فهرست مطالب

زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس - سال نهم شماره 1 (زمستان 1396)
  • سال نهم شماره 1 (زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/11/24
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مهسا راسخی، بهناز بخشنده*، مجید صادقی زاده، علی سلیمی، مسعود سلیمانی صفحات 1-8
    اهداف
     القای مصنوعی بیش- بیان miRNA راهکار مناسبی برای القای موثرتر تمایز سلولی است. نقش موثر miR-1 در تکوین و تمایز سلول های قلبی گزارش شده است. لنتی ویروس یک ناقل کارآمد برای تهیه رده های سلولی پایدار است. هدف پژوهش حاضر تولید رده سلولی با بیش- بیان پایدار miR-1 برای ایجاد یک مدل زیستی برای مطالعات قلبی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، سلول های HEK 293T در محیط کشت DMEM به همراه سرم جنین گاوی (FBS) 10% و ال- گلوتامین 2میلی مولار و پنی سیلین- استرپتومایسین 1X در محیط انکوباتور کشت داده شدند. پس از کلون کردن ژن miR-1، کلون های نوترکیب انتخاب شدند و حضور قطعه ژنی در وکتور نوترکیب با توالی یابی تایید شد. وکتور حامل miR-1 به همراه وکتورهای کمکی در سلولHEK293T به صورت ویروس نوترکیب بسته بندی شد. تراآلایی سلول های HEK293T با ویروس نوترکیب برای تولید رده پایدار انجام شد. سپس کارآیی تراآلایی و رقت موثر ویروس با نشانگر GFP سنجش شد. تغییرات بیان miR-1 با روش qPCR بررسی شد. تحلیل داده ها از طریق بررسی مقایسه ای چرخه آستانه و روش Pfaffl انجام گرفت.
    یافته ها
    بیشترین میزان بیان GFP مربوط به سلول های آلوده شده با رقت 150میکرومولار بود. نشانگر فلورسنت GFP موجب تسهیل فرآیند بهینه سازی و تخلیص سلول های نوترکیب شد. در ارزیابی qPCR، بیان miR-1 در سلول های تراآلایی شده در مقایسه با سلول های گروه کنترل افزایش قابل ملاحظه ای داشت.
    نتیجه گیری
    رده سلولی پایدار نوترکیب HEK293T بیش- بیان کننده miR-1 در لنتی ویروس، به عنوان مدل زیستی مناسب برای بررسی فرآیندهای تکامل و تکوین قلب است.
    کلیدواژگان: microRNA-1‎، سلول های HEK293T، تمایز سلولی، تراآلایی ویروسی سلول، مدل زیستی
  • فاطمه سادات قریشی، زهرا اعتمادی فر* صفحات 9-16
    اهداف
     فلزات سنگین به دلیل ماندگاری طولانی مدت، از مهم ترین آلاینده ها در محیط های خاکی و آبی هستند. هدف مطالعه حاضر، جداسازی باکتری حل کننده فسفات از پساب فلزی، بررسی میزان مقاومت، حذف فلز توسط آن و تاثیر فسفاتاز در حذف فلزات بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر جداسازی باکتری حل کننده فسفات و شناسایی جدایه با آزمون های بیوشیمیایی و مولکولی صورت گرفت. فسفاتاز به روش رنگ سنجی، میزان مقاومت جدایه به فلزات با کمترین غلظت مهارکنندگی ((MIC و کشندگی MBC)) و میزان حذف فلزات با جذب اتمی اندازه گیری شد. تغییرات سطح سلول های در معرض فلز با طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و اثر فسفاتاز در حذف فلزات بررسی شد. داده ها توسط آزمون دانکن به کمک نرم افزارهای Excel 2013 و SPSS 20 تحلیل شدند.
    یافته ها
    جدایه سراشیا پروتئوماکولانس شناسایی شد که اسیدفسفاتاز تولید می کرد. بیشترین MIC50 و MBC به ترتیب مربوط به نیکل و سرب و بیشترین میزان حذف مربوط به سرب بود. میزان مقاومت جدایه به دو فلز کروم و کادمیوم اندک و MIC آنها به ترتیب کمتر از 0/1 و کمتر از 1میلی مولار، و میزان حذف کروم و کادمیم به ترتیب حدود 18% و 48% به دست آمد. طول موج cm-1339/988 مربوط به Pb3(PO4)2 در سلول های تیمارشده با 5میلی مولار سرب مشاهده شد. سویه جداشده در مورد سرب بیشترین مقاومت و حذف را نشان داد. مکانیزم حذف نیکل تنها مربوط به عوامل سطح سلولی بود، در حالی که سرب علاوه بر سلول، توسط فسفاتاز نیز حذف شد.
    نتیجه گیری
    سراشیا پروتئوماکولانس باکتری حل کننده فسفات پساب فلزی است. این باکتری آنزیم فسفاتاز تولید می کند که عامل حذف فلز سرب است.
