فهرست مطالب

دنیای میکروب ها - سال دهم شماره 1 (پیاپی 30، بهار 1396)

فصلنامه دنیای میکروب ها
سال دهم شماره 1 (پیاپی 30، بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/03/09
  • تعداد عناوین: 8
|
  • حمیده باغی سفیدان، علیرضا تاری نژاد صفحه 6
    سابقه و هدف
    ورود جیوه معدنی از طریق صنایع و کشاورزی به محیط زیست یکی از جدی ترین مشکلات زیست محیطی در کشور به شمار می آید. زیست پالایی توسط باکتری ها یکی از راهکارهای مناسب و عملی برای پاکسازی آلاینده ها از محیط محسوب می گردد که در آن از پتانسیل موجودات زنده در جهت حذف یا کاهش آلاینده ها استفاده می شود. جهت تجزیه ترکیبات معدنی جیوه، آنزیم MerA در باکتری ها وارد عمل می شود. مطالعه حاضر با هدف ساخت وکتور نوترکیب حاوی ژن merA و نیز بررسی بیان آن جهت پاکسازی جیوه انجام گردید.
    مواد و روش ها
    ابتدا ژن merA از ژنوم باکتری مقاوم به جیوه جداسازی و در داخل وکتور بیانی pET21a(+) کلون گردید. صحت همسانه سازی ژن مورد نظر از طریق واکنش PCR و هضم آنزیمی مورد تایید قرار گرفت. وکتور نوترکیب pET21a(+)-merA به درون باکتری اشریشیا کلی سویه BL21 کلون شد. برای مشاهده افزایش مقاومت به جیوه معدنی در باکتری تراریخته و عملکردی بودن آنزیم تولیدی از وکتور نوترکیب، میزان رشد باکتری های اشریشیا کلی سویه BL21 حاوی وکتور نوترکیب به همراه باکتری های اشریشیا کلی سویهBL21 فاقد ژن merA در محیط حاوی جیوه معدنی در طی 48 ساعت اندازه گیری شدند.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که رشد باکتری اشریشیا کلی حاوی وکتور بدون ژن هدف تا 12 ساعت پس از ریختن جیوه به شدت تحت تاثیر محیط حاوی جیوه قرار گرفته و قادر به رشد در مقادیر 10 و ppm 20 جیوه نمی باشند. در حالی که باکتری حاوی وکتور نوترکیب pET21a(+)-merA دارای قابلیت رشد خوبی در محیط حاوی جیوه بودند. SDS-PAGE پروتئین های باکتری حاوی وکتور نوترکیب بر روی ژل آکریل آمید نشان داد که بیشترین بیان پروتئین MerA (با اندازه kDa 62)، پس از 16 ساعت القا با IPTG یک میلی مولار در دمای 37 درجه سلیسیوس به دست می آید.
    نتیجه گیری
    در مجموع توانایی رشد باکتری های اشریشیا کلی حاوی وکتور نوترکیب، نشان دهنده عملکرد پروتئین MerA در باکتری های تراریزش شده می باشد. همچنین افزایش مقاومت باکتری نوترکیب به جیوه معدنی موجود در محیط بیانگر این موضوع است که می توان آلاینده های فلزات سنگین در محیط زیست را با مدیریت مناسب از طریق ساخت وکتور نوترکیب پاکسازی نمود.
    کلیدواژگان: زیست پالایی، جیوه، merA، وکتور نوترکیب
  • مرضیه توکل، حسن ممتاز صفحه 18
    سابقه و هدف
    کلبسیلا نمونیه یکی از عوامل بیماری زای مهم بالینی و ایجاد کننده تعدادی از عفونت های بیمارستانی به ویژه پنومونی، سپتی سمی و عفونت دستگاه ادراری است. مطالعه خصوصیات فنوتیپی و ژنوتیپی مرتبط با فاکتورهای بیماری زای دخیل در ایجاد بیماری در کلبسیلا نمونیه جدا شده از موارد بالینی حائز اهمیت است. این مطالعه با هدف شناسایی مولکولی سروتیپ ها و ژن های بیماری زای کپسولی موجود در مجموعه ژنی cps کلبسیلا نمونیه انجام شد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه توصیفی- مقطعی، تعداد 50 جدایه بالینی کلبسیلا نمونیه از بیماران بستری در بیمارستان های پیامبران و بقیه الله (عج) تهران جمع آوری شد. از روش PCR چندگانه برای شناسایی تیپ های کپسولی K1، K2، K5، K54 و K57 و ردیابی ژن های بیماری زای rmpA و wcaG از مجموعه ژنی cps (کپسول پلی ساکاریدی) استفاده گردید.
