فهرست مطالب

پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران) - سال سی‌ام شماره 4 (زمستان 1396)
  • سال سی‌ام شماره 4 (زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1397/01/30
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقاله پژوهشی
  • مجتبی محسنی *، فاطمه قربانزاده، باقر سیدعلیپور صفحات 476-487
    فیتیک اسید فرم اصلی ذخیره ای فسفر است که برای حیوانات تک معده نظیر ماکیان و ماهی و حتی انسان قابل هضم نیست. هدف از این تحقیق بررسی تولید فیتاز از عصاره سبوس برنج به عنوان منبع غنی و ارزان قیمت فیتات توسط سویه های باسیلوس جداشده از رسوبات بستر دریای مازندران بود. با تیمار حرارتی نمونه های رسوب بستر دریا، جدایه های باسیلوس تولید کننده فیتاز توسط محیط کشت PSM آگار غربالگری شدند. همچنین پس از سنجش کمی تولید آنزیم فیتاز به روش آمونیوم مولیبدات، تولید فیتاز جدایه ها در محیط کشت مایع MGE حاوی عصاره سبوس برنج بررسی شد. نتایج غربالگری 40 جدایه نشان داد که چهار جدایه MGH2، MGH3، MGH4 و MGH7 با هاله شفاف در اطراف کلنی، بیشترین توانایی تولید فیتاز را داشتند. بررسی مشخصات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی نشان داد که تمام جدایه های منتخب متعلق به جنس باسیلوس بودند. حفظ هاله شفاف پس از رنگ آمیزی با آمونیوم مولیبدات، نشان داد که تمام جدایه های منتخب توانایی تولید فیتاز را داشتند. همچنین نتایج سنجش کمی تولید فیتاز توسط جدایه ها نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار تولید فیتاز به ترتیب مربوط به جدایه MGH4 با U ml-110.58 و جدایه MGH3 با U ml-19.34 بود. نتایج تولید فیتاز با استفاده از عصاره سبوس برنج در محیط رشد مایع MGE، افزایش 60-55 درصدی نسبت به محیط رشد مایع PSM را نشان داد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که عصاره سبوس برنج می تواند به عنوان سوبسترای مناسب و مقرون به صرفه با سطح تولید فیتاز بالا در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: فیتاز، عصاره سبوس برنج، باسیلوس، دریای مازندران
  • زهرا زینتی *، روح الله شاملو دشت پاگردی صفحات 488-498
    به منظور بررسی نقش عناصر تنظیمی سیس نواحی پروموتری بر الگوی بیان ژنهای Catalase 2 (CAT2) و Thioredoxin H5 (TRX5) در گیاه آرابیدوپسیس در پاسخ به تنشهای مختلف زیستی و غیرزیستی، توالی پروموتری ژن های موردنظر، عناصر تنظیمی سیس موجود در آنها و داده های مربوط به بیان این ژنها در تنشهای مختلف به ترتیب با استفاده از Phytozome، PlantCARE و The Bio-Array Resource for Plant Biology دریافت گردید.به منظور تعیین تفاوتهای معنی دار در تعداد تکرارهای هر کدام از عناصر تنظیمی سیس بین پروموترها از آزمونهای آماری مختلف موجود در ابزار بیوانفورماتیک IDEG6 استفاده شد. نتایج نشان داد که 8 عنصر تنظیمی شاملARE ، CAAT-box، ABRE، Unnamed__4، Box-W1، TGA-element، W box و TATA-box بین دو پروموتر دارای تعداد تکرار متفاوت و معنی داری بودند.به نظر میرسد وجود تعداد بیشتری از عناصراختصاصی تنظیمی پاسخ به پاتوژن( Box-W1 و W box) و پاسخ به اکسین(TGA-element)، ژن TRX5 را برخلاف ژن CAT2 قادر به پاسخ به تنش زیستی میکند. همچنین وجود تعداد تکرارهای متفاوتی از عنصر تنظیمی اختصاصی پاسخ به اکسین (TGA-element) در پروموتر ژن TRX5 و عناصر تنظیمی پاسخ بی هوازی (ARE) و پاسخ به آبسزیک اسید (ABRE) در پروموتر ژن CAT2 بخشی از الگوی بیان این دو ژن را در پاسخ به تنش های غیرزیستی توجیه نمود.بر اساس این نتایج، TRX5 هم در پاسخ به تنشهای زیستی و هم غیرزیستی نقش دارد. شناسایی این گونه ژنها با کارکرد پاسخ به تنشهای زیستی و غیرزیستی می تواند پیشرفت بزرگی در جهت انتخاب ژنهای کاندید مناسب جهت دستورزی ژنتیکی به منظور افزایش تحمل به تنشها درگیاهان به شمار رود.
