فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 26 (تابستان 1397)

فصلنامه زیست شناسی میکروارگانیسم ها
پیاپی 26 (تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/05/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • حمزه پوریوسف، جعفر همت*، محسن واعظ صفحات 1-10
    مقدمه
    شناسایی قارچ های همزیست میکوریزا آربوسکولار گیاه زعفران که در فصل های سال با تنش های محیطی فراوان اعم از اقلیمی و خاکی مواجه است، جهت کاربرد، افزایش رشد و تولید گیاه و مقاومت به عوامل بیماری زا اهمیت ویژه ای دارد.
    مواد و روش‏‏ها: وجود اسپور قارچ های همزیست میکوریزا آربوسکولار در خاک ریزوسفر گیاه زعفران سه منطقه از مزارع شهرستان گناباد بررسی شد. همچنین کلنیزاسیون ریشه و تنوع قارچ های همزیست با زعفران طی دو سال متوالی 93-1392 مبتنی بر روش های ریخت شناسی و مولکولی انجام شد. علاوه بر این، کشت تله ای با استفاده از گیاه سورگوم و خاک سه منطقه کشت زعفران انجام شد. روش مولکولی با استفاده از PCR آشیانه ای حاصل از تکثیر ژن زیرواحد کوچک ژن rRNA قارچ های کلنیزه انجام شد.
    نتایج
    طی بررسی اسپورهای موجود در اطراف خاک ریزوسفر، سه گونه اسکوتلوسپورا دیپورپورسنس، ریزوفاگوس اگرگاتوس و فونیلیفورمیس کالدونیوم شناسایی شدند. کلنیزه شدن میکوریزها در ریشه زعفران در فیلد طبیعی تنها در یک منطقه مشاهده شد؛ درحالی که کلنیزه شدن میکوریزها در گیاه تله سورگوم در خاک مناطق کشت زعفران بین 21 تا 24 درصد متغیر بود، در مزرعه زعفران بیش از 5/1 درصد مشاهده نشد. با وجود این، نتایج مولکولی همزیستی آنها را درتمام مناطق مطالعه شده زعفران و گیاه سورگوم نشان داد. این نتایج کلنیزاسیون زعفران را با ریزوفاگوس ایرانیکوس و ف. کالدونیم نشان دادند. پیش از این، به روش مولکولی تعیین همزیستی در زعفران گزارش نشده است.
    بحث و نتیجه گیری: تنوع گونه ای قارچ های همزیست در سورگوم و زعفران متفاوت بود و بر اساس مقایسه نتایج همزیستی مبتنی بر ریخت شناسی و مولکولی، به نظر می رسد که روش مولکولی ارائه شده شاخص مناسب تری برای وجود همزیستی است در حالی که روش های کلاسیک نتایج متفاوت و گاه گمراه کننده ای ارائه می کنند
    کلیدواژگان: زعفران، میکوریزا وزیکولار آربوسکولار، کلنیزاسیون، PCR آشیانه ای
  • لیلا صفری زنجانی، رضا شاپوری*، مهروز دزفولیان، مهدی مهدوی، مهدی شفیعی اردستانی صفحات 11-27
    مقدمه
    باکتری سودوموناس آئروژینوزا به علت داشتن عوامل متعدد بیماری زایی و شیوع سویه های چند مقاومتی آن در سراسر دنیا اهمیت ویژه ای دارد و از این رو، نیاز به پیشگیری و تولید واکسن کارآمد برای آن ضروری است. هدف مطالعه حاضر، استفاده از نانوذره های poly lactic-co-glycolic acid (PLGA)در طراحی واکسن با آنتی ژن های آلژینات، لیپوپلی ساکارید و اگزوتوکسین A سودوموناس آئروژینوزا است.
    مواد و روش‏‏ها: در مطالعه حاضر، آلژینات، لیپوپلی ساکارید و اگزوتوکسین A از سویه PAO1 استخراج شدند. لیپوپلی ساکارید به روش فنل داغ تخلیص و سم زدایی شد. اگزوتوکسین A به روش کروماتوگرافی خالص سازی و با فرمالین سم زدایی شد. سپس آنتی ژن های تهیه شده به شکل جداگانه با PLGA کونژوگه شدند. روش های FT-IR و AFM برای تایید انجام کونژوگاسیون با نانوذره ها استفاده شدند. برای بررسی تب زایی کونژوگه ها از الگوی خرگوش استفاده و مرگ ومیر ناشی از کونژوگه ها روی الگوی موشی آزمایش شد. موفقیت کونژوگاسیون بر اساس اندازه و شارژ نانوذره حاصل تایید شد.
    نتایج
    نتایج FT-IR و شکل پیک های مربوطه، حضور گروه های عاملی آنتی ژن در ساختار نانوذره و تشکیل پیوند استری را تایید کردند. تصاویر سه بعدی کونژوگه ها با نانوذره ها پیش و پس از کونژوگاسیون، افزایش ارتفاع سایت های اتصالی نانوذره را نشان دادند. تغییر از حالت تیزی اولیه به پفکی پس از انجام کونژوگاسیون، موفقیت کونژوگاسیون را تایید کرد. مشاهده نشدن تب در خرگوش و مرگ ومیر در موش ها اثبات شد.
