زیست فناوری

چکیده سابقه وهدف: در سال­های اخیر، نانو مواد دو بعدی در حوزه ی زیست پزشکی به میزان گسترده ای استفاده می­شوند. کربن نیترید گرافیتی به واسطه ی زیست سازگاری خوب و در عین حال سمیت اندک، در زمینه ی تصویر برداری زیستی، تشخیص و درمان سرطان اهمیت یافته است. هدف از انجام این طرح، بررسی اثر کربن نیترید گرافیتی بر بقای رده سلول سرطانی Saos-2 می باشد.
روش­ها: کربن نیترید گرافیتی از طریق افزودن ملامین به هیدروکلرید اسید سنتز شد و با استفاده از تست­هایFT-IR،XRD و اسپکتروسکوپی رامان جهت بررسی ساختار و خواص فیزیکوشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. کربن نیترید گرافیتی سنتز شده (50،100،200،400 و 800 میکروگرم/میلی لیتر) بر روی سلول­های Saos-2 و فیبروبلاست در دو بازه ی زمانی 48 و 72 اضافه شد. درصد بقای سلول ها با استفاده از MTT مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: تست های FTIR وXRD ، ساختار و پیوندهای ترکیب سنتز شده، صحت و خلوص مناسب آن را نشان دادند. نتایج حاصل از طیف سنجی رامان نیز گرافیتی بودن محصول تولید شده را نشان داد. پس از گذشت 48 ساعت از مواجهه ی سلول­ها با کربن نیترید گرافیتی سنتز شده، میزان بقای سلولی در گروهی که دریافت کننده ی 800 میلی گرم/میلی لیتر بود نسبت به گروه کنترل (درمان نشده) تا 80 درصد کاهش یافت.
نتیجه گیری: ترکیب سنتز شده در این مطالعه ممکن است به عنوان یک گزینه ی مناسب در تحقیقات مربوط به سرطان در نظر گرفته شود.

چکیده امروزه مواد معطر کاربرد وسیعی در صنایع غذایی، دارویی و آرایشی دارند. با توجه به گرایش روزافزون مصرف‌کنندگان به استفاده از محصولات طبیعی، زیست‌تبدیلی با استفاده از میکروارگانیسم‌ها به یک روش جالب توجه برای تولید ترکیبات معطر تبدیل شده است. گاما-دکالاکتون یک استر حلقوی معطر با عطر و طعم مشابه هلو است. مخمر یارروویا لیپولیتیکا قادر به زیست‌تبدیلی سوبسترای ارزان قیمت روغن کرچک به ماده ارزشمند گاما-دکالاکتون می‌باشد. شروع این فرایند با هیدرولیز این روغن به وسیله آنزیم لیپاز به اسید ریسینولئیک آغاز شده سپس با کوتاه شدن زنجیره به وسیله بتا-اکسیداسیون ادامه یافته و در نهایت با لاکتونیزاسیون پایان می‌یابد. در این تحقیق، تولید گاما-دکالاکتون از طریق روش سطح پاسخ (RSM) توسط سویه جهش یافته این مخمر با توانایی تولید مقادیر بالای لیپاز بهینه شد. بدین منظور چهار عامل روغن‌کرچک، عصاره مخمر، پپتون و pH هرکدام در پنج سطح مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس تجزیه و تحلیل‌های آماری روابط حاکم بر متغیرهای آزمایش، یک مدل ریاضی برای روابط حاکم بین متغیرهای آزمایش بدست آمد. بهترین مقادیر برای روغن‌کرچک 35 میلی‌لیتر در لیتر، عصاره مخمر۶ گرم‌در‌لیتر، پپتون 5/8 گرم‌در لیتر و برای pH عدد 4 به دست آمد. مقادیر پیشنهادی به صورت تجربی مورد آزمایش قرار گرفتند که در نتیجه 126 میلی گرم در لیتر گاما-دکالاکتون توسط سویه مخمر تولید شد که مقدار محصول تولید شده در مقایسه با شرایط غیربهینه 46 درصد افزایش را نشان داد. نتایج این تحقیق می‌تواند برای مقرون به صرفه کردن تولید زیستی گاما-دکالاکتون از روغن کرچک با فرآیند زیست‌تبدیلی میکروبی به کار رود.

