فهرست مطالب

تازه های بیوتکنولوژی سلولی مولکولی - پیاپی 45 (زمستان 1400)

فصلنامه تازه های بیوتکنولوژی سلولی مولکولی
پیاپی 45 (زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/11/11
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مهدیه مقیمی پور، نادیا محمودی خطیر، زهرا ناظم بکایی*، فرزانه صباغ صفحات 9-26

    نانوذرات تاثیر بسزایی در حوزه های مختلف پزشکی و درمانی از جمله حسگرهای زیستی، تصویربرداری و دارو رسانی هوشمند دارند. سارس-کووید 2ویروس پوششی است و دارای خواص ذره مانندی به قطر 60-140 نانومتر است. نانوذرات سنتز شده شباهت بسیاری به ویروس دارند و به راحتی با پروتیین های آن بر هم کنش خواهند داشت. بنابراین راهکارهای در نظر گرفته با نانوذرات از جمله مکانیسم ضد ویروسی جهت جلوگیری از رشد، تکثیر و نفوذ ویروس، تولید ماسک، واکسن،گزینه مناسبی برای مقابله با ویروس است. نظر به تاثیر و همه گیری بیماری کووید و خطرات آن برای سلامت کل افراد دنیا پس از اولین روزهای شناسایی این ویروس پژوهشگران به دنبال راه هایی برای تشخیص این بیماری در افراد و همچنین پیشگیری و درمان آن گشتند. تاکنون واکسیناسیون بهترین راه برای مقابله با کووید بوده است. در این بین نانوذرات به دلیل خواص ویژه خود توانستند استفاده های زیادی اعم از تشخیص، طراحی واکسن و تولید دارو داشته باشند. در این مقاله به بررسی کاربردهای نانو ذرات در مقابله با کووید می پردازیم.

    کلیدواژگان: کرونا ویروس، کووید19، سارس-کووید 2، واکسن، نانوذرات، دارو، . Iau Science
  • شادی حیدری، پیوند حیدری، بهارک حیدری * صفحات 27-38
    سابقه و هدف

    Brassica napus دارای یکی از مهمترین محصولات روغنی در جهان است که به دنبال هیبریداسیون بین گونه ای Brassica rapa و Brassica oleracea، تحت بازسازی گسترده ژنوم قرار گرفته است. به منظور درک تغییرات کارکردی ژنوم B. napus در طی تکامل، مقایسه بیان ژن در سه گونه Brassica انجام شد.
    مواد و روش ها: اطلاعات اولیه بذر سه کتابخانه Brassica از بانک اطلاعات دانشگاه هاروارد جمع آوری شد. برای پیدا کردن شباهت بین سه کتابخانه، همه توالی های EST با استفاده از نرم افزار EGassembler دسته بندی شدند. سپس همه کانتیگ ها به وسیله جستجوگر بلاست X توسط نرم افزارCLC Protein Workbench در مقابل پروتیین های غیر تکراری بانک ژن آنالیز شدند. برای شناسایی ژنهای با بیان متفاوت در بین کتابخانه ها، نرم افزارIDEG6 مورد استفاده قرار گرفت. برای دسته بندی کاتالوگ های عملکردی، ابزار طبقه بندی MapMan استفاده شد.
    یافته ها: مقایسه بیان ژن بین3 گونه نشان داد که 23 ژن در 5 گروه کارکردی شامل اسیدهای چرب، پروتیین های ذخیره ای، اسید های آمینه، تنظیم رونویسی و پیام رسانی از نظر آماری تفاوت معنی دار دارند.

    نتیجه گیری

    در حالیکه B. rapa و B. oleracea بیشترین تعداد EST موثر در بیوسنتز اسید چرب اروسیک و اسید لینولنیک را رمزگذاری می کنند، ژنوم در B. napus به سمت تولید اسید اولییک و اسید لینولییک بیشتر تکامل یافته است که ممکن است به دنبال حذف و یا مضاعف شدگی ژنوم در طی تکامل ایجاد شده باشد. به علاوه، رونوشت های کروسیفرین 40 درصد کل رونوشت های پروتیین های ذخیره ای بذور را تشکیل داد. این مطالعه زمینه ساز انجام تحقیقات بیشتر در زمینه پیامدهای ژنتیکی پلی پلوییدی طی تکامل در راستای به نژادی کلزا است.

