فهرست مطالب

فصلنامه تازه های بیوتکنولوژی سلولی مولکولی
پیاپی 46 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/02/21
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علی احمدی، محمد حسین احمدی * صفحات 9-24

    پیشرفت های متعدد و روزافزون انسان در عرصه علوم مختلف، فارغ از ابعاد مثبتی که در راستای رفاه، آسودگی وتعالی بشر می تواند داشته باشد، بعد دیگری هم دارد و آن بهره وری های منفی و سوءاستفاده های عده ای از کشورها یا سازمان های سودجو از علوم مختلف در حوزه بیوتروریسم، نظیر بیولوژی و میکروبیولوژی، جهت ضربه زدن به گروه یا گروه های رقیب است. هدف از نگارش این مقاله، مروری بر بیوتروریسم و تاریخچه آن و نیز بررسی ابعاد گوناگون ظهور و انتشار ویروس کرونای نوپدید (SARS-CoV-2) و تاثیرات منفی آن بر حوزه های مختلف زندگی بشر (بهداشتی، اقتصادی، اجتماعی و روان شناختی) است. در این مقاله سعی شده است تا با مرور شواهد مختلف، احتمال ارتباط کروناویروس نوظهور با پدیده بیوتروریسم مورد بحث قرار گیرد و در ادامه به پیامدهای منفی ناشی از شیوع بیماری کووید-19 بر اقتصاد و نظم جامعه جهانی اشاره شود.

    کلیدواژگان: بیوتروریسم، سلاح های زیستی، مهندسی ژنتیک، SARS-CoV-2، کووید-19، .Iau Science
  • شیلا فلسفی، جعفر امانی، سید علی میرحسینی* صفحات 25-34
    سابقه و هدف 

    باکتری اشرشیاکلی انتروهموراژیک (Enterohemorrhagic E. coli) سویه ی O157:H7 یک پاتوژن مهم انسان و حیوان است که در انسان موجب بروز اسهال خونریزی دهنده و سندروم اورمی همولیتیک می شود. اتصال به سلول های میزبان اولین گام در تثبیت این باکتری است که به واسطه ی سیستم ترشحی نوع  (T3SS) III و از طریق میان کنش بین پروتیین های ترشحی صورت می گیرد. Tir پروتیینی است که پس از بیان در باکتری و از طریق  T3SS به سلول میزبان منتقل و در غشای آن مستقر می شود و نقش مهمی در اتصال باکتری به میزبان دارد. هدف از این تحقیق ساخت سازه ژنی است که دارای فاکتورهای ویرولانس Tir می باشد.

    مواد و روش ها

     طراحی پرایمر اختصاصی برای ژن tir با استفاده از نرم افرازOligo  انجام شد و تکثیر ژن به وسیله واکنش    PCRاز روی DNA الگو صورت گرفت. پس از واکنش های هضم آنزیمی و الحاق ژن درون ناقل بیانی pET28a  ، انتقال ناقل به درون میزبان بیانی انجام شد. پس از تایید همسان سازی ژن، بیان نوترکیب پروتیین   Tirبا استفاده از القاگر IPTG  صورت گرفت. برای تایید پروتیین Tir  آنالیز وسترن بلات انجام شد.

     یافته ها

    همسان سازی ژن tir درون وکتور pET28a به شکل مناسب بین جایگاه های مطلوب انجام شد و پروتیین Tir پس از القا، پروتیین نوترکیب بیان  مناسب و قابل توجهی نشان داد. آنتی بادی مورد استفاده در وسترن بلات نیز توانست به شکل مناسبی Tir را شناسایی کند.

    نتیجه گیری

    در این مطالعه، سازه پایدار محتوی ژن tir ساخته شد که بیان نوترکیب قابل توجهی از پروتیین Tir را از خود نشان داد. بنابراین این سازه را می توان برای تولید پروتیین Tir جهت مطالعات ایمنی زایی علیه E.coli O157:H7  به کاربرد..

