زیست فناوری

چکیده ویروس HIV دارای حداقل شش ژن تنظیمی است که از بین آن‌ها پروتئین Vif می‌تواند تکثیر ویروس را کنترل کند . این مطالعه برای اولین بار به بررسی جهش‌های مهم در پروتئین VIF در توالی‌های مربوط به بیماران ایرانی پرداخته است و با استفاده از دانش ایمونوانفورماتیک ، مناطق ثابت این پروتئین و توالی‌های اپیتوپی B-Cell ، T-CELL و CTL تعیین گردید .
مواد و روش‌ها :
توالی‌های VIF از بانک ژنی NCBI جمع‌آوری گردید و از طریق نرم‌افزارهای بیوانفورماتیک، ساختار سوم و جایگاه‌های اپیتوپی B-Cell ، T-CELL و CTLآن‌ها پیش‌بینی شد و خواص آنتی ژنیک و حساسیت‌زایی آن‌ها موردمطالعه قرار گرفت .
یافته‌ها :
بیشترین شیوع جهش‌ها به ترتیب مربوط به جایگاه‌های S 49 P ( 90% ) و S 140 N و N 186 S ( 80% ) بود. هم‌چنین دو جابه‌جایی باقابلیت تأثیر در قدرت اتصال پروتئین VIF به فاکتور میزبان در جایگاه‌های 41 و42 در این مطالعه معرفی شدند. سه منطقه به‌عنوان توالی‌های اپیتوپی با تحریک‌کنندگی بالا و حساسیت‌زایی کم تعیین شد که از میان آن‌ها ناحیه 5-32 به‌عنوان بهترین ناحیه برای طراحی واکسن پیشنهاد شد.
نتیجه‌گیری:
این مطالعه به عنوان اولین مطالعه از ایران با به کاربردن ابزارهای بیوانفورماتیکی یک ناحیه باقابلیت بالای تحریک سیستم‌های ایمنی همورال و سلولی و هم‌چنین کمترین خواص حساسیت‌زایی معرفی شد، که می‌تواند در مطالعات آتی در زمینه واکسن‌های ضد HIV مورداستفاده قرار گیرد.

چکیده در این پژوهش، تنوع ژنتیکی 10 توده مختلف­ نائین هاوندی با استفاده از نشانگرهای پروتئینی و SRAP مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله رویشی گیاه از برگ‌ها، پروتئین و DNA استخراج شد. نتایج پروفایل پروتئینی در مجموع 20 نوار با 15/64 درصد چندشکلی نشان داد. برای ارزیابی تنوع ژنتیکی در سطح DNA، 6 ترکیب آغازگری SRAP مورد استفاده قرار گرفت که در مجموع 583 نوار قابل امتیازدهی مشاهده شد. تعداد 549 نوار آن دارای چندشکلی با میانگین 5/91 برای ترکیبات آغازگری مورد بررسی بود. بیشترین چندشکلی (12/99 درصد) در ترکیب آغازگری E1/M1 و کمترین چندشکلی (21/84 درصد) در ترکیب E2/M2 مشاهده شد. آنالیز خوشه­ای، توده­ها را در 4 گروه اصلی طبقه­بندی نمود. شاخص­های تنوع ژنتیکی برای تمام مکان­های ژنی از جمله میانگین تنوع ژنتیکی نی (h)با مقدار 27/0 و میانگین شاخص شانون (I)با مقدار 41/0 محاسبه شد. سطح بالایی از تمایز جمعیت (79/0=Gst) و سطح مناسبی از جریان ژنی (3/1=Nm) بین جمعیت­های گروه­بندی شده برآورد شد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که واریانس درون جمعیتی (58%) بیشتر از واریانس میان جمعیت­ها (42%) است. به طور کلی نتایج مطالعه حاضر، تنوع ژنتیکی بالایی هم در الگوی الکتروفورگرام پروتئین و هم در نوارهای چندشکل تفکیک شده با استفاده از نشانگرهای SRAP با تاکید بر کارآیی بیشتر نشانگرهای SRAP نسبت به نشانگر پروتئین نشان داد که می­تواند در انتخاب والدین با فاصله ژنتیکی زیاد جهت تولید جمعیت‌های در حال تفرق و نقشه‌یابی در برنامه­های دورگ­گیری و به ­نژادی یا بهبود صفات مطلوب و همچنین برای محافظت و مدیریت ژرم­پلاسم این گیاه استفاده شود.