    کلیدواژگان: بیان ژن، برچسب های توالی بیان شده، گروه های کارکردی، هیبریداسیون، Iau Science
  • لیلا جبل عاملی*، مهیار رحمت پناه، حسین گمار، محمد شکرگزار اشکرمیدانی، جواد جمالی پابندی صفحات 39-50
    سابقه و هدف

     کلبسیلا پنومونیه یکی از انواع باکتری های بیماریزای انسانی مهم می باشد که پیدایش مقاومت آنتی بیوتیکی در بین آنها مشکلات درمانی زیادی را ایجاد کرده است. ژنهای اینتگرون کلاس 1 می توانند ضمن جابجایی بین باکتریها، اعطای مقاومت نسبت به آنتی بیوتیک ها را در جمعیت تسهیل کنند. در این مطالعه، جداسازی باکتری های کلبسیلا پنومونیه از ادرار، تعیین الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی و ارزیابی حضور ژنهای اینتگرون کلاس 1 صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    جدایه های باکتریایی دریافت و تایید آنها با استفاده از تست های بیوشیمیایی تکمیلی صورت گرفت. ارزیابی مقاومت نسبت به 10 آنتی بیوتیک مختلف به روش انتشار دیسک در آگار انجام و الگوی مقاومت نیز اعلام شد. از روش PCR برای تعیین حضور ژنهای  اینتگرون کلاس 1 در این جدایه ها استفاده  گردید.

    یافته ها

    80 جدایه کلبسیلا پنومونیه از ادرار افراد مراجعه کننده به آزمایشگاه های تشخیص طبی در کرج، بدست آمد که دو آنتی بیوتیک مروپنم و نیتروفورانتویین به ترتیب دارای بیشترین و کم ترین اثر بر روی جدایه ها بودند. 16 جدایه به عنوان باکتری های مقاوم به چند دارو تشخیص داده شدند که برخی از آنها به هر 10 آنتی بیوتیک مورد ارزیابی مقاومت نشان دادند. 29 جدایه نیز از نظر حضور ژنهای اینتگرون کلاس 1 مثبت بودند.

    بحث

     با توجه به نتایج می توان درمان با آنتی بیوتیک های مروپنم، لووفلوکساسین، ایمی پنم و جنتامیسین که دارای درصد حساسیت بیش از  80 هستند را موفقیت آمیز دانست. البته حضور جدایه های مقاوم به چند دارو و همچنین تایید وجود ژنهای اینتگرون در جدایه های به دست آمده نیز می تواند زنگ خطری برای مقابله با عفونت های ناشی از کلبسیلا پنومونیه باشد.

    نتیجه گیری

    اطلاع از افزایش روز افزون مقاومت در بین جدایه های کلبسیلا پنومونیه ادراری و همینطور حضور موارد مقاوم به چند دارو و تایید وجود ژنهای دخیل در انتشار جدایه های مقاوم می تواند به انتخاب روش های درمانی موثر تر کمک کند.

    کلیدواژگان: کلبسیلا پنومونیه، مقاومت آنتی بیوتیکی، ژنهای اینتگرون کلاس 1، PCR، . Iau Science
  • ارغوان کورش نیا، سیروس زینلی، شیوا ایرانی، اکرم صادقی * صفحات 51-61
    سابقه و هدف

    اکتینومیست ها به دلیل داشتن متابولیت های ثانویه فراوان منبع خوبی برای کشف داروهای جدید هستند. از آنجاکه سلول های قارچی و انسانی هر دو یوکاریوت هستند احتمالا متابولیت های اکتینومیست های آنتاگونیست قارچی، رشد سلول های سرطانی را نیز مهار می کنند. هدف از این پژوهش بررسی اثرات ضد سرطانی دو سویه اکتینومیست بر روی سلول های سرطانی کلورکتال می باشد.

    مواد و روش ها

    فعالیت آنتاگونیستی 24 سویه اکتینومیستی که از رشد سلول های یک بیمارگر گیاهی، Phytophthora capsici ممانعت می کردند بر علیه 4 عامل بیمارگر گیاهی دیگر بررسی شد. دو سویه منتخب که بیشترین فعالیت آنتاگونیستی را بر علیه بیمارگرها نشان دادند، از نظر تولید سیدروفور بررسی شدند. اثر سیتوتاکسیسیتی این دو سویه با استفاده از تست MTT در in vitro بر روی رده سلولی SW480 مورد سنجش قرار گرفته و درصد IC50 تعیین شد.  