    بحث و نتیجه گیری: تمام نتایج، کارآمدبودن واکسن در ایمنی زایی را نشان دادند و بنابراین به عنوان نامزدی برای واکسنی با پتانسیل قوی علیه بیماری های ناشی از سودوموناس پیشنهاد می شود
    کلیدواژگان: سودوموناس آئروژینوزا، لیپوپلی ساکارید دتوکسیفای شده، آلژینات، اگزوتوکسین A، PLGA
  • فائزه فاطمی*، ملوس شیدایی، رضا حاجی حسینی صفحات 29-41
    مقدمه
    فرآیند بیولیچینگ اورانیوم با استفاده از باکتری Acidithiobacillus sp. FJ2انجام می شود. این باکتری، آهن را از طریق زنجیره انتقال الکترون اکسید می کند و محصولات ژن cyc2، از مهم ترین اجزای این زنجیره و دخیل در فرایند اکسیداسیون آهن هستند.
    مواد و روش‏‏ها: در پژوهش حاضر، بیان ژن cyc2 در باکتری Acidithiobacillus sp. FJ2جهش یافته با اشعهUV (60، 120 و 180 ثانیه) در حضور غلظت های مختلف سنگ معدن اورانیوم بررسی شد. به این منظور، باکتری های جهش یافته و وحشی در محیط کشت اختصاصی و در حضور غلظت های مختلف سنگ معدن اورانیوم کشت شدند. میزان استخراج اورانیوم، تغییرات اسیدیته (pH) و فعالیت اکسیداسیون و احیای (Eh) آنها در توالی های 24 ساعته اندازه گیری شد. زمانی که بازده استخراج اورانیوم به 100 درصد رسید، بیان ژن cyc2 باکتری جهش یافته و وحشی با روش Real-time PCR بررسی شد.
    نتایج
    نتایج آزمایش ها نشان دادند که با افزایش میزان غلظت سنگ، سرعت استخراج اورانیوم و فعالیت اکسیداسیونی باکتری کاهش می یابد. همچنین، بیان ژن cyc2 در حضور سنگ معدن اورانیوم نسبت به نمونه عاری از سنگ معدن افزایش می یابد و با افزایش بیشتر غلظت سنگ، به علت سمیت فلز سنگین اورانیوم، روند کاهشی نشان می دهد.
    بحث و نتیجه گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان می دهند که ایجاد جهش در باکتری مدنظر، تاثیر مثبتی بر فرآیند بیولیچینگ اورانیوم و نقش مهمی در فرآیند بیولیچینگ غلظت های زیاد سنگ معدن اورانیوم دارد. به علاوه، با افزایش چگالی پالپ به علت سمیت اورانیوم، روند کاهشی در فرآیند استخراج اورانیوم مشاهده می شود که نقش مهم این عامل بر فرآیند بیولیچینگ اورانیوم را نشان می دهد
    کلیدواژگان: باکتری Acidithiobacillus sp، FJ2، cyc2، چگالی پالپ، بیولیچینگ اورانیوم
  • شراره پیمانفر*، رسول روغنیان، کامران قائدی صفحات 43-50
    مقدمه
    در سال های اخیر، علاقه به تولید پروتئین های ترشحی به علت فواید گوناگون تولید پروتئین نوترکیب در فضای پری پلاسمی نسبت به سیتوپلاسم افزایش یافته است. در این میان، پپتیدهای نشانه نقش حیاتی در ترشح پروتئین دارند و نوع روش استفاده شده در میزان پروتئین ترشحی استخراج شده مهم است. فاکتور محرک رشد کلونی گرانولوسیتی (GCSF) نوعی سیتوکین، هورمون و فاکتور محرک کلونی است که باعث تحریک تکثیر، تمایز و تداوم بقای نوتروفیل ها و پیش سازهای این سلول ها می شود و در برخی سرطان ها، برای بهبود تعداد نوتروفیل های کاهش یافته پس از شیمی درمانی استفاده می شود. هدف مطالعه حاضر، ارزیابی روش های مختلف شوک اسمزی برای دستیابی به بیشترین میزان پروتئین GCSF تولیدی در باکتری E.coli سویه BL21 است.
    مواد و روش‏‏ها: باکتری E.coli دارای وکتور بیانی pET22b–GCSF2–Intein2 در محیط کشت 4YT کشت و سپس، بیان پروتئین با کمک IPTG 1 میلی مولار القا شد. وکتور pET22b دارای توالی پپتید نشانه pelB برای جهت دهی پروتئین ها به فضای پری پلاسمی است. در مرحله بعد، از سه روش متفاوت شوک اسمزی برای جداسازی پروتئین نوترکیب انسانی تولید شده استفاده شد. سپس پروتئین های جداسازی شده با روش های SDS Page و وسترن بلات تحلیل شد.
    نتایج
    نتایج بررسی حاضر نشان دادند که پروتئین GCSF در هر دو فضای سیتوپلاسمی و پری پلاسمی تولید می شود و استفاده از بافر تریس و سولفات منیزیم، بهترین روش شوک اسمزی برای استخراج پروتئین است.
    بحث و نتیجه گیری: با توجه به یافته های پژوهش حاضر، استفاده از سولفات منیزیم در کنار بافر تریس فشار اسمزی بیشتری ایجاد می کند و روش موثرتری برای استحصال پروتئین GCSF است. در نتیجه، این روش برای تولید و جداسازی آسان محصولات دارویی نوترکیب استفاده می شود.
    کلیدواژگان: E، coli، GCSF، pET22b، intein، pelB، شوک اسمزی
  • محمود شوندی*، نیما زمانیان، اعظم حدادی صفحات 51-63
    مقدمه
    پاکسازی زیستی راهی موثر، ارزان و سازگار با محیط زیست برای حذف آلودگی خاک و آب است و بررسی تنوع ریزموجودات بومی و تعیین نقش آنها اهمیت بسیاری در موفقیت این روش دارد. هدف پژوهش حاضر، بررسی نقش گونه های باسیلوس در پاکسازی زیستی نمونه خاک آلوده به گازوئیل است.