    کلیدواژگان: اشرشیاکلی O157:H7، پروتئین نوترکیب، همسان سازی، Tir
  • الله یارکمری * صفحات 35-43
    سابقه و هدف

    خصوصیت دگرآسیبی گیاهان عامل مهمی در تولید علف کش طبیعی است.در این مطالعه به اثرات دگرآسیبی میکروبی عصاره آبی گیاه دارویی رازیانه بر فاکتورهای جوانه زنی چمن گندمی پرداخته شد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش آزمایشی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی، در 4 تیمار و 3 تکرار انجام شد. تیمارهای این آزمایش شامل 4 غلظت متفاوت از عصاره آبی رازیانه (0،5، 10،15 درصد) بودند. پارامترهای اندازه گیری شده شامل درصد جوانه زنی، وزن تر گیاهچه، فعالیت آنزیم های آلفا آمیلاز، کاتالاز و غلظت مالون دی آلدیید بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که اثر تیمارهای آزمایش بر تمامی صفت های اندازه گیری شده چمن گندمی در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. بیش ترین تاثیر منفی بر درصد جوانه زنی چمن گندمی در غلظت 15 درصد عصاره رازیانه و بالاترین درصد جوانه زنی هم در تیمار شاهد مشاهده شد که با تیمار 5 درصد تفاوت معنی داری نداشت. با افزایش غلظت رازیانه، وزن گیاهچه چمن گندمی نیز کاهش یافت. بیش ترین وزن تر در شاهد (11/0) و کم ترین آن در غلظت 15درصد رازیانه (06/0) مشاهده شد. بیش ترین و کم ترین میزان فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز به ترتیب در تیمار شاهد (53/4 نانو مول بذردر دقیقه) و عصاره 15 درصد رازیانه (67/1 نانو مول بذر در دقیقه) مشاهده شد. بیشترین غلظت مالون دی آلدیید بافت گیاهچه در عصاره 15 درصد به میزان93%(نانو مول بر گرم وزن ترگیاهچه) مشاهده شد. کاهش فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانت کاتالاز تحت تاثیر افزایش غلظت عصاره رازیانه شد.اگرچه کم ترین میزان فعالیت این آنزیم در غلظت 15 درصد (33/4 میلی گرم جذب در دقیقه) مشاهده شد ولی این تیمار با تیمار غلظت 10درصد (47/4 میلی گرم جذب در دقیقه) تفاوت معنی دار نداشت.

    نتیجه گیری

    با توجه-به نتایج به دست آمده می توان گفت با افزایش میزان غلظت عصاره رازیانه غلظت مالون دی آلدیید نیز افزایش معنی داری یافت. به عبارتی دیگر کاهش فعالیت آنزیم کاتالاز تحت تاثیر ترکیب های آللوپاتیک منجر به تخریب غشاء سلولی، افزایش غلظت مالون دی آلدیید و کاهش فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز شد.

    کلیدواژگان: دگر آسیبی، عصاره آبی، گیاه دارویی، رازیانه، چمن گندمی، Iau Science
  • محمد همتی، زهرا کشتمند*، کتایون برهانی صفحات 45-53
    سابقه و هدف

    نانو ذرات نقره(AgNPs) به واسطه اندازه کوانتومی خود خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی دارند که منجر به طیف گسترده ای از کاربردهای زیست پزشکی قابل توجه می گردد. با این وجود اطلاعات اندکی در رابطه با تاثیرنانوذرات بر سلول های سالم وجود دارد. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر نانوذرات نقره بر درصد زنده مانی رده سلول نرمال پوست MHFB-1 انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، در طی24 ، 48 و 72 ساعت، غلظت های مختلف نانو ذرات نقره(56/1، 125/3، 25/6، 5/12 ، 25 ، 50 و100 میکروگرم بر میلی لیتر) بر رده سلولیMHFB-1  با روشMTT  بررسی شد. داده های حاصل از تست مذکور با استفاده از نرم افزار SPSS  ،آزمون .واریانس یک طرفه،  تست توکی و سطح معنی داری 05/0>P مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.