    یافته ها

    تنها دو سویه منتخب بر علیه بیمارگر Phytophthora drechsleri به ترتیب 30 و 54 درصد اثر بازدارندگی داشتند. سویه 408 بر علیه Pythium ultimum تاثیر ممانعت کننده نداشت در حالیکه سویه 6010 به طور کامل از رشد آن جلوگیری کرد. این سویه برخلاف سویه 408، رشد دو بیمارگر Rhizoctonia solani و Fusarium oxysporum را نیز در حدود 70 درصد کنترل کرد. تنها سویه 408 قادر به تولید سیدروفور بود.  تاثیر معنی دار تیمار بر سلول های سرطانی روده به ترتیب در غلظت های 47/2 و 71/2 درصد (حجمی/حجمی) معنی دار بود.  

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه فرضیه ما را که متابولیت های ثانویه اکتینومیست های آنتاگونیست می توانند موجب مرگ سلول های سرطانی بشوند اثبات کرد. استفاده از سلول های قارچی و یا اوومیستی به عنوان روشی ساده، ایمن و ارزان برای غربال اکتینومیست های کاندید کشف داروهای ضد سرطان جدید معرفی می شود.

    کلیدواژگان: نئوپلاسم های کولورکتال، اکتینومیست ها، قابلیت زیستی سلول، Iau Science
  • طاهره جعفری، علیرضا ایرانبخش*، کاظم کمالی علی آباد، فاطمه دانشمند، سید ابراهیم سیفتی صفحات 63-85
    سابقه و هدف

    شوری یکی از مهمترین استرس هایی است که، امنیت غذایی را تحت تاثیر قرار داده است. کینوا (Chenopodium quinoa)  گیاهی است که در حال حاضر در سراسر جهان به عنوان جایگزین غذایی گندم، برنج، جو و ذرت در نظر گرفته می شود. هدف از این تحقیق بررسی فعالیت آنتی اکسیدان ها، برخی اسمولیت ها، یون ها و عناصر معدنی برای تشخیص ژنوتیپ های مقاوم به شوری می باشد که بتوان با کشت کینوا در مناطق گرم و خشک کشور که با تنش های دمایی، خشکی و شوری مواجه هستند، از این گیاه به عنوان غذا برای انسان و علوفه برای دام استفاده کرد.

    مواد و روش ها

     در این مطالعه، پاسخ های فیزیولوژیکی 3 ژنوتیپ کینوا (Q18 ,Rosada ,Sajama) که عملکرد نسبتا بالایی داشتند در سطوح مختلف تنش شوری (کنترل (5/1 (EC=،8 ، 16، 32 دسی زیمنس بر متر) در شرایط گلخانه ای مورد بررسی قرار گرفتند و گیاهان در هفته دوازدهم جهت سنجش های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی برداشت و مطالعات بر روی گیاه انجام شد.

    یافته ها

     با مطالعه نتایج مقادیر سدیم در تنش شوری، به نظر می رسد Sajama و Rosada توانایی بیشتری در جلوگیری از انتقال سدیم از ریشه به اندام هوایی و جلوگیری از کاهش پتاسیم دارند و همچنین مقدار کل عناصر (مس، منگنز، کلسیم، روی، آهن) در تنش شوری 32 دسی زیمنس بر متر کاهش یافتند. نتایج نشان داد که مقایسه پارامترهای رشد و افزایش پرولین و کاهش میزان پروتیین در تنش شوری 32 دسی زیمنس بر متر می تواند با کاهش کلروفیل، کاروتنوییدها، قندهای احیا، کربوهیدرات های کل و افزایش تنش اکسیداتیو و میزان H2O2 مرتبط باشد. اما میزان اسکوربات کل و گلوتاتیون در تنش 32 دسی زیمنس بر متر درQ18  ثابت ماند ولی درSajama  و  Rosada کاهش یافت و  فعالیت فنیل آلانین آمونیالیاز در همه سطوح شوری و در همه ژنوتیپ ها افزایش داشت و ترکیبات فنلی، فلاونوییدها و آنتوسیانین ها در Rosada در تنش شوری نسبت به دو ژنوتیپ دیگر افزایش بیشتری نشان داد.