    مواد و روش‏‏ها: دو میکروکازم با افزودن میزان 2 و 4 درصد گازوئیل به خاک تهیه شدند و یک میکروکازم، شاهد و بدون آلودگی در نظر گرفته شد. میزان تجزیه گازوئیل، تغییرات جمعیت باکتری های هتروتروف و تغییرات تنوع باسیلوس ها پس از افزودن منابع کربن، نیتروژن و فسفات با نسبت 100:10:1 و آب به میزان 20 درصد با
    روش
    16S rRNA PCR-DGGE طی دوره شش ماهه بررسی شد.
    نتایج
    در میکروکازم های 2 و 4 درصد به ترتیب 50 و 44/44 درصد گازوئیل اولیه طی دوره شش ماهه تجزیه شد. روند افزایش تعداد باکتری های هتروتروف و بیشترین تعداد باکتری ها با سرعت تجزیه گازوئیل منطبق بود و تعداد باکتری ها در میکروکازم های 2 و 4 درصد از 108×2 باکتری در هر گرم خاک به ترتیب به 1011×2 و 1012×2 باکتری در هر گرم خاک در بیشترین میزان رسید. بنابراین، ورود آلودگی سبب تحریک جمعیت میکروبی خاک می شود و میزان آلودگی در کارآیی پاکسازی زیستی موثر است
    بحث و نتیجه گیری: مقایسه تنوع باندهای DGGE نشان داد که با واردشدن آلاینده به خاک، تنوع گونه های باسیلوس افزایش می یابد و نقش موثر گونه های باسیلوس در پاکسازی زیستی خاک های آلوده به هیدروکربن های نفتی را نشان می دهد. هم زمان با کاهش میزان گازوئیل و تعداد باکتری ها، تنوع باندها در ژل DGGE نیز کمتر می شود. بنابراین، با ورود آلاینده به عنوان منبع کربن، تنوع گونه های باسیلوس در ابتدای فرآیند تجزیه افزایش و به تدریج با حذف ترکیب هیدروکربنی دوباره کاهش می یابد و ترکیب جمعیت به شرایط پیش از حضور آلاینده نزدیک می شود
    کلیدواژگان: پاکسازی زیستی، آلودگی نفتی، تنوع میکروبی، گونه های باسیلوس، PCR، DGGE، ژن 16S rRNA
  • ساره محمدی، راضیه پوراحمد*، محمدرضا محزونیه صفحات 65-72
    مقدمه
    در پاسخ به توسعه داروها، ریزموجودات با سازوکارهای متنوعی به آنها مقاوم می شوند. در سال های اخیر، شیوع مقاومت به فلوروکینولون ها مانند سیپروفلوکساسین در اشریشیا کلی به طور چشمگیری افزایش یافته است. موتان زایی ناشی از SOS، مقاومت به فلوروکینولون ها را القا می کند. ژن dinI، عضو تنظیمی پاسخ SOS است و پروتئین DinI را کد می کند که تعدیل کننده مثبت و منفی عملکرد RecA است. در بررسی های پیشین مشخص شده است که با بیان ژن recA در موتان های dinI+ اشریشیا کلی،مقاوم به سیپروفلوکساسین افزایش می یابد. هدف پژوهش حاضر، بررسی بیان ژن recA در موتان -dinI مقاوم به سیپروفلوکساسین است.
    مواد و روش‏‏ها: موتان باکتریایی -dinI در معرض غلظت های افزایشی سیپروفلوکساسین به روش پلکانی مقاوم و MIC تعیین شد. سپس بیان ژن recA در سویه تیپ وحشی و موتان های مقاوم -dinI و +dinI با روش Real time PCR بررسی شد.
    نتایج
    نتایج نشان دادند که مقاومت سویه -dinI به سیپروفلوکساسین کم و MIC آن 3/0 میکروگرم در میلی لیتر است. میزان بیان ژن recA در موتان-dinI مقاوم به سیپروفلوکساسین نسبت به سویه تیپ وحشی افزایش یافت، هرچند میزان افزایش بیان حدود یک چهارم سویه +dinI بود.
    بحث و نتیجه گیری: غیرفعال سازی dinI مانع افزایش بیان ژن recA نمی شود و تنظیم فعالیت RecA احتمالا پیچیده است و در نبود dinI، توسط پروتئین های تنظیمی دیگر انجام شود
    کلیدواژگان: سیپروفلوکساسین، پاسخ SOS، اشریشیا کلی، Real Time PCR
  • آرزو علیپور، علی علیزاده*، پژمان خدایگان صفحات 73-86
    مقدمه
    آفت کش ها، ابزار قدرتمندی هستند که برای تامین نیاز های غذایی جمعیت در حال رشد جهان، توسعه و کاربرد فراوانی یافته اند. مصرف بی رویه، این مواد را به تهدیدی جدی برای محیط زیست تبدیل کرده است دیازینون یکی از آفت کش های فسفره آلی است که برای کنترل طیف وسیعی از آفت ها استفاده می شود. بررسی های بسیاری درباره آثار سمیت این آفت کش در محیط زیست انجام شده است. استفاده از باکتری های تجزیه کننده یکی از راهکارهای حذف آفت کش ها از محیط های مختلف است.