    کلیدواژگان: CAT2، TRX5، آنالیز پروموتر، بیان ژن
  • سعید میرزایی * صفحات 499-511
    در گیاهان مریستم های انتهای شاخه و ریشه، نواحی دارای سلول های بنیادی هستند. مریستم نوک شاخه سلول های مورد نیاز برای توسعه ساختار های هوایی گیاه مانند برگ ها، گل ها، شاخه ها و فواصل بین Node ها را تامین می کند و مریستم نوک ریشه مسئول ایجاد اندام های زیر زمینی گیاه می باشد. علاوه بر این ریشه از اجزای اصلی تغذیه و استفاده از آب در گیاه می باشد. بنابراین رشد و توسعه گیاه وابسته به عمل نواحی مریستمی در ریشه و شاخه می باشد. در این مطالعه ترانسکریپتوم نوک شاخه و ریشه گیاه سویا مورد بررسی قرار گرفت تا ژن هایی که در هر یک از این نواحی بیان بالاتری را دارند و احتمالا نقش اساسی در این نواحی دارند شناسایی شوند. به این منظور داده های حاصل از RNA-seq به وسیله نرم افزار CLC Genomic workbench مورد آنالیز واقع شدند. نتایج نشان داد 1956 ژن به طور اختصاصی در نوک شاخه و 1725 ژن به طور اختصاصی در نوک ریشه بیان می شوند. علاوه بر این در نوک شاخه در مقایسه با نوک ریشه 3750 ژن دارای یک افزایش دو یا بیش از دو برابر و 3710 ژن از ژن های با کاهش بیان، کاهش بیانی در حد دو و یا بیش از دو را در نوک شاخه داشتند. آنالیز عملکردی ژن متمایز بیان شده نشان داد که این ژن ها در فعالیت های کاتالیتیک، رونویسی، سیگنالینگ و تنظیم کننده آنزیمی نقش دارند.
    کلیدواژگان: ترانسکریپتوم، نوک شاخه، نوک ریشه، سویا، RNA، seq
  • معصومه محمدی، سعید نژاوند *، محمد پاژنگ، علیرضا امانی قدیم صفحات 512-522
    به کارگیری آنزیم ها در حلال های آلی برای مصارف صنعتی و صنایع داروسازی حائز اهمیت می باشد. کاهش فعالیت آنزیم ها در حضور حلال های آلی می تواند به دلیل سخت شدن ساختار پروتئینی آنزیم ها در حلال های آلی ، واسرشتگی و مهار آنزیمی باشد. معمولا پایداری آنزیم ها نیز در حلال های آلی کاهش می یابد. برای رفع این مشکل می توان از روش های پایدارسازی پروتئین ها نظیر افزودنی ها، مهندسی پروتئین و تغییرات شیمیایی استفاده نمود. در این تحقیق ابتدا آنزیم اندوگلوکاناز Aacel9A تولید و سپس فعالیت و پایداری آنزیم در درصدهای مختلفی از حلال-های آلیn –پروپانول، دی متیل فرمامید (DMF) و دی متیل سولفواکسید (DMSO) مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت برای پایدارسازی آنزیم از افزودنی ساکارز استفاده گردید. نتایج نشان داد که حلال DMSO در غلظت های 5 % و 10 % باعث افزایش فعالیت آنزیم و در غلظت های بالاتر باعث کاهش فعالیت آنزیم شد. بقیه حلال ها از همان غلظت های پایین باعث کاهش فعالیت آنزیم شدند که در این میان DMF بیشترین تاثیر را بر روی کاهش فعالیت آنزیم داشت. پایداری آنزیم توسط ساکارز در حضور حلال دی متیل سولفواکسید در مقایسه با سایر حلال ها بیشتر بود. افزودن ساکارز تاثیر قابل ملاحظه ای بر پایداری آنزیم در حضور حلال های -nپروپانول و DMF نداشت.