    نتیجه گیری

    مجموع نتایج نشان داد که با توجه به میزان کاهش پارامترهای رشد به نظر می رسد ژنوتیپ Sajama نسبت به دو ژنوتیپ دیگر تحمل بیشتری به نمک داشته باشد و میزان تحمل شوری ژنوتیپ Rosada نسبت به دو ژنوتیپ دیگر کمتر می باشد. اما ارتباطی بین افزایش ترکیبات فنلی، فلاونوییدها و آنتوسیانین ها و مقاومت به شوری در این ژنوتیپ وجود ندارد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان های غیرآنزیمی، اسمولیت ها، پراکسید هیدروژن، فنیل آلانین آمونیالیاز، کینوا، یون های معدنی، Iau Science
  • پریا آقایی، اکرم سادات طباطبایی بفرویی *، محمد حسن شاه حسینی صفحات 87-96
    سابقه و هدف

    سایتومگالوویروس (CMV) انسانی از اعضای خانواده ی هرپس ویروس ها است که از علل اصلی عفونت ویروسی داخل رحمی  می باشد. هدف این مطالعه  بررسی تشخیص CMV در زنان با سقط های ایدیوپاتیک توسط تکنیک واکنش زنجیره پلیمراز (PCR)  می باشد.

    مواد و روش ها

    50 نمونه خون از زنان مبتلا به سقط های ایدیوپاتیک جمع آوری و توسط کیت تجاری   DNG-Plus ژنوم  ویروسی استخراج گردید. تکنیک PCR با استفاده از ژنوم سویه استاندارد CMV بهینه سازی شد و سپس تعیین حد تشخیص (LOD) و اختصاصیت آزمایش با استفاده از ژنوم های غیر از CMV مورد ارزیابی قرار گرفت. تکنیک PCR بهینه شده بر روی نمونه ها و کنترل های مثبت و منفی انجام شد و نتایج توسط روش الکتروفورز ژل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

    یافته ها

    با استفاده از تکنیک PCR بهینه شده، محصول 257 جفت بازی در ژل آگاروز مشاهده گردید. در آزمون تعیین اختصاصیت، نتایج مثبت فقط با ژنوم CMV  حاصل شد و همینطور حد تشخیص 100کپی در هر واکنش بدست آمد. در نهایت، از 50 نمونه ی مورد بررسی، دو نمونه از نظر وجود CMV مثبت گردید.

    نتیجه گیری

    سقط های ایدیوپاتیک، سقط هایی هستند که ظاهرا عامل مشخص ندارند. اما مشخصا عوامل متعددی از جمله عوامل عفونی که شناسایی آنها مشکل می باشد می توانند موجب سقط جنین گردند. یکی از این عوامل می تواند CMV باشد و نتایج این مطالعه مشخص کرد که بهتراست در این نوع سقط ها توسط آزمون های مولکولی مانند PCR به سرعت، CMV را جستجو و شناسایی نمود.

    کلیدواژگان: سایتومگالوویروس، سقط ایدیوپاتیک، واکنش زنجیره پلیمراز، Iau Science
  • میلاد اخلاقی، لیدا افتخاری وش، فاطمه پرنیان، محمد طائب پور، توحید رستمیان، مریم زارع زاده مهریزی، کاظم انصاری، بی بی فاطمه حقیرالسادات* صفحات 97-112
    سابقه و هدف

    استفاده از گیاهان درمانی با توجه به قیمت مناسب و در دسترس بودن آنها به شدت در حال افزایش است اما با چالش هایی از جمله حلالیت پایین در آب و نیمه عمر پایین در سیستم گردش خون رو به رو است.  محققین با طراحی نانو حامل های دارویی مثل لیپوزوم سعی بر غلبه بر این چالش ها دارند. در این مطالعه، فرمولاسیونی از لیپوزوم های حاوی عصاره ی گیاه عشقه ساخته و ویژگی های فیزیکوشیمیایی و سمیت آن بر روی سلول های نرمال بررسی شد.

    مواد و روش ها

    در قدم اول، عصاره گیری از گیاه عشقه به روش سوکسله انجام گردید. در مرحله ی بعد، نانو لیپوزوم ها با روش فیلم نازک  از فسفاتیدیل کولین و کلسترول تهیه و عصاره به صورت غیر فعال درون آنها بارگذاری گردید. سپس میزان لود عصاره و روند رهایش عصاره از سامانه با روش اسپکتروفتومتری، اندازه ی نانو ذرات و پتانسیل زتای آنها به وسیله ی دستگاه زتا سایزر ، عدم بر هم کنش بین عصاره و سامانه به وسیله ی روش طیف سنجی مادون قرمز و مورفولوژی نانو ذرات نیز به وسیله ی میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت و در آخر میزان سمیت سامانه بر روی سلول های نرمال با روش MTT سنجیده شد.

