فهرست مطالب

زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس - سال هشتم شماره 1 (پیاپی 14، بهار و تابستان 1396)

نشریه زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 14، بهار و تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/06/30
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مقاله استخراج شده از پایان نامه
  • حسام طاولی، خسرو خواجه، مهدی زین الدینی صفحات 1-10
    آلودگی آب یکی از مهمترین مشکلات بشر است. BTEX ( بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن ) استفاده گسترده ای در صنعت دارند و دارای اثرات سرطانزایی بر انسان هستند. پس این بخش از آلودگی های آب (ترکیبات آروماتیک محلول در آب) دارای اهمیت بیشتری هستند. سامانه های رصدی که میتوانند وجود BTEX را در منابع آبی تشخیص دهند از قبیل کروماتوگرافی گازی گرانقیمت هستند بنابر ابن به سامانه های ساده تری نیازمندیم که با استفاده از آن تعداد نمونه هایی را که به آنها مشکوک هستیم و باید با روش های گرانقیمت تر تجزیه و تحلیل کنیم کاهش دهیم. زیست گزارشگرها زیر مجموعه ای از زیستحسگرها هستندکه جهت احساس و رصد بعضی محرکها استفاده می شوند. یک زیست گزارشگر یک موجود زنده مانند گیاه یا باکتری می باشد که به روش ژنتیکی طوری دستکاری شده است تا دارای یک پروموتر حساس به یک محرک شیمیایی یا فیزیگاه ها اندازه گیری شود. در این تحقیق یک ژن پروتئین فلورسنت سبز به عنوان ژن گزارشگر در فرودست پروموتر حساس به BTEX ای به نام PtbuA1 در Escherichia coli قرار داده شده است و پاسخ آن به BTEX مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج ما نشان می دهد که زیست گزارشگر نسبت به تولوئن حساس است. دما و زمان بهینه زیستگزارشگر نیز مشخص شد.
    کلیدواژگان: زیست گزارشگر، زیست حسگر، تولوئن
  • الهام جلیل زاده، رشید جامعی، سیاوش حسینی سرقین صفحات 10-20
    در سال های اخیر تحقیقات زیادی در زمینه حساسیت موجودات زنده نسبت به میدان های مغناطیسی و نانوذرات انجام شده است. به همین منظور، برای ارزیابی تاثیر میدان مغناطیسی و نانوذرات نقره روی رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیلa، کلروفیل bو کاروتنوئید)، پرولین، گلایسین بتائین، قندها و پروتئین های محلول، محتوای نیترات و فعالیت نیترات ردوکتاز و در نهایت الگوی الکتروفورزی پروتئین های اندام هوایی گیاه همیشه بهار آزمایشاتی درسال 1394درگروه زیست شناسی دانشگاه ارومیه انجام شد. دانه رست ها به مدت 30 روز تحت تیمارهای میدان مغناطیسی (با شدت mT3) و نانوذرات نقره (ppm50) قرار گرفتند. نتایج نشان داد در گیاهان تحت تیمار با میدان مغناطیسی، نانوذره نقره و میدان مغناطیسی+ نانوذره نقره محتوای کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید، محتوای محلول های سلولی سازگار نظیر پروتئین و قند محلول، پرولین و گلایسین بتائین و همچنین محتوای نیترات و فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز نسبت به گروه شاهد افزایش معنی-داری(05/0P<) نشان داد. در الگوی الکتروفورزی پروتئین نیز بیشترین باندهای قابل مشاهده روی ژل الکتروفورز مربوط به گروه تحت تیمار با میدان مغناطیسی+ نانوذره نقره بود.
    کلیدواژگان: شاخص بیوشیمیایی، میدان مغناطیسی، نانوذرات نقره، همیشه بهار
  • مقاله مستقل
  • نوشین اسدی، محمد هادی جزینی، کیخسرو کریمی صفحات 20-30
    بوتانول به عنوان سوختی باقابلیت ترکیب آسان تر با بنزین و محصولات هیدروکربنی شناخته می شود که ارزش حرارتی بیشتری نسبت به اتانول دارد. گونه ی کلاستریدیوم استوبوتیلیکوم قادر به تولید چشمگیر بوتانول است. استون و اتانول محصولات دیگر مسیر متابولیکی این گونه ی میکروبی هستند. مدل های ساده توصیف کننده ی تولید این محصولات مانند مونود دارای محدودیت در پیش بینی فرآیندهای درون سلولی هستند. بیان ریاضی تولید متابولیت های درون سلولی به عنوان روشی جهت بهینه سازی تولید محصول موردنظر به ویژه در مهندسی متابولیسم سلولی کاربرد دارد. در این پژوهش از مدل ساختارمند مسیر متابولیک سلولی به منظور توصیف و پیش بینی نحوه تغییرات پویای متابولیت های درون و برون سلولی برای گونه ی کلاستریدیوم استوبوتیلیکوم استفاده شد. معادلات مدل توسط ابزار شبیه سازی مسیر متابولیک SimBiology حل گردید و نتایج حاصل از حل با مقادیر آزمایشگاهی منتشر شده در منابع مقایسه شد که نشان دهنده ی تطابق مناسب بود. همچنین تاثیرپذیری تولید بوتانول از بوتیریت و استات بررسی گردید. این بررسی نشان داد تولید بوتانول در حضور این مواد در محیط کشت افزایش می یابد. حضور بوتیریت در محیط کشت تاثیر بیشتری هم بر تولید بوتانول و هم در کاهش زمان رسیدن به حداکثر تولید دارد. غلظت بوتانول تولیدی با غلظت اولیه ی استات 100 میلی مولار و بوتیریت صفر برابر با 48/120 میلی مولار است و برای غلظت اولیه ی بوتیریت برابر با 100 میلی مولار و استات صفر برابر با 35/138 میلی مولار است. به علت برگشت پذیر نبودن تولید استون در مسیر متابولیک، این ماده بر تولید بوتانول تاثیر ندارد ولی حذف آن از مسیر سلولی سبب افزایش تولید می شود.