    یافته ها
    در این مطالعه K54 (68 درصد) بیشترین فراوانی سروتیپ کپسولی و K1 (8 درصد) کمترین فراوانی را دارا بود. همچنین بیشترین فراوانی ژن بیماری زایی rmpA در سروتیپ کپسولی K5 (60 درصد) و بیشترین فراوانی ژن wcaG در سروتیپ K54 (64/17 درصد) مشاهده گردید.
    نتیجه گیری
    روش PCR چندگانه می تواند به عنوان یک روش سریع در شناسایی و تیپ بندی جدایه های باکتریایی ایجاد کننده عفونت های بیمارستانی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: کلبسیلا نومونیه، PCR چندگانه ای، فاکتورهای ویرولانس، سروتیپ کپسولی
  • حسین مطهری طشی، نجمه رنجی صفحه 26
    سابقه و هدف
    سودوموناس آئروژینوسا یک پاتوژن فرصت طلب گرم منفی و یکی از عوامل مرگ و میر عفونت های بیمارستانی به خصوص در بیماران با سوختگی های شدید می باشد. یکی از مکانیسم های مقاومت دارویی در سودوموناس آئروژینوسا، جهش و یا کاهش بیان ژن oprD می باشد. این مطالعه با هدف بررسی جهش های ژن oprD در جدایه های سودوموناس آئروژینوسا مقاوم به ایمی پنم در استان گیلان انجام شد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه مقطعی، تعداد 45 سویه سودوموناس آئروژینوسا از نمونه های بالینی از بیمارستان ها و آزمایشگاه های شهر رشت و لاهیجان جداسازی گردید. مقاومت و حساسیت سویه ها نسبت به آنتی بیوتیک با روش های کربی بوئر (Kirby Bauer) و حداقل غلظت مهار کنندگی (MIC) تعیین گردید. سپس به منظور ارزیابی جهش در ژن oprD در جدایه های مقاوم به ایمی پنم، از روش واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR) و توالی یابی استفاده شد.
    یافته ها
    در این مطالعه در مجموع 44.4 درصد جدایه ها مقاوم به ایمی پنم بودند. بالاترین میزان مقاومت در غلظت 512 میکروگرم در میلی لیتر ایمی پنم مشاهده گردید. همچنین توالی یابی نشان داد که 5 جدایه دارای جهش های بدمعنی T103S وK115T در ژن oprD بودند. همچنین جهش های خاموش L92L در 7 نمونه، S100S در 7 نمونه، P116P در 5 نمونه و G151G در 3 نمونه شناسایی شد.
    نتیجه گیری
    از آنجایی که oprD در ورود ایمی پنم به سلول نقش دارد، بنابراین ایجاد جهش در این ژن می تواند علت مقاومت جدایه های سودوموناس آئروژینوسا نسبت به ایمی پنم باشد. همچنین ممکن است جهش در oprD باعث تغییر تمایل به ایمی پنم در برخی از جدایه ها شود.
    کلیدواژگان: ایمی پنم، OprD، سکونسینگ، سودوموناس آئروژینوزا
  • مریم قانع صفحه 37
    سابقه و هدف
    پاکسازی زیستی کارآمدترین روش برای حذف فلزات از خاک‏ های آلوده است. این مطالعه با هدف جداسازی باکتری‏ های مقاوم به فلزات سنگین و تعیین شرایط مناسب برای حذف فلزات انجام شد.