    مواد و روش‏‏ها: برای غربال گری باکتری های بومی تجزیه کننده این آفت کش از خاک های مناطق مختلف صنعتی و کشاورزی نمونه برداری و جداسازی باکتری ها در محیط پایه معدنی انجام شد. پس از غنی سازی نمونه ها در محیط کشت پایه معدنی، 10 جدایه متفاوت از نظر شکل ظاهری با کشت روی محیط کشت جامد جداسازی، خالص سازی و در حد جنس شناسایی شدند. میزان غلظت آفت کش دیازینون در حضور این جدایه ها در محیط کشت با دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی زیاد تعیین شد.
    نتایج
    در پژوهش حاضر، جدایه ها ی S1 و S2 از بین 10 جدایه تجزیه کننده دیازینون، ، غلظت آفت کش دیازینون را از غلظت اولیه 50 میلی گرم بر لیتر طی 15 روز پس از کشت به ترتیب به 18/3 و 21/5 میلی گرم بر لیتر رساندند؛ جدایه های یادشده نسبت به سایر جدایه ها بیشترین توان کاهش غلظت را داشتند. با توجه به رشد باکتری ها در محیط های کشت فقیر استنباط می شود این جدایه ها از آفت کش دیازینون به عنوان منبع انرژی برای رشد خود استفاده می کنند. بر اساس نتایج تکثیر و تعیین توالی 16SrDNA، جدایه های S1 و S2 به ترتیب بیشترین شباهت را به جنس های Paenibacillus و Pseudomonas داشتند.
    بحث و نتیجه گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان دادند باکتری های تجزیه کننده آفت کش دیازینون در مناطق آلوده به این آفت کش و در فاضلاب های مناطق صنعتی وجود دارند. انتظار می رود با استفاده از این باکتری ها و روش های احیای زیستی، مشکلات زیست محیطی ناشی از آثار این آفت کش کاهش یابند و پس از بررسی در سطح میدانی و تعیین فرمولاسیون، از این جدایه ها برای پاکسازی زیستی استفاده شود
    کلیدواژگان: باکتری، تجزیه زیستی، دیازینون، سودوموناس
  • عصمت اشعارقدیم، شاهرخ قرنجیک* صفحات 87-99
    مقدمه
    دسچورازهای غشایی و آنزیم های وابسته به آنها نقشی اساسی در بیوسنتز اسیدهای چرب غیراشباع ایفا می کنند. دلتا 6 دسچوراز، آنزیمی کلیدی در بیوسنتز اسیدهای چرب غیراشباع است. قارچ مورتیرلا آلپینا، گونه ای روغنی و دارای دلتا 6 دسچوراز فعال است و در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران قرارگرفته است.
    مواد و روش‏‏ها: پس از استخراج RNA و سنتز cDNA از قارچ مورتیرلا آلپینا سویه CBS 754.68، ژن دلتا 6 دسچوراز توسط آغازگرهای اختصاصی حاوی توالی کوزاک تکثیر و قطعه تکثیرشده در ناقل همسانه سازی pBlueScriptSK+ حاوی پروموتور اختصاصی بذر ناپین درج شد. پلاسمید نوترکیب با استفاده از روش شیمیایی به باکتری اشریشیا کلی سویه DH5α ترانسفورم شد. سازه حاصل در ناقل دوگانه pBI121 همسانه سازی و برای انتقال به گیاه، به آگروباکتریوم سویه LBA4404 ترانسفورم شد. ویژگی های بیوانفورماتیکی ژن موردنظر با سرورهای TMHMM، ProtParam و Psipred بررسی شد.
    نتایج
    درستی همسانه سازی با استفاده از واکنش زنجیره ای پلیمراز توسط آغازگرهای اختصاصی، هضم آنزیمی و توالی یابی تایید شد. تکثیر قطعه 830 جفت نوکلئوتیدی با استفاده از آغازگر داخلی پروموتور ناپین و ژن دلتا 6 دسچوراز، الحاق ژن در امتداد پروموتور ناپین را تایید کرد. نتایج توالی یابی نوکلئوتیدی نشان دادند که توالی نوکلئوتیدی این ژن، 1374 جفت باز است و پروتئینی با 457 آمینواسید را رمز می کند. وجود دمین سیتوکروم b5، سه موتیف جعبه هیستیدین، دمین های تراغشایی و حفاظت شده از طریق بررسی بیوانفورماتیک تایید شدند.
    بحث و نتیجه گیری: با استناد به نتایج بلاست پروتئینی و تایید حضور دمین های کارکردی، پیش بینی می شود که توالی همسانه سازی شده از این قارچ دارای فعالیت آنزیمی مدنظر است. تایید این نتایج به بررسی بیان این ژن در سیستم گیاهی مناسب و بررسی کارکرد آن در سطح آنزیمی نیازمند است
    کلیدواژگان: همسانه سازی، اسیدهای چرب غیراشباع، ژن دلتا 6 دسچوراز، مورتیرلا آلپینا
  • بهروز آتشبار *، سعید وحدت صفحات 101-113
    مقدمه
    جلبک ها سرشار از مواد معدنی، ویتامین و دیگر مواد مغذی هستند و برای تولید انواع مختلف مواد خام مفید استفاده می شوند. از این رو، روش های مختلفی برای افزایش تولید به کار برده می شوند.
    مواد و روش‏‏ها: تاثیر دی اکسید کربن با غلظت 10 درصد بر عوامل رشد، ترکیب شیمیایی، پروفایل اسیدهای چرب، مقدار کلروفیل و کاروتن کل دو گونه جلبکی سندسموس آبلیکوس (Scenedesmus obliquus)و هماتوکوکوس پلوویالیس (Haematocuccus pluvialis) بررسی و مقایسه شد.