    نتایج

    تیمار سلول های نرمالMHFB-1  با غلظت های مختلف نانو ذرات نقره بعداز 24 ، 48 و 72 ساعت با روشMTT ، کاهش معنی دار بقاء سلول ها  را در غلظت های  25، 50 و 100 میکروگرم بر میلی لیتر را نشان داد.

    نتیجه گیری

    نتایج این بررسی تاثیرمهاری وابسته به دوز نانو ذرات نقره  بر رده سلول نرمال پوست (MHFB-1)را نشان داد.

    کلیدواژگان: نانو ذرات نقره، زنده مانی، روش رنگ سنجی سمیت سلولی(MTT)، رده سلول نرمال پوست
  • سید محمدمهدی موسوی*، فاطمه تزری صفحات 55-64
    سابقه و اهداف

    امروزه میکروارگانیسم ها با ایجاد جهش ژنی نسبت به داروها مقاومت پیداکردند. این مطالعه با هدف تعیین مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری های جداشده از کشت ادرار در سطح آزمایشگاه شهرستان سوادکوه انجام گرفت.

    مواد و روش ها

     مطالعه به روش مقطعی - توصیفی روی باکتری های جدا شده از عفونت ادراری در سطح آزمایشگاه سوادکوه انجام گرفت. شناسایی ایزوله های باکتریایی به روش میکروسکوپی، بررسی مورفولوژی و تست های بیوشیمیایی انجام شد.

    یافته ها

    از میان 693 نمونه، نتیجه آزمایش کشت ادرار 462 نفر مثبت بوده است. باکتریهای استافیلوکوکوس (45.4%)،  اشرشیا کلی(34.6%) ،  استرپتوکوکوس(12.9%) و کلبسیلا(7.1%)  به ترتیب شایع ترین باکتری های جداشده بودند. در مطالعه انجام شده با بررسی الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی، بیشترین موارد مقاومت به ترتیب مربوط به آنتی بیوتیک آمپی سیلین، سفازولین، تری متوپریم، سولفامتوکسازول و سیپروفلوکساسین میباشد. از سوی دیگر بیشترین حساسیت به ترتیب مربوط به آنتی بیوتیک های نیتروفورانتویین، سفالکسین، سفوتاکسیم، جنتامایسین و سفتریاکسون می باشد.

    نتایج

    با توجه به نتایج حاصل از تحقیق شایعترین میکروارگانیسم های ایجاد کننده عفونت ادراری شناسایی شده و مناسب ترین آنتی بیوتیک ها جهت درمان معرفی شده اند که این امر در کاهش مقاومت باکتری ها نسبت به آنتی بیوتیکها بسیار موثر میباشد و با کاربرد آنتی بیوتیک مناسب در مراحل اولیه عفونت هزینه های درمانی نیز کاهش میابد.

    کلیدواژگان: باکتری، عفونت ادراری، الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی
  • رویا رضوی پور، عباس اخوان سپهی، محمد حسین مدرسی، بیژن بمبئی * صفحات 65-73
    سابقه و هدف

    متابولیسم بالا در حضور اکسیژن با سرعت رشد سریع در طیف وسیعی از ارگانیسم‌ها از جمله باکتری‌ها، مخمرها و یا سلول‌های سرطانی رخ می‌دهد. توانایی رشد با راندمان بالا نقش مهمی در بیوتکنولوژی به ویژه در طی فرآیند تولید پروتیین‌ها (به طور ترجیحی نوترکیب) و یا ترکیب های متابولیک مانند اسیدهای آلی و متابلیت های ثانویه ایفا می‌کند. افزایش راندمان رشد باکتری ها به ویژه باکتری اشرشیاکلی که موتور فعالیت های تحقیقاتی و صنعتی است هدف آرمانی در بیوتکنولوژی میکربی است. در این تحقیق بر آن شدیم تا با بررسی مسیرهای متابولیکی E. coli راهکاری برای کاهش میزان CO2 تولیدی و در نتیجه افزایش راندمان تولید توده سلولی از مواد آلی در فرآیند رشد و تکثیر پیدا کنیم.