    کلیدواژگان: بیوبوتانول، مدل سازی، سیمبیولوژی، کلاستریدیوم استوبوتیلیکوم، مسیر متابولیک
  • مقاله استخراج شده از پایان نامه
  • بهرام محمدسلطانی، حسین سماواتیان صفحات 30-40
    miRNA ها گروه جدیدی از ژن های تنظیمی هستند که بیان ژن های هدف را در یوکاریوت ها کنترل می کنند. در تحقیق حاضر، تغییرات بیانی پنج miRNA شامل tae-miR156،tae-miR159 ،tae-miR167 ،tae-miR171 و tae-miR393که در پاسخ به بیمارگرهانقش دارند، در روند رشد برگ گیاهچه ی گندم رقم Taichung 29بررسی شد. از آنجا که گیاهچه 10 تا 20 روزه گندم در تحقیقات واکنش گیاه به بیمارگرها مورد استفاده قرار می گیرد، هدف پژوهش حاضر بررسی تغییرات بیانی این miRNA ها در دوره زمانی مذکورو بصورت مستقل از بیماری است، ابتدا گندم در شرایط گلخانه کشت،و 10، 11، 13، 17 و 20 روز پس از کاشت، برگ گندم هابرای استخراجRNA و سنتز cDNAاستفاده شد. سپس تغییرات بیانی miRNA ها با روش qRT-PCR بررسی شد. بررسی ها افزایش بیانtae-miR156و tae-miR159را تا روز هفدهم رشد و سپس کاهش شدید را نشان می دهند. از طرفی بیان tae-miR167وtae-miR393 و tae-miR171 روندی افزایشی را از حوالی روز 13 رشد نشان میدهند. این نتایج پیشنهاد میکند که درفاصله زمانی روزهای 13 تا 17 تغییرات بنیادین فیزیولوژیکی در گندم رقم29Taichung در حال وقوع است که متاثر از نحوه عمل miRNA هاست. از آنجا که عمده اهداف ژنی این miRNA ها ناشناخته هستند، تحلیل این تغییرات تنها بر اساس معدود اهداف شناخته شده، پیشنهادکننده تطابق تغییرات بیانی این miRNA ها و اهدافشان در مسیرهای پیام رسانی، بویژه مسیر اکسین می باشد. همچنین، با توجه به الگوی حفاظت شدگی توالی های پیش ساز miRNA ها، کد شدن miR* های کارآمد توسط پیش سازهای tae-miR159، tae-miR393 ، tae-miR156 نیز پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: miRNA، اکسین، گندم، Taichung29
  • بهزاد شارقی، کلثوم شهدادنژاد صفحات 40-50
    آسپارتیک پروتئازها(X.23.4.3EC( پیوند های پپتیدی را هیدرولیز می کنند، واکنشی که برای بسیاری از فرایند-های زیستی اساسی است.آسپارتیک پروتئازها در بیش تر قارچ ها و همه مهره داران به صورت زیموژن سنتز می شوند. پپسین خوک)3.4.23.1EC(، متعلق به خانواده آسپارتیک پروتئاز ها است. پپسین یک پروتئاز معدی و یکی از سه آنزیم های اصلی هضم پروتئین در سیستم هضمی است . آنزیم پپسین به عنوان یک آنزیم صنعتی در صنایع غذایی است. در این مطالعه اثر غلظت های مختلف آلومینیوم در حضور و غیاب حلال های آلی( بوتانول، اتانول، 4،1 -بوتان دیول وگلیسرول) بر روی پایداری دمایی پپسین بررسی شد. نتایج حاصل از این مطالعه نمایانگر افزایش پایداری دمایی پپسین در حضور آلومینیوم و کاهش آن در حضور حلال های آلی( بوتانول، اتانول، 4،1 -بوتان دیول) می باشد، و پایداری دمایی پپسین در حضور گلیسرول نیز ثابت ماند. پایداری دمایی آنزیم پپسین در حضور حلال های آلی بوتانول،اتانول، 4،1 -بوتان دیول و گلیسرول با افزودن آلومینیوم نسبت به غیاب آن زیاد شد. یون های آلومینیوم از طریق برهمکنش های الکتروستاتیک و داتیو با گروه های کربوکسیلات اسیدهای آمینه آسپارتیک اسید و گلوتامیک اسید به ساختار پپسین متصل و سبب متراکم شدن ساختار آنزیم شده که منجر به افزایش پایداری دمایی پپسین شده است. علت افزایش پایداری دمایی پپسین در حضور آلومینیوم ناشناخته است. با استفاده از آلومینیوم می توان اثر ناپایدارکنندگی حلال های آلی را بر روی پپسین کاهش داد.