    کلیدواژگان: باکتری های حل کننده فسفات، آنزیم فسفاتاز، فلزات سنگین، تصفیه زیستی
  • فرحنوش دوستدار، راحله اقدمی، فرامرز مهرنژاد*، نادر چاپارزاده صفحات 17-22
    اهداف
     به دلیل ظهور مقاومت های دارویی در سلول های سرطانی علیه داروهای رایج، امروزه توجه زیادی به توسعه داروهای ضدسرطان با مکانیزم های عملکرد جدید معطوف شده است. پارداکسین یک پلی پپتید نوروتوکسیک با خاصیت دوگانه دوستی است. هدف تحقیق حاضر بررسی برهمکنش پپتید ضدمیکروبی پارداکسین با غشای دولایه DPPC (متشکل از 1و2- دی پالمیتوئیل-اس ان-گلیسرو-3-فسفاکولین) مدل با استفاده از شبیه سازی های دینامیک مولکولی بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه شبیه سازی حاضر شبیه سازی ها برای محیط های غشایی مختلف تحت شرایط pH خنثی طراحی شد. ابتدا سیستم عامل لینوکس برای نصب نرم افزار گرافیکی VMD 1.8.6 (دینامیک مولکولی ویژوال) به کار رفت. سپس نرم افزار گرومکس 4.5.5 برای انجام همه شبیه سازی ها استفاده شد. ساختار pdb پپتید مورد نظر (1XC0) از بانک اطلاعاتی پروتئین تهیه شد و در شبیه سازی پپتید- لیپید از دولایه لیپیدی DPPC استفاده شد.
    یافته ها
    در مدت 500نانوثانیه شبیه سازی، پپتید به داخل غشا نفوذ کرد. در سیستم DPPC تعداد پیوندهای هیدروژنی بین پپتید و دولایه لیپیدی ابتدا افزایش پیدا کرد و سپس تا پایان شبیه سازی تقریبا ثابت باقی ماند و متناسب با تعداد پیوندهای هیدرژنی بین پپتیدها و آب به مرور زمان کاهش پیدا کرد. پارداکسین با سطح غشا تماس و به غشا وارد شد. در حضور پپتید، ضخامت غشا و محدوده هر لیپید کاهش ولی ضریب نفوذ غشا افزایش یافت.
    نتیجه گیری
    مکانیزم عمل پارداکسین به ساختار دولایه غشایی وابسته است، به طوری که پپتید پارداکسین با سطح غشای دولایه لیپیدی DPPC تماس و به آن وارد می شود.
    کلیدواژگان: شبیه سازی دینامیک مولکولی، پپتید ضد میکروبی، غشاء مدل
  • نرجس کاویانی*، محسن عصفوری صفحات 23-27
    اهداف
     روش های تولید زیستی نانوذرات نسبت به روش های فیزیکی و شیمیایی، به دلیل کاهش هزینه انرژی و زمان اولویت دارد. هدف پژوهش حاضر بررسی تهیه زیستی نانوذرات نقره با استفاده از گیاه دارویی درمنه(Artemisia sieberi) بود.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه تجربی، از عصاره گیاه درمنه برای تولید نانوذرات نقره توسط یک روش ساده، غیرسمی و کم هزینه استفاده شد. تشکیل نانوذرات نقره با وجود پیک جذبی در طول موج حدود 490نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتری مشخص و اندازه و مورفولوژی نانوذرات تولیدشده توسط میکروسکوپ الکترونی نگاره تعیین شد. اندازه دقیق نانوذرات نقره و دامنه تغییرات آن توسط دستگاه تعیین کننده اندازه ذرات (PSA) محاسبه شد. نتایج آنالیز تبدیل فوریه مادون قرمز نیز نقش گروه های عاملی موجود در عصاره گیاه را بر فرآیند سنتز مشخص کرد.
    یافته ها
    تغییر رنگ عصاره از زرد کم رنگ به قهوه ای روشن و پیک جذب در حدود طول موج 490نانومتر تولید نانوذرات نقره را نشان داد. نانوذرات به طور عمده به شکل کروی و قطر آنها در گستره 27 تا 65نانومتر بود و در برخی از نواحی به صورت انباشته یا پراکنده کنار هم قرار داشتند. میانگین اندازه دقیق نانوذرات 70نانومتر و پراکندگی آنها در بازه 40 تا 140نانومتر به دست آمد.
    نتیجه گیری
    شکل نانوذرات نقره به دست آمده از گیاه دارویی درمنه، کروی و اندازه متوسط آنها در حدود 70نانومتر است و پراکندگی آنها در محدوده 40 تا 140نانومتر قرار دارد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، گیاه دارویی، سنتز سبز، عصاره گیاه
  • احمد علی پوربابایی*، محمد علی آموزگار، سمانه توکلی، مهرنوش رسولی صفحات 29-38
    اهداف
     کاروتنوئیدها گروه وسیعی از رنگدانه های محلول در چربی هستند و به وسیله انواعی از میکروارگانیزم ها تولید می شوند. هدف مطالعه حاضر، مقایسه تولید رنگدانه کاروتنوئیدی توسط جدایه های پروکاریوتی اکوسیستم های شور ایران و شناسایی جدایه برتر بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر جدایه ها با روش های مبتنی بر کشت، خالص سازی و عصاره کاروتنوئیدی با روش اسپکتروفتومتری در طول موج های 400 تا 600نانومتر آنالیز شدند. میزان کل کاروتنوئید در طول موج 490نانومتر به دست آمد و در نهایت با روش خالص سازی باند ها به وسیله کروماتوگرافی لایه نازک و آنالیز با کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه باند های مورد نظر تعیین هویت شدند.