    نتایج
    بر اساس نتایج، مقدار پروتئین تولیدشده در جلبک سندسموس به مراتب بیشتر از هماتوکوکوس پلوویالیس و به ترتیب برابر 79/16 و 16/9 درصد بود (05/0P<). بر عکس، میزان چربی کل تولیدشده در هماتوکوکوس پلوویالیس نسبت به سندسموس آبلیکوس بیشتر بود (05/0>P). همچنین مقادیر اسیدهای چرب اشباع تولیدشده در هماتوکوکوس پلوویالیس به طور معناداری بیشتر از سندسموس آبلیکوس بودند و به ترتیب 93/30 و 51/23 درصد اندازه گیری شدند (05/0>P). مقدار کلروفیل a و کاروتن کل در جلبک هماتوکوکوس پلوویالیس به طور معناداری بیشتر از سندسموس آبلیکوس اندازه گیری شد (05/0>P). در انتهای روز 20 پرورش، مقدار توده زیستی بیشتری در جلبک سندسموس آبلیکوس نسبت به هماتوکوکوس پلوویالیس تولید شده بود (05/0>P).
    بحث و نتیجه گیری: وجود گاز دی اکسید کربن در محیط سبب شد سندسموس آبلیکوس از این شرایط برای تولید توده زیستی کل بیشتر (18/0 گرم بر لیتر وزن خشک) استفاده کند، هرچند تفاوت معناداری در مقدار توده زیستی کل با جلبک هماتوکوکوس پلوویالیس (17/0 گرم بر لیتر وزن خشک) مشاهده نشد
    کلیدواژگان: گاز دی اکسیدکربن، سندسموس آبلیکوس، هماتوکوکوس پلوویالیس، پروفایل اسید چرب، کلروفیل
  • زهره نصرالله زاده، انسیه صالح قمری، محمد طهماسب*، محمد علی آزموزگار صفحات 115-122
    مقدمه
    پکتیناز یا آنزیم های پکتینولاتیکی، کمپلکس آنزیمی شامل سه آنزیم پکتین متیل استراز (EC.3.1.1.11)، پکتین لیاز (EC.4.2.2.2) و پلی گالاکتوروناز (EC.3.2.1.15) هستند که باعث تجزیه پکتین موجود در دیواره سلول های گیاهی می شوند. این آنزیم ها مصرف های صنعتی بسیاری دارند که تعدادی از آنها در شرایط حاد از نظر دما، اسیدیته و غظت نمک فعال هستند. در پژوهش حاضر، به بررسی و شناسایی باکتری هایی پرداخته شد که آنزیم پکتیناز را در شرایط حاد غلظت نمک تولید می کنند و سپس ژن مولد این آنزیم در باکتری ها بررسی و شناسایی شد.
    مواد و روش‏‏ها: سویه های جمع آوری شده از دریاچه های ارومیه، گمیشان و اینچه برون روی محیط حاوی پیش ماده پکتین کشت داده شدند و سویه های مثبت با معرف یدید/یدیدپتاسیم و با توجه به هاله های شفاف ایجادشده انتخاب شدند و سنجش کمی فعالیت آنزیم روی هر سه آنزیم مجموعه پکتینازی به روش اسپکتروفوتومتری انجام شد. برای غربال مولکولی ژن پکتیناز، پرایمرهای مربوطه طراحی شدند و ژن مدنظر تکثیر شد.
    نتایج
    از بین 130 سویه بررسی شده، 17 سویه برای این آنزیم مثبت بودند که 10 سویه از دریاچه گمیشان (59 درصد)، 6 سویه از دریاچه اینچه برون (35 درصد) و 1 سویه از دریاچه ارومیه (6 درصد) جداسازی شده بود. با توجه به قطر هاله فعالیت آنزیم در آزمون کیفی، میزان فعالیت هر سه آنزیم پکتینازی در سویه R2S25 از دریاچه اینچه برون اندازه گیری و منحنی رشد ترسیم شد. در بررسی مولکولی، تمام سویه ها حاوی قطعه ژنی مدنظر بودند.
    بحث و نتیجه گیری: بررسی های کمی نشان دادند در سویه R2S25، تولید و فعالیت آنزیم های پکتینازی هم زمان با افزایش رشد سویه منتخب در فاز لگاریتمی انجام می شود. بررسی های مولکولی، حضور ژن این آنزیم را در جنس های مارتللا، آئروموکروبیوم، پلنوکوکوس، مارینوباکتر، ویرجی باسیلوس، کوکوریا و میکروکوکوس تایید می کنند
    کلیدواژگان: پکتیناز، باکتری های نمک دوست، غربال گری مولکولی
|
  • Hamzeh Pooryousef, Jafar Hemmat*, Mohsen Vaez Pages 1-10
    Introduction
    Evaluation of symbiosis between Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and Saffron (Crocus Sativus L.) is important because this strategic plant encounters with many environmental stresses such as climatic and edaphic stresses during seasons and the AMF can let the crops increase their productivity along with the improvement of their resistance to stress factors and pathogens
    Materials And Methods
    The spores of AMF around rhizosphere of saffron were studied in three fields of Gonabad, Khorasan province, Iran (2013-14). Moreover, the colonization of mycorrhizal fungi with saffron and sorghum trap were studied in three regions using morphologic and molecular methods by nested PCR and amplification of small subunit of rRNA gene fragments.