    کلیدواژگان: پپسین، پایداری حرارتی، آلومینیم، حلال های آلی
  • سمیه میرزایی نیا، محمد پاژنگ، مهدی ایمانی صفحات 50-60
    اوریکاز یا اورات اکسیداز آنزیمی است که باعث تبدیل اوریک اسید (کم محلول) به 5- هیدروکسی ایزواورات و در نهایت آلانتوئین می شود. افزایش اوریک اسید در انسان باعث بیماری هایی همچون نقرس و سنگ های کلیوی می گردد. بنابراین اوریکاز می تواند به عنوان یک آنزیم دارویی جهت کاهش سطح اوریک اسید خون مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مشکلات استفاده از پروتئین ها (همچون آنزیم-های دارویی)، پایداری کم آن ها است. روش های مختلفی از جمله استفاده از افزودنی ها، جهت پایدارسازی پروتئین ها استفاده می شود.در این تحقیق وکتور بیانی pET28a (+) حاوی ژن اوریکاز آسپرژیلوس فلاووس به اشریشیاکلی سویه BL21 (DE3) منتقل و سپس پروتئین نوترکیب بیان و با ستون کروماتوگرافی نیکل آگارز تخلیص شد. پس از تخلیص آنزیم ، پایداری حرارتی آنزیم خالص بررسی شده و آنزیم با افزودنی ها پایدار شد. نتایج نشان داد که آنزیم به خوبی تخلیص شده و فعال است. بررسی پایداری آنزیم نشان داد که اوریکاز تا دمای 20 درجه سانتیگراد پایداری خود را حفظ کرده و بعد از آن پایداری خود را از دست می دهد بطوریکه نیمه عمر آن در 40 درجه سانتیگراد 30 دقیقه است. نتایج پایدارسازی آنزیم با استفاده از 20% از گلوکز، سوربیتول و گلیسرول نشان داد که گلوکز بیشترین اثر پایدارکنندگی را بر روی اوریکاز داشته و تا بیش از دو برابر نیمه عمر آن را بالا برده است. در نهایت می توان نتیجه گرفت افزودنی هایی همچون گلوکز که باعث افزایش کشش سطحی می شوند، بیشترین اثر پایدارکنندگی را روی آنزیم اوریکاز دارند.
    کلیدواژگان: اوریک اسید، اوریکاز، پایدارسازی، افزودنی، گلوگز
  • آرش رزمی، مریم نیکخواه، عبدالرضا باقری، سعید ملک زاده شفارودی، مسعود شمس بخش صفحات 60-70
    در سال های اخیر، به دلیل کاربردهای گسترده نانو ذرات طلا، تمایل زیادی برای سنتز آنها بوجود آمده است. اگرچه روش های شیمیایی، نانوذرات خالص و همگنی را تولید می کنند، با این حال روشی گران بوده و برای محیط زیست خطر آفرین است. استفاده از ارگانیسم های زنده و اجزای آنان به عنوان جایگزینی مناسب و سازگار با محیط زیست برای سنتز نانو ذرات (سنتز سبز) مطرح است. در این میان استفاده از عصاره گیاهی به دلیل اقتصادی بودن و عدم نیاز به نگهداری کشت های سلولی برتر از سایر فرآیندهای بیولوژیک است که می تواند در مقیاس وسیع استفاده گردد. در این مطالعه از عصاره برگی گیاه آب تره برای سنتز برون سلولی نانو ذرات طلا، به عنوان روشی پربازده، کم هزینه و غیرسمی استفاده گردید. نانو ذرات بعد از تیمار محلول HAuCl4 با غلظت های مختلف عصاره گیاهی به عنوان عامل احیاء کننده در دماهای مختلف تشکیل شدند. به منظور سنجش پیشرفت واکنش از طیف سنجی UV-Vis و نیز جهت تعیین مشخصات نانوذرات سنتز شده از روش های تفرق نور پویا (DLS)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) استفاده شد. تشکیل نانو ذرات تنها چند دقیقه بعد از واکنش در دمای 60 و 80 سانتی گراد با مقدار 1000 میکرولیتر عصاره نشان از سرعت مناسب واکنش است. نتایج TEM نشان داد که در دمای بالا و مقدار بالای شیرابه، نانو ذرات کروی کوچک با اندازه 10 تا 50 نانومتر تشکیل می شوند. بررسی نتایج حاصل از FTIR نشان از دخیل بودن پروتئین ها و پلی ساکاریدها در سنتز نانوذرات را دارد.
    کلیدواژگان: نانو ذرات طلا، سنتز سبز، آب تره و عصاره گیاهی
  • کامل پژوهشی
  • پیش بینی مهارکننده برای گیرنده سم سیاه زخم بر روی سلول های انسانی با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی
    زینب ساعدی، شاهین گوانجی، حسن محبت کار صفحات 70-80
    اهداف
    باکتری باسیلوس آنتراسیس، عامل ایجاد کننده سیاه زخم می باشد که به دلیل تولید اسپور بسیار مقاوم، مستعد تهیه سلاح بیولوژیک بوده، از اینرو یک عامل بیوتروریستی خطرناک به شمار می آید. هدف از انجام این پژوهش، پیش بینی یک مهار کننده موثر برای گیرنده سم سیاه زخم بر روی سلول های انسانی، با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی است.
    روش ها
    برهمکنش گیرنده سم سیاه زخم با 57 ترکیب گیاهی مختلف، با استفاده از وب سرور Swissdock مورد بررسی قرار گرفت. سپس اسید آمینه های دخیل در برهم کنش های قوی و موثر، با استفاده از نرم افزار UCSF Chimera به دست آمد.