    مواد و روش ‏ها: در این مطالعه مقطعی، نمونه‏ گیری از خاک‏ های کشاورزی مناطق مختلف شهرستان اسلامشهر صورت گرفت. غربالگری سویه ‏های مقاوم با کشت باکتری‏ ها بر روی محیط کشت محتوی غلظت 1 میلی‏ مولار هر یک از فلزات کادمیوم، روی و مس انجام گرفت. حداقل غلظت ممانعت کننده رشد با روش رقیق‏ سازی در آگار و میزان حذف فلزات با استفاده از دستگاه جذب اتمی بررسی شد. متغیرهای مختلف برای حذف فلز مانند اسیدیته، غلظت اولیه فلز و زمان تماس بررسی گردید. شناسایی سویه‏ ها بر مبنای توالی ژن 16SrRNA انجام گرفت.
    یافته ها: از مجموع 100 باکتری جدا شده از ناحیه مورد پژوهش، جدایه BRH3 به هر 3 فلز مقاوم بود. حداقل غلظت ممانعت کننده رشد مس، کادمیوم و روی برای جدایه به ترتیب 3، 2 و 3 میلی مولار و میزان حذف فلزات به ترتیب 32.5، 48 و 56.8 درصد بود. بیشینه جذب روی و کادمیوم در اسیدیته 6، زمان تماس 4 ساعت و غلظت اولیه فلز به میزان 150 میلی گرم در لیتر به ترتیب 69 و 59 درصد و برای مس در همان شرایط به جز اسیدیته بهینه 5، به میزان 48 درصد به‏دست آمد. جدایه به عنوان اسیدووراکس سویه HM_AH 13 با شماره دسترسی JN676128 در بانک جهانی ژن ثبت گردید.
    نتیجه ‏گیری: نتایج نشان داد که باکتری‏ های مقاوم به فلزات سنگین در خاک ‏های کشاورزی وجود دارد و سویه جداسازی شده در این مطالعه می‏ تواند کاندید مناسبی برای حذف فلزات سنگین از محیط ‏های آلوده باشد.
    کلیدواژگان: جذب زیستی، فلزات سنگین، خاک های آلوده، اسیدووراکس
  • فرشته قادری، غلامرضا قزلباش صفحه 49
    سابقه و هدف
    آنزیم ال-آسپاراژیناز بهعنوان یکی از بهترین داروهای ضد سرطان خون شناخته شده است. با توجه به این که آسپاراژینازهای داروئی موجود، از منابع باکتریایی میباشند، هدف از این تحقیق یافتن باکتری های تولید کننده این آنزیم از نمونه های طبیعی می باشد.
    مواد و روش ها
    سویه های باکتریایی مولد ال-آسپاراژیناز از انواع مختلفی از نمونه های طبیعی جداسازی شدند. جداسازی اولیه با استفاده از محیط نوترینت آگار و سپس محیط آسپارژین دکستروز سالت آگار حاوی فنل رد انجام شد. کلنی های دارای هاله صورتی و مولد ال-آسپاراژیناز برای مطالعه فعالیت آنزیمی و نیز شناسایی با روش های بیوشیمیایی و مولکولی انتخاب گردیدند. فعالیت آنزیمی توسط روش نسلر اندازه گیری شد. به منظور بهینه سازی تولید آنزیم برخی از فاکتورها مانند منبع کربن، نیتروژن و pH مورد بررسی قرار گرفتند.
    یافته ها
    از میان 133 جدایه، سویه 100 جدا شده از چربی مرغ دارای فعالیت ال-آسپاراژینازی بالا (8.92 واحد بر میلی گرم) و فاقد فعالیت گلوتامینازی بود. جدایه انتخاب شده به عنوان سراشیا مارسسنس سویه 100 معرفی و باشماره دسترسی KX821734 در بانک ژنی NCBI ثبت گردید. شرایط بهینه محیط کشت جهت تولید این آنزیم شامل مالتوز 1.5 درصد به عنوان منبع کربن، آمونیوم سولفات یک درصد به عنوان منبع نیتروژن و pH برابر 6.8 بود.