    Results
    Three species of arbuscular mycorrhizal fungi, Scutellospora dipurpurescens, Funneliformis caledonius and Rhizophagus aggregatus were identified in the soil around rhizosphere of the saffron of three regions. The colonization of sorghum trap in the soil of saffron cultivation areas was among 21 -41%, while the colonization in the natural Saffron field was 1.5% and just in one area. However, the nested PCR results revealed the colonization of Saffron in all 3 regions. These results showed the colonization of Saffron by Rhizophagus iranicus and F. caledonius.
    Discussion and
    Conclusion
    The genus and species diversity of AMF Saffron and Sorghum are different. Moreover, the hereby proposed molecular method is a more precise approach to identify AMF colonization with Saffron while classical methods may provide different and misleading results
    Keywords: Saffron, Sorghum, Vesiculare Arbuscular Mycorrhizal (VAM), Colonization, Nested PCR
  • Leila Safari Zanjani, Reza Shapoury*, Mehrouz Dezfulian, Mehdi Mahdavi, Mehdi Shafieeardestani Pages 11-27
    Introduction
    Pseudomonas aeruginosa is a particular importance due to the numerous factors of pathogenicity and the prevalence of multi-resistance strains throughout the world. Therefore, the need to prevent and produce an effective vaccine seems necessary. The aim of this study was to use PLGA nanoparticles in the design of vaccine with alginate antigens, lipopolysaccharide, and exotoxin, A Pseudomonas aeruginosa. In this study, strain PAO1 of Pseudomonas aeruginosa is used. Then, antigens including, alginate, lipopolysaccharide, and exotoxin A were extracted. Then, lipopolysaccharide was detoxified by hot phenol method. Exotoxin A was purified by chromatography and detoxified with formalin. Then, antigens separately conjugated to PLGA. FT-IR and AFM methods were usedto confirm conjugation with nanoparticles. A rabbit model was used to study the pyrogenic effects of conjugates. The mortality effect of conjugates on mouse model was tested.
    Materials And Methods
    The success of conjugation based on the size and charge of the nanoparticle was confirmed. The presence of antigenic functional groups in the structure of the nanoparticle and the formation of a steric bond confirmed with FT-IR results and the corresponding courier form.
    Results
    The 3D conjugate images of nanoparticles before and after conjugation showed an increase in the height of nanoparticle binding sites. The change from initial sharpness to puff after the conjugation confirmed the success of conjugation. Failure to observe the pyrogenic effects in the rabbit and no mortality observed in mice was proved.
    Discussion and
    Conclusion
    All of the results showed that conjugates were effective in immunization. Therefore, it can be a candidate vaccine with a great potential against Pseudomonas causing diseases
    Keywords: Pseudomonas aeruginosa, Alginate, Detoxified, LPS, Exotoxin A, PLGA
  • Faezeh Fatemi, * Malus Sheydaie, Reza Haji Hosseini Pages 29-41
    Introduction
    The uranium bioleaching process is performed using Acidithiobacillus ferrooxidans. This bacterium is capable of iron oxidation by an electron transport chain. One of the most important components of this chain is the cyc2 gene product that involved in the oxidation process of iron.
    Materials And Methods
    Evaluation of UV mutated (60, 120 and 180s) Acidithiobacillus sp. FJ2 cyc2gene in the presence of uranium ore concentrations, has been implemented in this project. For this purpose, the original and mutated bacteria were cultivated in the presence of uranium ore concentrations (5, 10, 15, 25 and 50%). Uranium extraction, variation of pH and Eh values were measured at 24 h intervals. Then, when the uranium extraction yield reached to 100%, gene expressions of cyc2 original and mutatedAcidithiobacillus sp. FJ2 were analyzed using Real-time PCR method.
    Results
    The results of the experiments showed that, with increasing pulp density, the uranium extraction rate and oxidation activity of bacteria were reduced. In addition, the result of cyc2 gene expression showed that the target gene expression increases in the presence of uranium ore compared to sample with absence of uranium ore, andwith further increase of pulp density, due to the toxicity of uranium, shows a decreasing trend.
    Discussion and
    Conclusion
    The results of this study indicated that the mutation in the bacterium has a positive effect on the uranium bioleaching process, which can play an important role in the process of uranium bioleaching at high concentrations. In addition, with increasing pulp density due to uranium toxicity, there is a decreasing trend in the process of uranium extraction, which indicates the important role of this factor in the uranium bioleaching process
    Keywords: Acidithiobacillus sp. FJ2, cyc2, Pulp density, Uranium bioleaching
  • Sharareh Peymanfar*, Rasoul Roghanian, Kamran Ghaedi Pages 43-50
    Introduction
    In the recent years, a growing interest for the production of secretary recombinant proteins is seen. This is due to the advantages of recombinant protein production in the periplasm compared to the cytoplasm. However, signal peptides have a critical role in protein secretion as well as the applied technique for the extraction of the protein. Granulocyte colony stimulating factor (GCSF) is a type of colony stimulating factor that causes motivating of proliferation, differentiation and survival of neutrophiles and progenitor cells of these cells and are used to promote decreased neutrophils in some cancers after chemotherapy. The aim of this study was to evaluate the usage of different osmotic shock assays in order to achieve the highest amount of granulocyte colony stimulating factor (GCSF) in BL21 strain of E.coli.