    یافته ها
    با توجه به نتایج به دست آمده از این مطالعه، از بین ترکیبات بررسی شده، ده ترکیب آسارون، بیسابولول، کلروژنیک اسید، ژرانیول، هارمین، هارمالین، سولفورافان، فلوفنازین، L و D- کاتچین، قابلیت مهار گیرنده سم سیاه زخم را دارا می باشند، که از بین آنها احتمالا سولفورافان بهترین و موثرترین مهارکننده می باشد.
    نتیجه گیری
    نتایج حاصل از آنالیزهای صورت گرفته، پیشنهاد پژوهش های آزمایشگاهی جهت تولید داروئی موثر برای مقابله با سم سیاه زخم، از ترکیبات به دست آمده را ارائه می نماید.
    کلیدواژگان: باسیلوس آنتراسیس، سیاه زخم، سلاح بیولوژیک، مهارکننده، ضد رگزایی
  • امید عزیزیان شرمه، محرم ولیزاده، جعفر ولیزاده، مژگان طاهری زاده، مریم بیگمی صفحات 80-90
    میکروارگانیسم ها و گیاهان دارای ظرفیت بالایی برای احیاء فلزات از طریق مسیرهای متابولیکی خود و به اصطلاح بیوسنتز نانوذرات هستند. صرف نظر از مزایای زیست محیطی سنتز بیولوژیکی نانوذرات، امکان تولید نانوموادی با خصوصیات جدید در این روش وجود دارد. در این مطالعه عصاره آبی میوه گیاه کور (Capparis spinosa L.) جهت سنتز نانوذرات نقره مورد استفاده قرار گرفت. برای سنجش پتانسل احیاءکنندگی گیاه، محتوی فنل کل و فعالیت آنتی اکسیدانی دو عصاره اتانولی و آبی با روش های DPPH و FRAP اندازه گیری شد. عصاره آبی فعالیت آنتی اکسیدانی کمتری نسبت به عصاره اتانولی نشان داد با این وجود، دارای پتانسیل بالایی برای کاهش رادیکال های آزاد و یون های فلزی بوده است. پس از تهیه عصاره، به منظور فیتوسنتز نانوذرات نقره، 2 میلی لیتر عصاره به 4 میلی لیتر از محلول نقره نیترات با غلظت 1 میلی مولار افزوده شد. از عصاره بعنوان عوامل کاهنده و پایدار کننده نانوذرات استفاده شد. تاثیر پارامترهای موثر جهت بهینه نمودن نانوذرات نقره نظیر: pH واکنش، میزان عصاره، غلظت یون فلزی و زمان واکنش بوسیله تکنیک اسپکتروسکوپی فرابنفش-مرئی (UV-Vis) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. طیف اسپکتروفتومتری فرابنفش-مرئی مربوط به رزونانس پلاسمون سطحی (SPR) برای نانوذرات نقره، بیشترین جذب را در 415 نانومتر نشان داد. از طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) برای شناسایی گروه های عاملی احتمالی دخیل در سنتز نانوذرات نقره استفاده شد. نتایج نشان دادند که، نانوذرات حاصل دارای شکل کروی یکنواخت با اندازه 12-8 نانومتر هستند.
    کلیدواژگان: گیاه کور، فعالیت آنتی اکسیدانی، نانوذرات نقره، فیتوسنتز، میکروسکوپ الکترونی عبوری
  • حمیدرضا گودرزی، علی نظری شیروان، مجتبی نوفلی، علی رضایی مکرم، مجتبی سعادتی صفحات 90-100
    پرتوسیس توکسین مهمترین عامل ویرولانس باکتری Bordetella pertussis است که از نوع اگزوتوکسین های پروتئینی AB5 می باشد و آنتی ژن محوری درساخت واکسن های غیر سلولی سیاه سرفه است. به دلیل ملاحظات اقتصادی روش های تخلیص پرتوسیس توکسین بطور کامل منتشر نشده است. هدف از این تحقیق، راه اندازی و اصلاح روش تخلیص پرتوسیس توکسین از مایع رویی کشت باکتری و زیست سنجی آن توسط آزمون CHO-cell بود. سویه واکسینال 509 B. pertussis و سلول CHO از موسسه رازی تهیه گردید. کشت باکتری در فرمانتور 300 لیتری در دمای 35 درجه سانتیگراد و در محیط B2 به مدت 44 ساعت صورت پذیرفت. سپس مایع رویی جدا سازی گردیده و به ترتیب با فیلتر 45/0 میکرومتر تصفیه گردید و سپس با دستگاه اولترافیلتراسیون (cut off 10 kDa) تغلیظ شد. تخلیص توکسین توسط کروماتوگرافی میل ترکیبی با فتوئین سفاروز انجام گردید. پس از اعمال توکسین تخلیص شده بر منولایر سلولی CHO، فرایند خوشه ایشدن سلول ها از ساعت نخست پدیدار گردید و در مشاهدات ساعت دوازدهم به بعد متوقف شد. میزان توکسین تخلیص شده IU/ml 43/0 ±53/2 محاسبه گردید. طی تولید واکسن های سلولی، پس از جدا سازی جرم سلولی، فاز مایع دور ریخته می شود، حال آنکه نتایج بررسی حاضر نشان داد این فاز محتوی مقادیر قابل توجه توکسین می باشد. با توجه به آنکه استحصال پرتوسیس توکسین، رکن اصلی در توسعه و ساخت واکسن های نوین غیر سلولی است لذا تحقیقات تکمیلی در خصوص استفاده از سایر سویه ها و بررسی شرایط مختلف کشت باکتری پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: سیاه سرفه، بوردتلا پرتوسیس، پرتوسیس توکسین، کروماتوگرافی میل ترکیبی، CHO، cell test