    نتیجه گیری
    با توجه به کاربرد آنزیم ال-آسپاراژیناز در زمینه های مختلف دارویی، پس از انجام مطالعات بیش تر بالینی بر روی این آنزیم، جدایه حاصل می تواند یک گزینه مناسب صنعتی برای تولید آنزیم ال-آسپاراژیناز باشد.
    کلیدواژگان: سراشیا مارسسنس، ال، آراژز، گلوتامیناز، فعالیت ری، بهینه سازی
  • میترا امیدی نسب، غلام خداکرمیان صفحه 59
    سابقه و هدف
    به دلیل استفاده بی رویه از سموم شیمیایی و تاثیرات منفی آنها بر محیط زیست، امروزه روش های دیگری مانند استفاده از باکتری های اپی فیت و اندوفیت برای کنترل عوامل بیماری زا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از آنجایی که گیاه یونجه مهم ترین گیاه علوفه ای در ایران و بسیاری از نقاط جهان می باشد، این مطالعه با هدف ارزیابی میزان بازدارندگی برخی از باکتری های اپی فیت یونجه بر عامل پژمردگی یونجه در شرایط برون تن انجام شد.
    مواد و روش ها
    نمونه های برگ سالم یونجه پیش از گلدهی از مناطق مختلف استان همدان جمع آوری گردیدند. پس از جداسازی باکتری های اپی فیت از مزارع یونجه، تاثیر آنتاگونیستی جدایه ها با اندازه گیری قطر هاله عدم رشد علیه باکتری عامل پژمردگی یونجه بررسی شد. برای پی بردن به الگوی باند های پروتئینی و تنوع استرین ها، استخراج پروتئین از نمونه ها صورت گرفت. به منظور شناسایی جدایه ها از آزمون های بیوشیمیایی و روش PCR استفاده گردید.
    یافته ها
    در مجموع 30 جدایه باکتریایی اپی فیت از اندام های هوایی گیاه یونجه جداسازی گردید. بر اساس آزمون های بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی مشخص گردید که این باکتری ها متعلق به جنس های باسیلوس، سودوموناس و زانتوموناس هستند. بیش ترین درصد بازدارندگی در مقابل پاتوژن مربوط به جدایه شماره 16 و کمترین میزان مربوط به جدایه های 13 و 6 بود. به کمک روش مولکولی و دندروگرام حاصل، جدایه شماره 16 بیش ترین نزدیکی را به سودوموناس مانتلی داشت.
    نتیجه گیری
    باکتری های اپی فیت جداسازی شده در این مطالعه قدرت بازدارندگی مناسبی علیه عامل پژمردگی یونجه در شرایط آزمایشگاهی داشتند. این یافته می تواند نوید بخش کنترل زیستی این بیماری باشد. با این وجود مطالعات بیشتر برای اثبات کارایی این جدایه ها با هدف کاربرد آن ها در شرایط مزرعه مورد نیاز می باشد.
    کلیدواژگان: آغازگر، فعالیت آنتاگونیستی، الکتروفورز پروتئین، پژمردگی باکتریایی
  • مریم شاهی وند، مجتبی رضایی احمدآبادی، عیدی بازگیر، رستم یزدانی بیوکی صفحه 69
    سابقه و هدف
    بیماری شانکر باکتریایی مرکبات یکی از مهمترین بیماری های مرکبات است که توسط باکتری زانتوموناس سیتری زیر گونه سیتری ایجاد می گردد. این بیماری در بسیاری از مناطق مرکبات خیز ایران مشاهده شده است. با توجه به خسارت زیاد این بیماری، کنترل آن ضروری می باشد. یکی از روش های نوین در کنترل بیماری، استفاده از اسانس هاس گیاهی است. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر اسانس گیاهی مرزنجوش بر روی فعالیت عامل بیماری شانکر باکتریایی مرکبات انجام شد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه تجربی عامل بیماری از باغات مرکبات آلوده شهرستان پلدختر جداسازی و توسط آزمون های فنوتیپی، بیوشیمیایی و استفاده از آغازگرهای اختصاصی شناسایی شد. اسانس نمونه با استفاده از دستگاه کلونجر استخراج گردید. اثر ضد باکتریایی اسانس با روش نشت در دیسک مورد ارزیابی قرار گرفت و حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگی اسانس تعیین گردید. سپس اثر غلظت های مختلف اسانس مرزنجوش به روش برگ بریده مورد بررسی قرار گرفت. اسانس مرزنجوش پس از آماده سازی، به دستگاه گاز کروماتوگرافی جرمی (GC/MS) تزریق و نوع ترکیبات آن مشخص شد.