    یافته ها
    از اکوسیستم های بررسی شده، تعداد 43 جدایه به دست آمد. 8 جدایه تحمل کننده نمک، 8 جدایه نمک دوست نسبی و 27 جدایه نمک دوست اجباری بودند. همه سویه ها ترکیبات کاروتنوئیدی تولید کردند. جدایه M24 با تولید 20/5405میکروگرم بر گرم به عنوان جدایه برتر اتخاب شد. 6 باند در عصاره رنگی این سویه مشاهده و غلیظ ترین باند خالص سازی شد. طیف سنجی با اسپکتروفتومتر مرئی در نور فرابنفش جذب 495نانومتری با دو شانه در 530 و 465نانومتر را به عنوان حداکثر جذب نشان داد که مشابه طیف مرئی در نور فرابنفش حاصل از آلفا-باکتریوروبرین بود. جدایه M24، 98% با سویه هالوآرکولا آمیلولیتیکا BD-3 قرابت فیلوژنی داشت.
    نتیجه گیری
    از اکوسیستم های بررسی شده، تعداد 43 جدایه به دست آمد. 8 جدایه تحمل کننده نمک، 8 جدایه نمک دوست نسبی و 27 جدایه نمک دوست اجباری هستند. همه سویه ها قادرند ترکیبات کاروتنوئیدی تولید کنند. جدایه M24 جدایه برتر است، که 98% با سویه هالوآرکولا آمیلولیتیکا BD-3 قرابت فیلوژنی دارد.
    کلیدواژگان: کاروتنوئید، پروکاریوت نمک دوست، کروماتوگرافی لایه نازک، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا، دستگاه طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه
  • ندا بدلی، سهیلا شکرالله زاده*، عباس فرازمند صفحات 39-45
    اهداف
    ترکیبات آلی حاوی کلر یکی از خطرناک ترین ترکیبات آلاینده آب در مناطق صنعتی هستند. هدف مطالعه حاضر حذف زیستی ترکیبات آلیفاتیک کلردار تری کلرواتیلن، دی کلرومتان و 1و2-دی کلرواتان در محلول آبی با استفاده از باکتری بومی اسفینگوپیکسیس اومارینسیس بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر از ترکیبات آلیفاتیک کلردار دی کلرومتان، تری کلرواتیلن و 1و2-دی کلرواتان با خلوص آزمایشگاهی 99/9% استفاده شد. برای تعیین رشد سلولی از اندازه گیری کدورت محیط کشت در طول موج 600نانومتر، دستگاه طیف سنجی مرئی- فرابنفش به کار رفت. اندازه گیری مقدار یون کلراید آزادشده به وسیله دستگاه یون آنالایزر الکترود گزینشی یونی صورت گرفت. نمونه باکتری زنده به محیط کشت نوترینت براث تلقیح و در دمای °C30 و دور rpm150 به مدت 24ساعت گرمخانه گذاری شد.
    یافته ها
    سرعت کلرزدایی هر یک از ترکیبات تری کلرواتیلن، دی کلرومتان و 1و2-دی کلرواتان در محیط آبی در غلظت 2/5میلی مولار توسط این باکتری به ترتیب 1/3، 1/05 و h.mg/l0/63 به دست آمد. افزودن گلوکز و عصاره مخمر به محیط کشت، موجب افزایش سرعت رشد باکتری و همچنین سرعت کلرزدایی آنها به ترتیب به 3/28، 1/67 و mg/l.h0/9 شد. بیشترین کلرزدایی در شرایط آزمون، در غلظت 2/5میلی مولار به دست آمد و بیشترین کلرزدایی در مرحله رشد نمایی باکتری رخ داد.
    نتیجه گیری
    باکتری اسفینگوپیکسیس اومارینسیس توانایی حذف ترکیبات آلیفاتیک کلردار را دارد و می تواند روی ترکیبات دیرتخریب پذیر تری کلرواتیلن، دی کلرومتان و 1و2-دی کلرواتان به عنوان تنها منبع کربن رشد کند و موجب کلرزدایی آنها شود. این سویه بیشترین رشد و بازدهی حذف زیستی را در حذف دی کلرومتان، به عنوان تنها منبع کربن و در کنار گلوکز و عصاره مخمر به عنوان هم-سوبسترا دارد.
    کلیدواژگان: کلرزدایی، تری کلرواتیلن، دی کلرواتان، دی کلرومتان، باکتری اسفینگوپیکسیس
  • مجید تقدیر*، نجمه دهقان بنادکی صفحات 47-52
    اهداف
     پروتئین مسد، مهارکننده عمومی مسیر است و اثرات درمانی علیه سرطان پستان منفی سه گانه دارد. پپتید مشتق شده از ناحیه انتهای کربوکسیل مسد، مشابه با پروتئین، به عنوان مهارکننده عمل می نماید. هدف پژوهش حاضر، بررسی جایگاه احتمالی اتصال مسد و پپتید مشتق شده از انتهای کربوکسیل آن، روی دومین های بتا- پراپلر اول و دوم LRP6 بود.