چکیده مقدمه: امروزه استفاده از گیاهان دارویی در درمان سرطان به دلیل عوارض جانبی کمتر، مورد توجه قرارگرفته است.خار مریم گیاهی دارویی از تیره کاسنی است که در درمان بیماریهای کبدی و کیسه صفرا ، سرطان, بیماریهای قلبی عروقی و ... موثر است. کپسوله کردن مواد فعال زیستی در نانو لیپوزوم یک رویکرد عملی و کارامد برای تنظیم رهایش دارو، افزایش پایداری ، محافظت از آن ها دربرابر واکنش با محیط، کاهش فراریت و افزایش میزان تأثیرآن است. هدف از این پژوهش کپسوله کردن عصاره خارمریم درون لیپوزوم و ارزیابی فیزیکوشیمیایی آن با هدف اثرگذاری بر سلولهای سرطان کبد است.
روش بررسی: در این پژوهش عصاره خار مریم با روش سوکسله استخراج شد و وزیکولهای لیپوزومی با روش آب پوشانی لایه نازک تهیه گردید و عصاره خار مریم در آن بارگذاری شد. درنهایت نانوذرات ساخته شده از نظر راندمان بارگذاری، رهایش عصاره از لیپوزوم و شاخصه­های فیزیکوشیمیایی چون اندازه, پتانسیل زتا، مورفولوژی،طیف مادون قرمز مورد بررسی قرار گرفت.
یافته­ها: نانولیپوزوم حاوی عصاره خار مریم دارای بازده انکپسولاسیون 37/63 % و اندازه nm 122، پتانسیل زتا1/13- میلی ولت و شاخص پراکندگی197/0 می باشد.رهایش عصاره خار مریم از نانولیپوزوم به صورت آهسته و کنترل شده است . هیچ برهمکنش شیمیایی بین عصاره و لیپوزوم وجود ندارد و از نظر مرفولوژی همگن و دارای ساختار کروی می­باشد.
نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان میدهد که میتوان عصاره خارمریم را با اندازه و کارایی مناسب به شکل نانولیپوزوم کپسوله کرد. بنابراین لیپوزوم حامل مناسبی برای عصاره خار مریم محسوب می شود.

چکیده در گیاهان مسیرهای مختلف دفاعی در پاسخ به بیمارگرها تکامل یافته­اند. هدف اصلی این مطالعه، بررسی مکانیسم عمل گلیفوسیت در بروز القای مقاومت نسبت به باکتری­های بیماری زای گیاهی بود. بدین منظور، از علف­کش گلیفوسیت در غلطت بهینه 8/1 میلی­گرم در لیتر بر رقم سیب­زمینی تراریخت جهت القای مقاومت به دو سویه از باکتری­های بیمارگر سیب­زمینی (سویه 21A از باکتری Pectobacterium atrosepticum و سویه ENA49 از باکتری Dickeya dadantii) استفاده شد. مشخص شده بود که پاسخ­های دفاعی گیاه به بیمارگرها می­تواند با تیمار گیاهان در غلظت بهینه گلیفوسیت تحریک شود. در اثر آلودگی برگ­های سیب­زمینی با باکتری­های بیمارگر، و تیمار آنها با گلیفوسیت، یک سطح بالایی از بیان ژن­های وابسته به بیمارگر، بویژه ژن PR-2 و ژن­های پاسخ دفاعی بویژه ژن HSR-203j مشاهده شد. در این حالت بیان ژن­های PR-2 به اندازه 5/1 و 9/2 بار، ژن PR-3 به اندازه 7/1 و 7/1 بار، برای ژن PR-5 به اندازه 3/1 و 5/1 بار، بیان ژن HSR-203J به اندازه 5/2 و 4/2 بار و برای ژن HIN1 به اندازه 7/1 و 7/1 بار، بترتیب با باکتریهای Dickeya dadantii و Pectobacterium atrosepticum افزایش داشتند. بیان ژن­های مذکور در نمونه های شاهد، تغییر معنی­داری پیدا نکرد. نتایج نشان داد که بین میزان بیان ژن­ها در نمونه­های موردآزمایش و شاهد (گیاهان تیمار شده با گلیفوسیت نسبت به گیاهان غیرتیمار شده) اختلاف معنی­داری وجود دارد. نتایج نشان داد که تیمار با گلیفوسیت، می تواند با القای پروتئین­ها و ژن­های پاسخ دفاعی، نوعی مقاومت اکتسابی سیستمی نسبت به بیماری­زاهای گیاهی ایجاد کند.

