف SPR نانوذرات کروی طلا برای تشخیص آنتی­ژن کارسینوامبریونیک CEA)) به عنوان نشانگر سرطان پستان طراحی و عملکرد آن ارزیابی شد .در حضور آپتامر، نانوذارت کروی طلا پایدار بوده و با افزودن سدیم کلراید، طیف SPR نانوذرات کروی شکل بدون تغییر ماند. اما در حضور نشانگر سرطانی CEA، آپتامر به مولکول هدف چسبیده و در نتیجه با افزودن سدیم کلراید، طیف SPR نانوذرات کروی طلا تغییر می­کند. نتایج این پژوهش نشان داد که این زیست­حسگر توانایی تشخیص CEA را در محدوده 50 نانوگرم بر میلی­لیتر دارد و حد تشخیص این زیست­حسگر در حدود 22.75 نانوگرم بر میلی­لیتر است. به نظر می­رسد این زیست­حسگر می­تواند برای شناسایی نشانگر سرطانی آنتی­ژن کارسینوامبریونیک مورد استفاده قرار گیرد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

بهینه سازی تولید و استخراج فیکوسیانین از توده زیستی مرطوب آنابنا دولیولوم

صفحه 209-215

آسیه بهرامی؛ سمانه ذوالقدری جهرمی؛ احترام دیلمی

چکیده چکیده: فیکوسیانین (PC) به گروهی از پروتئین های گیرنده نور با عنوان فایکوبیلی پروتئین ها تعلق دارد. تمامی فایکوبیلی پروتئین ها، پروتئین های چند زنجیره تشکیل شده از آپوپروتئین ها هستند که به طور کوالانسی به فایکوبیلین ها متصل اند .این پژوهش به صورت تجربی بر روی سویه بومی آنابنا دولیولوم (Anabaena doliolum) جدا شده از خاک ها و آب های جنوب ایران، منطقه مسجد سلیمان انجام شد. سیانوباکتر های مورد پژوهش در محیط کشت BG11 رشد و نگهداری شدند. سپس میزان فیکوسیانین تولید شده تحت تیمار با نورهای متفاوت و میزان فیکوسیانین استخراج یافته با استفاده از نسبت های مختلف چند بافر و در دو دمای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان دادکه بیشترین میزان رشد زمانی است که تیمار نمونه با نور سبز به مدت سه الی پنج روز صورت می گیرد. بهترین میزان استخراج مربوط به آب دوبار تقطیر و در دمای یخچال و با نسبت سه به یک بیومس به حلال با غلظت 03/0± 15 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. هم چنین در دمای محیط بافر فسفات حلال مناسبتری برای استخراج فیکوسیانین و با نسبت یک به دو با مقدار05/0 ± 8 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. به طور کلی می توان گفت میزان رشد، میزان تولید رنگدانه و هم چنین شرایط بهینه استخراج برای هر گونه نسبت به سایر گونه ها کاملا متفاوت است و استخراج بهینه فیکوسیانین در یک گونه نیز وابسته به عوامل مختلف از جمله زمان، دما، حلال انتخابی و نسبت بیومس به حلال است.

بیوتکنولوژی میکروبی

جداسازی، خالص‌سازی و تعیین ویژگی‌های بیوشیمیایی آنزیم کاتکول 1و 2 دی اکسیژناز از فلور میکروبی خاک‌های آلوده نفتی

صفحه 217-224

فائزه ربانی؛ وهب جعقریان؛ احمد آسوده

چکیده پژوهش حاضر با هدف خالص­سازی و شناسایی بیوشیمیایی آنزیم تجزیه­کننده فنول از باکتری­های موجود در خاک­های حاوی آلاینده­های نفتی انجام پذیرفت. پروتئین کاتکول 1و 2 دی اکسیژناز از باکتریAneurinibacillus migulanus Isolate ZNU05 استخراج و با استفاده از ستون کروماتوگرافی تبادل یونی Q-Sepharoseتخلیص شد. فعالیت آنزیم در pHهای مختلف بین 4 تا 9، محدوده دمایی20 تا 70 درجه سلسیوس، و در حضور نمک کلرید یون­های فلزی مختلفی مانند 2+ Ca، K+، Mn2+،Co2+ ،Zn 2+،Mg2+ ،­Cu2+، + Na و حلال­های گوناگون شامل اتانول، اتیل­استات، پترولیوم­اتر، استونیتریل، ان-آمیل­الکل، ان-هگزان و تولوئن ارزیابی شد. همچنین فعالیت این آنزیم با استفاده از سوبستراهای گوناگون مانند فنول، کتکول، بنزوئیک اسید، پیروگالول و آلفا ـ نفتول بررسی گردید. آنالیز پروتئین به روش SDS-PAGE بیانگر وجود تک باند پروتئینی با وزن مولکولی حدود 40 کیلودالتون بود. نتایج تعیین ویژگی آنزیم کتکول 1و2 دی اکسیژناز نشان داد که pH و دمای مطلوب به ترتیب 5/8 و 30 درجه سلسیوس بود. فعالیت کاتالیتیکی آنزیم در حضور یون­های کلرید کبالت و روی (5 میلی­مولار) و همچنین حلال آلی آمیل الکل، افزایش یافت، ولی دیگر یون­های فلزی و حلال­های آلی بکار رفته باعث کاهش و یا مهار فعالیت آنزیم شدند. از میان سوبستراهای مختلف بر روی فعالیت آنزیم، کتکول سوبسترای بسیار مطلوب­تری برای آنزیم بود، به طوری کهVmax و Km آنزیم برای این سوبسترا به ترتیب 959/8 واحد بر میلی­گرم و 992/4 میکرومول بر میلی­لیتر می­باشد.