    مواد و روش ها

     مسیرهای متابولیکی مستند شده در وبگاه KEGG با دیدگاه کاهش راندمان تولید CO2 از اسید فرمیک بررسی شد. دو سویه باکتری ناک اوت شده با منشاء K12 از بانک میکروبی Keio تهیه شد. سپس، سویه های منتخب در محیط کمپلکس (LB) و ساده (M9+Glycerol) کشت داده شدند. میزان تولید توده سلولی در تیمارهای مختلف با اندازه گیری جذب نوری در 600 نانومتر با یکدیگر و هم چنین با سویه استاندار BL21 مقایسه شدند.

    نتایج

    در محیط پیچیده LB، موتان باکتری های اشرشیا (W3866 و W4040.) نسبت به BL21  از رشد بیش تری (در حدود 5 برابر درساعات 8 و 10 ساعته و 3 برابری در زمان 12 ساعته نسبت به نمونه های دارای ژن فورمات دهیدروژناز) برخوردارند. البته این تفاوت در محیط ساده M9 بارزتر بود به طوری که رشد بیش از 6 برابری در زمان 24ساعت از انکوباسیون در نمونه های موتان فاقد ژن فورمات دهیدروژناز نسبت به سویه مادر BL21 مشاهده نمودیم.
    بحث: آزمایش ها با پیش بینی های متابولیکی به طور کامل مطابقت داشت و رشد باکتری های موتان از باکتری BL21 بیش تر بود. نکته جالب توجه رشد بیش تر موتان ها در محیط ساده حاوی گلیسرول بود که نشان داد گلیسرول منبع به طور کامل مناسبی برای رشد باکتری اشرشیاکلی است. این نتایج دلایل عدم تطابق پیش بینی های مدل های متابولیکی قبلی که گلیسرول را یک منبع کربن مناسب برای رشد E. coli اعلام کرده بود، ولی در عمل به آن دست نمی یافت، را توضیح می دهد.

    نتیجه گیری

    در شرایط فیزیولوژیکی نرمال E. coli قادر به رشد بالایی در محیط گلیسرول نیست، حذف ژن فورمات دهیدروژناز در آن سبب تغییرهای اساسی در روند متابولیسمی و افزایش چند برابری رشد در مقایسه با سویه بیانی BL21 گردید که بیانگر نقش این آنزیم در جلوگیری از افزایش راندمان رشد E. coli در حضور گلیسرول است. به علاوه از سویه حاصل می توان در بیان پروتیین های نوترکیب با راندمان بالاتر استفاده نمود.

    کلیدواژگان: اشرشیاکلی، مسیر متابولیکی، فورمات دهیدروژناز، افزایش ضریب رشد، Iau Science
  • فهیمه شمسی صفحات 75-88
    سابقه و هدف

     این مطالعه بررسی خواص بیولوژیکی پپتید حلقوی حاوی توالی RGD که از طریق شیمی کلیک بر روی سطح سیلیکون بطورکوالانسی تثبیت گردیده است بررسی می نماید.. 

    مواد و روش ها

    در این مقاله ابتدا پپتید حلقوی بطور اختصاصی به 4- ازیدوفنل ایزوتیوسیانات از طریق یک واکنش اختصاصی متصل میگردد و سپس واکنش حلقه زایی 1و3- دوقطبی آلکین و آزیدو پپتید  با کاتالیزگر مس منجر به تثبیت کوالانت پپتید بر روی سطح سیلیکون میگردد. ساختارهای سطح پپتید و سطح کنترل بوسیله x-ray  فتوالکترون اسپکتروسکوپی و اینفرارد اسپکتروسکوپی ATR-FTIR بررسی گردید. بعد از کشت سلولهای فیبروبلاست بر روی سطوح پپتید و کنترل، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)  و میکروسکوپ روبشی هم کانون لیزری (LSCM) جهت بررسی مورفولوژی سلولهای فیبروبلاست بر روی سطح پپتید و کنترل استفاده گردید. چسبندگی و تکثیر سلولها بر روی سطوح پپتید و کنترل بوسیله آزمون چسبندگی و (MTS)مورد بررسی قرار گرفت.