چکیده بتولین تری ترپنی از نوع لوپان پنج حلقه ای است که عمدتاً از گیاهان گونه Betula با اثرات بیولوژیکی متنوعی مانند خواص ضد HIV و ضد سرطانی به دست می آید. مطالعه حاضر با هدف افزایش تولید بتولین در کشت‌های کالوس Betula litwinowii تحت تأثیر غلظت‌ها و مدت زمان اعمال الیسیتورها و پیش‌ماده­ها انجام شد. برگ­های جمع آوری شده از رویشگاه سنگده در تابستان در محیط کشت WPM حاوی هورمون­های 2,4-D و BAP کشت و کالوس­ها­ی چهارماهه در محیطی حاوی الیسیتورهایی چون اسید ­سالیسیلیک، کلرو­کولین­کلراید و کلرید ­کبالت و پیش‌ماده­هایی چون ساکارز، ویتامین و گلوکز بازکشت شدند. کالوس­ها در محیط­کشت­های جدید پس از 2، 3 و 4 هفته برداشت و وزن تر و خشک آن‌ها محاسبه گردید. تجزیه‌وتحلیل داده­ها براساس آزمایش فاکتوریل دوعاملی (فاکتور اول الیسیتورها و پیش‌ماده­ها هرکدام در 4 سطح و فاکتور دوم زمان با 3 سطح) در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی و 3 تکرار با نرم­افزار SPSS و مقایسه میانگین­ها نیز با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 99 درصد انجام شد. نتایج نشان داد از بین الیسیتورها، استفاده از کلروکولولین کلراید به مدت دو هفته و در غلظت 5/1 میلی­گرم بر لیتر با افزایش بیش از 3 برابری بتولین القایی نسبت به تیمار شاهد (068/0 میلی گرم بر گرم) بهترین بوده است. استفاده از پیش ماده ویتامین (ده برابر معمول WPM) در زمان سه هفته، باعث افزایش بیشترین بتولین القایی نسبت به شاهد ( 1/0 میلی گرم بر گرم) می­شود. بطورکلی در تحقیق حاضر همین تیمار به عنوان بهترین معرفی می­گردد.

چکیده وقوع حوادث مختلف از جمله تصادفات، آسیب و جراحات وارده طی فعالیت های ورزشی و نیز بروز برخی از بیماریها میتوانند منجر به تحلیل و از بین رفتن بافت استئوکندرال شده و مشکلات عدیده ای در سلامت و کیفیت زندگی بیمار ایجاد کنند، بنابراین کنترل و ترمیم این ضایعات یکی از چالشهای مهم در حوزه پزشکی بازساختی به شمار میرود. از آنجائیکه نقص های استئوکندرال هم آسیب به غضروف مفصلی و هم استخوان تحت غضروفی زیرین آن را شامل میشود، برای ترمیم نیز باید نیاز بخشهای استخوانی، غضروفی و بخش حدفاصل میان استخوان و غضروف در نظر گرفته شود. درمانهای بالینی فعلی بیشتر تسکینی بوده و جنبه درمانی کمتری دارند. از این رو، به دلیل محدودیت های روشهای درمانی موجود طی دهه گذشته استفاده از مهندسی بافت به عنوان یک روش درمانی کارآمد و کم خطر برای درمان بسیاری از بیماریها خصوصا ضایعات استخوانی-غضروفی مطرح شده است. در این روش میتوان با پیوند بافتهای کامپوزیت استئوکندرال که از طریق ترکیب سلولهای خود بیمار با بیومتریالهای متخلخل سه بعدی با شکل و اندازه از پیش تعیین شده بدست آمده اند، برخی از محدودیت های روش های پیشین را برطرف نمود. تا کنون استراتژی های متنوعی برای ساخت داربست به منظور ترمیم نقص های استئوکندرال به کار گرفته شده است که از جمله آنها میتوان به داربست های تک فاز، چند لایه و مدرج شده اشاره کرد. در این مطالعه برخی استراتژیهای رایج در مهندسی بافت و همچنین چالش های پیش رو به طور خلاصه مورد بررسی قرار گرفته است.