    مواد و روش ها
    پژوهش تجربی حاضر با شبیه سازی میان کنش بین مولکولی بدون پیش فرض و هدفمند، به ترتیب توسط دو ابزار تحت شبکه ClusPro و Haddock و شبیه سازی دینامیک مولکولی صورت گرفت. اتصال پروتئین مسد و پپتید آن روی LRP6 بررسی و کمپلکس ها آنالیز ساختاری شدند.
    یافته ها
    سطوح وسیعی از پروتئین مسد در میان کنش با LRP6 قرار داشت و سطوح درگیر پپتید بسیار کمتر بود. جهت گیری اتصال مسد به کمک گیرنده، از ناحیه انتهای کربوکسیل بود. محل اتصال پپتید و پروتئین روی LRP6 ناحیه ای مشابه بین دومین های بتا- پراپلر اول و دوم این کمک گیرنده بود. نمودار RMSD و RMSF کمپلکس مسد و پپتید آن با دومین عملکردی اول کمک گیرنده LRP6 تقریبا مشابه بود.
    نتیجه گیری
    محل اتصال لیگاندهای مسد و پپتید روی کمک گیرنده دقیقا یکسان نیست، ولی شبیه سازی دینامیک مولکولی کمپلکس های منتخب، از الگوی مشترک مکانیزم مهار، در پپتید و پروتئین، با تاکید بر کنترل حرکت بین دومینی حکایت دارد. ناحیه درگیر در میان کنش هر کدام از لیگاندها، از لحاظ ساختاری نزدیک به ناحیه ای از کمک گیرنده است که دارای بیشترین انعطاف پذیری است. شبیه سازی میان کنش مولکولی پروتئین با کمک گیرنده، بیانگر نقش مهم ناحیه انتهای کربوکسیل در اتصال آن به LRP6 است.
    کلیدواژگان: مسد، LRP6‎، پیام رسانی Wnt، سرطان پستان، شبیه سازی میان کنش مولکولی
  • فاطمه باباپور، فاطمه یزدیان*، فاطمه تابنده صفحات 53-58
    اهداف
    بیماری تخریب وابسته به سن ماکولا (AMD)، یکی از بزرگ ترین دلایل ازبین رفتن بینایی بعد از 50سالگی در جهان است. بیماری AMD، سلول های رنگدانه شبکیه را تخریب می کند. مهندسی بافت شبکیه با استفاده از داربست های مختلف، محیط مناسبی برای رشد سلول های اپیتلیوم رنگدانه شبکیه فراهم می کند. این داربست ها ممکن است تغییراتی در فشار داخل چشم ایجاد کنند و در نتیجه باعث بیماری جدایش سلول های اپیتلیوم رنگدانه و شبکیه شوند. هدف پژوهش حاضر، شبیه سازی داربست های ژلاتین، ژلاتین- کیتوسان و پلی کپرولاکتون در شبکیه چشم و مقایسه گرادیان فشار و اثر ضخامت روی گرادیان فشار بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، در مرحله اول، سه داربست ژلاتین، ژلاتین- کیتوسان و پلی کپرولاکتون برای بررسی متوسط میزان فشار داربست با نرم افزار COMSOL 5.1.1 و قانون دارسی، شبیه سازی شدند. در مرحله بعدی داربست ژلاتین- کیتوسان با ضخامت های 10 و 20میکرون با قانون دارسی، شبیه سازی شد تا اثر ضخامت روی متوسط فشار بررسی شود.
    یافته ها
    میزان فشار خروجی از داربست ژلاتین برابر با 1986/308پاسکال محاسبه شد که از میزان فشار لایه کروئید کمتر بود و از میزان فشار خروجی سایر داربست ها هم مقدار کمتری داشت. متوسط فشار داربست ژلاتین- کیتوسان با ضخامت 10 و 20میکرون در گام زمانی آخر به ترتیب برابر با 1997/31 و 2003/13پاسکال بود.
    نتیجه گیری
    داربست ژلاتین، میزان متوسط فشار کمتری را نسبت به داربست ژلاتین- کیتوسان و پلی کپرولاکتون در شبکیه چشم ایجاد می کند و داربست مناسب تری نسبت به داربست های دیگر است. در شبیه سازی داربست ژلاتین- کیتوسان، افزایش ضخامت باعث افزایش فشار و ایجاد اختلال در شبکیه می شود.