چکیده چاودار یکی از گیاهان زراعی مهم ایران با نام علمی Secaleمتعلق به خانواده گندمیان (Poaceae)‏ می­باشد. در این پژوهش تنوع ژنتیکی 39 جمعیت چاودار از مناطق مختلف ایران، آمریکا و شوروی با نشانگر ISSR مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که 8 آغازگر ISSR 48 باند تولید کردند که شامل 18 باند چندشکل (5/37 درصد چندشکلی) بود. میانگین میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) 15/0 و شاخص نشانگر (MI) در آغازگرهای ISSR معادل 7/2 عدد بود. بیشترین مقدار PIC (3/0) مربوط به آغازگر 6+5 و بیشترین MI (96/0) مربوط به آغازگر 6+1 بود. پس از مشاهده محصول­های واکنش زنجیره­ای پلیمراز بر روی ژل آگارز و امتیازدهی باندهای DNA، تجزیه و تحلیل با نرم­افزار NTSYS انجام شد. دندروگرام تجزیه خوشه­ای با روش UPGMA و ضریب تشابه جاکارد جمعیت­های چاودار را به 9 گروه تقسیم کرد که نتایج گروه­بندی آن با گروه­بندی تجزیه مولفه­های اصلی مطابقت داشت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی بیانگر تنوع درون گونه­­ای بیشتر از تنوع بین گونه­ای بود. میانگین تنوع ژنی نی (h) 350/0 و میانگین شاخص شانون (I) در گونه­های چاودار 523/0 بود که بیانگر تنوع خوب درون گونه­ها می­باشد. نتایج نشان داد که نشانگر ISSR ابزار مفیدی در تعیین تنوع ژنتیکی درون و بین گونه­ای چاودار است.

چکیده خلاصه. گیرنده فریزلد7 FZD7)) به‌عنوان یک هدف نوظهور برای درمان سرطان‌هایی است که در آن‌ها مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین به طور نا‌به جا فعال می‌شود. این گیرنده تراغشایی، در بسیاری سرطان‌ها چون سرطان پستان و سرطان تخمدان دچار افزایش بیان می‌شود و بنابراین هدف‌گیری اختصاصی آن دارای اهمیت است. از سوی دیگر، یکی از مکانیسم‌های پیشنهادی برای تأثیرات ضد سرطانی ‌‌پپتید نیتریورتیک دهلیزی (ANP) که در ابتدا به عنوان یک هورمون قلبی شناخته شده بود، مهار مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین از طریق یک فرآیند وابسته‌به FZD است، این در حالی است که مکانیسم مولکولی این مهار مشخص نیست. در این مطالعه، ما با استفاده از روش‌های محاسباتی شامل مدل‌سازی، داکینگ و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و همچنین طراحی یک سیستم سلولی با قابلیت ردیابی سینتیک مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین، توانستیم مکانیسم تأثیر این پپتید را بررسی کنیم. نتایج محاسباتی ما نشان می‌دهد ANP می‌تواند به‌طور مستقیم با گیرنده FZD7 میان‌کنش دهد و همچنین، جایگاه اتصال آن با دمین انتهای کربوکسیل لیگاند Wnt (Wnt-CTD) دارای همپوشانی است. یافته‌های مطالعات خاموش‌سازی ژن، وابستگی فعالیت مسیر Wnt-بتاکاتنین را در سیستم سلولی به گیرنده FZD7 تایید می‌کند. از طرف دیگر، کاهش محتوای بتاکاتنین و در واقع فعالیت مسیر Wnt-بتاکاتنین در سلول‌های تیمار‌شده با Wnt و ANP در مقایسه با کنترل معنی‌دار است. در نهایت، نتایج ما نشان می‌دهد پپتید ANP این قابلیت را دارد تا به‌عنوان یک چارچوب برای طراحی پپتید‌های اختصاصی، علیه گیرنده FZD7 به کار رود.