    یافته ها

    بررسی نتایج این مطالعه نشان داد که بعد از عصاره گیری از گیاه عشقه و بارگذاری آنها درون نانو سیستم و مشخصه یابی آنها مشخص شد که نانو لیپوزوم های حاوی عصاره ی عشقه با سایز nm 6/48 شاخص پراکندگی 406/. ، پتانسیل زتای mV 72/1  ±37/3- و راندمان بارگذاری 12/1  ±67/82 از نوع آهسته رهش می باشند. همچنین بررسی های FTIR و AFM نشان داد که میان عصاره و سامانه بر هم کنشی وجود ندارد و نانو لیپوزوم ها از نظر مورفولوژی طبیعی هستند. در آخر نیز نتایج تست MTT، عدم سمیت نانو لیپوزوم ها بر روی سلول های نرمال را ثابت کرد.

    بحث

    در این پژوهش بررسی های فیزیکوشیمیایی نانو سامانه بعد از بارگذاری عصاره ی عشقه درون نانوسامانه های لیپوزومی نشان داد که سامانه ی ساخته شده از نوع آهسته رهش و آنیونی بوده و با داشتن سایز، مورفولوژی مناسب و میزان درون گیری قابل قبول عصاره می تواند به عنوان حاملی مناسب برای عصاره ی گیاه عشقه باشد و سبب افزایش پایداری، حلالیت و در نتیجه بهبود عملکرد آن گردد.

    نتیجه گیری

    سامانه لیپوزومی سنتز شده می تواند به حاملی مناسب برای عصاره ی عشقه باشد و در نتیجه باعث ارایه ی رویکردی بهتر در مسیر بالینی استفاده از این گیاه به عنوان یک دارو و سیستم دارو رسانی نوین معرفی گردد.

    کلیدواژگان: لیپوزوم، آهسته رهش، انکپسولیشن عصاره ی عشقه، میزان زنده مانی، .Iau Science
  • محمد ابراهیمی فرد، محمد مهدی فرقانی فرد*، احد یامچی، وجیهه زرین پور صفحات 113-127
    سابقه و هدف

    انتروکیناز یک آنزیم دستگاه گوارش است که به عنوان یک پروتیاز با توالی خاص عمل می کند. به دلیل توانایی انتروکیناز برای هضم آنزیمی پروتیین نوترکیب در سایت اختصاصی آن (شامل چهار اسید آمینه آسپارتیک اسد و یک اسید آمینه لیزین می باشد) که در پروتیین هدف قرار داده می شود، به عنوان یک ابزار بسیار مفید برای امکان خالص سازی و جداسازی بخش پروتیین هدف از بخش غیر هدف در صنایع دارویی، غذایی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

    مواد و روش ها

    متغیرهای مستقل مورد استفاده شامل میزان OD (6/0، 2/1 و 8/1) در طول موج 600 نانومتر، غلظت IPTG  (2/0، 5/0 و 8/0 میلی مولار) و نوع سویه باکتری (ShuffleT7, BL21, NICO21) بود. از روش سطح پاسخ (RSM) در قالب طرح مرکب مرکزی برای پیش بینی متغیرهای مستقل بر میزان تولید آنزیم انتروکیناز استفاده شد.

    یافته ها

    میزان OD برابر با 8/1 در طول موج 600 نانومتر، غلظت IPTG 71/0 میلی مولار و نوع سویه باکتری ShuffleT7، محیط کشت LB، غلظت لاکتوز 5/2 میلی مولار و دمای القاء 25 درجه سانتیگراد، برای تولید آنزیم انتروکیناز نوترکیب بهینه سازی شد.

    بحث و نتیجه گیری

    پروتیین های دارویی نقش مهمی در درمان های نوین پزشکی مولکولی دارند. بیان ژن انتروکیناز در سیستم باکتریایی، تسهیل در خالص سازی غلظت هایی که پایین است را فراهم می کند، بنابراین پروتیین های نوترکیب در مقیاس وسیع و با خلوص زیاد می توانند در سیستم باکتریایی تولید و بهینه سازی شوند.