  • حمید حاتمی ملکی، سمیه داداشی صفحات 100-110
    جنس یونجه (Medicago) از خانواده بقولات (Fabaceae) و یکی از مهمترین لگومهای علوفه ای میباشد. گونه های یکساله موجود در این جنس بومی مناطق مدیترانه ای بوده که برای جلوگیری از فرسایش خاک و تولید کود سبز و علوفه استفاده می گردند. در این تحقیق، ارزیابی تنوع ژنتیکی و گروهبندی 14 ژنوتیپ یونجه یکساله M. truncatula با استفاده از نشانگرهای مولکولی ISSR انجام شد. تعداد 9 آغازگر ISSR از میان 15 آغازگر با چندشکلی و تکثیر مناسب در واکنش زنجیره ای پلی مراز، برای انگشت نگاری ژنوتیپ های مورد مطالعه استفاده شدند. در مجموع تعداد 71 نوار بوسیله آغازگرهای ISSR تکثیر شد که تعداد 11 نوار در بین تمام ژنوتیپ ها یک شکل و 60 نوار چندشکل بودند. با استفاده از ضریب تشابه جاکارد، کمترین شباهت (25/0) بین ژنوتیپ TN8.3 (تونس) با TN6.18 (تونس) و بیشترین شباهت (82/0) بین دو ژنوتیپ TN8.3 (تونس) و SA28064 (مصر) مشاهده شد. تجزیه ساختار جمعیتی با استفاده از نرم افزار STRUCTURE، ژنوتیپ ها را در 9 زیرجمعیت قرار داد. در این مطالعه، بیشترین اختلاط در ژنوتیپ های TN1.21 (تونس)، A10 (استرالیا)، F83005-5 (فرانسه)، SA22322 (سوریه)، A20 (استرالیا) و DZA315-16 (الجزایر) مشاهده گردید. نتایج نشان داد که یونجه یکساله M. truncatula علیرغم خودگشن بودن دارای تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه ای بوده و این تنوع بطور دقیق با استفاده از نشانگرهای مولکولی ISSR قابل تشخیص است.
    کلیدواژگان: یونجه یکساله، نشانگر ISSR، ساختار جمعیت، تنوع ژنتیکی
  • مقاله استخراج شده از پایان نامه
  • فریده قاضی، پریسا غفوری، نوشین سهرابی، مرتضی تقی زاده، زهره عطایی کچویی صفحات 110-120
    زمینه
    ویروس آنفولانزا تیپ Aدارای ژنومRNA با قطبیت منفی می باشد که از 8 رشته تشکیل شده است که برحسب نوع ویروس کد گذاری میکند برای 12-14 پروتئین. تغییرات ژنتیکی این ویروس باعث بروز اپیدمی های جدید در سرتاسر دنیا در بین انسان ها می شود. از این رو وجود یک روش دقیق و سریع به منظور تشخیص سویه های جدیدضروری می باشد.این مطالعه با هدف تشخیص سریع زیر تیپ های جدید ویروس آنفولانزای A با به کارگیری روش RT-PCRاختصاصی بر اساس ژن هماگلوتینین انجام شد.
    روش کار
    در این مطالعه 30 نمونه ترشحات دستگاه تنفسی بیماران مبتلا به آنفولانزا در تخم مرغ جنین دار کشت داده شد سپس RNA استخراج، cDNA تهیه و واکنش PCRبا استفاده از جفت پرایمرهای اختصاصی طراحی شده از ژن هماگلوتینین انجام شد. محصول PCR، پس ازتخلیص تعیین توالی گردید.
    یافته ها
    مقایسه توالی نوکلئوتیدهای محصول PCR باتوالی موجود در بانک ژنی نشان داد که توالی نمونه های مثبت جدا شده از بیماران با توالی سویه های جدید جدا شده در سالهای اخیر شباهت بالایی دارند، در نتیجه RT-PCR استفاده شده در این مطالعه کاملا اختصاصی بوده و قادر به تکثیر و تشخیص آنفولانزا A و زیر گروه های آن از نمونه های کلینیکی می باشد.
    نتیجه گیری
    نتایج این مطالعه تایید می کند که PCR بر اساس ژن هماگلوتینین به همراه تعیین توالی یک روش حساس و اختصاصی برای تشخیص سریع ویروس آنفولانزای تیپ A و زیرتیپ های جدید آن مستقیما از نمونه های کلینیکی می باشد که برای تهیه وتولید واکسن سودمنداست.