چکیده فاکتور رشد عصبی (NGF) یک فاکتور نوروتروفیک عصبی می­ باشد که در حفظ، بقاء و تمایز سلول­های عصبی مرکزی و محیطی فعالیت دارد. این پروتئین سه زیرواحدی بوده که زیرواحد بتای آن دارای فعالیت اصلی است. براساس تحقیقات، به نظر می­رسد که می­توان از این فاکتور در درمان بسیاری از بیماری­ها از جمله نوروپاتی­­های محیطی در ارتباط با دیابت، آلزایمر، پارکینسون، بیماری­های پوستی و غیره استفاده کرد. به دلیل فضای اکسیداتیو پری پلاسم، بیان پروتئین نوترکیب NGF در میزبان پروکاریوتی باید در پری­ پلاسم صورت گیرد. شایان ذکر است که بیان هم­زمان چپرون­های سیتوپلاسمی، می تواند ترشح پروتئین­های نوترکیب به فضای پری­پلاسمی را تسهیل کرده و سبب افزایش حلالیت آن­ها ­شود.
در این تحقیق تاثیر چپرون های سیتوپلاسمی GroEL/GroES، DnaK/DnaJ،GrpE ، Trigger Factor(TF) بر میزان تولید پری پلاسمی پروتئین نوترکیب NGF مطالعه گردید. بدین منظور زیرواحدβ-NGF در وکتور بیانی pET39b(+) بصورت هم­زمان با پلاسمیدهای چپرونی pG-Tf2، pTf16، pGro7،pKJE7 و pG-KJE8 در باکتری E. coli سویه DE3 بیان شد.
نتایج بدست­ آمده نشان دادند که در حضور چپرون ) TFپلاسمید چپرونی pTf16 ) تولید کل محتوای پروتئینی و پروتئین های پری­ پلاسمی افزایش داشته ­است. همچنین مجموع چپرون های DnaK/DnaJ و GroEL/GroES(پلاسمید چپرونی pG-KJE8 ) نیز تا حدودی سبب افزایش تولید شده اند، در حالی­که بیان هر یک از چپرون های GroEL/GroES(پلاسمید چپرونی pGro7) و یا DnaK/DnaJ (پلاسمید چپرونیpKJE7) تأثیری بر بیان پروتئین نداشته اند. نتایج کشت سلول نیز نشان دهنده فعال بودن پروتئین تولیدی بوده و تمایز سلول ها به سلول­های عصبی را نشان می دهد.

چکیده هیالورونیک اسید (HA) پلیمر طبیعی و خطی است که به علت توانایی بالا در حفظ رطوبت و ویسکوالاستیسیتی و همچنین غیر ایمنی زایی و غیر سمی بودن، کاربردهای بسیاری در زمینه های پزشکی، آرایشی-بهداشتی و غذایی دارد. HA در مقیاس صنعتی توسط گونه‌های استرپتوکوکی تولید شده است. استرپتوکوکها از انواع باکتری های لاکتیکی با نیازهای غذایی پیچیده هستند و توانایی ساخت برخی از اسید آمینه ها را ندارند. بنابراین، پژوهش بر روی انتخاب محیط کشت صنعتی برای رشد آنها ضروری است. در این مطالعه، تولید هیالورونیک اسید و آنزیم هیالورونیداز در سویه استرپتوکوکوس ‌زواپیدمیکوس ATCC 43079 در سه محیط کشت مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به تاثیر این آنزیم بر کاهش مقدار هیالورونیک اسید، از ماده 6- پالمیتوییل آسکوربیک اسید برای مهار این آنزیم در طی فرایند تخمیر استفاده شد. طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) انجام شد و تاثیر متغیرهای غلظت گلوکز، عصاره مخمر و pH هر کدام در 3 سه سطح بر تولید هیالورونیک اسید بررسی شد. نتایج نشان داد بیشینه تولید هیالورونیک اسید در این باکتری در حضور مقادیر 2/21 گرم بر لیتر گلوکز، 6/43 گرم بر لیتر عصاره مخمر و 6/6 pH به دست می آید. در شرایط بهینه، مقدار تولید HA به 15 ±370 میلی گرم بر لیتر رسید که نسبت به محیط پایه (10±150 میلی گرم بر لیتر)، حدود 150 درصد افزایش نشان داد و مقدار بهره دهی تولید به 74/56 گرم بر لیتر ساعت رسید که دو برابر بهره دهی در نقطه مرکزی بود.

