فهرست مطالب

پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران) - سال بیست و هشتم شماره 3 (پاییز 1394)

مجله پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران)
سال بیست و هشتم شماره 3 (پاییز 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/08/15
  • تعداد عناوین: 14
|
  • مقاله پژوهشی
  • زینب امروزی، سعید امین زاده*، علی اصغر کارخانه ای، جهان علی خواجه صفحات 318-326
    کیتینازها یکی از آنزیم های صنعتی مهم محسوب می شوند که از اهمیت بسزایی در خصوص تجزیه مواد کیتینی، پاکسازی محیط زیست و کنترل قارچ های پاتوژن گیاهی و آفات دارند که با شکستن اتصالات گلیکوزیدی -1،4 سبب تجزیه کیتین می شوند. این آنزیم ها در ساختار خود دارای دمین کاتالیتیکی 8 (β/α) حاوی توالی های حفاظت شده ای به نام موتیف DXDXE روی رشته 4β هستند که آسپارتات و گلوتامات موجود در این توالی و همچنین آمینواسیدهای موجود در اطراف این توالی نقش اصلی در فرایند هیدرولیز پیوند گلیکوزیدی بازی می کنند. بررسی آمینو اسیدهای نزدیک به جایگاه فعال می تواند به درک نقش آنها در فرایند کاتالیز کمک کند. در این پروژه به منظور بررسی نقش گلیسین 191 و سرین 390 موجود در اطراف توالی حفاظت شده در فرایند کاتالیتیکی کیتیناز Serratia marcescens B4A، این دو آمینواسید جهش داده شدند و پس از همسانه سازی در حامل بیانی و بررسی بیان آن با SDS-PAGE، اثر این دو جهش بر روی فعالیت آنزیم مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: کیتیناز، کیتین، اتصالات گلیکوزیدی، Serratia Marcescens B4A
  • سعید بیضایی، اکبر صفی پور افشار*، فاطمه سعید نعمت پور صفحات 327-335
    اگروباکتریوم رایزوژنز سبب ایجاد بیماری ریشه مویین در گیاهان می شود. ریشه های مویین تولید شده توسط آلودگی با این باکتری، با نرخ بالای رشد و ثبات ژنتیکی مشخص می شوند. ایجاد ریشه مویین ممکن است سبب تغییراتی در تولید ترکیبات ثانویه گیاه شود. ترکیبات فنلی (فلاونوئیدها، تانن ها و آنتوسیانین ها) از جمله متابولیت های هستند که جزء آنتی اکسیدان های طبیعی به شمار آمده و در گیاه تربچه به مقدار فراوان حضور دارند. در این مطالعه جهت ایجاد ریشه های مویین، تراریختی ریزنمونه های برگی گیاه تربچه با استفاده از دو سویه اگروباکتریوم رایزوژنز (A4 و GUS+) انجام شد. ریشه های مویین ایجاد شده با استفاده از آزمون PCR مورد تایید قرار گرفتند. همچنین میزان ترکیبات فنلی در ریشه های مویین مورد سنجش قرار گرفت. صحت تکثیر قطعات 780 جفت بازی برای ژن rolB و 320 جفت بازی برای ژن GUS در ریشه ها بیانگر تراریخت بودن آن ها بود. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که میزان ترکیبات فنلی در ریشه های مویین به طور معنی داری نسبت به ریشه های عادی افزایش یافت. به نظر می رسد افزایش ترکیبات فنلی در ریشه های مویین نتیجه ورود T-DNA اگروباکتریوم رایزوژنز و برانگیختن پاسخ دفاعی گیاه باشد.
    کلیدواژگان: اگروباکتریوم رایزوژنز، تراریخت، ریشه مویین، تربچه
  • فرشاد درویشی*، برومند حسینی، پریسا فتحی رضایی صفحات 336-343
    لیپاز (EC 3.1.1.3) یک دسته بسیار مهم از آنزیم های صنعتی است. مخمر غیرمعمول یارروویا لیپولیتیکا برای انسان غیر بیماریزا و برای چند فرآیند صنعتی ایمن شناخته شده است. این مخمر می تواند انواع مختلفی از لیپاز را تولید کند. تولید لیپاز خارج سلولی به ترکیب محیط کشت و شرایط محیطی وابسته است. روغن زیتون به عنوان منبع کربن، عصاره مخمر و تریپتون به عنوان منابع نیتروژن و pH در سطوح مختلف برای بهینه سازی تولید لیپاز در سویه جهش یافته مخمر Yarrowia lipolytica FDY1390 توسط روش طراحی آزمایش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفتند. نرم افزار Qualitek-4 برای طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده شد. بیشترین تولید آنزیم لیپاز (340 واحد در میلی لیتر) در محیط کشت حاوی 20 گرم در لیتر روغن زیتون ، 15 گرم در لیتر عصاره مخمر و تریپتون و pH برابر 4 پس از 72 ساعت از فرآیند تخمیر بدست آمد. مطالعه و بهینه سازی تولید لیپاز می تواند سبب کاهش هزینه تولید و استفاده صنایع مختلف از این آنزیم می شود.
    کلیدواژگان: لیپاز، یاروویا لیپولیتیکا، بهینه سازی، طراحی آزمایش، روش تاگوچی
  • بهزاد شارقی، کلثوم شهدادنژاد *، هما محمدی صفحات 344-351
    آنزیم پپسین خوک A (EC 3.4.23.1) متعلق به خانواده آسپارتیک پروتئاز ها است، و به صورت زیموژن که پپسینوژن نام دارد ترشح می شود، فعال شدن پپسینوژن در مقادیر pH بین 1 و 4 اتفاق می افتد. پپسین شامل یک صورتبندی دو لوبی با دو رزیدو آسپارتیک کاتالیتیکی(32Asp و215Asp) که در دو طرف جایگاه فعال می باشد و ساختار آن غالبا صفحه بتا و رندوم کویل با مارپیچ آلفا محدود می باشد. پپسین پیوند های پپتیدی بین آمینو اسید های هیدروفوبیک و ترجیحا آروماتیک از قبیل تریپتوفان، فنیل آلانین و تیروزین را هیدرولیز می کند. با توجه به اهمیت آنزیم پپسین به عنوان یک آنزیم صنعتی در صنایع غذایی و کاربردهای نانوذرات در صنعت ما اثر نانوذرات اکسید مس و اکسید روی را بر روی پایداری ساختاری پپسین بررسی کردیم. این مطالعه با استفاده از بافر گلایسین-اسیدکلریدریک (0.1 مولار) با 2=pH و در دامنه دمایی 303 تا 363 درجه کلوین انجام شد. پایداری پپسین در حضور نانوذرات اکسید روی و اکسید آهن تغییر نکرد. قدرت برهم کنش الکتروستاتیک و هیدروژنی بین آنزیم پپسین و نانوذرات اکسیدروی و اکسیدآهن در دگرگون شدن پپسین کم بوده است.