    کلیدواژگان: آنزیم Aacel9A، حلال آلی، پایدارسازی، افزودنی، ساکارز
  • هوشمند صفری *، هومن شیروانی، لیدا فریدونی صفحات 523-533
    تنوع ژنتیکی 12 ژنوتیپ از گونه مرتعی Lolium perenne با استفاده از نشانگر های مولکولی و بیوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. برای هر ژنوتیپ پروتئین های محلول برگ به روش Laemmli استخراج، و با ژل پلی آکریل آمید 12% مورد بررسی قرار گرفتند. تعداد 12 باند برای 12 ژنوتیپ مورد بررسی مشاهده شد، که از 12 باند حاصل تعداد 6 باند چند شکل بود و در 6 باند نیز چند شکلی مشاهده نشد. بیشترین تعداد باند مربوط به ژنوتیپ Tyrone با 12 باند و کمترین تعداد باند مربوط به ژنوتیپ Green Gold با 6 باند بود. نتایج تجزیه کلاستر و تجزیه به مختصات اصلی ژنوتیپ های مورد مطالعه را در سه دسته قرار داد. با استفاده از 12 آغازگر ISSR تنوع ژنتیکی ژنوتیپ ها مورد بررسی قرار گرفت که از این 12 آغازگر 10 عدد دارای باندهای قابل امتیاز دهی بودند. آغازگرهای ISSR در مجموع توانستند 62 باند تولید کنند که از این تعداد، 15 باند یک شکل، سایر باندها چند شکل بودند. میانگین تعداد باند تولید شده توسط هر آغازگر برای 12 ژنوتیپ برابر 2/6 بود. آغازگر IS9 بیشترین تعداد باند (تعداد 11 باند) و آغازگر IS15 کمترین تعداد باند (تعداد 3 باند) را نشان دادند. بر اساس مارکر ISSR چندشکلی مطلوبی در بین ژنوتیپ ها مشاهده شد و آغازگرهای IS9، IS10، IS13 و IS16 به عنوان آغازگرهای مناسب برای بررسی های گونه چچم دائمی، تعیین شد. بررسی تنوع ژنتیکی بر اساس مارکر ISSR برای ژنوتیپ های مورد مطالعه تطابق متوسطی با نتایج مطالعات بیوشیمیایی داشت.
    کلیدواژگان: چچم دائمی، تنوع ژنتیکی، پروتئین های محلول، مارکر ISSR
  • روح الله نخعی سیستانی *، سید مهدی سادات الحسینی صفحات 534-544
    هپاتیت B از جمله ویروس های شایعی است که یکی از راه های انتقال آن خون و فرآورده های خونی می باشد. هدف از این پژوهش طراحی آزمونی است بر اساس واکنش زنجیره ای پلی مرازی (PCR) که بتوان از آن به منظور تشخیص ویروس هپاتیت B در نمونه های بالینی استفاده نمود.
    در این مطالعه یک نمونه ی خون با بار مشخص ویروس تهیه شد تا قابلیت جفت پرایمر طراحی شده در تشخیص ویروس مورد ارزیابی قرار گیرد. همچنین اختصاصیت آن نیز علاوه بر بررسی بیوانفورماتیکی، با آزمون علیه سه ویروس شایع دیگر تا حدی تایید گردید. همچنین از این روش در غربالگری مراجعین سازمان انتقال خون کاشان نیز استفاده گردید و نتایج آن با نتایج حاصل از روش متداول در این سازمان مقایسه شد.
    نتایج این مطالعه نشان داد که جفت پرایمر طراحی شده بطور اختصاصی ژنوم ویروس هپاتیت B را تکثیر می نماید و حساسیت آن در حدود 100 ذره ی ویروس در هر میلی لیتر خون است که نزدیک به سه برابر حساس تر از روش الایزای متداول در سازمان انتقال خون است. همچنین در نمونه های بالینی، نتایج آزمون PCR کاملا مطابقت داشت با نتایج سازمان انتقال خون کاشان پس از انجام آزمون های تاییدی. آزمون طراحی شده، فاقد نتایج مثبت کاذب بود که علاوه بر جلوگیری از حذف داوطلبین سالم اهداء خون، در کاهش هزینه های سازمان هم می تواند نقش بسزایی داشته باشد. بنابراین به نظر می رسد بتوان آن را جایگزین روش جاری غربالگری این ویروس نمود که اولا هزینه ی انجام آن بسیار پایین تر می باشد و ثانیا بخشی از واجدین شرایط، از اهداء خون منع نمی گردند.