    کلیدواژگان: هماگلوتینین، آنفولانزای A، و RT، PCR
|
  • Hesam Tavoli, Khosro Khajeh, Mehdi Zeinoddini Pages 1-10
    Water pollution is one of the most important problems for human beings. BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes) have vast application in industry and their carcinogenic effect on human body has approved. Hence these part of water pollutants (water-soluble aromatic components) have more importance. Monitoring systems that can detect presence of BTEX in water supplies are much expensive such as gas chromatography so we need simple systems to reduce the number of samples that we are suspected to them for more analysis by much more expensive systems. Bioreporters are a subgroup of biosensors which are using for sensing and monitoring some signals or reagents. A bioreporter is an organism like a bacteria or a plant that is genetically manipulated to have a promoter which is sensitive to a chemical or physical signal. Activation of the promoter In presense of the signal leads to product of the reporter gene which can be sensed or calculated by our laboratory supplies. A green fluorescent protein gene has been used as a reporter gene downstream of PtbuA1 as a BTEX sensitive promoter in Escherichia coli and its response to BTEX has been investigated in this study. Our results show our bioreporter can sense Toluene.The optimum time and temperature for the bioreporter is also defined.
    Keywords: Bioreporter, Biosensor, Toluene
  • Elham Jalilzadeh, Rashid Jamei, Siavash Hosseini Sarghein Pages 10-20
    In recent years a lot of researches have been carried out about sensitivity of the living organisms to magnetic fields and nanoparticles. Therefore, to evaluate the effect of the magnetic field and silver nanoparticles on photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids), proline, glycine betaine, soluble sugars and proteins, nitrate and nitrate reductase activity and protein electrophoresis pattern on Calendula officinalis L., in 2015 experiments were performed in the Department of Biology, University of Urmia. Seedlings were grown for 30 days in four treatments including: control, magnetic field with B = 3 mT for an hour per day, silver nanoparticles (50 ppm), and magnetic field (B = 3mT) plus silver nanoparticles (50 ppm). The results showed that plants treated with magnetic field, silver nanoparticles and magnetic field silver nanoparticles photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids) content, compatible solutions content such as proteins and soluble sugar, proline andglycine betaine and nitrate content and nitrate reductase activity were significantly (P
    Keywords: biochemical factors, Calendula officinalis, magnetic field, silver nanoparticle
  • Pages 20-30
    Butanol is a fuel blended more readily with gasoline and hydrocarbon products and contains higher heat value in comparison with ethanol. Clostridium acetobutylicum is able to produce considerable amount of butanol. Acetone and ethanol are other products of this strain. Simple models describing the production of these metabolites like Monod model are restricted to prognosticate intracellular processes. The mathematical expression of intracellular metabolites production is applied to optimize the production of the desired compound, especially, in metabolic engineering. In this study, the structured model of the metabolic pathway of Clostridium acetobutylicum was utilized to describe and to predict the dynamical variations of intracellular and extracellular metabolites. Mathematical equations were solved by SimBiology and results were compared with experimental data published in literature, which revealed an appropriate conformity. The effect of butyrate and acetate on the butanol production was investigated and results demonstrated the butanol production enhancement in the presence of these substances in the culture media. The butyrate presence in the media led to both increase of butanol concentration and decrease of time required to attain the maximum butanol production. The butanol concentration were 120.48 and 138.35 mM when the initial concentrations of acetate and butyrate were 100 and 0 mM, and 0 and 100 mM respectively .Due to the irreversible production reaction of acetone in the metabolic pathway, butanol production was not influenced by the acetone concentration, but its elimination from the cell pathway increased the butanol production.
    Keywords: Biobutanol, Modeling, Simbiology, Clostridium acetobutylicum, Metablic pathway
  • Bahram Mohammad Soltani, Hossein Samavatian Pages 30-40
    MiRNAs are known as regulatory genes in eukaryotic genomes, regulating their target genes expression. Here, we have investigated five pathogen responsive miRNAs; tae-miR156, tae-miR159, tae-miR167, tae-miR171 and tae-miR393 expression pattern in wheat Taichung 29 cultivar between day 10 to 20th of the seedling life. Since plant seedlings are mostly used for plant-pathogene interaction analysis, this research was committed to analyze the expression pattern of these miRNAs independent of pathogenesis and in 10 to 20 days old seedlings. Plants were grown in soil in greenhouse condition, and 10, 11, 13, 17 and 20 days old seedlings were harvested for RNA extraction and cDNA synthesis. QRT-PCR analysis of candidate miRNAs expression indicated that, tae-miR156 and tae-miR159 expression level has been sharply increased between day 13th to 17th and then after, decreased to the minimum level before day 20th. On the other hand, tae-miR167, tae-miR171 and tae-miR393 expression level has been gradually increased since day 13th of the growth. These data suggest that day 13th to 17th of the wheat seedling life, is crucial period of life in terms of drastic physiological changes which are affected by miRNAs expression. Since majority of the target genes of these candidate miRNAs are not known yet, their expression alterations is only suggested to be consistent with the expression of some known target genes, belong to the signaling pathway like auxin signaling. Considering sequence conservation pattern of miRNA precursors, here we suggested functional miR*s for tae-miR156, tae-miR159, and tae-miR393.