    کلیدواژگان: پپسین، پایداری ساختاری، نانوذرات اکسیدروی و اکسیدآهن، دگرگون شدن
  • زهرا شجاع، حمید رجبی معماری*، محمد رعایایی اردکانی صفحات 352-359
    فیکوسیانین رنگدانه آبی رنگی است که در دو گروه از جلبک ها و سیانوباکترها ازجمله Spirulina وجود دارد. این رنگدانه دارای فعالیت های متنوع زیستی است و کاربردهای گوناگونی در صنعت غذایی، آرایشی و دارویی دارد. پیشرفت های زیادی جهت تولید فیکوسیانین در مقیاس بالا انجام شده است، اما اغلب روش ها مشکل و با هزینه های بالایی قابل انجام هستند؛ درصورتی که همسانه سازی و بیان فیکوسیانین به صورت نوترکیب روشی ارزان است و خالص سازی آن آسان تر انجام می پذیرد. از این رو هدف از این تحقیق، جداسازی و همسانه سازی ژن زیرواحد آلفا فیکوسیانین در ناقل بیانی و تولید این پروتئین نوترکیب در باکتری اشرشیاکلی بود تا زمینه تولید فیکوسیانین به صورت صنعتی فراهم گردد. در این پژوهش ژنوم سیانوباکتر Spirulina platensisاستخراج شد و به عنوان الگو در PCR مورد استفاده قرارگرفت. ژن زیرواحدآلفا فیکوسیانین تکثیریافته با آغازگرهای طراحی شده، در ناقل بیانی +pET-43.1a با استفاده از آنزیم های برشی NdeIوNotI کلون گردید. همسانه سازی ژن زیرواحد آلفا در ناقل بیانی با استفاده از Colony PCR، هضم آنزیمی و تعیین توالی تایید شد. بیان ژن با استفاده از آنالیز SDS-PAGE 12/5٪ تا 8ساعت پس از القا با IPTG مورد بررسی قرارگرفت. در بررسی SDS-PAGE، بیان قوی ژن زیرواحدآلفا فیکوسیانین در سیستم بیانی اشرشیاکلی تائید شد. بیان بالای ژن زیرواحدآلفا فیکوسیانین نشان داد که باکتری اشرشیاکلی می تواند به عنوان میزبان مناسب، جهت تولید فیکوسیانین نوترکیب مورد استفاده قرارگیرد. همچنین این تحقیق زمینه تولید فیکوسیانین نوترکیب در آینده را با صرف هزینه های پایین تر فراهم آورد.
    کلیدواژگان: همسانه سازی، بیان، ژن زیرواحد آلفا فیکوسیانین، اسپیرولینا پلتنسیس، + pET، 43، 1a
  • بهار شهنواز *، فرشته قاسم زاده صفحات 360-370
    باکتری ها فراوان ترین و غنی ترین گروه از موجودات زنده اند که در بسیاری از فرایندهای مهم اکوسیستم نقش دارند. با وجود اهمیت اکولوژیکی آنها اطلاعات در مورد تنوع زیستی به ویژه در محیط های آبی ناچیز می باشد. ایران دارای دریاچه های متنوعی در نقاط مختلف می باشد که هر کدام به دلیل اقلیم ویژه ای که در آن قرار دارند، از نظر اکولوژی دارای ویژگی های منحصر به فردی می باشد. دریاچه بزنگان تنها دریاچه مهم و طبیعی استان خراسان رضوی است که جزء آبهای کم شور محسوب می شود و تاکنون پژوهشی درباره میکروارگانیسم های آن انجام نشده است. پژوهش حاضر به بررسی تنوع فیلوژنتیکی باکتری های قابل کشت موجود در دریاچه بزنگان پرداخته است. نمونه برداری در آبان 1391 صورت گرفت و غربالگری باکتری ها منجر به جداسازی 51 باکتری گرم منفی و 15 باکتری گرم مثبت گردید. 30 جدایه به منظور شناسایی مولکولی با استفاده از ژنS rRNA 16، بررسی ویژگی های مورفولوژی، بیوشیمیایی و آنزیم های هیدرولازی انتخاب شدند. سویه های شناسایی شده متعلق به گروه های beta-Gamma-Proteobacteria و Bacteroidetes و Firmicutes می باشند. تنوع جنس های متعلق به گرم منفی بیشتر بوده و شامل Pseudomonas، Xanthomonas، Luteibacter، Varivorax، Collimonas و Flavobacterium می باشند. در حالی که باکتری های گرم مثبت از تنوع و تعداد کمتری برخوردار بوده و شامل جنس های Bacillus، Fictibacillus، Staphylococcus و Paenibacillus می باشند. بیشترین فراوانی مربوط به جنس Pseudomonas می باشد. بررسی آنزیم های هیدرولازی در بین سویه های گرم مثبت و گرم منفی تفاوت معنی داری را نشان نمی دهد.