چکیده حسگرهای زیستی یا بیوسنسورها امروزه در زمینه‌های گوناگون از جمله زیست پزشکی، تشخیص بیماری، نظارت بر درمان، ابعاد مختلف مربوط به محیط زیست،کنترل مواد غذایی، ساخت دارو و غیره کاربرد های بسزایی دارند. اخیراً، انواع مختلفی از حسگر‌های زیستی از قبیل حسگرهای آنزیمی،ایمنی،بافتی،زیستی DNA و زیست‌حرارتی توسط برخی از گروه‌های تحقیقاتی با ظرافت مورد سنجش قرار گرفته است. این حسگرهای زیستی مزایای بسیاری از جمله سادگی در اجرا، حساسیت بسیار بالا، عملکرد خودکار، اندازه کوچک طبیعی و ذاتی دارند. از دیگر مزایای ارزنده‌ی بیوسنسورها این است که جفت شدن آن‌ها با مولکول‌های زیستی با میل بالا امکان تشخیص با حساسیت بالا و انتخابی را میان طیف وسیعی از آنالیت‌ها فراهم می کند. هوش مصنوعی با توجه به پتانسیل بالای خود اگر با فناوری‌های زیستی مانند حسگرهای زیستی ترکیب شود می‌تواند در پیش‌بینی، تشخیص و درمان دقیق برخی بیماری ها شامل سرطان، موثر باشد.ماشین‌لرنینگ (ML) به عنوان یکی از شاخه های هوش مصنوعی، امروزه به یک ابزارمفید در تحلیل و طبقه‌بندی داده های به ‌دست آمده از بیوسنسور ها برای تحلیل‌های زیستی تبدیل شده است. استفاده از الگوریتم‌هایML ، فرآیند‌های پیچیده استخراج، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها را که توسط بیوسنسور حاصل می شود به صورت خودکار پیش می‌برد. مقاله پیش‌رو مروری است بر معرفی و بررسی انواع حسگر‌های زیستی، کاربرد و روش‌های به‌کارگیری آن‌ها، با تمرکز بر سرطان و کووید19 که امروزه بیماری‌های جدی ای در جهان به‌شمار می‌روند، که از مطالعه یافته‌های پیشین به‌منظور جمع‌بندی و ارائه اطلاعات به محققان در این حوزه به دست آمده است.

چکیده اهداف: مرگ سلولی برنامه ریزی شده فرایند مهمی است که طی تکامل بدون تغییر باقی مانده است. این فرایند در تنظیم شرایط فیزیولوژیکی و پاتوفیزیولوژیکی موثر است. آپوپتوز شناخته شده_­ترین نوع مرگ سلولی است که در بسیاری از تومورها مختل شده و سبب مقاومت به درمان می شود. کاسپاز9 یکی از پروتئین­های کلیدی مسیر میتوکندریایی آپوپتوز است. فعال شدن کاسپاز9 منجر به فعال شدن کاسپاز­های اجرایی مانند کاسپاز3/۷ شده و با راه اندازی آبشار کاسپازی منجر به مرگ سلول می­­شود. در این مطالعه، ژن کاسپاز9 در وکتور یوکاریوتی pcDNA3.1(+) کلون و عملکرد آن در سلول­ بررسی شد.
مواد و روش­ها: ژن کاسپاز9 طی PCR با پرایمر­های اختصاصی تکثیر و پس از هضم دوگانه با آنزیم­های KpnI و BamHI به پلاسمید pcDNA برش خورده الحاق شد. پلاسمید نوترکیب حاصل پس از تعیین توالی به رده سلولی SH-SY5Y ترنسفکت و با داروی دوکسوروبیسین تیمار شد. عملکرد آن بر مرگ سلولی با روش رنگ آمیزی تریپان بلو و PI، و سنجش فعالیت کاسپاز۳ بررسی و بیان آن در سلول با وسترن بلات تایید شد.
یافته ها: کلونینگ ژن کاسپاز9 انجام و بیان آن در سلول با وسترن بلات تایید شد. افزایش بیان کاسپاز۹ در سلول منجر به پردازش خود بخودی آن طی همودایمریزاسیون و در نتیجه القای مرگ سلولی شده و حساسیت سلول نسبت به دوکسوروبیسین را افزایش و زنده مانی سلولی را کاهش داد.
نتیجه گیری: ژن کاسپاز9 کلون شده در سلول فعالیت نشان داد و آپوپتوز را در حضور دوکسوروبیسین از طریق خود فعال­سازی و متعاقبا تشدید فعال­سازی کاسپاز۳ افزایش داد.