    کلیدواژگان: واکنش زنجیره ای پلی مرازی، الایزا، هپاتیت B
  • علی ریاحی مدوار *، علیرضا قاسمی نسب صفحات 545-557
    در این مطالعه، برهمکنش بین آلبومین سرم انسانی (HSA) با غلظت های مختلف نانوذره اکسید مس (CuO) با استفاده از روش طیف سنجی فلورسانس در شرایط شبه فیزیولوژیک بررسی گردید. نتایج نشان داد که در حضور این نانو ذره، نشر فلورسانس ذاتی پروتئین کاهش می یابد که با غلظت نانوذره در محیط هماهنگ است. بر اساس نتایج مربوط به ثابت سرعت خاموشی (Kq) چنین استنباط می شود که مکانیسم برهمکنش از نوع پایا (Static) است. پارامترهای ترمودینامیکی شامل آنتالپی (H°∆) و آنتروپی (S°∆) میانکنش بین نانوذره با HSA بترتیب 06/18- (KJ mol-1) و 0195/0 (KJ mol-1 K) محاسبه گردید که نشان دهنده نقش مهم میانکنش های الکتروستاتیک در این اتصال می باشد. در این میانکنش، علامت منفی مربوط به تغییرات انرژی آزاد (G°∆) بیانگر انرژی زا بودن واکنش و تمایل این ذره به اتصال با HSA می باشد. همچنین افزایش نشر فلورسانس ANS در حضور نانوذره بیانگر افزایش هیدروفوبیسیته سطحی پروتئین می باشد. بر اساس نتایج بدست آمده چنین استنباط می شود که ساختار HSA در حضور این نانوذره دچار تغییر شده که می-تواند بر عملکرد آن نیز تاثیر گذارد.
    کلیدواژگان: آلبومن سرم انسانی، خاموشی، فلورسانس، نانو ذره اکسید مس
  • پریسا فتحی رضایی *، المیرا راکعی صفحات 558-571
    گیاه تاتوره بعنوان یک گیاه دارویی مهم، غنی از تروپان آلکالوئیدهای هیوسیامین و اسکوپولامین بوده و پژوهش های گسترده ای در زمینه بهینه سازی شرایط تولید این ترکیبات با ارزش در دنیا در حال انجام می باشد. در این پژوهش اثر الیسیتور غیرزیستی ساکارز (15، 30 و 45 گرم در لیتر) بر میزان وزن تر، تولید تروپان آلکالوئیدهای اسکوپولامین و هیوسیامین، پروتئین کل و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیداتیو کاتالاز و گایاکول پراکسیداز تاتوره بررسی شد. میزان هیوسیامین و اسکوپولامین بوسیله روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و غلظت پروتئین کل و فعالیت آنزیم های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز با روش اسپکتروفتومتری اندازه گیری شد. براساس نتایج، بیشترین میزان وزن تر (82/0 گرم)، تولید هیوسیامین (5 میلی گرم در گرم وزن تر)، اسکوپولامین (20 میلی گرم در گرم وزن تر) و فعالیت کاتالاز (5/0 واحد در میلی گرم پروتئین) در بخش ریشه گیاهچه های تیمار شده با ساکارز 45 گرم در لیتر اندازه-گیری شد اما بیشترین میزان پروتئین (24/0میلی گرم در گرم وزن تر) در بخش هوایی گیاهچه های تیمار شده با ساکارز 30 گرم در لیتر مشاهده شد. بعلاوه، بیشینه فعالیت گایاکول پراکسیداز (52/1 واحد در میلی گرم پروتئین) تعیین شد. در مجموع، ساکارز با غلظت 45 گرم در لیتر می تواند محرک خوبی برای افزایش تولید هیوسیامین و اسکوپولامین با ارزش دارویی بالا در گیاه تاتوره باشد و به احتمال ساکارز علاوه بر تامین نیاز انرژی و منبع کربنی موجب تحریک مسیر سیگنالی سنتز تروپان آلکالوئیدها شده است.