    کلیدواژگان: تنوع زيستي، درياچه بزنگان، باکتريهاي قابل کشت، ژن 16S rRNA
  • محمد ضابط *، فاطمه افشاری صفحات 371-383
    به منظور مطالعه سیتوژنتیکی و تعیین سهم هر یک از صفات کاریوتیپی در ایجاد تنوع شش ژنوتیپ از دو گونه بومادران A. millefolium و A. santolina مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه نمونه کروموزومی مناسب 5/0 سانتی متر نوک ریشه جدا و پس از پیش تیمار تثبیت گردید. بعد از هیدرولیز، اسکواش و در نهایت عکسبرداری و تهیه کاریوتیپ صورت گرفت. عدد پایه کروموزومی در تمام ژنوتیپ ها x=9 بود. ژنوتیپ های الیگودرز، اردبیل، مشکین شهر دیپلوئید و اراک، ایلام و استهبان تتراپلوئید بودند. براساس جدول دو طرفه استبینز اراک و ایلام در کلاس 1A، اردبیل و مشکین شهر در کلاس 2A و الیگودرز و استهبان در کلاس 1B قرار گرفتند. مقایسه میانگین ها نشان داد که از نظر S، L و T استهبان دارای کمتربن و الیگودرز دارای بیشترین مقدار می باشد. در تجزیه به عامل ها دو عامل در مجموع بیش از 92/90 درصد از کل تغییرات داده ها را توجیه کردند. عامل اول با توجیه 65/46 درصد از تغییرات شامل ضرایب عاملی مثبت و معنی دار برای صفات L/S و L-S و ضرایب عاملی منفی و معنی دار برای صفات %F و S/L بود؛ لذا عامل نسبت بازوهای کروموزومی و شاخص هازیوارا نامگذاری شد. عامل دوم با توجیه 27/44 درصد ازتغییرات، دارای ضرایب عاملی مثبت و معنی دار برای صفات S، L، T و %RL بود؛ لذا عامل اندازه کروموزوم یا ژنوم نامیده شد. تجزیه خوشه ایژنوتیپ ها را در دو خوشه گروه بندی نمود. در تجزیه های آماری از نرم افزارهای Excel (2007)، Photoshop (Adobe Photoshop CS2) و SPSS (PASW Statistics18) استفاده شد.
    کلیدواژگان: سیتوژنتیک، کاریوتیپ، عامل ها، کلاستر
  • مجتبی محسنی*، سجاد فیروزیار، ام لیلا نظری صفحات 384-394
    سیانید ترکیبی خطرناک برای موجودات زنده است. ترکیبات سیانیدی به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته و موجب آلودگی محیط زیست می شود. تجزیه زیستی بهترین روش برای از بین بردن سیانید در پساب صنایع و معادن می باشد. جداسازی باکتری های تجزیه کننده سیانید در شرایط قلیایی از خاک آلوده و مطالعه توانایی آن ها در تجزیه سیانید، از اهداف این پژوهش بود. نمونه های خاک آلوده به سیانید در محیط کشت معدنی حداقل و حاوی 3/4 میلی مولار پتاسیم سیانید، غنی سازی شد. سپس تجزیه سیانید و تولید آمونیاک در محیط رشد به روش پیکریک اسید و نسلر، سنجیده شد. هم چنین توانایی باکتری جداشده در استفاده از ترکیبات مختلف سیانیدی بررسی شد. با روش غنی سازی متوالی، جدایه باکتریایی با توانایی تجزیه سیانید در شرایط قلیایی، جداسازی شد و MF3 نامگذاری شد. جدایه MF3 توانست سیانید موجود در محیط رشد را در شرایط قلیایی و پس از 36 ساعت تجزیه کند. نتایج نشان داد که کاهش غلظت سیانید با افزایش غلظت آمونیاک در محیط رشد و نیز رشد MF3، ارتباط مستقیم داشت. هم چنین باکتری جداشده، توانایی استفاده از ترکیبات مختلف سیانیدی به عنوان تنها منبع کربن و نیتروژن را نشان داد. بررسی توالی ژن 16S rDNA و رسم درخت فیلوژنی نشان داد که جدایه MF3 دارای 99 درصد هومولوژی با باسیلوس سافنسیس (Bacillus safensis) بود. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که جدایه MF3، گزینه مناسبی برای تجزیه زیستی سیانید در شرایط قلیایی است. این باکتری می تواند برای حذف سیانید از پساب صنایع و مکان های آلوده، معرفی شود.
    کلیدواژگان: تجزیه زیستی، سیانید، باسیلوس، پساب
  • محمدرضا محمدآبادی* صفحات 395-402
    تولید گوشت ترد که مطلوب مصرف کنندگان باشد یکی از مسائل مهم در صنعت پرورش گوسفند است. لذا، مطالعه سازکارهای بیوشیمیایی تجزیه ماهیچه در سطح مولکولی ضروری است. کالپاستاتین یک مهار کننده داخلی است و نقش اصلی را در تنظیم فعالیت کالپاین در سلولها ایفاء می کند. گوسفند سنجابی یک حیوان مهم تولید کننده گوشت در استان کرمانشاه است که با نشانگرهای مولکولی، به ویژه از نظر ژن کالپاستاتین مورد مطالعه قرار نگرفته است. بنابراین، هدف این تحقیق تعیین تنوع ژنتیکی گوسفندان سنجابی از نظر ژن کالپاستاتین و مقایسه این نژاد با نژادهای دیگر بود. برای انجام این مطالعه یک قطعه 622 جفت بازی از این ژن از روی 142 نمونه DNA گوسفند سنجابی با واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) تکثیر شد. محصولات PCR با روش RFLP و با استفاده از دو آنزیم MspI و NcoI هضم و سه ژنوتیپ MM، MN و NN مشاهده شدند. فراوانی ژنوتیپهای MM، MN و NN به ترتیب 67/0، 25/0 و 08/0، فراوانی ژنهای M و N به ترتیب 79/0 و 21/0 و میانگین شاخصهای شانون و نئی به ترتیب 51/0 و 33/0 به دست آمد و جمعیت برای این جایگاه در تعادل هاردی-وینبرگ قرار نداشت. نتایج این آزمایش نشان داد که این جمعیت چند شکلی بالایی دارد، به علاوه در بیشتر نژادهای گوسفند ایرانی مطالعه شده هر سه ژنوتیپ مشاهده نشدند ولی در این نژاد هر سه ژنوتیپ وجود داشت.