چکیده زمینه: آدنوکارسینوما ریه، رایج‌ترین نوع سرطان سلول غیر کوچک ریه می‌باشد. Oxypeucedanin methanolate ترکیب طبیعی از فورانوکومارین‌ها است که از گیاه Ferulago trifida Boiss، گونه بومی مناطق شمال غربی ایران استخراج شده است.
هدف: در این پژوهش اثر Oxypeucedanin methanolate بر مسیر آپوپتوز و اتوفاژی و سازوکارهای مربوط به این مسیرها در سلول های غیرکوچک سرطان ریه (NSCLC) مورد بررسی قرار گرفته است.
روش‌ها‌: اثر Oxypeucedanin methanolate بر حیات سلول‌های A549 توسط آزمون MTT و میزان آپوپتوز سلول‌ها با استفاده از روش فلوسایتومتری مورد بررسی گرفت. سطح بیان ژن‌های BAX، caspase-3، BCL2 و LC3 توسط روش Real time RT-PCR اندازه‌گیری شد و تهاجم سلول‌های A549 توسط آزمون ترمیم زخم مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج: بر اساس ارزیابی آزمون MTT، Oxypeucedanin methanolate تکثیر سلول‌های A549 را وابسته به دوز و زمان مهار کرده است. میزان آپوپتوز در سلول‌های A549 تیمار نشده (46/5%) است؛ درحالی‌که میزان آپوپتوز سلول‌های تیمار شده در غلظت 4/. میلی مولار (6/29%) بوده است. نتایج RT-PCR Real time نشان داد که سطح بیان ژن‌های BAX، caspase-3 و LC3 افزایش پیدا کرده است؛ درحالی که میزان بیان ژن BCL2 کاهش یافته است. میزان تهاجم سلول‌های تیمارنشده پس از گذشت 72 ساعت به طور چشمگیری افزایش یافت.
نتیجه‌گیری: Oxypeucedanin methanolate باعث مهار تکثیر می‌شود و می‌تواند به القای مسیر آپوپتوز و اتوفاژی در رده‌ سلولی A549 سرطان ریه منجر گردد. Oxypeucedanin methanolate ممکن است کاندیدای مناسبی برای کاهش متاستاز سلول‌‌های A549 باشد.

چکیده زمینه: دارورسانی نوین از دیرباز با اهدافی مانند کاهش عوارض جانبی مصرف، افزایش دسترسی زیستی، انتقال هدفمند داروها و همچنین گذر از سد برخی موانع مانند موانع خونی- مغزی، بدنبال طراحی سامانه­های دارورسانی کارآمد است. نانوذرات در زمینه حامل­های دارویی بسیار با اهمیت هستند زیرا توانایی حمل انواع داروها به قسمت­های مختلف بدن در زمان مناسب را دارند. روش بررسی: در مطالعه حاضر ترکیب نانوذرات کیتوسان تیول­دار بارگذاری شده با بی­پریدین توسط روش ژل یونی با استفاده از دو نوع اتصال دهنده­ی عرضی (TPP و چنیپین) سنتز شده و کارایی آنها مورد بررسی قرار گرفت. یافته­ها: نتایج آنالیزFTIR سنتز موفقیت آمیز مراحل مختلف نانوذرات کیتوسان تیول­دار بارگذاری شده با بی­پریدین را از طریق هر دو کراسلینکر تایید نمود. نتایج تصاویر SEM نشان داد نانوحامل­های سنتز شده دارای ساختار نانورد می­باشند و نانوحامل دارو سنتز شده با کراسلینکر جنیپین دارای ساختار منظم­تر با اندازه­ی حدود 150 نانومتر و نانوحامل دارو سنتز شده با TPP دارای اندازه­ی حدود 200 نانومتر است. بررسی نتایج آزمون رهایش دارو نشان داد نانو حامل دارو سنتز شده با کراسلینکر جنیپین رهایش بیشتری دارد و همچنین تست سمیت سلولی نیز نشان داد نانو حامل دارو سنتز شده با جنیپین سمیت کمتری نسبت به نانو حامل سنتز شده با TPP دارد. نتیجه­گیری: با درنظر گرفتن سمیت کمتر و رهایش طولانی مدت تر نانوحامل داروی سنتز شده با جنیپین نسبت به نانو حامل سنتز شده با TPP، با استفاده از این نانوحامل‏، زیست دسترسی دارو افزایش می‏یابد و می‏تواند بعنوان سیستم‏ دارو رسان مناسب برای انتقال دارو باشد.