    کلیدواژگان: تخریب وابسته به سن ماکولا، شبیه سازی، سلول های اپیتلیوم رنگدانه شبکیه، جدایش شبکیه
  • زهرا زارعی جلیانی، سکینه مشجور، سولماز سلیمانی، کیانا پیریان، فاطمه صداقت، مرتضی یوسف زادی* صفحات 59-67
    اهداف
     ماکروجلبک های دریایی، ارگانیزم های متنوع با سازگاری زیست در محیط های پراسترس هستند. هدف مطالعه حاضر ارزیابی فعالیت ضداکسیدانی و سمیت سلولی عصاره های حاصل از سه گونه ماکروجلبک سبز اولواسه شامل اولوا اینتستینالیس، اولوا کلاتراتا و اولوا لینزا از سواحل بندرعباس بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر، به منظور ارزیابی خواص زیستی، از یک گرادیان غلظتی با روش های سنجش قدرت احیاکنندگی آهن، ظرفیت ضداکسیدانی کل، تعیین ترکیبات فنلی و نیز سنجش سمیت سلولی این عصاره ها بر مدل ارگانیزمی، میگوی آب شور آرتمیا سالینا استفاده شد، تحلیل داده ها به وسیله آزمون تحلیل واریانس یک طرفه و آزمون چنددامنه ای دانکن در سطح احتمال 5% توسط نرم افزار آماری 21 SPSS و رسم نمودار با نرم افزارExcel 2013 انجام شد.
    یافته ها
    افزایش قدرت احیاکنندگی عصاره ها از روندی وابسته به افزایش غلظت عصاره ماکروجلبکی تبعیت کرد. عصاره متانولی گونه اولوا اینتستینالیس و اتیل استاتی و متانولی گونه اولوا لینزا و گونه اولوا کلاتراتا دارای بیشترین فعالیت احیاکنندگی آهن و ظرفیت ضداکسیدانی کل، که در مقایسه با آسکوربیک اسید (استاندارد)، فعالیت بالاتری داشتند، بین غلظت های مختلف عصاره ها نیز اختلاف معنی دار بود (0/05p≤). بیشترین محتوای ترکیبات فنلی در عصاره های متانولی ماکروجلبک های گونه اولوا کلاتراتا و اولوا لینزا مشاهده شد. عصاره ان هگزانی گونه اولوا لینزا بیشترین تاثیر را بر ناپلیوس میگوی آب شور نشان داد.
    نتیجه گیری
    سه گونه ماکروجلبک سبز شامل اولوا اینتستینالیس، اولوا کلاتراتا و اولوا لینزا خواص ضداکسیدانی و سمیت سلولی دارند، ماکروجلبک گونه اولوا لینزا به دلیل دارابودن مقادیر زیادی فنل و قدرت آنتی اکسیدانی بالا، می تواند به عنوان گونه ای با ارجحیت خواص زیستی معرفی شود.
    کلیدواژگان: ضداکسیدان ها، فنل، آرتمیا، اولوا
  • هستی بی شال، محمدعلی توانایی*، ابوالفضل محمودی گوری صفحات 69-78
    اهداف

     نایلون یا پلی آمید یکی از پرکاربردترین و مهم ترین پلیمرهای مورد استفاده در صنایع پلاستیک و الیاف جهان به حساب می آید. به همین دلیل در استفاده از آن، کمتر به خواص زیست تخریب پذیری بسیار ضعیف آن توجه می شود. بنابراین پژوهش حاضر با هدف اصلاح زیست تخریب پذیری الیاف مصنوعی پلی آمید 6 با آمیختن در جای پرک ظروف پلاستیکی پلی لاکتیک اسید حین فرآیند ذوب ریسی انجام شد.

    مواد و روش ها

    در پژوهش تجربی حاضر، چیپس پلی آمید 6 مورد استفاده در صنایع نساجی و پرک های پلی لاکتیک اسید از ظروف یک بارمصرف استفاده شد. برای بررسی زیست‎تخریب‎پذیری نمونه ها، تغییرات وزن نمونه، خواص مکانیکی بعد از تخریب در خاک و تصاویر میکروسکوپ الکترونی استفاده شد. داده ها با آزمون تحلیل واریانس یک راهه تحلیل شدند.

    یافته ها

    آزمون های مکانیکی انجام گرفته روی الیاف نوریس نشان دهنده تولید موفقیت آمیز الیاف آمیخته با درصد ترکیب های 5، 10، 20، 30 و 40% جزء r-PLA بود و نمونه الیاف حاوی 50% وزنی از پلی لاکتیک اسید از خواص مکانیکی قابل قبولی برخوردار نبود. تغییرات الیاف آمیخته PA6/r-PLA با افزایش جزء پراکنده r-PLA در بستر PA6 کاملا معنی دار بودند.

    نتیجه گیری

    نمونه آمیخته پلی آمید 6 و پرک پلی لاکتیک اسید بازیافتی، با ترکیب درصدهای حاوی 5 تا 40% از جزء پراکنده پرک پلی لاکتیک اسید بازیافتی به خوبی از قابلیت ذوب ریسی برخوردارند. با افزایش درصد وزن پرک پلی لاکتیک اسید بازیافتی در الیاف آمیخته تولیدشده، خواص مکانیکی در نمونه های 5 و 10% وزنی، بهبود و در درصدهای بالاتر کاهش نشان می دهند. افزایش میزان تخریب زیستی الیاف اصلاح شده پلی آمید 6 با اضافه شدن میزان پرک پلی لاکتیک اسید بازیافتی، به وضوح تایید می شود.