بیوتکنولوژی کشاورزی

بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبی گیاه پنیرباد (withania somnifera)

صفحه 225-232

الهام کیخا؛ عباسعلی امام جمعه؛ محرم ولی زاده؛ براتعلی فاخری

چکیده امروزه، نانوذرات نقره یکی از مهمترین نانومواد تجاری محسوب می‌شوند. تقاضا برای سنتز نانوذرات از طریق روش‌های زیست سازگار به دلیل کاربرد گسترده در زمینه زیست پزشکی در حال افزایش است. استفاده از گیاهان و محصولات گیاهی به عنوان منابع پایدار و تجدیدپذیر در سنتز نانوذرات از سایر روش‌های سنتز بیولوژیکی سودمندتر است. در این مطالعه بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبی گیاه پنیرباد بعنوان عامل کاهنده گزارش می شود. پارامتر­های موثر بر بیوسنتز نانوذرات شامل حجم عصاره، غلظت نمک نیترات نقره، اثر pH و زمان واکنش توسط تکنیک اسپکتروسکوپی فرابنفش_ مرئی بررسی و بهینه­سازی شدند. تغییر رنگ محلول از زرد روشن به قهوه ای تیره در دمای اتاق به دلیل کاهیدگی یون‌های نقره مشاهده شد. اندازه و مورفولوژی نانوذرات به وسیله میکروسکوپ الکترون عبوری تعیین گردید که ذراتی با ساختار کروی و اندازه متوسط در حدود 35-24 نانومتر را نشان می دهد.

نانو بیوتکنولوژی

اثر نانوذره نقره کلوئیدی بر کیفیت بیودیزل ریزجلبک نانوکلروپسیس اکولاتا

صفحه 233-240

نسرین فاضلیان؛ مرتضی یوسف زادی؛ احمد احمدی

چکیده اهداف: در این مطالعه تاثیر غلظت های 1-50 میلی گرم بر لیتر نانوذره نقره کلوئیدی بر رشد ریزجلبک N. oculata بررسی گردید و پس از تعیین EC50 (88/20 میلی گرم بر لیتر)، پروفایل اسیدهای چرب و شاخص های سوخت زیستی این ریزجلبک در غلظت 25 میلی گرم بر لیترنانوذره نقره بررسی گردید.

مواد و روش ها: در این پژوهش ریزجلبک N. oculata به علت رشد سریع و توانائی سنتز مقادیر بالای لیپید برای تولید سوخت زیستی انتخاب شد. این ریزجلبک در شرایط آزمایشگاهی به مدت 72 ساعت تحت تیمار نانوذرات نقره کلوئیدی قرار گرفت. جذب نوری ریزجلبک و پروفایل اسیدهای چرب به ترتیب با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری و کروماتوگرافی گازی بررسی شد. تحلیل آماری داده‌های رشد با آزمون تحلیل واریانس‌ و مقایسه میانگین با آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح احتمال ۵ % انجام گرفت.
یافته ها: رشد ریزجلبک N. oculata در غلظت های 5-50 میلی گرم بر لیتر نانوذره نقره کاهش یافت. همچنین افزایش میزان اسیدهای چرب اشباع (SFAs) و اسیدهای چرب چند غیر اشباعی (PUFAs) و کاهش میزان اسیدهای چرب تک غیر اشباعی (MUFAs) در پاسخ به غلظت 25 میلی گرم بر لیتر نانوذره نقره در مقایسه با کنترل مشاهده شد. شاخص های مهم در پایداری اکسیداتیو سوخت زیستی شامل LCSF، CFPP و CP در ریزجلبک در معرض نانوذره نقره افزایش یافت در حالی که مقدار شاخص DU کاهش یافت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که علیرغم سمیت نانوذرات نقره، این نانوذره می تواند باعث افزایش پایداری سوخت زیستی حاصل از ریزجلبک N. oculata گردد.