    یافته ها
    حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگی اسانس به ترتیب 3.5 و 4 میکرولیتر بر میلی لیتر بود. موثرترین غلظت ها برای کاهش بیماری در روش برگ بریده غلظت های 4 و 4.5 میکرولیتر بر میلی لیتر بود، که میزان بیماری را در روش آب-آگار به ترتیب به میزان 62.5 و 53.12 درصد و در روش سینی به ترتیب 62.5 و 53.12 درصد کاهش داد.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج به دست آمده می توان اسانس مرزنجوش را به عنوان یک ترکیب بالقوه برای کنترل بیماری شانکر مرکبات معرفی نمود.
    کلیدواژگان: ضد میکروبی، گیاهان دارویی، بازدارندگی و کشندگی اسانس
  • بهار مرید، شهاب حاج منصور صفحه 80
    سابقه و هدف
    بیماری های پژمردگی ورتیسلیومی و فوزاریومی دو بیماری مهم در گوجه فرنگی می باشند و تولید گوجه فرنگی را در دنیا محدود می کنند. کاشت ارقام مقاوم گوجه فرنگی بهترین روش برای کنترل این بیماری ها می باشد. نشانگرهای مولکولی که به ژن های مقاومت متصل می شوند برای توسعه برنامه های اصلاحی مفید هستند. این مطالعه با هدف شناسایی ژنوتیپ های مقاوم به پژمردگی ورتیسلیومی با استفاده از نشانگرهای اختصاصی آلل و شناسایی ژنوتیپ های مقاوم به پژمردگی فوزاریومی با استفاده از نشانگر CAPS انجام شد.
    مواد و روش ها
    در این مقاله مقطعی- توصیفی تعداد 35 هیبرید و رقم تجاری گوجه فرنگی از شرکت فلات تهیه گردید. DNA نمونه ها با روش CTAB استخراج شدند. سپس واکنش زنجیره ای پلیمراز با استفاده از نشانگرهای مولکولی انجام گردید. به منظور شناسایی ژنوتیپ های مقاوم به پژمردگی فوزاریومی، از روش PCR-RFLP با استفاده از آنزیم های برشی RsaI و FokI استفاده شد. نتایج با آزمون بیماریزایی تایید شدند.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که از مجموع 35 ژنوتیپ مورد بررسی، 83 درصد ژنوتیپ ها نسبت به پژمردگی ورتیسیلیومی مقاوم و 17 درصد حساس بودند. از طرفی 46 درصد از ژنوتیپ ها نسبت به پژمردگی فوزاریومی مقاوم و 54 درصد حساس بودند. ژنوتیپ هایی که تولید باند اختصاصی مقاومت به بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی کردند، دارای ژن مقاومت Ve-1 بودند. همچنین ژنوتیپ هایی که تولید باندهای اختصاصی مقاومت به بیماری پژمردگی فوزاریومی کردند دارای ژن مقاومت I-2 بودند.
    نتیجه گیری
    با کاشت ژنوتیپ های مقاوم یافت شده در این تحقیق در مناطق آلوده می توان این دو بیماری را بدون استفاده از قارچ کش ها کنترل نمود.
    کلیدواژگان: پژمردگی فوزاریومی، پژمردگی ورتیسیلیومی، ژن مقاومت، ژن I، 2، ژن Ve
|
  • Hamideh Baghi Sefidan, Alireza Tarinejad Page 6
    Background and Objectives
    Inorganic mercury entrance into the environment through industry and agriculture is one of the most serious environmental hazards in the country. Microbial bioremediation is considered as one of the practical solutions to clean up pollutant ions from the environment. The present study was conducted to construct a recombinant vector including merA gene, and also to investigate its expression in order to clean up mercury.