    کلیدواژگان: کالپاستاتین، گوسفند سنجابی، PCR، RFLP، تردی گوشت
  • شهلا محمدگنجی*، صدف مهبودی، فردوس رستگار جزی صفحات 403-412
    مطالعات نشان داده است که متیلاسیون نابه جای ژنهای سرکوبگرتومور باعث خاموش شدن آنها و درنتیجه کاهش بیان آنها شده و زمینه برای ایجاد سرطان مهیا می شود. هدف از این مطالعه، بررسی متیلاسیون سه ژن سرکوبگرتومورp14،p15و p16 در مبتلایان به سرطان بافت سنگفرشی مری (ESCC) و ارتباط آن با خصوصیات دموگرافی و پاتولوژیکی بیماران می باشد. به این منظور از 44نفر بیمار ESCC غیرخویشاوند، 44عدد نمونه بافت توموری و 19عدد نمونه سالم(مجاور تومور)تهیه و مورد استخراجDNA وRNAقرار گرفت. سپس باپرایمر اختصاصی حالتهای متیله وغیرمتیله این ژنها،واکنش زنجیره ای پلیمراز ویژه متیلاسیون(MSPCR)انجام شد. بیان این ژنها نیزباRT-PCRبررسی گردید. نتایج نشان داد درمیان نمونه های توموری، درصد متیلاسیون برای ژنهایp14،p15وP16 به ترتیب عبارتست از 53%،9%و27% و در هیچ یک از نمونه های نرمال(مجاور تومور)متیلاسیونی مشاهده نشدونیزمیزان بیان این ژنها با میزان متیلاسیون نسبت عکس داشت(p<0.05). فراوانی متیلاسیون پروموتر ژنهای p15وp14در نمونه های توموری SCCE به ترتیب 41%، 9% وفراوانی وجود متیلاسیون همزمان در ژنهای p15+p16 و p14+p15 به ترتیب 6/13% و 5/4% بود درحالیکه فراوانی متیلاسیون در ژن های p14+p16، 9% مشاهده شد (P=0.0036).بدین معنا که در تمامی بیماران متیله برای ژن p14،متیلاسیون p16 مشاهده شداما در بیشتر بیمارانی کهp15متیله بود، ژن های p14ویا p16 متیلاسیون نشان نداد.مقایسه این نتایج با سایر یافته های مشابه در جهان،نشان میدهد وضعیت متیلاسیون ژن های p15،p14،p16در جمعیت ایرانی مورد بررسی در محدوده گزارشاتی از شمال چین قرار دارد. بعبارتی احتمالا مکانیسم های مولکولی و عوامل اتیولوژیک مشابهی میتوانند در بروز سرطان ESCC در این دو جمعیت (ایران و چین) نقش داشته باشند.
    کلیدواژگان: متیلاسیون، ژن های p14، p15، p16، سرطان بافت سنگفرشی مری
  • ملیحه نظآم آیادی، طاهر هرکی نژاد*، محمدحسین شهیر، روناک خرمتایی، مرادپاشا اسکندری نسب، لیلا دانش مقدم، رحمان رستم خانی صفحات 420-429
    چربی اعماء و احشا و دنبه درصد قابل توجهی از وزن لاشه در گوسفند را به خود اختصاص می دهد. در تحقیق حاضر ارتباط پلی مورفیسم ژن تیروگلوبولین (TG) با خصوصیات لاشه در گوسفند افشاری مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از تعداد 98 راس بره نر 11 ماهه نمونه خون گرفته و از آن DNA استخراج گردید. آغازگرهای لازم با استفاده از توالی ژن TG گاو طراحی شدند. محصولات حاصل از PCR با روش SSCP مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی باندها بر روی ژل اکریل آمید، تمامی نمونه ها در 6 گروه ژنوتیپی D- ،AC ،AB ،BB ،AA وEE قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بین ضخامت چربی بین دنده 13-12 و ژنوتیپ ها تفاوت معنی دار )05/0>(p وجود دارد و ژنوتیپ BB کمترین (38/1cm) و ژنوتیپ D- بیشترین (87/1cm) میزان انباشت چربی در این ناحیه را دارند بالعکس درصد ضایعات به طور معنی داری در ژنوتیپ BB (20/4) از سایر گروه ها بیشتر و در ژنوتیپ D- (04/3) کمتر بود. ژنوتیپ BB کمترین مقدار عمق عضله راسته (09/2)، درصد راسته (60/15)، درصد سردست (87/15) و درصد لاشه (70/42) را داشت. و همچنین ژنوتیپBB به طور معنی داری کمترین میزان درصد قلوه گاه (08/15) و وزن قبل از کشتار (40/52) را نشان داد. ژنوتیپ D- بیشترین میزان درصد قلوه گاه (94/16) وژنوتیپ AB (36/59) بیشترین میزان وزن قبل از کشتار را داشتند و اختلاف بین گروه ها معنی دار بود. با توجه به این یافته می توان ژن TG را به عنوان یک ژن کاندید برای استفاده در برنامه های اصلاح نژاد این نژاد از گوسفند در نظر گرفت
    کلیدواژگان: گوسفند افشاری، خصوصیات لاشه، تیروگلوبولین، پلی مورفیسم
  • هادی نقوی، عباس سام، حسن سالاری* صفحات 430-437