    کلیدواژگان: الیاف آمیخته پلیمری، زیست‎تخریب‎پذیری، پلی‎آمید6، پلی لاکتیک اسید، خواص مکانیکی
  • روح الله قاسمی، هادی هاشم زاده، حمیده رضوی، باقر یخچالی* صفحات 79-92
    مقدمه
    هورمون رشد، یک رشته پلی پپتید غیرگلیکوزیله ترشحی از سلول های غدد هیپوفیز همه مهره داران است که تنوع وسیعی از فعالیت های زیستی را دارا بوده و با توجه به اهمیت این هورمون و کاربردهای درمانی مهم و متنوع آن در پزشکی، تولید نوترکیب آن می تواند از درجه اهمیت بالایی برخوردار باشد. در دهه های اخیر، مهندسی پروتئین و مهندسی ژنتیک سبب شده است که میزان بالایی از سطح بیان و تولید این پروتئین در میزبان های مختلفی از جمله باکتری اشریشیاکلی حاصل شود و با تکنیک های جدید، خالص سازی و سنجش هورمون تولیدی به آسانی انجام گیرد. بنابراین هدف پژوهش مروری حاضر، بررسی تولید هورمون رشد انسانی نوترکیب (rhGH) و چالش های پیش رو انجام گرفت.
    نتیجه گیری
    از جمله مشکلاتی که در مسیر بیان و تخلیص هورمون رشد انسانی می توان به تولید اجسام توده ای در بیان پروتئین های نوترکیب در سیتوپلاسم سلول ها، آلودگی های ناشی از پروتئین های میزبان، ریکاوری پایین پروتئین از این توده ها، ترشح کم پروتئین ها به فضای پری پلاسمی، هزینه بالای تولید مخصوصا در مرحله تخلیص و غیره اشاره کرد. به علت عدم نیاز به گلیکوزیله شدن این هورمون و نیز راندمان بالا و سادگی کار، سیستم های باکتریایی مخصوصا اشریشیاکلی اقتصادی ترین و موثرترین سیستم ها در بیان پروتیئن های هترولوگ هستند و می توان عنوان کرد که باکتری اشریشیاکلی کارآمدترین میزبان برای تولید هورمون رشد انسانی نوترکیب است. مرحله خالص سازی هورمون معمولا پرهزینه ترین مراحل تولید محسوب می شود. از این رو یک طراحی مطلوب به منظور داشتن بالاترین میزان ریکاوری پروتئین هدف همراه با حذف همه آلودگی ها از محصول نهایی و کاهش مراحل تخلیص مورد نیاز است.
    کلیدواژگان: هورمون رشد، پلی پپتید، غدد هیپوفیز، داروی نوترکیب، مهندسی ژنتیک، باکتری اشریشیاکلی
  • زهرا آقاعلی، رضا درویش زاده*، محمد آقایی صفحات 93-102
    اهداف
    هدف تحقیق حاضر نقشه یابی ارتباطی صفات مورفولوژیک در توده های ایرانی ریحان ( اوسیموم باسیلیکوم) به وسیله نشانگرهای نشانگر بین ریز ماهواره ای (ISSR) بود.
    مواد و روش ها
    در تحقیق تجربی حاضر از 50 توده بومی ریحان از مناطق مختلف جغرافیایی ایران استفاده شد و آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی بود. استخراج DNA و PCR با 12 آغازگر ISSR برای توده های ریحان انجام شد. اجزای واریانس، وراثت پذیری عمومی، ضرایب تغییرات ژنتیکی و فنوتیپی، با فرمول محاسبه شدند. روش بیزی، مدل خطی مخلوط و نرم افزارهای 17 Minitab، 5 Tassel 3 ،Structure 2.3.3 ،DARwin و SPSS 20 به کار رفتند.
    یافته ها
    بین اکثریت صفات توده های ریحان همبستگی مثبت وجود داشت. بالاترین ضریب تغییرات ژنتیکی در قطر ساقه و طول میانگره و پایین ترین در تعداد گل مشاهده شد. وراثت پذیری بین 3/63% تا 94/24% متغیر بود. 14 مکان پیوسته با 7 صفت شناسایی شد. دامنه تغییرات فنوتیپی توجیه شده بین 3 الی 29% متغیر بود. بیشترین تعداد مکان برای صفات قطر ساقه و کمترین برای تعداد شاخه جانبی به دست آمد. شش مکان به طور اختصاصی فقط با یک صفت پیوسته و سایر مکان ها بین صفات مشترک بودند. میزان تنوع فنوتیپی بین 17-29% متغیر بود.
    نتیجه گیری
    صفات در توده های ریحان تنوع گسترده ای دارند و بین اکثریت آنها همبستگی مثبت وجود دارد. وراثت پذیری صفات بین 3/63% تا 94/24% و دامنه تغییرات فنوتیپی توجیه شده بین 3 الی 29% متغیر است. بیشترین تعداد برای صفات قطر ساقه و کمترین برای تعداد شاخه جانبی است. شش مکان فقط با یک صفت پیوسته و سایر مکان ها بین صفات مشترک هستند. تنوع فنوتیپی بین 17-29% متغیر است.