    نتایج

     ازمایشات XPS و ATR-FTIR وجود پپتید را بر روی سطح سیلیکون بطور موفقیت امیزی تایید نمودند. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)  و میکروسکوپ روبشی هم کانون لیزری (LSCM) نشان دادند که سلولهای فیبروبلاست انسانی بر روی سطح پپتید حلقوی کشیده و تخت هستند به مقدار زیاد و  بصورت زنده و  یکنواختی بر روی سطح پپتید توزیع گردیده اند. نتایج آزمون  چسبندگی سلولی و  (MTS) نشان داد که پاسخ سلولی سلولهای فیبروبلاست بر روی سطوح عامل دارشده با پپتید بطرز چشمگیری بیشتر از سطوح کنترل می باشد.

    نتیجه گیری

    این تحقیق یک روش ساده جهت تولید سطوح بیولوژیکی فعال برای تهیه بستر بیوسنسورهای بیولوژیک جهت تشخیص بیماریها پیشنهاد می نماید.

    کلیدواژگان: پپتید RGD حلقوی، سیلیکون، تثبیت کوالانسی، شیمی کلیک
  • عطیه توکلی، حمیدرضا خیری، وجیهه زرین پور، محمدمهدی فرقانی فرد صفحات 89-99
    سابقه و هدف

    یکی از بدخیم ترین و رایج ترین تومورهای مغزی گلیوبلاستومامولتی فرم (GBM) است. بقای بیمار نسبتا ضعیف است و با توجه به دشوار بودن تشخیص زود هنگام اکثر بیماران طی یک سال بعد از تشخیص می میرند. هدف از این مطالعه بررسی بیانYKL39  به عنوان بیومارکر احتمالی در گلیوبلاستومامولتی فرم و بررسی miR این ژن می باشد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه 25 نمونه بافت مبتلا به گلیوبلاستومامولتی فرم قبل از درمان و 25 نمونه بافت سالم حاشیه تومور گلیوبلاستومامولتی فرم به عنوان نمونه کنترل جمع آوری شد .استخراج RNA و سنتزcDNA  صورت گرفت. بیان ژن YKL39 با استفاده از روش Real-time PCR  بررسی شد و از ژنACTB  به عنوان کنترل داخلی استفاده شد. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار GraphPad Prism نسخه8  انجام شد. برای بررسی ارزش بیومارکری ژن YKL39 از منحنی Roc استفاده شد.

    یافته ها

    بیان بالای YKL39 (P****<0001/0) در نمونه های بافت گلیوبلاستوما مشاهده شد. بیان نشان داد ژن  YKL39با سن بیماران با 2971/0=P value  و جنسیت با 8988/0=  P value از لحاظ آماری معنادار نمی باشد.

    نتیجه گیری

    افزایش بیان ژن YKL39 در نمونه های بافت گلیوبلاستوما در مقایسه با بافت سالم حاشیه تومور قابل توجه است. منحنی Roc نشان داد که ژن YKL39 نمی تواند دارای ارزش بیومارکری باشد.

    کلیدواژگان: YKL39، گلیوبلاستوما مولتی فرم، Real-Time PCR، بیومارکر
|
  • Ali Ahmadi, Mohammad Hossein Ahmadi* Pages 9-24

    Numerous and increasing human progress in the field of various sciences, apart from the positive aspects that it can have for the welfare, comfort, and excellence of human beings, has another dimension, called bioterrorism, which is the abuse of various sciences such as biology and microbiology by various countries or organizations aimed to hit an enemy or rival groups. The purpose of writing this article is to review bioterrorism and its history, as well as to study the various dimensions of the emergence and spread of the emerging coronavirus (SARS-CoV-2) and its negative effects on various issues of human life (health, economic, social, and psychological areas). In this article, we try to review the various related evidence to find out the possibility of an association between the emerging coronavirus, and bioterrorism, and then point out the negative consequences of the Covid-19 pandemic on the economy and order of the world community.