    کلیدواژگان: اسکوپولامین، تاتوره، کاتالاز، گایاکول پراکسیداز، هیوسیامین
  • فاطمه ناطق، هاشم یعقوبی *، کیوان رجبعلیزاده صفحات 571-588
    امروزه چاقی یکی از معضلات بهداشتی و عامل خطر بروز بسیاری از بیماری هاست که از علل عمده‏ی بروز آن، عوامل ژنتیکی هستند. یکی از عوامل ژنتیک که اخیرا برای چاقی مورد توجه قرار گرفته، پلی‏مورفیسم‏های ژن GNB3 می‏باشد. این مطالعه با هدف بررسی ارتباط بین پلی‏مورفیسم C825T در ژن GNB3 با چاقی در جمعیت استان اردبیل انجام گرفت.این مطالعه از نوع موردی شاهدی بود که 100 نفر فرد چاق (گروه مورد) و 100 نفر سالم (گروه شاهد) براساس شاخص توده‏ی بدنی وارد طرح شدند. ژنوتیپ های پلی‏مورفیسم C825T در ژن GNB3 با استفاده از تکنیک PCR-RFLP تعیین گردید. در گروه سالم، 42% مرد و 58% زن، و در گروه چاق، 44% مرد و 56% زن بودند (P=0.775). میانگین سنی افراد سالم 7/16±5/41 و میانگین سنی افراد چاق 8/13±6/41 بود (P=0.963). میانگین BMI افراد سالم 2/3±5/23 و افراد چاق 7/2±3/34 بود (P<0.001). فراوانی ژنوتیپ TT در افراد چاق به‏طور قابل‏توجهی بیشتر از فراوانی آن در افراد سالم بود (38% در مقابل 13% و P=0.0001). همچنین، فراوانی آلل T در گروه چاق به‏طور قابل‏توجهی بیشتر از گروه سالم بود (60% در مقابل 39% و P=0.0029).نتایج نشان داد که ژنوتیپ TT با نسبت شانس 92/2، خطر ابتلا به چاقی را افزایش می‏دهد به عبارت دیگر، احتمال چاقی ژنوتیپ TT پلی‏مورفیسم C825T، 75% می‏باشد. یافته های حاصل از این تحقیق نشان داد که پلی‏مورفیسم C825T ژن GNB3 با چاقی در جمعیت استان اردبیل ارتباط داشته و می‏تواند نشان دهنده یکی از دلایل احتمالی ژنتیک در بروز عارضه چاقی در افراد این منطقه باشد.
    کلیدواژگان: چاقی، پلی مورفیسم C825T، ژن GNB3، PCR، RFLP
  • حنانه تشکری میانرودی، محسن شریفی *، نجمه احمدیان چاشمی، ناصر صفایی، مهرداد بهمنش صفحات 572-588
    لیگنان ها گروه بزرگی از ترکیبات فنلی باارزش می باشند که در بسیاری از گیاهان از جمله خانواده کتان (Linaceae) وجود دارند. در تحقیق حاضر، اثر نسبت های مختلف عصاره سلولی و محیط کشت قارچ Piriformospora indica بر تولید ترکیبات فنلی در ریشه های موئین کتان سفید (Linum album) مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار لیگنان های لاریسی رسینول، پینورسینول، پودوفیلوتوکسین و 6-متوکسی پودوفیلوتوکسین در ریشه های موئین به وسیله HPLC اندازه گیری شد. همچنین، در راستای درک سازوکار تازن های قارچی، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیا لیاز (PAL) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان پودوفیلوتوکسین و 6-متوکسی پودوفیلوتوکسین تحت تاثیر نسبت 1 درصد محیط کشت قارچی به ترتیب 9/248 میکروگرم و 69/59 میلی گرم بر گرم وزن خشک و لاریسی رسینول و پینورسینول در نسبت های 1 و 5/0 درصد عصاره سلولی به ترتیب به میزان 68/144 و 68/72 میکروگرم بر گرم وزن خشک مشاهده شد. همچنین بیشترین میزان فنل کل، فلاوونوئید ها و لیگنین تحت تاثیر نسبت 5 درصد و فلاونول در نسبت 1 درصد محیط کشت فارچی اندازه گیری شد که به ترتیب 3/3،6/4، 6/1 و 1/2 برابر نسبت به ریشه های شاهد افزایش یافتند. علاوه بر آن، فعالیت آنزیم PAL با افزایش عصاره سلولی و محیط کشت قارچی در ریشه های مویین افزایش یافت و بالاترین فعالیت آن در ریشه های موئین تیمار شده با عصاره سلولی و محیط کشت قارچی به ترتیب در نسبت های 1 و 5 درصد (v/v) مشاهده گردید. با توجه به نتایج بدست آمده، محیط کشت قارچی تاثیر بیشتری بر تولید ترکیبات فنلی بخصوص لیگنان ها داشته است.