    یکی از ناخالصی های همراه زغالسنگ، گوگرد است که به دو صورت آلی و معدنی وجود دارد. میزان گوگرد بیش از حد مجاز در کنسانتره زغالسنگ سبب تولید کک نامرغوب می شود. این کک در کوره های احیا مستقیم ذوب آهن، باعث تولید چدن و فولاد نامرغوب می شود. همچنین وجود گوگرد در زغالسنگ های حرارتی موجب تولید گاز دی اکسید گوگرد می شود که اثرات زیست محیطی نامطلوبی دارد. بخش عمده گوگرد معدنی زغالسنگ، پیریت می باشد. در فراوری زغالسنگ معمولا از فلوتاسیون به منظور جدایش انتخابی و بازیابی زغالسنگ از مواد باطله استفاده می شود. در روش فلوتاسیون به منظور حذف پیریت معمولا از سیانید سدیم استفاده می شود. استفاده از سیانید به دلیل سمی بودن چندان مورد توجه نمی باشد. در این تحقیق امکان پیریت زدایی از زغالسنگ طبس با استفاده از باکتری تیوباسیلوس فرواکسیدانس و روش فلوتاسیون مورد مطالعه قرار گرفت. در این روش اتصال باکتریایی، خواص سطح پیریت در زغالسنگ را از حالت آبرانی به آبدوستی تغییر می دهد. این تغییر ویژگی سطح، امکان جداسازی پیریت از زغالسنگ را در فلوتاسیون میسر می سازد. باکتری ها در محیط کشت 9K، کشت داده شد. آزمایش های بیوفلوتاسیون در سلول فلوتاسیون Denver انجام شد و تاثیر عوامل مختلف از قبیل درصد جامد پالپ، اندازه ذرات زغالسنگ، دانسیته باکتریایی و مدت زمان ماند بر حذف پیریت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از این روش، پیریت به میزان متوسط 62 درصد و گوگرد کلی به میزان متوسط 35 درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: بیوفلوتاسیون، زغالسنگ طبس، پیریت، تیوباسیلوس فرواکسیدانس
  • فرامرز هوشیار دل، رضا درویش زاده *، حمید حاتمی ملکی صفحات 438-447
    به منظور شناسایی مکان های ژنی مرتبط با گلدهی در توتون تیپ شرقی، جمعیت ژنتیکی شامل 100 فرد 2F حاصل از تلاقی دو ژنوتیپ توتون شرقیSPT 406 (والد پدری) وBasma Seres 31 (والد مادری) برای صفت روز تا شروع گلدهی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در آزمایشات مولکولی نقشه پیوستگی جمعیت 2F با 23 نشانگر SSR و 29 نشانگرISSR تهیه گردید که cM 570.8 از ژنوم توتون را پوشش می داد. با استفاده از روش های مکان یابی فاصله ای ساده و مرکب به ترتیب 9 و 2 QTL برای صفت مورد مطالعه شناسایی گردید. در این مطالعه، بیشترین تعداد QTL در گروه پیوستگی شماره پنج شناسایی شد. QTL های qDF5-3 و qDF2-2، شناسایی شده با روش مکان یابی فاصله ای ساده، به ترتیب با توجیه 0.8 و 36 درصد از تغییرات فنوتیپی صفت )2(R، به ترتیب کوچکترین و بزرگترین QTL های شناسایی شده می باشند. درصد تغییرات فنوتیپی توجیه شده )2(R توسط QTL های شناسایی شده با روش مکان یابی فاصله ای مرکب (qDF5-1 و qDF5-2)، به ترتیب 1.95 و 15.34 درصد بود. نتایج نشان داد که مکان هایی با اثرات ژنی افزایشی و غالبیت در کنترل ژنتیکی صفت روز تا شروع گلدهی در توتون تیپ شرقی نقش دارند.
    کلیدواژگان: جمعیت ژنتیکی، مکان یابی فاصله ای ساده، مکان یابی فاصله ای مرکب، میکروساتلیت
  • مهسا یزدان پناه سامانی، محمدرضا زمانی*، مصطفی مطلبی، زهرا مقدسی جهرمی صفحات 447-457
    آنزیم های کیتینولیتیک در تجزیه پسماندهای کیتینی نظیر پوسته سخت پوستان و دیواره سلولی قارچ ها و تولید الیگوساکاریدها از کیتین نقش دارند. خصوصیات کاتالیتیک آنها، این آنزیم ها را هدف مناسبی جهت استفاده درصنعت یا به عنوان بیوکنترل قرار داده است. در این مطالعه جهت تکثیر و همسانه سازی ژن chit36 از جدایه بومی ایران Trichoderma atroviride PTCC5220، آغازگرهای اختصاصی (chit36pf/chi36r) طراحی و پس از تکثیر قطعه مورد نظر، به منظور تولید پری پلاسمی در وکتور pET26b(+) همسانه سازی و جهت بیان به باکتری E. coli BL21-DE3 انتقال داده شد. در بررسی نتایج حاصل از SDS-PAGE هیچگونه باندی دال بر بیان پروتئین در هیچکدام از شرایط دمایی و میزان متفاوت IPTG در بخش های متفاوت سلولی مشاهده نشد. لذا در ادامه، بیان پروتئین Chit36 با حذف پپتید نشانه pelB (جهت تولید به صورت سیتوپلاسمی) همراه با توالی هیستیدین در انتهای کربوکسیلی دردستور کار قرارگرفت. باکتری حاوی سازه نوترکیب تحت شرایط القایی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. علیرغم عدم مشاهده هیچگونه باندی در هیچکدام از شرایط القایی با روش SDS-PAGE، بیان اندک پروتئین در 2 کلنی با استفاده از روش Western blot مورد تایید قرار گرفت. به منظور بهینه سازی شرایط بیان، میزان بیان پروتئین نوترکیب نسبت به پروتئین تام باکتری درشرایط متفاوت القایی، به روش سنجش کمی باند های پروتئینی روی ژل SDS-PAGE مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که بهترین شرایط بیان در زمان القا OD600 : 0.3 و میزان IPTG یک میلی مولار و زمان انکوباسیون 6 ساعت می باشد، دراین شرایط میزان بیان پروتئین نوترکیب نسبت به پروتئین تام برابر %57/ 45 می باشد.