    Materials And Methods
    The E.coli which contained pET22b- GCSF2- Intein2 expression vector was cultured in 4YT medium and was induced with IPTG 1Mm for protein production. It is necessary to mention that the pET22b has a pelB signal peptide that directs proteins to the periplasmic space. In the next step, three different methods of osmotic shocks were applied for the extraction of the obtained human recombinant protein. Finally, the isolated proteins were analyzed by SDS-PAGE and western blot techniques.
    Results
    The results of this investigation indicated that GCSF was produced in both of the cytoplasmic and periplasmic spaces and the best method of osmotic shock for protein extraction is using Tris buffer and MgSO4.
    Discussion and
    Conclusion
    Regarding the results, it is concluded that the MgSO4 with Tris buffer create a good osmotic pressure and accordingly is a more effective way for G-CSF protein extraction. As a result, this method could be used for production and simple separation of recombinant drug proteins
    Keywords: E.coli, G, CSF, pET22b, intein, pelB, Osmotic shock
  • Mahmoud Shavandi, * Nima Zamanian, Azam Haddadi Pages 51-63
    Introduction
    Bioremediation is an effective, inexpensive and environmental friendly manner for removing oil pollutions. Studding the biodiversity of indigenous microorganisms and their function is very important for bioremediation strategy selection and performance. This study was aimed to investigate the rule of Bacillus species in bioremediation of diesel contaminated soil.
    Materials And Methods
    Soil microcosms were prepared by adding 2 and 4% (W/W) of diesel to the soil. A control microcosm without diesel contamination was also set up. Microcosms were amended with nitrogen and phosphate sources and water (20%) and in a six month study period and parameters includingdiesel degradation, heterotrophic bacterial count and Bacillus spp. diversity by 16S rRNA PCR-DGGE were studied.
    Results
    The results showed that in 2% microcosm up to 50% and in 4% microcosm up to 44.44% of diesel were degraded after six months. The increase of bacterial count was completely coincided with the highest diesel removal rate. The count of heterotrophic bacteria in 2 and 4% microcosms was elevated from 2Í108 to 2Í1011 and 2Í1012 at the highest point, respectively. Accordingly, introduction of the diesel stimulated the native soil bacteria and the amount of pollution was determinative in bioremediation efficiency.
    Discussion and
    Conclusion
    Comparison of the pattern of DGGE bands variation between the microcosms showed that by entry of the contaminant into the soil, the diversity of Bacillus species was increased, indicating that Bacillus species has a particular role in diesel degradation. Simultaneous with decline of the pollution and microbial count of the soil, diversity of DGGE bands was decreased. Out of these findings we may conclude that addition of diesel as a carbon source to the soil increases the Bacillus spp. diversity at the beginning of bioremediation and afterwards by elimination of the pollutant, the diversity decreases gradually and shifts back to its original structure
    Keywords: Soil bioremediation, Oil pollution, Microbial diversity, Bacillus spp, 16S rRNA gene, PCR, DGGE
  • Sare Mohammadi, Razieh Pourahmad*, Mohammad Reza Mahzoonieh Mahzoonieh Pages 65-72
    Introduction
    Microorganisms in response to drug development, acquire resistance through a variety of mechanisms. The prevalence of resistance to fluoroquinolones (FQ), such as ciprofluxacin in Escherichia coli has increased markedly in recent years. Mutagenesis induced by SOS catalyzes the evolution of resistance to fluoroquinolones. A member of the SOS regulon is the dinI gene. Protein encoded by the gene DinI acts as positive and negative modulator of RecA performance. Previous studies showedrecA gene expression in ciprofloxacin resistant Escherichia coli dinI in which mutants increased. The aim of this study was to investigate recA gene expression in dinI-mutant resistant to ciprofloxacin
    Materials And Methods
    For this purpose, dinI- mutant became ciprofloxacin resistant by encountering to increase amount of ciprofloxacin via stepwise method and be evaluated for MIC. Then, the expression of recA gene was determined in wild type, dinI- and a dinI mutants by real time PCR.
    Results
    The results showed that a dinI- mutant acquired low level of resistance to ciprofloxacin and its MIC was 0.3 µg/ml. recA gene expression in the dinI- mutant was increased in comparison with wild type strain. However, the amount of increase was about one fourth of increase in dinI mutant.
    Discussion and
    Conclusion
    In conclusion, inactivation of dinI gene does not inhibit increase in recA gene expression and regulation of RecA activity is possibly complex and could be conducted in the absence of dinI by other regulatory proteins
    Keywords: Ciprofloxacin, SOS response Escherichia coli, Real Time PCR
  • Arezoo Alipour, Ali Alizadeh*, Pejman Khodaygan Pages 73-86
    Introduction
    Pesticides have been developed as powerful tools that apply for population feeding needs, all over the world. Pesticides’ overuse has become a serious issue about the environment. Among pesticides, diazinon is one of the organophosphorus inceticides that is used to control many different kinds of pests. There are a lot of researches about the toxicity effects of pesticides on the environment. However, one of the strategies to remove them from different environments is using degradation bacteria.
    Materials And Methods
    For screening vernacular bacterium that are able to degrade the pesticide the sampling has been done from different soils of agriculture and industrial places, and the mineral salt medium was used for extvation of bacteria. After enrichment of samples in the mineral salt media, the isolation was done in the soild medium and 10 different sterains were based on morphology characters extracted and were identified to species level. The concentration of diazinon in the presence of bacteria was determined as a high performance liquid chromatography (HPLC).