    کلیدواژگان: ریشه موئین، کتان سفید، لیگنان، محیط کشت قارچ، Piriformospora indica
|
  • Mojtaba Mohseni, Fatemeh Ghorbanzadeh, Bagher Seyedalipour Pages 476-487
    Phytic acid is the main phosphorus storage form that is not digestible for monogastric animals such as poultry, fish and even humans. The aim of this study was to produce phytase from rice bran extract as a rich and inexpensive source of phytic acid using Bacillus isolated from sediments of the Caspian Sea. Using thermal treatment of the sediment samples, phytase producing Bacillus isolates were screened on PSM agar. In addition, after a quantitative assay of phytase production using the ammonium molybdate method, phytase production of the isolates was investigated in the MGE broth containing rice bran extract. Screening results of 40 isolates demonstrated that the four isolates MGH2, MGH3, MGH4 and MGH7 showed high levels of phytase production with a clear halo zone forming around the colony. Morphological and physiological characteristics indicated that all of the selected isolates belong to Bacillus. Maintaining a clear halo zone after staining with ammonium molybdate confirmed the production of phytase in all selected isolates. In addition, the results of the quantitative assay of phytase production in the isolates showed that maximum and minimum phytase production relate to MGH4 with 10.58 U ml-1 and MGH3 with 9.34 U ml-1, respectively. The results showed an increase of 55-60 percent of phytase production in MGE broth compared to PSM broth. The results of present study indicated that rice bran extract can be considered as a suitable and affordable substrate with high levels of phytase production.
    Keywords: Phytase, rice bran extract, Bacillus, Caspian Sea
  • Zahra Zinati *, Roohollah Shamloo-Dashtpagerdi Pages 488-498
    In order to investigate of cis-regulatory elementsrole in the promoter region in the expression pattern of genes Catalase 2(CAT2) and Thioredoxin H5(TRX5) in Arabidopsis in response to different biotic and abiotic stresses,the promoter sequences of the genes, cis-regulatory elements in them, data relating to the expression of these genes in the different stresses were received using Phytozome, PlantCARE and the Bio-Array Resource for Plant Biology, respectively. Significant differences in the number of repetitions of each cis-regulatory element among promoters were determined by a variety of statistical methods available at bioinformatics IDEG6 tool. The results showed that eight cis-regulatory elements,including ARE,CAAT-box,ABRE,Unnamed-4,Box-W1,TGA-element,W box and TATA-box had significant and different occurrences between two promoters. It can be suggested that gene TRX5 unlike gene CAT2 is able to respond to biotic stress due to the presence of a greater number of specific regulatory elements in response to pathogen(Box-W1 and W box) and auxin(TGA-element). Also, a part of the expression pattern of these genes in response to abiotic stresses can be justified due to the presence of different number of repetitions of specific regulatory element in response to auxin(TGA-element) on the TRX5 gene promoter and anaerobic regulatory element(ARE) and abscisic acid regulatory element(ABRE) on the CAT2 gene promoter. Based on these results, TRX5 plays a role in response to biotic and abiotic stresses. Identification of these genes with functional response to biotic and abiotic stresses can be considered a huge progress in order to select candidate genes for genetic manipulation to enhance plants stress tolerance.
    Keywords: CAT2, TRX5, Promoter analysis, Gene expression
  • Saeid Mirzaei * Pages 499-511
    Shoot apical meristem (SAM) and root apical meristem (RAM) are regions in the plant which contain stem cells. SAM provides cells for development of all above-ground structures such as leaves, flowers, branches and inter nodes and RAM is responsible for formation of plant underground organs. Furthermore, root is major component of plant nutrient and use of water in the plant. Therefore, the growth and development of the plant depends on the function of meristematic regions in shoot and root apex. In this study, the transcriptome of the shoot and root tip of soybean were investigated to identify genes that are highly expressed in this regions and likely to have major role in these areas. Hence, RNA-seq data were analyzed using the CLC Genomics workbench. Results revealed 1956 and 1725 genes were specifically expressed in the shoot and root tip, respectively. Moreover in the shoot tip in comparison with the root tip, 3750 genes of differentially expressed genes had a fold change of two or greater and 3710 of down-regulated genes in the shoot tip had a fold change of two or greater. Functional analysis of differentially expressed genes revealed that these genes are involved in catalytic, transcription, signaling and enzyme regulator activities.