    Material &
    Methods
    merA gene from mercury resistance bacterial genome was isolated, and subsequently cloned into the pET21a() expression vector. Confirmation of cloning target gene was achieved by PCR and restriction enzyme digestion. Then pET21a()-merA recombinant vector was cloned into E.coli strain BL21. In order to assess increased resistance to mercury in recombinant bacteria, and the functionality of the enzyme produced by the recombinant vector, the growth rate of recombinant BL21 E. coli strains to contain merA gene, and without it was measured in a medium containing mercury for 48 hours.
    Results
    The results showed that the growth of E. coli strains without merA gene was strongly affected after introducing mercury into the media till 12 hours, and bacteria would not be able to grow at 10 ppm and 20 ppm mercury levels. However, transformed bacteria with pET21a()-merA vector showed suitable growth in mercury-containing media. SDS-PAGE analysis of recombinant bacterial proteins on acrylamide gel showed the highest MerA (62KDa) expression following 16 hours induction with 1mM IPTG at 37ºC.
    Conclusion
    Overall, the growth ability of merA- containing recombinant bacteria reflects the action of MerA protein in transformed bacteria. Furthermore, increasing the resistance of recombinant bacteria to the mercury indicates that environmental heavy metal pollutants can be cleaned up properly through the construction of recombinant vectors.
    Keywords: Bioremediation, Mercury, merA gene, recombinant vector
  • Marzieh Tavakol, Hassan Momtaz Page 18
    Background and Objectives
    Klebsiella pneumoniae is one of the important clinical pathogens and responsible for some nosocomial infections; especially pneumonia, septicemia, and urinary tract infection (UTI). Study of the genotypic and phenotypic characteristics of virulence factors associated with pathogenicity of K. pneumoniae clinical isolates is of great importance. The aim of the present study was the molecular identification of serotypes and capsular virulence genes in cps gene group of K. pneumonia isolates.
    Material &
    Methods
    This cross-sectional study was carried out on 50 K. pneumonia clinical isolates collected from patients admitted to the Payambaran and Baqiyatallah hospitals located in Tehran. Multiplex PCR was used for identification of K1, K2, K5, K54, K57 capsular types, and detection of rmpA and wcaG virulence factors from capsular polysaccharide genes group.
    Results
    In this study, K54 (68%) was the most frequent capsular serotype, while K1 (8%) had the lowest frequency. The highest frequency of virulence gene rmpA was observed in capsular serotype K5 (60%), and the highest frequency of wcaG gene was observed in serotype K54 (17.64%).
    Conclusion
    Multiplex PCR method can be used as a rapid tool to characterize and type the bacterial isolates causing nosocomial infections.
    Keywords: Klebsiella pneumonia, virulence factors, capsular serotype, Multiplex PCR
  • Hossein Motahhary Tashi, Najmeh Ranji Page 26
    Background and Objectives
    Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative opportunistic pathogen, and one of the mortality causes of nosocomial infections, specifically in patients with severe burns. One of the drug resistance mechanisms in P. aeruginosa is mutation or down-regulation of oprD gene. In this study, we investigated oprD mutations in imipenem-resistant P. aeruginosa isolates in Gilan province.
    Materials and Methods
    In this sectional study, 45 P. aeruginosa strains were isolated from different clinical samples of Rasht and Lahijan hospitals and laboratories. The antibiotic resistance and susceptibility of the strains were determined by Kirby Bauer and minimum inhibitory concentration (MIC) methods. Then, PCR and sequencing were performed to evaluate oprD
    mutation in imipenem-resistant isolates.
    Results
    44.4% isolates were imipenem- resistant. The highest resistance was shown to 512 µg/ml of imipenem. Sequencing analysis showed that 5 isolates have T103S and K115T missense mutations in the oprD gene. Furthermore, silencing mutations including L92L were detected in 7 samples, S100S in 7 samples, P116P in 5 samples, and G151G in 3 samples.