    Results
    Among diazinon degradetion isolates S1 and S2 reduced the concentration of diazinon from 50 mg.l to 3.18 mg.l and 5.21 mg.l after 15 days, respectivly. The results indicated that S1 and S2 have higher efficiency to decreasing the amount of pesticide. Based on growing bacteria in the poor medium it’s shown that bacteria used diazinon as an energy source. Results indicated that amplification and sequencing of 16S rDNA of S1 and S2 isolated have the highest similarity with Paenibacillus and Pseudomonas, respectively.
    Discussion and
    Conclusion
    Results of this study revealed that degradation bacteria of diazinon exist in the places that used this insecticide and in the waste of industrial zone. It is expected that using these bacteria and biological resuscitation, it is possible to reduce some environmental hazardus issues of diazinon and also field application and determining the best formulation for bioramidation are essential in the future
    Keywords: Bacteria, Biodegradation, Diazinon, Pseudomonas
  • Esmat Ashaar Ghadim, Shahrokh Gharanjik* Pages 87-99
    Introduction
    Membrane-bound desaturases and related enzymes play a pivotal role in the biosynthesis of unsaturated fatty acids. Delta6 desaturase is a key enzyme in the biosynthesis of the unsaturated fatty acids. Mortierella alpina is an oleaginous fungus with active Delta 6 desaturase which hasbeengreatly considered recently.
    Materials And Methods
    In order to isolate and clone Δ6D gene from Mortierella alpina, after extraction of total RNA and synthesis cDNA, PCR amplification has been done using gene specific primers. The amplified fragment was cloned into the pBlueScriptSK containing seed specific promoter napin. Then the recombinant plasmid was transformed into E.coli DH5a by freezing and thawing method. The confirmed gene construct was cloned into the binary vector pBI121 and transformed into Agrobacterium LBA4404 in order to transform canola plants. Bioinformatics characterization of target gene was investigated by servers TMHMM, ProtParam and Psipred.
    Results
    Correctness of cloning was confirmed by PCR with specific primers, enzymatic digestion and sequencing. The proliferation of a fragment with 830 bp using internal primer of napin promoter and Delta6 desaturase primer confirmed insertion of the gene along with napin promoter. Nucleotide sequencing results showed that cloned CDS includes 1374 nucleotides that will translate to a protein with 448 amino acids. Using bioinformatics analysis, presence of cytochrome b5 domain, three His-box, secondary and spatial structures, transmembrane and conserved domains were confirmed.
    Discussion and
    Conclusion
    Based on the results of BLAST analysis using nucleotide and protein sequences, and also presence of functional domains in the protein, it can be predicted that cloned CDS will show proper enzyme activity after transformation into plants. Confirming these results requires expression analysis of the gene in appropriate plant system and studying its function in the enzyme level
    Keywords: Cloning_Unsuturated Fatty acid_Delta 6 Desaturase_Mortierella alpina
  • Behrooz Atashbar, * Saeid Vahdat Pages 101-113
    Introduction
    The algae are rich in minerals, vitamins, and in other nutrients and they are cultivated in order to produce valuable raw materials.
    Materials And Methods
    In this regard, the effect of 10% carbon dioxide concentration on growth factors, chemical composition, fatty acids profile, chlorophyll and carotene of two species Scenedesmus oblique and Haematocuccus pluvialis were studied.
    Results
    Based on the results, the protein content was significantly higher in the S. oblique compared to the H. pluvialis (16.79% and 9.16%, respectively) (PDiscussion and
    Conclusion
    Although the presence of CO2 caused S.obliquus use the conditions for more production of biomass (0.18 g.L-1 DW), significant difference in biomass with H.pluvialis (0.17 g.L-1 DW) was not observed
    Keywords: Carbon dioxide, Haematocuccus pluvialis, Scenedesmus oblique Fatty acid profile, Chlorophyll
  • Zohre Nasrollahzadeh, Eniseh Saleh-Ghamari, Mohammad Tahmaseb*, Mohammad Ali Amoozegar Pages 115-122
    Introduction
    Pectinase or pectinolytic enzymes are complex enzymes which include pectin methyl esterase (EC.3.1.1.11), pectin lyase (EC.4.2.2.2) and polygalacturonase (EC.3.3.1.15) which degrade pectin in the cell wall of plant cells. These enzymes have many industrial applications that some of them are active in extreme condition regarding to temperature, pH and salt concentration. In this study, the bacteria with an ability to produce pectinase enzyme in salty condition were identified and the corresponding gene was analyzed.
    Materials And Methods
    Strains from Urmia, Inche boron and Gomeshan Ponds were inoculated in the media containing pectin precursors. By analyzing the clear zones around the colonies based on I2/KI indicator, the positive strains were selected. Quantification of enzyme activity on all three types of pectinase was carried out by spectrophotometry. In order to molecularly screen the bacterium contained pectinase gene, the bacterium genome was amplified using appropriate primers.
    Results
    Seventeen positive strains for pectinase (10 from Gomeshan Lake, 6 from Inche Boron Lake and 1 from where Urmia Lake) were identified among 130 studied samples. According to size of clear zone of enzyme activity in the qualitative test, activity level of all three pectinase enzymes in R2S25 strain of Inche Boron Lake was measured and the growth curve was obtained. Molecular study showed that all strains contain desired gene segment.
    Discussion and
    Conclusion
    Quantitative evaluation showed that production and activity of pectinase enzyme in R2S25 strain increased simultaneously with increasing the growth of selected strain in logarithmic phase. Molecular study also showed that the genuses of Martelella, Aeromocrobium, Planococcus, Marinobacter, Virgibacillus, Kocuria and Micrococcus contain the pectinase gene
    Keywords: Pectinase Enzyme, halophilic bacteria, Molecular sieving