    Keywords: miRNA, Auxin, Wheat, Taichung29
  • Kolsoom Shahdadnejad, Behzad Shareghi Pages 40-50
    Aspartic proteases (APs) (EC 3.4.23.X) catalyze the hydrolysis of peptide bonds, a reaction that is fundamental to many biological processes. All of the vertebrate and most of the fungal APs are synthesized as zymogens. Porcine pepsin (EC 3.4.23.1) belongs to the aspartic protease family. Pepsin is a gastric aspartic protease and one of the three principal protein degrading enzymes in the digestive system. Pepsin is an industrial enzyme in the food industry. In this study, thermal stability of pepsin investigated in the different concentrations of aluminium in presence and absence of organic solvents ) butanol, ethanol, 1,4-Butanediol and glycerol). Thermal stability of pepsin increased in the presence of aluminium and decreased in presence of organic solvents ) butanol, ethanol, 1,4-butanediol ) and unchanged in presence of glycerol .Thermal stability of pepsin increased in presence organic solvents with adding of aluminium to its absence. possibly aluminum ions through electrostatic and dative interactions with carboxylate groups of Aspartic acid and Glutamic acid residues are bonded to pepsin structure, and causing to condense enzyme structure which leading to increasing thermal stability of pepsin. Mechanism of increasing thermal stability of pepsin is unknown in presence of aluminium. Therefore, we can reduce the instability of pepsin in presence of organic solvents by Aluminium.
    Keywords: Pepsin, Thermal stability, aluminium, Organic solvents
  • Mohammad Pazhang Pages 50-60
    Uricase or urate oxidase is an enzyme that converts uric acid (with low solubility) to 5-hydroxyisourate and finally to allantoin. The possibility of developing some diseases like gout and kidney stones will be increased in high levels of uric acid. Thus, uricase can be used as drug enzyme to reduce uric acid levels in the blood. The low stability of proteins (such as drug enzymes) is a challenge in the use of them. There are several approaches such as use of additives for protein stabilization. In this study, E. Coli BL21 (DE3) was transformed by pET28a () vector carrying Aspergillus flavus uricase gene. The recombinant protein was expressed and then purified by a Ni-NTA agarose chromatography column. After purification, the thermal stability of the purified enzyme was evaluated and then it stabilized by additives. The results showed that enzyme is active and purified very well. Thermal stability results indicated that uricase maintains its stability up to 20°C and then loses its stability. The half-life of enzyme was 30minutes at 40 °. The results of enzyme stabilization by 20% (v/w) concentration of glucose and sorbitol as well as by 20 % (v/v) of glycerol showed that glucose had the most stabilization effect on the uricase among the additives. The stability (half life) of enzyme was increased more than two times in the presence of glucose. Finally, we conclude that additives like glucose which increase surface tension have the most stabilization effect on the uricase enzyme stability.
    Keywords: Uric acid, Uricase, Stabilization, Additives, glucose
  • Arash Razmi, Maryam Nikkhah, Abdolreza Bagheri, Saeid Malekzadeh Shafaroudi, Masoud Shams Bakhsh Pages 60-70
    Due to the wide applications of gold nanoparticles, there have been great demands for their synthesis recently. Chemical methods produce pure and Non-dispersive nanoparticles, but these are quite expensive and potentially toxic to the environment. It has been suggested that the use of biological organisms and their components could be a suitable alternative for the production of nanoparticle in an eco-friendly manner (green synthesis). Using plant extracts for nanoparticle synthesis can be advantageous over other biological processes because it eliminates the elaborate process of maintaining cell cultures and can also be suitably scaled up for large-scale synthesis. In this study leaf extracts of Water cress, were used for green synthesis of gold nanoparticles. Gold nanoparticles were formed by treating an aqueous HAuCl4 solution by different amount of plant leaf extract as reducing agent at different temperatures. UV–visible spectroscopy was used for monitoring of the reaction progress. The synthesized gold nanoparticles were characterized with Dynamic light scattering (DLS) size analyzer, Transmission electron microscopy (TEM) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). The results show that only a few minutes were required for the synthesis of gold nanoparticles at 60 °C and 80 °C by 1000 μl of plant extract, suggesting appropriate reaction rates in comparable to those of nanoparticle synthesis by chemical methods. TEM images showed that spherical nanoparticles (size, 10–50 nm) were obtained at higher temperatures and leaf broth concentrations. The analysis of FTIR bands show that the Polysaccharides and proteins are probably involved in the bio reduction and synthesis of nanoparticles.
    Keywords: Gold nanoparticles, Green synthesis, Water cress, plant extract
  • Predicting inhibitor of anthrax toxin receptor on human cells using bioinformatics tools
    Zienab Saedi, Shahin Gavanji, Hasan Mohabatkar Pages 70-80
    Aims: Basillus anthrasis is the causative agent of anthrax that can form the highly resilient spore. Because of this attribute, it is suitable to use as biological weapon and considered as a dangerous biological bioterrorism agent. The aim of this study is to predict an inhibitor of anthrax toxin receptor on human cells by using bioinformatics tools.
    Methods
    The interaction between anthrax toxin receptor and 57 herbal compounds were studied by using Swissdock webserver. Then the amino acids involved in the strong interactions, were obtained by UCSF Chimera software.
    Results
    According to the results of this study, among the investigated compounds, 10 compounds include: Asarone, Bisabolol, Chlorogenic acid, Geraniol, Harmine, Harmaline, Sulforaphane, Fluphenazine, L-catechin and D-catechin are capable of inhibiting anthrax toxin receptor. That sulforaphane is probably the most effective inhibitor.
    Conclusion
    Results derived from processed analyses offer laboratory researches based on these compounds to produce an effective drug against anthrax toxin.