چکیده پرده آمنیوتیک انسان به­عنوان معدود بافت­های آلوگرفت انسانی در دسترس محسوب می­شود که کاربرد کلینیکی فراوانی در حوزه ترمیم زخم­ دارد. زیست­سازگاری، خاصیت ضد باکتری، ایمنی­زایی کم و جلوگیری از تشکیل اسکار از جمله ویژگی های این ماده است. تهیه پرده آمنیوتیک به­صورت هیدروژل می­تواند موجب امکان استفاده از آن به­عنوان حامل سلول، هیدروژل تزریقی و همچنین بستری مناسب برای کشت سلول شود. در این پژوهش، اثر زمان هضم بر ریزساختار، سینتیک ژل شدن و خواص رئولوژیکی و زیستی هیدروژل حاصل از پرده آمنیوتیک انسانی بررسی شده است. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که حداقل زمان­ لازم برای هضم کامل پودر پرده آمنیوتیک ۲۴ ساعت است. آزمون­های رئولوژیکی مبین آن بود که با افزایش زمان انحلال به ۷۲ ساعت، مدول برشی، قطر الیاف تشکیل شده در هیدروژل و سرعت ژل شدن افزایش می­یابد. آزمون­های زیست­سازگاری توسط سلول­های فیبروبلاست L929 نیز نشان داد که افزایش زمان انحلال تاثیری بر سمیت سلولی ندارد. همچنین دریافت شد که به­دلیل وجود مولکول­های سازنده زیست­فعال در محیط برون سلولی پرده آمنیوتیک، رشد و تکثیر سلول­ها بهتر می­شود. نتیجه این پژوهش می­تواند در توسعه هیدروژل­های مهندسی بافت بر پایه پرده آمنیوتیک انسانی مفید واقع شود.

چکیده مسیر پیامدهی Ras یک مسیر سیگنالدهی درون سلولی مهم است که تنظیم کننده اصلی جنبه های مختلف رشد طبیعی سلول و تبدیل به بدخیمی می باشد. خانواده ژن RAS از سه پروتئین G تشکیل شده است: H-Ras ، N-Ras و K-Ras که نقش مهمی در پیامدهی سلولی جهت رشد، تکثیر و مهاجرت دارند. جهش در انکوژنRas باعث ایجاد خواص بدخیمی می شود که برای رشد و گسترش سرطان مورد نیاز است. MicroRNA هایی (miRNA) که در ژنهای Ras کدگذاری می شوند نیز ممکن است در ایجاد سرطان نقش داشته باشند. در این تحقیق، microRNA های جدید واقع در ژن N-Ras از نظر بیوانفورماتیکی پیش بینی شدند. از برنامه SSCprofiler برای پیش بینی ساختارهای حلقه-ساقه در ناحیه ژنومی مورد نظر استفاده شد. پایگاه داده ای UCSC برای بررسی وضعیت حفاظت شدگی miRNA فرضی و توالی پیش ساز آن مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این، پیش بینی N-Ras-miRs با استفاده از ابزار آنلاین MatureBayes نیز انجام شد. علاوه بر این، نرافزار آنلاین RNAFOLD که از الگوریتم پیش بینی ساختار حداقل انرژی آزاد (MFE) برای RNA استفاده می کند، برای پیش بینی تقریبی ساختار حلقه ساقه استفاده شد. نتایج نشان داد که N-Ras با طول حدود 5 کیلوباز دارای ساختارهای شبیه حلقه ساقه miRNAیی است که توالی نسبتاً حفاظت شده ای دارد. به طور کلی، شواهد کلی حاکی از وجود miRNA های جدیدی است که در انکوژن N-Ras کدگذاری می شوند.

چکیده بیماریهای قلبی و عروقی بیشترین عامل مرگ و میر در سرتاسر دنیا‌ هستند و علی‌رغم پیشرفتهای انجام شده در روشهای درمانی، اختلالات قلبی به سرعت رو به افزایش است. از این رو شناسایی عوامل تنظیمی دخیل در تمایز سلولهای پیش ساز قلبی می تواند در توسعه روشهای درمانی جدید دربیماریهای قلبی عروقی مؤثر باشد. ژن TRKC یکی از اعضای خانواده تیروزین رسپتور کینازها می باشد که در نمو سیستم عصبی مرکزی و همچنین نمو قلب نقش دارد. عملکردهای متناقض زیادی برای این ژن تعریف شده است که به نظر می رسد بخشی از آن با RNAهای غیرکدکننده مستقر در آن مرتبط باشد. اخیراً یک ریزRNA با نام hsa-miR-11181-5p در ژن TRKC انسانی شناسایی و در پایگاه miRBase ثبت شده است که در تمایز عصبی درگیر است. ریزRNAها RNAهای کوچک غیرکدکننده ای هستند که در تنظیم بیان ژنهای هدف خود نقش دارند. هدف مطالعه حاضر بررسی بیان احتمالی hsa-miR-11181-5p طی روند تمایز سلولهای مولد قلبی می باشد.