    کلیدواژگان: Trichoderma، بیان هترولوگ، آنزیم Chit36
|
  • Saeed Aminzadeh*, Ali Ashghar Karkhaneh, Jahan Ali Khajeh Pages 318-326
    Chitinases are one of the important industrial enzymes which have significant role in different industries such as digestion of chitin and chitoligosaccharides, bioremediation and control of plants pathogenic fungal as well as insects. This enzyme catalyzes the β 1→6 glycoside bond and then hydrolyses chitin polymers. chitinases consists of a (ß/α)8-barrel catalytic domain contain of conserved sequence called DXDXE motif on β4 strand which D, E and residue around of this conserved sequence have essential role in cleavage and hydrolysis of the glycosidic bond. Study of active site adjacent amino acids can help us to understand their function in catalytic properties. In this project are mutated Ser390 and Gly191 for investigating role of this two residue existing in the adjacent of conserved sequence at catalytically process of Serratia marcescens B4A chitinase and after of cloning in expression vector and analysis of expression with SDS-PAGE are investigated effect of two mutations on the enzyme activity.
    Keywords: Chitinase, Chitin, glycosidic bond, Serratia Marcescens B4A
  • Saeed Beizaee, Akbar Safipour*, Fatemeh Nematpour Pages 327-335
    Agrobacterium rhizogenes causes hairy root disease in plants. The hairy roots produced by A. rhizogenes infection are characterized by high growth rate and genetic stability. Hairy root induction cause changes in plant Secondary metabolites production. Phenolic compounds (Flavonoids, Tannins and Anthocyanins) are important antioxidants in radish. In this work, for induction of hairy roots, leaf explants transformed with two Arhizogenes strains (A4 and GUS). Generated Hairy roots confirmed with PCR. Also, Phenolic compounds content in hairy roots was measured. Amplification of 780bp fragment for rolB and 320bp for GUS in transgenic roots confirmed the production of hairy roots. Difference of Phenolic compounds between transgenic and non-transgenic roots was significant. Our results indicate that the insertion of A. rhizogenes T-DNA in to the plant genome stimulate plant defense responses and increase the production of Phenolic compounds.
    Keywords: Agrobacterium rhizogenes, transgenic, hairy root, Raphanus sativus
  • Farshad Darvishi Pages 336-343
    Lipase (EC 3.1.1.3) is one of the most important class of industrial enzymes. The non-conventional yeast Yarrowia lipolytica is non-pathogenic to humans and is known as safe for some industrial processes. This yeast can produces different types of lipase. Extracellular lipase production depends on medium composition and environmental conditions. Olive oil as carbon source, yeast extract and tryptone as nitrogen sources and pH in different levels were investigated to optimization of lipase production in the mutant strain Yarrowia lipolytica FDY1390 by Taguchi experiment design method. Qualitek-4 software was used to Taguchi experiment design method. The highest lipase production (340 U/mL) was obtained in medium containing 20 g/L Olive oil, 15 g/L yeast extract and tryptone, pH 4 after 72 h of fermentation process. Study and optimization of lipase production can be reduce the cost of production and so use of this enzyme by various industries.
    Keywords: Lipase, Yarrowia lipolytica, Optimization, Experiment design, Taguchi method
  • Behzad Shareghi, Kolsoom Shahdadnejad*, Homa Mohamadi Pages 344-351
    Porcine pepsin A (EC 3.4.23.1), belongs to the aspartic protease family, and is secreted as a zymogen called pepsinogen. Pepsinogen activation occurs at pH values between 1 and 4. Pepsin consists of a bilobal conformation with two catalytic aspartic residues (Asp32 and Asp215) on either side of the active site, The structure of porcine pepsin is predominantly β-strand and random coil with limited α-helix. Porcine Pepsin is most efficient cleaving peptide bonds between hydrophobic and preferably aromatic amino acids such as phenylalanine, tryptophan, and tyrosine. Because the importance of pepsin enzyme as an industrial enzyme in the food industry and nano particles functions in industry, we investigated Structural stability of pepsin in presence and absence of ZnO and Fe3O4 nanoparticles. This study were performed using glycin-Hcl(0.1M) buffer at pH=2 and temperature range (303 to 363) K. porcine Pepsin stability Was not changed in the presence of Zno and Fe3O4 nanoparticles. Strength of the electrostatic and hydrogen interactions between pepsin enzyme and ZnO , Fe3O4 nanoparticles Were a low level in denaturation of pepsin.
    Keywords: pepsin, Structural stability, ZnO, Fe3O4 nanoparticles, denaturation
  • Hamid Rajabimemari* Pages 352-359
    Phycocyanin is a blue pigment in two eukaryote algal genera and in cyanobacteria as Spirulina. This pigment has various biology activities and are utilised in a number of applications in foods, cosmetics and pharmaceuticals. A lot advantage of phycocyanin studied by many researchers but the scale-up of these methods is difficult and expensive while production of recombinant phycocyanin is more convenience and inexpensive to scale up protein desire. The purpose of this study was to isolation and cloning of phycocyanin alpha subunit gene in expression vector and production of recombinant protein in E.coli to provide industrial production of phycocyanin. The genomic DNA of Spirulina platensis was prepared and used for PCR as template. phycocyanin alpha subunit gene amplified by designed specialize primers was cloned in a pET43.1a expression vector, under the control of T7 promoter using NdeI and NotI restriction enzymes. The cloning of phycocyanin alpha subunit gene is confirmed by colony PCR, digestion and DNA sequencing. The constructs were transformed into E.coli strain BL21 (DE3). Expression of phycocyanin alpha subunit gene was examined by 12.5 % SDS-PAGE analysis at 8 hrs after induction by IPTG. The SDS-PAGE analysis showed that alpha subunit phycocyanin was produced in E.coli expression system. Our study provided the production of recombinant phycocyanin. Also overexpression of the synthetic alpha subunit phycocyanin in a bacterial system (E.coli BL-21) showed that E.coli can be used to produce this desire protein in large quantity.