    کلیدواژگان: ریحان، صفات مورفولوژیک، نشانگرهای مولکولی
  • سهامه محبی، مهرداد بهمنش*، مریم نیکخواه، طاهره توحیدی مقدم صفحات 103-110
    اهداف
     فاکتور رونویسی HIF-1، یک عامل تعیین کننده کلیدی در تنظیم ژن وابسته به اکسیژن است که نقش آن برای بقا و پیشرفت تومورهای سرطانی به اثبات رسیده است. بررسی تاثیر سرکوب HIF-1α برای بررسی فرآیندهای وابسته HIF-1 و تداخل با حوادث پاتوفیزیولوژیک ناشی از هیپوکسی اهمیت دارد. هدف پژوهش حاضر القای آپوپتوز در سلول های گلیوما به وسیله مهار ژن HIF-1α بود.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش تجربی، siRNA اختصاصی علیه ژن HIF1α از سرورهای OligoWalk وMit (siRNA.wi.mit.edu) و بخش طراحی آنلاین شرکت های Invivogene و Qiagene طراحی شد و کارآیی خاموش سازی آن در رده سلولی گلیومای U87 به وسیله تکنیک ریل تایم پی سی آر به صورت کمی مورد بررسی قرار گرفت. برای پی بردن به تاثیر کاهش بیان در روند چرخه سلولی و آپوپتوز، رنگ آمیزی با PI و انکسین- PI انجام و با تکنیک فلوسایتومتری، تعداد سلول ها در هر فاز و میزان مرگ ومیر سلولی با کنترل مقایسه شد.
    یافته ها
    siRNA اختصاصی طراحی شده برای ژن HIF1α قادر به کاهش بیان ژن به میزان 40% بود. تیمار سلول های U87 پس از 24 ساعت سبب افزایش 6% سلول ها و پس از 48 ساعت، سبب 12% افزایش سلول ها در مرحله sub G1 شد. در تایید تغییرات چرخه سلولی، تیمار 48ساعته، سبب القای آپوپتوز در 58% سلول ها شد که با توجه به میزان 1/5درصدی آپوپتوز در سلول های کنترل، این مقدار مرگ سلولی بسیار چشمگیر بود و توانایی siRNA طراحی شده را در القای آپوپتوز نشان داد.
    نتیجه گیری
    القای آپوپتوز با siRNA اختصاصی طراحی شده علیه ژن HIF1α بر کاهش بیان ژن HIF-1α، روند رشد سلول ها و افزایش آپوپتوز تاثیر قابل ملاحظه ای دارد.
    کلیدواژگان: HIF1، RNA مداخله گر، siRNA، چرخه سلولی، آپوپتوز
  • هدی نوری، عالیه کامیابی، حمید مقیمی* صفحات 111-116
    اهداف
    هدف پژوهش حاضر جداسازی مخمر هایی با توانایی بالای رنگ بری به منظور استفاده به عنوان جاذب زیستی در حذف رنگ های آزو بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر به منظور جداسازی مخمرهای جاذب رنگ در محیط نمکی از روش غنی سازی استفاده شد. میزان جذب رنگ با مقایسه زیست توده تر و خشک صورت پذیرفت. میزان رنگ بری در غلظت های مختلف رنگ و نمک مورد ارزیابی قرار گرفت. با روش مولکولی سویه برتر شناسایی و توانایی آن در جذب رنگ های مختلف و همچنین رنگ های مونو، دی و تری آزو بررسی شد. آزمون های آماری شامل آنالیز واریانس یک طرفه، توکی و نرم افزار SPSS 19 استفاده شدند.
    یافته ها
    از بین 17 جدایه مخمری، جدایه ADH17 به عنوان توانمندترین جدایه انتخاب شد، این جدایه 100% با جنس ساروکلادیوم (Sarocladium sp.) مشابهت داشت. جذب رنگ زیست توده خشک چهار برابر زیست توده تر بود. میزان رنگ باقیمانده با افزایش غلظت رنگ افزایش یافت، ولی غلظت های مختلف سدیم کلرید تاثیر قابل توجهی در جذب رنگ نداشت. این سویه رنگ های مونو، دی و تری آزو و همچنین رنگ های اسیدی، بازی و راکتیو را جذب کرد. بیشترین جذب با میزان 43/97% مربوط به راکتیو رد و کمترین جذب با میزان 87/96% به راکتیو یلو مربوط بود.
    نتیجه گیری
    جدایه ADH17 توانمندترین جدایه است و به میزان 100% با جنس ساروکلادیوم مشابهت دارد. این سویه رنگ های مونو، دی و تری آزو و همچنین رنگ های اسیدی، بازی و راکتیو را جذب می کند. جنس ساروکلادیوم دارای توانایی بالایی در جذب ترکیب رنگ های آزوی مختلف است.