    Keywords: Keywords: Basillus anthrasis, Anthrax, Biological weapon, Inhibitor, Anti angiogenes
  • Omid Azizian Shermeh, Moharam Valizadeh, Jafar Valizadeh, Mozhgan Taherizadeh, Maryam Beigomi Pages 80-90
    Microorganisms and plants have high potential for reducing the metal (biosynthesis of nanoparticles) through their metabolic pathways. Apart from the environmental benefits of biosynthesis of nanoparticles, there is the opportunity for production of nanomaterial with new properties in this method. In this study, the fruit aqueous extract of Capparis spinosa L. was used for synthesis of nanoparticles. To evaluate the reducing potential of plant, total phenolic content and antioxidant activities of both aqueous and ethanolic extracts were measured by DPPH and FRAP methods. The aqueous extract showed a lower antioxidant activity than the ethanolic extract; however, it had high potential to reduce the free radicals and metal ions. After preparing the extract, for phytosynthesis of silver nanoparticles, 2 ml of extract was added to 4 ml of 1 mM silver nitrate. The extract was used as a reducing and stabilizing agents of the nanoparticles. The effect of determining parameters for optimizing synthesis of nanoparticles such as: pH of reaction, the amount of extract, concentration of metal ion and time of reaction were evaluated using Ultraviolent-Visible (UV-Vis) spectroscopy and Transmission Electron Microscopy (TEM) .The spectrum of Surface Plasmon Resonance (SPR) of silver nanoparticles showed the maximum absorbance at 415 nm. Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy was used to identify the possible functional groups involved in the synthesis of silver nanoparticles. The Results showed that the nanoparticles were spherical shape and the size of them were about 8-12 nm.
    Keywords: Capparis spinosa L, Antioxidant activity, Silver nanoparticles, phytosynthesis, transmission electron microscopy (TEM)
  • Hamid Reza Goudarzi, Ali Nazari Shirvan, Mojtaba Noofeli, Ali Rezaei Mokarram, Mojtaba Saadati Pages 90-100
    Pertussis toxin (PT), the main virulence factor of Bordetella pertussis is a protein-based AB5-type exotoxin. Methods of pertussis toxin purification are not available exactly because of economic considerations by vaccine companies. The aim of this study was to setup and modify an in-house method for the PT purification based on affinity chromatography to develop acellular pertussis vaccine in future. B. pertussis and CHO cells were provided from Razi Institute (Karaj, Iran). The bacteria were grown in a 300L fermenter (44 h, 35o c, in B2 medium). The fermentation broth was clarified and concentrated by 0.45 µm membrane filter and 10 KDa molecular weight cut-off membrane respectively. Isolation of pertussis toxin was performed based on affinity chromatography by Fetuin Sepharose column. Immune dot blot test showed significant amounts of pertussis toxin qualitatively. The clustering of CHO- cells mono-layer were observed after first hour of applying the purified pertussis toxin and stopped after the twelfth hour. The average amount of extracted PT was 2.53 IU/ml± 0.43. Among the production procedure of whole cell pertussis vaccine, culture broth is discarded, whereas, results showed it was a suitable source for extraction of pertussis toxin. Finally examine other strains and bacterial culture methods to obtain desired pertussis toxin are recommended.
    Keywords: Whooping cough, Pertussis toxin. Bordetella pertussis, Affinity chromatography, CHO-cell test
  • Pages 100-110
    Genus Medicago belonged to family Fabaceae is one of the most important forage legumes. Annual species of this genus are indigenous to Mediterranean region and used for prevention of soil erosion, green manure and forage. In this research, genetic variability and classification of 14 annual medicago truncatula genotypes using ISSR markers was done. 9 out of 15 ISSR primers which possessed suitable polymorphism and amplification were used for fingerprinting of studied genotypes. Totally, 71 bands were amplified via ISSR primers which 11 bands were monomorphic and 60 bands were polymorphic across genotypes. Based on Jaccard similarity coefficient, minimum similarity (0.25) was seen between TN8.3 (Tunisia) and TN6.18 (Tunisia) and maximum similarity (0.82) was seen between TN8.3 (Tunisia) and SA28064 (Cyprus). Population structure analysis using STRUCTURE software subdivided them into 9 subpopulation. In this study, maximum admixture was occurred in TN1.21 (Tunisia), A10 (Australia), F83005-5 (France), SA22322 (Syria), A20 (Australia), and DZA315-16 (Algeria) genotypes. Results revealed that annual self-pollinated M. truncatula had noticeable genetic variation which Is accurately detectable using ISSR molecular markers.
    Keywords: Annual medicago, ISSR marker, population structure, Genetic variability
  • Pages 110-120
    Background
    Negative sence RNA genome of Influenza A virus contains 8 segments coding for 12-14 proteins depending on strains. Genetically modified virus is caused world wide spread of a new Influenza in the human population. Developing a rapid and accurate diagnostic method to identify new species is necessary. The aim of this study was rapid detection of new species of Influenza A subtypes using specific RT-PCR based on hemagglutinin gene.
    Methods
    In this study 30 Nasopharynx samples of patient cultured in embryonated eggs. Then RNA was extracted, cDNA prepared and PCR was performed using specific primers designed from hemagglutinin gene. PCR products purified and sequenced.
    Findings: PCR products sequences compared with Influenza A sequences obtained from the Gene Bank database. All positive isolates most closely related to the influenza reference strain. This Result showed that the specific RT-PCR used was able to amplified and detect Influenza A subtypes from clinical specimen.
    Conclusion
    The results of this study confirmed that PCR based on hemagglutinin gene with sequencing is a sensitive and accurate method for rapid detection of influenza A new subtypes directly from clinical specimen which is useful in preparation and production of vaccine.
    Keywords: Hemagglutinin, Influenza A(H1N1), RT-PCR