    Keywords: cloning, expression, phycocyanin alpha subunit gene, Spirulina platensis, pET, 43.1a+
  • Bahar Shahnavaz*, Fereshteh Ghassemzadeh Pages 360-370
    Bacteria are the most abundant and richest groups of organisms that are involved in many important ecosystem processes. Despite their ecological importance, there is little literature about biodiversity, especially in aqueous environments. Iran has a variety of lakes in different locations, each of which have a special climate, with unique ecological features. Bazangan Lake, only natural lake with little salty is located in Khorasan Razavi and so far, there has not been researched on its microorganisms. The present study examined the phylogenetic diversity of cultivable bacteria in the Bazangan Lake. Sampling was conducted in November 2010. The bacterial screening led to isolation of 51 gram-positive and 15 gram-negative. 30 isolates were selected to molecular identification using 16S rRNA, studying Morphology, biochemistry and hydrolase enzymes. Identified strains belonged to beta, Gamma-Proteobacteria, Bacteroidetes and Firmicutes. Variety of Gram-ngative genus was more including Luteibacter, Xanthomonas, Varivorax, Collimonas and Flavobacterium. While Gram-positive bacteria is of less diversity including Bacillus, Fictibacillus, Staphylococcus and Paenibacillus. The maximum frequency is related to the genus Pseudomonas. The significant difference was not observed in gram-positive and gram-negative strains by checking hydrolase enzymes.
    Keywords: Biodiversity, Lake Bazangan, cultivable bacteria, 16S rRNA gene
  • Mohammad Zabet*, Fateme Afshari Pages 371-383
    In order to cytogenetic study were examined six genotypes of Achillea including, A. millefolium and A. Santolina. In this study were done karyotype determination and determination of the traits contribution in variation. To provide appropriate examined samples, after gathering roots, 0.5 cm root tip was removed and then was carried out pre-treatment and fixation, respectively. After hydrolysis and squash were done imaging and finally were prepared karyotypes. In all genotypes basic chromosome number was x = 9. Three genotypes Aligoodarz, Ardabil and Meshkinshar were diploid and Arak, Ilam and Estahban were tetraploid. Based on Stebbins method, Arak and Ilam were classified in Class 1A, Ardabil and Meshkinshar in Class 2A and Aligoodarz and Estahban in Class 1B, respectively. Mean comparisons revealed that the Estahban and Aligoodarz had the lowest and highest the value of the S, L and T respectively. In factor analysis, two factors were explained more than %90.92 of the variance. The first factor was explained %46.65 of variance and was correlated positively with the L/S and the L-S was correlated negatively with %F and the ratio S/L. Therefore, this factor was named as the arm chromosome ratio arm and Huziwara index. The second factor explained %44.27 of variance and was correlated positively with the S, L, T and %RL. Therefore, this factor was named as the chromosome or genome size. Cluster analysis was classified genotypes into two clusters. In statistical analysis employed software's including, excel (2007), Photoshop (Adobe Photoshop CS2) and SPSS (PASW Statistics18).
    Keywords: Cytogenetics, Karyotype, Factor, Cluster
  • Mojtaba Mohseni*, Sajad Firoozyar, Om Leila Nazari Pages 384-394
    Cyanide is a hazardous compound for all living things. Cyanide compounds are commonly used in various industries and cause environmental pollution. Biodegradation is the best method for cyanide elimination in mines and industrial wastewater. The aims of this study were isolation cyanide degrading bacteria in alkaline condition from contaminated soil and investigation of their ability for cyanide degradation. Contaminated soil samples were enriched in minimal salts medium supplemented with 4.3 mM potassium cyanide. Then cyanide degradation and ammonium production was determined in growth medium using picric acid and Nessler’s regent methods. In addition the ability of the isolated bacterium to utilize different cyanide compounds was investigated. A bacterium with ability to degrade cyanide in alkaline condition was isolated and named MF3. The isolate MF3 degraded cyanide in growth medium under alkaline condition after 36 hours. The results showed that there was a direct relation between decreasing of cyanide concentration, increasing of ammonia concentration and growth of MF3. In addition, the isolated bacterium was demonstrated the ability to utilize different cyanide compounds as a sole carbon and nitrogen source. The 16S rDNA sequencing and phylogenetic analysis was exhibited that MF3 strain was similar to Bacillus safensis with 99% homology. The results of current study were demonstrated that MF3 is a suitable candidate for degradation of cyanide in alkaline condition. This isolate could introduce for elimination of cyanide from industrial wastewater and contaminated sites.
    Keywords: Biodegradation, Cyanide, Bacillus, Wastewater
  • Mohammadreza Mohammadabadi* Pages 395-402
    Producing tender meat that consumer's desire is one of the major problems facing the sheep industry. Therefore, study of the biochemical mechanisms for muscle degradation is essential at the molecular level. Calpastatin is an endogenous inhibitor and plays an essential role in regulation of calpain activity in cells. Sanjabi sheep is an important animal producing meat in Kermanshah province that until now has not been studied by DNA markers, especially in the case of calpastatin gene. Therefore, present study was conducted to determine the genetic diversity of calpastatin gene in Sanjabi sheep and to compare this breed with other sheep breeds. A 622 bp fragment from this gene was amplified by polymerase chain reaction (PCR) from DNA samples of 142 Sanjabi sheep. PCR products were characterized by the restriction fragment length polymorphism (RFLP) method using two restriction enzymes, MspI, and NcoI, yielding 3 genotypes, MM, MN and NN. Genotype frequencies of MM, MN and NN were 0.67, 0.25 and 0.08, respectively. Gene frequencies of M and N were 0.79 and 0.21, respectively and mean of Nei's and Shanon's indexes were 0.51 and 0.33, respectively. Population was not in Hardy-Weinberg equilibrium for this locus. The results of this experiment indicated that this population is highly polymorphic. Furthermore, in the most studied Iranian sheep breeds, all 3 genotypes of this gene have not been detected whereas in this breed all 3 genotypes were observed.