    Conclusion
    Since oprD plays, a major role in imipenem entry to the cell, oprD mutation can be the cause of imipenem resistance in P. aeruginosa isolates. Furthermore, the oprD mutation might have changed the affinity to imipenem in these isolates.
    Keywords: Imipenem, oprD gene, PCR, Pseudomonas aeruginosa
  • Fereshteh Ghaderi, Gholam Reza Ghezelbash Page 37
    Background and Objectives
    L-asparaginase enzyme is known as one of the best antineoplastic drugs. Since the available commercial asparaginases are from bacterial sources, the aim of this study was to identify and isolate the L-asparaginase- producing bacteria from natural sources.
    Materials and Methods
    Asparaginase- producing bacterial strains were isolated from various natural sources. The primary isolation was performed on nutrient agar and asparagine dextrose salts (ADS) agar medium, supplemented with phenol red. Asparaginase- producing colonies with pink color zone were selected for enzyme activity study, and identification using biochemical and molecular tests. Enzyme activity was determined using Nessler’s method. Some factors such as carbon, nitrogen source, and pH were examined to optimize enzyme production process.
    Results
    Among 133 isolates, the strain isolated from chicken fat exhibited high glutaminase-free L-asparaginase enzyme activity (8.92 U/mg). The selected isolate was identified as Serratia marcescens strain 100 and was registered with accession number KX821734 in NCBI GenBank. The optimal enzyme-producing conditions were as follows: 1.5% (w/v) maltose as a carbon source, 1 % (w/v) ammonium sulfate as the nitrogen source, and initial pH of 6.8.
    Conclusion
    Considering the use of L-asparaginase enzyme in various pharmaceutical fields, this strain could be a suitable option for industrial production of the enzyme after further clinical studies.
    Keywords: Serratia marcescens, L-asparaginase, Glutaminase, Optimization
  • Fereshteh Ghaderi, Gholam Reza Ghezelbash Page 49
    Background and Objectives
    L-asparaginase enzyme is known as one of the best antineoplastic drugs. Since the available commercial asparaginases are from bacterial sources, the aim of this study was to identify and isolate the L-asparaginase- producing bacteria from natural sources.
    Materials and Methods
    Asparaginase- producing bacterial strains were isolated from various natural sources. The primary isolation was performed on nutrient agar and asparagine dextrose salts (ADS) agar medium, supplemented with phenol red. Asparaginase- producing colonies with pink color zone were selected for enzyme activity study, and identification using biochemical and molecular tests. Enzyme activity was determined using Nessler’s method. Some factors such as carbon, nitrogen source, and pH were examined to optimize enzyme production process.
    Results
    Among 133 isolates, the strain isolated from chicken fat exhibited high glutaminase-free L-asparaginase enzyme activity (8.92 U/mg). The selected isolate was identified as Serratia marcescens strain 100 and was registered with accession number KX821734 in NCBI GenBank. The optimal enzyme-producing conditions were as follows: 1.5% (w/v) maltose as a carbon source, 1 % (w/v) ammonium sulfate as the nitrogen source, and initial pH of 6.8.
    Conclusion
    Considering the use of L-asparaginase enzyme in various pharmaceutical fields, this strain could be a suitable option for industrial production of the enzyme after further clinical studies.
    Keywords: Serratia marcescens, L-asparaginase, Glutaminase, Optimization
  • Mitra Omidinasab, Gholam Khodakaramian Page 59
    Background and Objectives
    Due to indiscriminate use of chemical pesticides and its impact on the environment, other methods including the use of epiphytic and endophytic bacteria to control pathogens is highly regarded. Since Medicago sativa is the most important forage crop in Iran and many parts of the world, this study was aimed to evaluate the inhibitory effect of alfalfa epiphytic bacteria on the causal agent of wilt disease in in-vitro.
    Materials and Methods
    Undiseased alfalfa leaf samples were collected from different parts of Hamedan province, before its flowering. After isolating epiphyte bacteria from alfalfa fields, the antagonistic effect of isolates was investigated by measuring the diameter of the inhibition zone against alfalfa bacterial wilt. Protein extraction was performed to assess the pattern of protein bands and the variety of the strains. Biochemical tests and PCR were used to identify the isolates.