    Keywords: Transcriptome, Shoot tip, Root tip, Soybean, RNA, seq
  • Mohammadi M., Najavand S. *, Pazhang M., Amani Ghadim A.R Pages 512-522
    : The use of enzymes in organic solvents is the important for industrial and pharmaceutical industries. Reduced activity of enzymes in the presence of organic solvent could be due to the rigidity of the protein structure , denaturation and inhibition. Usually, the stability of enzymes in organic solvents decreases. To fix the problem, protein stabilization methods such as additives, protein engineering and chemical changes used. In this study, endoglucanase enzyme was produced, then the activity and stability of the enzyme in the different percentages of organic solvents, n -Propanol, Dimethylformamide (DMF) and dimethyl sulfoxide (DMSO) were studied. Finally, sucrose as additives was used for the stabilization of enzyme. The results showed that the solvent DMSO in concentrations of 5% and 10% increased the enzyme activity. The enzyme activity was reduced at higher concentrations of this solvent. Other solvents reduced the activity of enzyme from the low concentrations, among which DMF had the most effect on the reduction of enzyme activity. Stability of the enzyme by sucrose in the presence of the solvent DMSO was more in comparison with other solvents. Added sucrose had no effect on the stability of the enzyme in the presence of solvents n- propanol and DMF.
    Keywords: Aacel9A enzymes, organic solvents, stability, cosolvents, sucrose
  • Safari H. *, Shirvani H., Fereidoni L Pages 523-533
    Genetic variations were study for 12 accessions of Lolium perenne using molecular and biochemical markers. Soluble proteins were extracted for each population by Laemmli′s method and electrophoresis was done using polyacrilamid gel. The numbers of 12 bands were observed for genotypes, which the numbers of 6 bands were polymorph. The highest number of band belonging to Tyrone with 12 bands and the genotype of Green Gold had the lowest number of band (6 bands). The results of cluster analysis and principal coordinate analysis were fall the genotypes in three groups. Genetic variation for accessions were surveyed using the number of 12 ISSR primers, that the number of 10 primers can be scored. The ISSR primers can be produced the number of 62 bands, which the polymorphism was showed for the number of 47 bands. The average of bands was 6.2 for each primer. The primer of IS9 showed the highest number of band (11 bands) and IS15 showed the lowest number of band (3 bands). A desirable polymorphism between genotype was observed based on ISSR markers, which the primers of IS9, IS10, IS13 and IS16 were determined for genetic variation study in Lolium perenne as desirable primers. Genetic variation based on ISSR marker had a average conformity with the results of protein surveys.
    Keywords: Lolium perenne, Genetic variation, soluble proteins, ISSR marker
  • Nakhaei Sistani R. *, Sadatolhosseini S.M Pages 534-544
    Hepatitis B virus (HBV) is of common viruses that transmitted by blood and blood products. The aim of this study is to design a polymerase chain reaction-based test to detect HBV in clinical samples. In this study, one blood sample with known load of HBV is prepared to assess the ability of designed primer pair. The specificity of the primer pair was somewhat confirmed by testing against three common virus types, in addition to bioinformatics analysis. The test was also used to screen applicants of blood transfusion organization of Kashan and its results compared with results of a current method used by this organization.
    The results of this study showed that the designed primer pair specifically amplifies the HBV genome and its sensitivity is 100 particle per ml of blood, which is more sensitive than the results of the ELISA method currently used in blood transfusion organization. In clinical samples, however, the results of the polymerase chain reaction (PCR) test were completely in accordant with the results obtained by blood transfusion organization after confirmatory tests.
    The designed test has no false positive results in contrast to ELISA, which, in addition to preventing the exclusion of healthy volunteer blood donors, could also have a significant role in reducing costs of the organization. So, it seems that it can replace the current screening method of this virus, that firstly the cost of doing it is much lower and secondly a part of bona fide person are not prevented from donating blood.
    Keywords: PCR, ELISA, hepatitis B
  • Riahi-Madvar A. *, Ghaseminesab A Pages 545-557
    In this study, interaction between human serum albumin and CuO nanoparticle (NP) at different concentrations was studied using fluorescence method under the simulative physiological condition. The results showed the intrinsic fluorescence reduced in the presence of the NP as the manner increase NP concentration in media. According to the results of quenching rate constant (Kq), it deduced that the interaction take place through static mechanism. Thermodynamic parameters including enthalpy and entropy were calculated as -18.06 (KJ mol-1) and 0.0195 (KJ mol-1 K) respectively, which shows the importance of electrostatic interaction in HAS and NP interaction. Affinity of this particle to HAS deduced as the negative sign of free energy (∆G°) that shows the interaction is exergonic process. Evaluation of ANS fluorescence intensity indicated that hydrophobicity of the surface protein increased in the presence of the NP. Based on the results it established, the protein structure chnaged in the presence of NP which may be affected its function.