چکیده ​اهداف: در چند دهه گذشته متابولیت­های ثانویه­ی گیاهی به سبب تنوع و نقششان در گیاهان و سلامتی انسان مورد توجه قرار گرفته­اند. انگور یکی از گیاهان با ترکیبات ثانویه و با خواص دارویی است. این ترکیبات شامل رزوراترول است که یک ترکیب فنلی از گروه استیلبنوئیدهاست. به‌منظور بررسی افزایش تولید پلی­فنل رزوراترول تحت تأثیر الیسیتورها، آزمایشی با طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در گیاه انگور رقم سلطانی در شرایط درون شیشه­ای انجام شد.
مواد و روش­ها: هورمون اسید­سالیسیلیک به‌عنوان الیسیتور در غلظت‌های مختلف صفر، ^4-10، ^5-10، ^6-10 مولار مورد استفاده قرار گرفت و به محیط کشت MS بدون هورمون جهت بررسی تنش اضافه گردید. آزمایش در دو سطح مولکولی و بیوشیمیایی انجام شد. در سطح مولکولی، تاثیر اسید­سالیسیلیک در بیان ژن استیلبن­سنتاز توسط RT-PCR نیمه کمی ارزیابی شد. در آزمایش بیوشیمیایی، میزان تولید رزوراترول توسط دستگاه HPLC اندازه­گیری شد.
یافته­ها: آنالیز بیان ژن استیلبن­سنتاز نشان داد که اسید­سالیسیلیک با غلظت ^4-10 مولار تاثیر مثبت و افزایشی در بیان ژن داشته و افزایش 48/35 درصدی در مقایسه با شاهد نشان داد و همچنین غلظت ^5-10 مولار بیان ژن را 65/5 درصد در مقایسه با شاهد افزایش داد. در آزمایش بیوشیمیایی افزایش در میزان تولید رزوراترول در تیمار ^4-10 مولار در مقایسه با تیمار شاهد مشاهده شد (10/6 میکروگرم) و تیمار ^5-10 مولار (25/3 میکروگرم) تفاوت معنی­داری با نمونه شاهد نشان نداد.
نتیجه­گیری: اسید­سالیسیلیک به عنوان یک الیسیتور و محرک تولید رزوراترول می­تواند بیان ژن استیلبن­سنتاز و در پی آن خواص دارویی گیاه انگور را در شرایط درون شیشه­ای افزایش دهد.

چکیده در این مقاله تلاش شده است تا یک نانو حامل جدید و زیست سازگار بر پایه بیوپلیمر کیتوسان، با کارایی بسیار بالا و کمترین سمیت جهت انتقال ژن ارائه شود. ابتدا، 5-آمینو-H1-تترازول با ترکیب 3-کلرو پروپیل تری متوکسی سیلان وارد واکنش شده، س‍‍پس، حدواسط اورگانوسیلانی حاصل، جهت عامل دار کردن گروه های آمینی کیتوسان مورد استفاده قرار گرفت. ساختار و ترکیب شیمیایی نانوحامل سنتز شده، بطور کامل توسط آنالیزهایFESEM, TEM, XRD, FTIR, Zeta potential و DLS بررسی و شناسایی شد. در ادامه، جهت بررسی میزان سمیت نانوحامل، تست MTT انجام شد. همچنین، جهت بررسی توانایی نانوحامل مورد نظر در انتقال ژن به داخل سلول، از رده سلولی Hek-293T استفاده گردید. مقدار بهینه ظرفیت بارگیری پلاسمید در نسبت N/P=3 با میزان محافظت قابل قبول از پلاسمید در برابر آنزیم های نوکلیاز بدست آمد. نتایج نشان داد که این نانوحامل جدید، علاوه بر سمیت بسیار پایین، زیست سازگار و مقرون بصرفه بودن، بسیار کارآمد و دارای توانایی بالا در انتقال و محافظت از ژن می باشد.