    Keywords: Calpastatin, Sanjabi Sheep, PCR, RFLP, Meat tenderness
  • Shahla Mohammad Ganji*, Sadaf Mahboudi, Ferdous Rastgar, Jazii Pages 403-412
    Studies have shown that aberrant methylation of the tumor suppressor genes could be lead to silencing and reducing of their gene expression, consequently occurring the cancer.The aim of this study was investigation of the aberrantDNAmethylation of p14,p15,p16 genes in Iranian patients with Esophageal Squamous cell carcinoma(ESCC) and its association with demographic and pathological characteristics. Therefore we extracted the DNAs and RNAs of44 tumor tissues and 19 normal tissues from 44 unrelated Iranian patients with ESCC. The methylation specific PCR(MSPCR)was performed for both methylated and unmethylated status of these genes and the expression of these genes have done with RT-PCR.The results showed the 53%,9% and 27% methylation for the p14,p15 and P16 genes respectively in the tumor tissues and no methylation frequency in none of the normal sample. Regarding the gene expression, there was an inverse relationship between methylation status and gene expression(p
    Keywords: methylation, p14, p15, p16, Esophageal Squamous cell carcinoma(ESCC)
  • Malihe Nezamabadi, Taher Harakinejad*, Mohammad Hossein Shahir, Moradpasha Eskandarinasab, Leila Danesh Moghadam, Rahman Rostamkhani Pages 420-429
    Tail and other adipose fat comprise a considerable fraction of carcass composition. This study aimed to assess association between polymorphism in thyroglobulin gene (TG) and carcass traits in Afshari sheep. To do this, a study was conducted using 97 male lambs of Afshari breed. Lambs were at age of 11 month before slaughtering. Primers were designed based on sequences available for cow. To identify different genotypes SSCP procedure were implicated on PCR products. Six different genotypes namely AA, AB, BB, AC, D- and EE were found according to the bands on non-denaturing polyacrylamide gel. There were significant differences between back fat thickness (BFT) among genotypes and BB and D- had the most and least BFT respectively. Among all genotypes, BB had lowest carcass percentage (42.7) and Longissimus dorsi muscle diameter (2.09) and live weight in animals of this genotype was also the lowest. In contrast genotype AB had the highest live weight. These results are indicating that TG can be considered as a candidate gene when improvement of the carcass quality is a goal in breeding planes
    Keywords: Afshari sheep, Carcass traits, Thyroglobulin, Polymorphism
  • Hadi Naghavi, Abas Sam, Hassan Salari* Pages 430-437
    Sulphur is one of the waste elements in coal material which is in two forms, organic and inorganic. The amount of sulphur more than acceptable quantity in coal concentration affects the environment and coke characteristics. The quality of steel is depended on the quantity of sulphur in coke. High sulphur in entering materials to the steel furnace causes inferior steel. Also, sulphur in heat coal makes SO2 gas which has negative environmental effects. Different chemical, physical and biological techniques are investigated for removing sulphur from coal. In recent years, new method for desulfurization from coal is expressed with improving biotechnology and microbial mining. In this research, feasibility study of depyritization from Tabas coal using bioflotation method in laboratory scale was considered. In these tests, Pyrite in coal pulp depressed with desulfurization bacteria. To carry out bioflotation tests, a sample from C1 seam (Tabas, Parvadeh Mine, no. 2) was used. After comminuting and screening, the coal material less than 500 micron was used as flotation feed. A Thiobacillus ferrooxidans bacterium was obtained from the biotechnology laboratory at Sarcheshme Copper Mine. Thiobacillus ferrooxidans was cultured in 9K medium. Bioflotation tests were carrying out in Denver flotation cell and the important parameters such as pulp density, particle size, bacterial density and interaction time were optimized. Final results indicated that by using the mentioned method, the pyritic and total sulphur were decreased about %62 and %35, respectively.
    Keywords: Keywords: Bioflotation, Tabas Coal, Pyrite, Thiobacillus ferrooxidans
  • Reza Darvishzadeh*, Hamid Hatami Pages 438-447
    In order to identify genetic loci associated with flowering time in oriental-type tobacco, the genetic population comprising 100 F2 individuals from the cross between two oriental-type genotypes Basma Seres 31 (maternal) × SPT 406 (paternal) were evaluated for days to flowering character. In molecular experiment, linkage map with 23 SSR and 29 ISSR markers were prepared which covered 570/8 cM of tobacco genome. Using interval and composite interval mapping procedures, 9 and 2 QTLs were identified for studied character, respectively. In this study, the most identified QTLs were located on linkage group 5. Genetic loci qDF5-3 and qDF2-27, identified via interval mapping, with 0.8 and 36 percent of R2 were the minor and major QTLs, respectively. According to results, the percentage of phenotypic variance (R2) explained by identified QTLs through composite interval mapping (qDF5-1 and qDF5-2), ranged from 1.95 to 15.34. Results revealed the role of both additive and dominance effects in genetic control of days to flowering in oriental-type tobacco.
    Keywords: Composite interval mapping, genetic population, interval mapping, microsatellite
  • Mahsa Yazdan Panah, Mohammad Reza Zamani*, Mostafa Motallebi, Zahra Moghadasi Pages 447-457
    Chitinolytic enzymes are involved to break down chitin waste products such as chitin shells of crustaceans and cell walls of fungi and production of chitin oligosaccharides. Ideal catalytic properties of these enzymes make them an attractive target for use in industry or as a biocontrol. In this study to amplify and cloning of chit36 gene from native Iranian isolate, Trichoderma atroviride PTCC5220, Specific primers (chit36pf/chi36r) were designed and then intended to produce in periplasmic form, amplified fragment was cloned into pET26b() vector. The new construct was transformed into E. coli BL21-DE3 bacteria. The results of SDS-PAGE showed no evidence of protein expression in any of the conditions of temperature and different levels of IPTG at different cell fractions. So expression of Chit36 protein with the removal of signal peptide (to produce cytoplasmic form) with histidine sequence at the carboxyl end was planned. Bacteria containing recombinant construct were evaluated at different induction conditions. Despite detection of any band in any induction conditions using SDS-PAGE, low expression of proteins in two colonies were confirmed by Western blot assay. In order to optimize the expression condition, recombinant protein expression levels relative to the total bacterial protein in different induction conditions was evaluated using the quantitative measurements of protein bands on SDS-PAGE gels. The results showed that the best condition to induce expression is at OD600 : 0.3 and 1 mM IPTG and incubation time of 6 hours. In these conditions expression level of recombinant protein relative to total protein was 45.57%.
    Keywords: Trichoderma, Heterologous expression, Chit36