    Results
    A total of 30 epiphyte bacteria were isolated from alfalfa shoots. Bacterial isolates were identified as Bacillus, Pseudomonas, and Xanthomonas, based on biochemical, physiological and morphological tests. The highest bactericidal effect was related to isolating No. 16 and the lowest to isolates No. 13, and No. 6, respectively. Using molecular and dendrogram methods, isolate No. 16 was most closely related to Pseudomonas monteilii.
    Conclusion
    Epiphytic bacteria isolated in this study showed a good inhibitory effect against alfalfa wilt in vitro. This can be promising for the biocontrol of this disease. However, further studies are needed to prove the efficacy of the isolates in field conditions.
    Keywords: Antagonistic activity, protein electrophoresis, bacterial wilt
  • Maryam Shahivand, Mojtaba Rezaei Ahmadabadi, Eidi Bazgir, Rostam Yazdani Bioki Page 69
    Background and Objectives
    Citrus bacterial canker (CBC) disease is one of the main citrus diseases that is caused by Xanthomonas citri subsp. citri. The disease has been reported from several citrus- growing regions of Iran. Due to the high loss incurred by the disease, its control is very much needed. One of the new methods to control the disease is the use of plant essential oils. This study was aimed to evaluate the effect of Marjoram essential oil on the activity of bacteria causing citrus canker.
    Materials and Methods
    In this experimental study, CBC- causing bacteria were isolated from infected Poldokhtar citrus gardens, and subsequently identified by phenotypic and biochemical tests, along with specific primers. The essential oil was extracted using a Clevenger extraction device. Antimicrobial effect of the essential oil was evaluated using disc diffusion method. Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of the essential oil were investigated, as well. Then, the effect of different concentrations of marigold essential oil was studied. Following Marjoram essential oil preparation, it was injected into a Gas-Chromatography Mass-Spectrometry (GC-MS) to determine the composition.
    Results
    MIC and MBC of essential oil were observed as 3.5 µl/ml, and 4 µl/ml, respectively. The most effective concentration for disease prevention on cut leaves were 4 µl/ml , and 4.5 µl/ml, which reduced disease incidence by 62.5% and 53.12 % on water agar test, and trays method.
    Conclusion
    It is concluded that marjoram essential oil can be used as a potential compound to control citrus bacterial canker disease.
    Keywords: Antimicrobial, Medical plants, Inhibition, lethal doses
  • Bahareh Morid, Shahab Haj Mansour Page 80
    Background and Objectives
    Fusarium and Verticillium wilts are two major fungal wilt diseases of tomato that have restricted its production worldwide. Culturing resistant tomato cultivars is the best way to control such diseases. Molecular markers linked to resistance genes would be useful for improving tomato breeding programs. In this study allele, specific markers and cleaved amplified polymorphic sequences (CAPS) markers were used to identify tomato genotypes that are resistant to Verticillium wilt and Fusarium wilt, respectively.
    Materials and Methods
    This cross-sectional study was carried out on 32 tomato hybrids and commercial varieties provided from Falat company. DNA was extracted using cetyl-trimethyl ammonium bromide (CTAB) method. Then, polymerase chain reaction (PCR) was performed using molecular markers. To detect Fusarium wilt resistant varieties, PCR-RFLP was down using RsaI and FokI restriction enzymes. The results were confirmed by pathogenicity test.
    Results
    Out of 35 tomato genotypes, 83% were resistant to Verticillium wilt, while 17% were sensitive. Also, 46% of genotypes were resistant to Fusarium wilt, while 54% were sensitive. Genotypes that showed resistance to Verticillium and Fusarium wilts possessed Ve1 and I-2 genes, respectively.
    Conclusion
    Planting resistant genotypes in infected areas can control fungal diseases such as Verticillium and Fusarium wilts, without using any fungicides.
    Keywords: Fusarium wilt, Verticillium wilt, molecular marker, I-2 gene, Ve-1 gene