بیوتکنولوژی مولکولی

کلونینگ و بیان ژن کدکننده ی نواحی آنتی ژنی پروتئین غیرساختاری 3D ویروس بیماری تب برفکی

صفحه 241-247

پروین مقدم؛ آزاده زحمت کش؛ سعید آیریان؛ معصومه باقری؛ همایون مهروانی بهبهانی؛ خسرو آقایی پور

چکیده تب برفکی (FMD) بیماری بسیار واگیردار و ویرانگر است که به سرعت انتشار می‌یابد و خسارات اقتصادی زیادی را موجب می‌شود. یکی از روش­های مهم تشخیص بیماری و خصوصا تفکیک حیوان واکسینه شده از حیوان مبتلا به این بیماری، استفاده از پروتئین­های غیرساختاری بعنوان آنتی ژن در کیت­های تشخیصی الایزا می­باشد. هدف از مطالعه­ی حاضر، کلونینگ توالی ژنی و بیان نواحی آنتی­ژنی پروتئین غیر ساختاری 3Dبه عنوان یکی از گزینه­های تشخیصی می­باشد. برای تکثیر ژن کدکننده­ی نواحی آنتی­ژنی پروتئین 3D ویروس تب برفکی، آغازگرهای اختصاصی دارای جایگاه برشی آنزیم های NdeI و EcoRI طراحی شد و واکنش زنجیره ای پلیمراز انجام شد. ژن برش خورده توسط این دو آنزیم، به ناقل PET21a+ انتقال داده شد و در باکتری های اشرشیاکلی DH5α ترنسفورم شد. آزمایشات کلونی-PCR و برش آنزیمی بر روی کلونی های حاصل انجام و حضور ژن هدف تایید شد. توالی ژنی نیز پس از توالی­یابی تایید شد. برای تولید آنتی ژن نوترکیب، وکتور بیانی نوترکیب به میزبان بیانی باکتری اشریشاکلی BL21 انتقال داده شد. باکتری های حاوی ژن نوترکیب، با IPTGالقا شدند و بیان پروتئین نوترکیب با استفاده از روش SDS PAGE تایید شد. وزن مولکولی پروتئین نوترکیب موردنظر حدود 24 کیلودالتون بوده و از آن میتوان در طراحی کیت تشخیصی الایزا استفاده کرد

بیوتکنولوژی مولکولی

نقش احتمالی ژن‌های GPR182 و CALCRL در اختلال عملکرد اندوتلیال القا شده توسط هایپرگلایسمی

صفحه 249-256

زینب رضائی؛ زهرا عابدی کیچی؛ مهرداد بهمنش

چکیده چکیده: وقوع هایپرگلایسمی عامل اصلی ایجاد بیماری دیابت می­باشد. به دنبال افزایش قند خون در بیماران مبتلا به دیابت عوارض عروقی در بافت­های مختلف بدن روی می­دهد که از جمله آن می­توان به رتینوپاتی، نفروپاتی و افزایش شدید ریسک ابتلا به بیماری­های قلبی اشاره نمود. عمده این تغییرات بواسطه تغییر در عملکرد سلول­های اندوتلیال درون رگ روی می­دهد. از جمله مهم­ترین مولکول­هایی که افزایش قند خون را حس و سیگنال­های مربوطه را به داخل سلول­ انتقال می­دهند گیرنده­های G-پروتئین (GPCR­ها) ­هستند.
در این مطالعه پس از بررسی نتایج حاصل از مقایسه توالی­های ژنومیک در بین افراد سالم و بیمار، دو G-پروتئین GPR182 و CalCrl انتخاب شدند و تغییرات سطح بیانی آن­ها در شرایط هایپرگلایسمی با شرایط طبیعی در سلول­های HUVEC به عنوان مدل سلول­های اندوتلیال رگی در غلظت­ها و زمان­های متفاوت بررسی شد. علاوه­براین تاثیر هایپرگلایسمی روی زنده­مانی سلول­ها به کمک MTT و افزایش سمیت سلولی با کمک سنجش فعالیت آنزیم LDH و تغییرات مورفولوژیکی سلول به کمک ایمونوهیستوشیمی بررسی شد.
نتایج بدست آمده حاکی از تغییر در عملکرد بیولوژیکی دو ژن GPR182 و CALCRL در غلظت بالای گلوکز است. به نظر می­رسد که اختلال در عملکرد این دو ژن زمینه­ساز ایجاد عملکرد نامناسب در سلول­های اندوتلیال می­باشد.