    کلیدواژگان: انتروکیناز، القاگر پروموتر، خالص سازی، کلونینگ، میزبان بیانی. Iau Science
|
  • Mahdiyeh Moghimipour, Nadia Mahmoudi Khatir, Zahra Nazem Bokaei*, Farzaneh Sabbagh Pages 9-26

    Nanoparticles have a great impact in various fields of medicine and therapy, including biosensors, imaging and smart drug delivery. SARS-Covid 2 is a coating virus and has particle-like properties with a diameter of 140-160 nm. The synthesized nanoparticles are very similar to the virus and will easily interact with its proteins. Therefore, nanoparticle solutions, including antiviral mechanisms to prevent the growth, proliferation and penetration of the virus, the production of masks, vaccines, is a good option to combat the virus. Due to the impact and prevalence of the Covid-19 disease and its risks to the health of people around the world, after the first days of identifying the virus, researchers sought ways to diagnose the disease in individuals, as well as its prevention and treatment. So far, vaccination has been the best way to fight against the Covid-19. In the meantime, nanoparticles due to their special properties could have many uses, including diagnosis, vaccine and drug production. In this paper, we examine the implementations of nanoparticles against the Covid-19.

    Keywords: Coronavirus, Covid-19, SARS-Covid 2, Vaccine, Nanoparticles, Drug, . Iau Science
  • Shadi Heidari, Peivand Heidari, Baharak Heidari * Pages 27-38
    Aim and Background

     

    Brassica napus has one of the most important oilseed crops in the world, which has undergone extensive genome reconstruction following an interspecies hybridization of Brassica rapa and Brassica oleracea. In order to understand the functional changes of B. napus genome during the evolution, comparison of gene expression was performed in three species of Brassica.

    Materials and Methods

    Seed preliminary data of three Brassica libraries were collected from the Harvard university database. To find similarities between three libraries, all EST sequences were assembled using EGassembler software. Then, all contigs were analyzed by X-blast using CLC Protein workbench software against nonredundant proteins of gene bank. IDEG6 software was used to identify genes with different expression between libraries. MapMan comparative classification tool was used to classify functional catalogs.

    Results

    Comparison of gene expression between the three species showed that 23 genes in 5 functional groups including fatty acids, storage proteins, amino acids, transcriptional regulation and signaling were statistically significant.

    Conclusion

    While B. rapa and B. oleracea encode the largest number of ESTs involved in the biosynthesis of erucic acid and linolenic acid, genome in B. napus has evolved to produce more oleic acid and linoleic acid, which may have resulted from the deletion or duplication of the genome during evolution. In addition, Cruciferin transcripts accounted for 40% of total seed storage protein transcripts. This study paves the way for further research on the genetic consequences of polyploidy during canola breeding evolution.

    Keywords: Gene expression, Expressed sequence tags, Functional catalogs, Hybridization, Iau Science
  • Leila Jabalameli*, Mahyar Rahmatpanah, Hossein Gomar, Mohammad Shokrgozar Ashkarmeidani, Javad Jamali Pabandi Pages 39-50
    Aim and Background

     

    Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) is one of the important human pathogens among which emergence of antibiotic resistant results in many problems in therapeutic process. Class 1 integron genes may facilitate the conferring of antibiotic resistance among bacterial population. In the present study, isolation of K. pneumoniae from urine samples, determining the antibiotic resistant pattern, and evaluating the presence of class 1 integron genes were investigated.

    Materials and Methods

    The obtained isolated bacteria were confirmed via biochemical tests. Evaluating the bacterial resistance against 10 different antibiotics was performed by agar disk diffusion method and antibiotic resistant pattern was also determined. PCR method was used in order to detect the presence of class 1 integron genes among isolates.

    Results

    80 K. pneumoniae were isolated from the urine sample of attendees of clinical laboratories in Karaj. Meropenem and Nitrofurantoin were the most and least effective antibiotics, respectively. 16 isolates were considered as multi drug resistance (MDR) among which resistance to all 10 tested antibiotics was also observed. 29 isolates were also positive in terms of class 1 integron genes.

    Discussion

    Treatment with the following antibiotics; Meropenem, Levofloxacin, Imipenem, and Gemtamicin, may be successful, since more than 80% of the isolates were susceptible to them. However, presence of MDR as well as detecting class 1 integron genes may be an alarming for infections caused by K. pneumoniae.

    Conclusion

    Knowing about the increase in the antibiotic resistance among K. pneumoniae isolates, the presence of MDR isolates, and also detecting the presence of genes involved in dissemination of resistant isolates may help to choose the more effective therapies.

    Keywords: Klebsiella pneumoniae, antibiotic resistance, class 1 integron genes, PCR, . Iau Science
  • Arghavan Kouroshnia, Sirous Zeinali, Shiva Irani, Akram Sadeghi * Pages 51-61
    Aim and Background

     

    Actinomycetes are a good resource to discover new drugs based on their abundant secondary metabolites. Because both fungal and human cells are eukaryotes, the metabolites of fungal antagonist actinomycetes may also inhibit the growth of cancer cells.