    Keywords: bioterrorism, biological warfare, genetic engineering, SARS-CoV-2, Covid-19, IauScience
  • Shilla Phalsaphi, Jafar Amani, Seyed Ali Mirhosseini* Pages 25-34

    Aim and Background

    Enterohemorrhagic E. coli O157: H7 is an important human and animal pathogen that causes hemolytic uremic hemorrhagic diarrhea in humans. The binding to host cells is the first step in stabilizing this bacterium through the secretion system of the type (T3SS) III and through the interactions between secretory proteins. Tir is a protein that is transferred to the host cells after expression in the bacterium and via T3SS and is located in the membrane and plays an important role in the bacterial binding to the host. The purpose of this research is to clone a gene construct that has Tir virulence factors.

    Materials and Methods

    Specific primer design for tir gene was performed using oligo softwares and gene amplification was performed by PCR reaction on a DNA template. After the enzyme digestion, the gene was inserted into expression vector pET28a; the construct was transformed to the expression host. After confirmation of gene cloning, the Tir recombinant protein was expressed by induced IPTG induction. The western blot analysis was carried out to confirm Tir protein. The gene of tir was cloned inside pET28a vector.

    Results

    Cloning of tir gene in pET28a vector was performed appropriately between desired sites and after induction protein, the Tir recombinant protein showed appropriate and significant expression. The antibody used in Western blot was also able to properly detect Tir.

    Conclusion

    After the induction, the protein of Tir showed a remarkable expression of the recombinant protein. As a result, this structure can be used to produce Tir protein for immunological studies against E.coli O157: H7.

    Keywords: E.coli O157: H7, Recombinant protein, Cloning, Tir
  • Allahyar Kamari Pages 35-43
    Aim and Background

     

    Allergic properties of plants are an important factor in the production of natural herbicides. In this study, the microbial antimicrobial effects of aqueous extract of fennel on wheat germ germination factors were investigated.

    Materials and Methods

    In this experimental study, a randomized complete block design was performed in 4 treatments with 3 replications. The treatments of this experiment included 4 different concentrations of fennel aqueous extract (15, 10, 5, 5%). Measured parameters included germination percentage, seedling fresh weight, activity of alpha-amylase, catalase and malondialdehyde concentration.

    Results

    The results showed that the effect of experimental treatments on all measured traits of wheat grass was significant at the level of 1% probability. There was no significant difference with 5% treatment. With increasing fennel concentration, wheatgrass seedling weight also decreased. The highest weight was observed in control (0.11) and the lowest was observed in 15% fennel concentration (0.06). The highest and lowest alpha enzyme activity was observed. Amylase was observed in control treatment (4.53 nmol / min) and 15% fennel extract (1.67 nmol / min), respectively. The highest concentration of malondialdehyde in seedling tissue in 15% extract was 93% (nmol / gram )was observed. Decreased activity of antioxidant enzyme catalase was affected by increasing the concentration of fennel extract. Although the lowest activity of this enzyme was observed at a concentration of 15% (4.33 mg absorption per minute), this treatment differed from the treatment concentration of 10% (4.47 mg absorption per minute) It did not make sense.

    Conclusion

    According to the obtained results, it can be said that with increasing the concentration of fennel extract, the concentration of malondialdehyde also increased significantly. Aldehyde and decreased alpha-amylase activity.

    Keywords: other harm, aqueous extract, medicinal plant, fennel, wheat grass, Iau Science
  • Mohamad Hemati, Zahra Keshtmand*, Katayoun Borhani Pages 45-53
    Aim and Background

    Silver nanoparticles (AgNPs) have been considered by researchers as a very strong inhibitor due to their biological properties and have many applications in prevention and treatment. However, there is little information about the effect of nanoparticles on healthy cells.The aim of this study was to investigate the effect of silver nanoparticles on the viability percentage of normal skin cell line MHFB-1.