    Keywords: CuO nanoparticles, Fluorescence, Human serum albumin, Quenching
  • Parisa Fathi Rezaei *, Elmira Rakee Pages 558-571
    Datura stramonium as a well-known medicinal plant is rich in tropane alkaloids such as hyoscyamine and scopolamine and currently the vast majority of the studies have been focused on optimization of production conditions of these valuable materials in the world. In this research, the effect of sucrose (15, 30 and 45 g/L) as an abiotic elicitor was investigated on fresh weight (FW), hyoscyamine and scopolamine production, protein content, activity of catalase (CAT) and guaiacol peroxidase (GPX) of D. stramonium. The amount of hyoscumine and scopolamine were measured by high-performance liquid chromatography (HPLC) and spectrophotometery method was applied for studying of total protrin content and activity of CAT and GPX. According to the results, the highest amount of fresh weight (0.82 g), production of hyoscyamine (5 mg/g FW), scopolamine (20 mg/g FW) and CAT activity (0.5 U/mg protein) were recorded on the root of 45 g/L-treated plantlets but the highest amount of protein (0.24 mg/g FW) was observed on shoot of 30 g/L ones. In addition, the maximum GPX activity was determined on root of plantlests treated with 30 g/L sucrose (1.52 U/mg protein). In conclude, the concentration of 45 g/L of sucrose can be a good elicitor to increase production of hyoscyamine and scopolamine with high medicinal value in D. stramonium which probably due to the fact that sucrose does not only act as a carbon and energy source but also induces signaling pathway of tropane alkaloids synthesis.
    Keywords: Catalase, D. stramonium, Guaiacol peroxidase, Hyoscyamine, Scopolamine
  • Fatemeh Nategh, Hashem Yaghoubi *, Keyvan Rajabalizadeh Pages 571-588
    Obesity is currently a risk factor for many diseases and health problems that one of the main causes of its incidenceare genetic factors. One of the genetic factors that recently considered for obesity is polymorphisms of GNB3. This study aimed to investigate the association between C825T polymorphism in GNB3 with obesity in the population of Ardabil. In this case-control study, 100 obese subjects (case group) and 100 healthy subjects (control group) were included basis of their body mass index. 42% of healthy and 44% of obese subjects were male, and 58% of healthy and 56% of obese subjects were female (P = 0.775). The mean age of healthy and obese subjects was 41.5±16.7 and 41.6±13.8, respectively (P
    Keywords: obesity, polymorphism C825T, gene GNB3, PCR, RFLP
  • Hannaneh Tashackori Mianroudi, Mohsen Sharifi *, Najme Ahmadian Chashmi, Naser Safaie, Mehrdad Behmanesh Pages 572-588
    Lignans are a large group of important phenolic compounds and synthesized by many plants such as Linaceae family. In this research, the effects of different concentrations of mycelium extract and culture medium of Piriformospora indica on the levels of phenolic compounds in L. album hairy roots were investigated. The amount of lariciresinol, pinoresinol, podophyllotoxin and 6-methoxy podophyllotoxin were also analyzed by HPLC. To study the fungal elicitors’ mechanism of action, phenylalanine ammonia-lyase (PAL) enzyme activity was investigated. Results showed that maximum amounts of podophyllotoxin and 6-methoxy podophyllotoxin were at 1 % (v/v) of fungal medium, 248.9 µg/g and 59.59 mg/g DW, respectively and the highest amounts of lariciresinol and pinoresinol respectively were seen at 1 and 0.5 % (v/v) of mycelium extract, 144.68 and 72.68 µg/g DW. Maximum amounts of total phenol, flavonoid and lignin were analyzed at 5 % (v/v) and flavonol at 1 % (v/v) fungal culture treatments which were 3.3, 4.6, 1.6 and 2.1 -fold greater than those of control. The activity of PAL enzyme was induced by mycelium extract and fungal medium, reaching a peak at 1 % and 5 % (v/v), respectively. Consider to these results, fungal culture medium was more effective than mycelium extract for stimulation of phenolic compound production.
    Keywords: fungal culture, hairy root, lignan, Linum album, Piriformospora indica