    Materials and Methods

    The antagonistic activity of 24 actinomycete strains that inhibited the growth of cells of a plant pathogen, Phytophthora capsici, was investigated against 4 other plant pathogens. The siderophores production of two selected strains that showed the highest antagonistic activity against pathogens was evaluated. The cytotoxicity effects of two strains on the SW480 cell line was measured using MTT assay in vitro and the IC50 percentage was determined.

    Results

    Only two selected strains had 30 and 54% inhibitory effect against Phytophthora drechsleri, respectively. The strain 408 had no inhibitory effect against Pythium ultimum, while the strain 6010 completely prevented Pythium ultimum growth. The strain 6010, unlike the strain 408, controlled the growth of Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum pathogens about 70%. Only the strain 408 was able to produce siderophore. The significant effect of the treatment on colorectal cancer cells was observed at 2.47 and 2.71% (v/v) concentrations for both 408 and 6010 strains, respectively.

    Conclusion

    The results of this study confirmed our hypothesis that secondary metabolites of antagonistic actinomycetes can lead to cancer cells death. The use of fungal or oomycete cells is introduced as an easy, safe, and inexpensive method for screening actinomycetes that are candidates for the discovery of new anticancer drugs.

    Keywords: Colorectal Neoplasms, Actinomycetes, Cell Viability, Iau Science
  • Tahereh Jafari, Alireza Iranbakhsh*, Kazem Kamali, Fatemeh Daneshmand, Seifati Pages 63-85
    Aim and Background

     

    Salinity is one of the most important stresses that has affected food security. (Chenopodium quinoa) is a plant that is currently considered worldwide as a food substitute for wheat, rice, barley and corn. The aim of this study was to investigate the activity of antioxidants, some osmolites, ions and minerals to identify salinity resistant genotypes that can be grown by cultivating quinoa in hot and dry regions of the country that face temperature, drought and salinity stresses. This plant was used as food for humans and fodder for livestock.

    Materials and Methods

    In this study, physiological responses of 3 genotypes (Q18 ,Rosada ,Sajama) with relatively high yields were investigated at different levels of salinity stress (control (EC=1.5) and 8, 16, 32 dS/m) in greenhouse conditions and Plants were harvested in the twelfth week for morphophysiological and biochemical measurements and studies were performed on the plant.

    Results

    By studying the results of Na+ content in salinity stress, it seems that Sajama and Rosada have more ability to prevent Na+ transfer from root to shoot and prevent K+ reduction, also the total amount of elements (Cu+2, Mn+2, Ca+2, Zn+2, Fe+2) decreased at salinity 32 dS/m. The results showed that comparing the growth parameters and increasing proline and decreasing the protein content at salinity 32 dS/m can be associated with reduction of chlorophyll, carotenoids, reduced sugars, total carbohydrates, increased oxidative stress and H2O2 content. However, total ascorbate and glutathione content remained constant at salinity 32 dS/m in Q18, but Sajama and Rosada decreased and phenylalanine ammonialyase activity increased in all genotypes and all salinity levels. Phenolic compounds, flavonoids and anthocyanins in genotyp Rosada showed a greater increase in salinity stress than the other two genotypes.

    Conclusion

    The total results showed according to the rate of reduction of growth parameters, genotype Sajama seems to be more tolerant of salt than the other two genotypes and the salinity tolerance of Rosada genotype is lower than the other two genotypes but there is no relationship between increased phenolic compounds, flavonoids and anthocyanins and salinity resistance in this genotype

    Keywords: Hydrogen peroxide, Mineral ions, Non-enzymatic antioxidants, Osmolites, Phenylalanine ammonialyase, Quinoa, . Iau Science
  • Paria Aghaei, Akram Sadat Tabatabaee Bafroee *, Mohammad Hasan Shahhosseini Pages 87-96
    Aim and Background

     Cytomegalovirus (CMV) is a member of the herpesviridae family, which is a major cause of intrauterine viral infection. The aim of this study was to evaluate the diagnosis of CMV in women with idiopathic abortions by the polymerase chain reaction (PCR) technique.

    Materials and Methods

     50 blood samples of women with idiopathic abortions were collected and viral genome was extracted using commercial kit DNG-Plus. The PCR technique was optimized using the standard CMV strain genome and then the Limit of Detection (LOD) and specificity of the test was evaluated using genomes other than CMV. The optimized PCR technique was performed on the samples and positive and negative controls and the results were analyzed by gel electrophoresis.