    Material and methods

    In this study, during 24, 48 and 72 hours, different concentrations of silver nanoparticles (1.56, 3.125, 6.25, 12.5, 25, 50 and 100 μg / ml on MHFB-1 cell line was evaluated by MTT method.Data obtained from the test were statistically analysed using SPSS software, one-way ANOVA, Tukey test and significance level of P <0.05.

    Results

    Treatment of normal MHFB-1 cells with different concentrations of silver nanoparticles after 24, 48 and 72 hours by  MTT method showed a significant reduction  in the viability of cells at  concentrations of 25, 50 and 100 μg /ml.

    Conclusion

    The results of this study showed a dose-dependent inhibitory effect of silver nanoparticles on normal skin cell line (MHFB-1).

    Keywords: Silver nanoparticles, Viability, MTT assay, Normal skin cells line
  • Seyed Mohammad Mehdi Mousavi*, Fatemeh Tazari Pages 55-64
    Aim and Background

    Today, microorganisms have become resistant to drugs by causing gene mutations. The aim of this study was to determine the antibiotic resistance of bacteria isolated from urine culture in the laboratory of Savadkuh city.

    Material and methods

    A cross-sectional descriptive study was performed on bacteria isolated from urinary tract infections in Savadkuh laboratory. Bacteria in the sample were identified by microscopic method, morphological examination and biochemical tests.

    Results

    Out of 693 samples, the result of urine culture test was 462 positive. Staphylococcus 45.4%, E.Coli (34.6%), Streptococcus (12.9%) and Klebsiella (7.1%) were the most common isolated bacteria, respectively. In the study performed on the pattern of antibiotic resistance, the most cases of resistance were related to the antibiotics ampicillin, cefazolin, trimethoprim, sulfamethoxazole and ciprofloxacin, respectively. On the other hand, the highest susceptibility of bacteria is related to the antibiotics nitrofurantoin, cephalexin, cefotaxime, gentamicin and ceftriaxone, respectively.

    Conclusion

    According to the results of the study, the most common microorganisms that cause urinary tract infections have been identified and the most appropriate antibiotics have been introduced for treatment, which is very effective in reducing the resistance of bacteria to antibiotics. Treatment costs are also reduced with the use of appropriate antibiotics in the early stages of infection.

    Keywords: Bacteria, Urinary tract infections, Pattern of antibiotic resistance
  • Roya Razavipour, Abbas Akhavan Sepahi, Mohammad Hossein Modarressi, Bijan Bambai * Pages 65-73
    Aim and Background

     

    High metabolism occurs in the presence of oxygen with rapid growth rate in a wide range of organisms including bacteria, yeasts or cancer cells. The ability to grow at high yields plays an important role in biotechnology, especially during the production of proteins (preferably recombinant) or metabolic compounds such as organic acids and secondary metabolites. Increasing the growth efficiency of bacteria, especially Escherichia coli, which is the engine of research and industrial activities, is a noble goal in microbial biotechnology. In this study, we sought to find a solution to reduce the amount of CO2 produced and thus increase the production efficiency of cell mass from organic matter in the process of growth and proliferation by examining the metabolic pathways of E. coli.

    Materials and Methods

    Metabolic pathways documented on the KEGG site were examined with a view to reducing the CO2 production efficiency of formic acid. Two strains of knockout bacteria of K12 origin were obtained from Keio microbial bank. Then, selected strains were cultured in complex (LB) and simple (M9 + Glycerol) media. Cell mass production in different treatments were compared with the standard BL21 strain based on optical absorption at 600 nm.

    Results

    In the LB complex medium, Escherichia coli mutants (W3866 and W4040) grew faster than BL21 (approximately 5-fold at 8 and 10 h and 3 times at 12 h compared to samples with the dehydrogenase formate gene). However, this difference was more pronounced in the simple M9 medium, as we observed more than 6-fold growth in 24 hours of incubation in mutant samples lacking the FDH gene compared to the BL21 maternal strain.

    Discussion

    The experiments were completely in line with metabolic predictions and the growth of mutant bacteria was higher than that of BL21. Interestingly, most mutants grew in a simple medium containing glycerol, which showed that glycerol is a very good source for the growth of Escherichia coli bacteria. These results explain the inconsistency of predictions of previous metabolic models that declared glycerol a suitable carbon source for the growth of E. coli, but did not achieve it in practice.

    Conclusion

    Under normal physiological conditions, E. coli is not able to grow high in glycerol medium. Deletion of formate dehydrogenase gene caused fundamental changes in metabolic process and increased growth rate compared to BL21 strain, which indicates the inhibitory role of this enzyme in increased growth efficiency of E. coli in the presence of glycerol. In addition, the resulting strain can be used to express recombinant proteins with higher efficiency

    Keywords: Escherichia coli, Metabolic pathways, Formate dehydrogenase, Increased growth rate, IauScience
  • Fahimeh Shamsi Pages 75-88
    Aim and Background

    This study investigates the biological properties of cyclic RGD peptides being covalently immobilized via click chemistry onto alkyne terminated silicon surfaces.

    Material and methods

    At first cyclic RGD peptides were reacted with 4-azidophenyl isothiocyanate via a specific reaction. The azidated peptide was then covalently immobilized on an alkyne-terminated monolayer on silicon surfaces via the Cu (I)-catalyzed 1, 3-dipolarcycloaddition reaction. The surface structures of the attached peptide and control surfaces were characterized using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) Spectroscopy. Then after seeding human fibroblast cells on the peptide and control substrates, Scanning electron microscopy (SEM) and Laser scanning confocal microscopy (LSCM) was used to examine the morphology of human fibroblast cells. Adhesion and proliferation of human fibroblast cells on control and modified surfaces were analyzed by cell adhesion and (MTS) assay.

    Results

    XPS and ATR-FTIR analysis showed the cyclic RGD peptides were successfully immobilized on silicon surfaces. Scanning electron microscopy (SEM) and Laser scanning confocal microscopy (LSCM) demonstrated that human fibroblast cells homogenously distributed across the peptide-modified substrates and had a uniform appearance. Peptide-modified surfaces exhibited substantially superior cellular responses compared to those on control surfaces.

    Conclusion

    The research may suggest a procedure for the fabrication of biologically active surfaces in biosensor platforms.

    Keywords: Cyclic RGD peptide, silicon, covalent immobilization, click chemistry
  • Atiyeh Tavakoli, Hamidreza Kheiri, Vajiheh Zarrinpour, Mohammadmahdi Forghanifard* Pages 89-99
    Aim and Background

    One of the most malignant and common brain tumors is glioblastoma multiforme (GBM). Patient survival is relatively poor, and due to the difficulty of early diagnosis, most patients die within one year of diagnosis. The aim of this study was to investigate the expression of YKL39 as a possible biomarker in glioblastoma multiforme and to evaluate the miR of this gene.

    Materials and Methods

    In this study, 25 tissue samples with glioblastoma multiforme before treatment and 25 samples of healthy tissue with glioblastoma multiforme tumor were collected as a control sample. RNA extraction and cDNA synthesis were performed. YKL39 gene expression was assessed using real-time PCR and ACTB gene was used as internal control. Statistical analysis of data was performed using GraphPad Prism software version 8. The Roc curve was used to evaluate the biomarker value of YKL39 gene.

    Results

    High expression of YKL39 (P **** <0.0001) was observed in glioblastoma tissue samples. Expression showed that YKL39 gene was not statistically significant with the age of patients with P value = 0.2971 and gender with P value = 0.888.

    Conclusion

    The increase in YKL39 gene expression in glioblastoma tissue samples is significant compared to healthy tumor margin tissue. The Roc curve showed that the YKL39 gene could not have biomarker value.

    Keywords: YKL39, Glioblastoma multiforme, Real-Time PCR, Biomarker