    Results

     using optimized PCR technique, 257bp product were observed in agarose gel. In the specificity test, positive results were obtained only with the CMV genome and a detection limit of 100 copies per reaction was obtained. Finally, out of 50 samples, two samples were positive for CMV.

    Conclusion

     Idiopathic abortions are abortions that do not seem to have a specific cause. But obviously many factors including infectious agents that can cause abortion are difficult to identify them. One of these factors could be CMV and the results of this study showed that it is best to search and identify CMV in this type of abortion by molecular tests such as PCR, quickly.

    Keywords: Cytomegalovirus, Idiopathic abortion, polymerase chain reaction, Iau Science
  • Milad Akhlaghi, Lida Eftekharivash, Fatemeh Parnian, Mohammad Taebpour, Tohid Rostamian, Maryam Zarezadeh Mehrizi, Kazem Ansari, Bibi Fatemeh Haghirosadat* Pages 97-112
    Aim and background

     

    The use of medical herbs because of their reasonable price and availability is rapidly increasing but it faces many challenges. Researchers are trying to overcome these challenges by designing nano-drug delivery carriers such as liposome. In this study, a formulation of liposomal system containing Hedera Helix extract was synthesized and its toxicity on normal cells and physicochemical characteristics were evaluated.

    Material and Method

      In the first step, extraction of Hedera Helix was done by succulent method. In the next step, nano-liposomes were prepared by thin film method from phosphatidylcholine and cholesterol and by using hydration inactive method the extract was loaded into them. Then the encapsulation rate and the release pattern were assayed by spectrophotometry method, the size of nanoparticles and their zeta potential were evaluated by the DLS, the non-interaction between the extract and the nanosystem was assessed by FT-IR technique and the morphology of the nanoparticles was examined by AFM microscope and finally the non-toxicity of the system on normal cells was assayed by MTT method.

    Results

    The results of this study showed that nano-liposomes containing Hedera Helix extract having 48.6 nm of diameter, 0.406 dispersion index, -37.3 ± 1.72 mV zeta potential and 82.67 ± 1.12 encapsulation efficiency are follow the slow releasing drug pattern. FTIR and AFM data demonstrated that there is no interaction between the extract and nanoliposomes and nanoliposomes have appropriate morphology. Finally, the results of the MTT assay confirmed the non-toxicity activity of nano-liposome.

    Conclusion

    In this study, physicochemical studies of nanosystems after loading Hedera Helix extract into liposomal nanosystems showed that the system is a slow-release and anionic type with acceptable size, morphology and acceptable encapsulation rate. The synthesized liposomes could be a suitable carrier for the Hedera Helix extract and increase its stability, solubility and thus improve its therapeutic performance.

    Keywords: liposome, slow-release, Hedera Helix extract encapsulation, viability rate, Iau Science
  • Mohammad Ebrahimifard, Mohammad Mahdi Forghanifard *, Ahad Yamchi, Vajihe Zarrinpur Pages 113-127
    Aim and Background

     

    Enterokinase is a gastrointestinal enzyme that acts as a protease with a specific sequence. Due to the ability of enterokinase to enzymatically digest the recombinant protein at its specific site (including the four amino acids Aspartic acid and one amino acid lysine), which is targeted at the protein, as a very useful tool for purification and separation Target protein from the non-target part is used in the pharmaceutical, food and industrial industries.

    Materials and Methods

    Independent variables used included OD (0.6, 1.2 and 1.8) at 600 nm, IPTG concentration (0.2, 0.5 and 0.8 mM) and The type of bacterial strain was (ShuffleT7, BL21, NICO21). The response surface methodology (RSM) in the form of a central composite scheme was used to predict independent variables on the production of enterokinase enzyme.

    Results

    OD equal to 1.8 at 600 nm wavelength, IPTG concentration of 0.71 mM and type of ShuffleT7 bacterial strain, LB culture medium, 2.5 mM lactose concentration and 25 ° C induction temperature, for production Recombinant enterokinase was optimized.
    Discussion and

    Conclusion

    Drug proteins play an important role in modern molecular medicine therapies. Enterokinase gene expression in the bacterial system facilitates the purification of low concentrations, so large-scale, highly purified recombinant proteins can be produced and optimized in the bacterial system.

    Keywords: Enterokinase, Promoter inductor, Purification, Cloning, Expression host. Iau Science