    کلیدواژگان: رنگ های آزو، جذب زیستی، Sarocladium sp
  • علیرضا زاهدی*، مهدی رشوند صفحات 117-122
    اهداف
    از بیودیزل به عنوان یک سوخت پاک یاد می شود، زیرا عاری از هر نوع ترکیب آروماتیک است. در سال های اخیر به منظور پایین آوردن هزینه تولید بایودیزل، مطالعات زیادی در زمینه استخراج سوخت زیستی از ریزجلبک ها در سراسر جهان انجام گرفته است. بنابراین پژوهش حاضر، با هدف امکان سنجی دمای بهینه رشد ریزجلبک نانوکلروپسیس اوکولاتا با استفاده از سامانه پردازش تصویر انجام شد.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، مقادیر اندکی از ریزجلبک نانوکلروپسیس اوکولاتاکه حاوی تعداد 100هزار سلول در هر میلی لیتر بود، در هر سه سطح دمای 15، 20 و Co25 کشت شد. برای ارزیابی میزان رشد، در فواصل زمانی 24 ساعت از ریزجلبک های فعال از ظروف کشت، نمونه برداری و به کمک سامانه های مبتنی بر فناوری بینایی ماشین، میزان رشد آنها بررسی شد. داده ها با نرم افزار Matlab 2012 و Weka 3 از طریق آزمون تحلیل واریانس چندمتغیره، الگوریتم رگرسیون خطی، پرسپترون چندلایه، پردازش گوسین و رگرسیون خطی ساده تحلیل شدند.
    یافته ها
    حداکثر تراکم سلول های ریزجلبک نانوکلروپسیس اوکولاتا در روز هشتم پرورش به ترتیب 105×0/38±104×286/23 سلول در هر میلی لیتر در تیمار oC25 و حداقل تراکم در تیمار دمای oC15 با تراکم 105×48/0±104×58/168 سلول در هر میلی لیتر بود. نرخ رشد ویژه در تیمار دمای oC25 نسبت به تیمارهای دمای 15 و oC20 افزایش معنی داری داشت. به ترتیب الگوریتم های رگرسیون خطی (0/84=r2)، پرسپترون چندلایه (0/88=r2) و پردازش گوسین (0/78=r2) نتایج خوبی را نشان دادند، اما رگرسیون خطی ساده حاکی از عدم موفقیت الگوریتم مذکور بود (0/45=r2).
    نتیجه گیری
    تکنیک پردازش تصویر، تخمین موفقیت آمیزی از روند رشد ریزجلبک نانوکلروپسیس اوکولاتا در سطوح دمایی متفاوت ارایه می دهد.
    کلیدواژگان: کشت ریزجلبک، نانوکلروپسیس اوکولاتا، ماشین بینایی، شبکه عصبی
  • بهزاد شارقی*، الهام یداللهی، عظیمه ربیعی صفحات 123-129
    اهداف
    پروتئیناز K یک اندوپپتیداز خارج سلولی است که توسط قارچ تریتیراچیوم آلبوم لیمبر (Tritirachum album Limber) ترشح می شود و متعلق به رده سرین اندوپپتیدازها است. این آنزیم در مطالعات مربوط به پروتئین ها کاربرد دارد. هدف مطالعه حاضر بررسی اثر اوره، گوانیدین هیدروکلراید و سه حلال آلی متانول، اتانول و ایزوپروپانول بر فعالیت سینتیکی آنزیم پروتئیناز K بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر مطالعات سینتیکی با دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Vis، در دمای °C40، pH برابر 7/4 و غلظت های مختلف سوبسترا، اوره و گوانیدین هیدروکلراید انجام شد.
    یافته ها
    اوره در غلظت های یک و 2 مولار موجب کاهش Vmax و Km آنزیم شد، ولی در غلظت های بالاتر مانند 3 و 4مولار فعالیت آنزیم را افزایش داد. گوانیدین هیدروکلراید بر فعالیت آنزیم اثر مهارکنندگی داشت، به طوری که در غلظت های یک، 2 و 3 مولار موجب کاهش در Vmax و Kmشد و به عنوان مهارکننده نارقابتی برای آنزیم عمل کرد. حلال های آلی متانول، اتانول و ایزوپروپانول در غلظت های پایین اثر فعال کنندگی و در غلظت های بالا اثر مهاری بر فعالیت سینتیکی آنزیم پروتئیناز K داشتند.
    نتیجه گیری
    اوره در غلظت های پایین اثر مهاری و از غلظت 2مولار به بالا اثر فعال کنندگی بر فعالیت آنزیم دارد، ولی گوانیدین هیدروکلراید در تمامی غلظت ها اثر مهاری نشان می دهد و می توان از آن به عنوان یک مهارکننده آنزیم نام برد. اثر حلال های آلی متانول، اتانول و ایزوپروپانول روی فعالیت آنزیم پروتئیناز K به درصد حجمی- حجمی آنها بستگی دارد؛ آنها در درصد های پایین باعث فعال شدن آنزیم می شوند، ولی در درصدهای بالا اثر مهاری دارند، به طوری که متانول زیر 30%، اتانول و ایزوپروپانول کمتر از 50% آنزیم را فعال می کنند.
    کلیدواژگان: پروتئیناز K، حلال های آلی، گوانیدین هیدروکلراید، اوره
  • فرخزاد زینلی، احمد همایی* صفحات 131-136
    اهداف
     درختان مانگرو در معرض طیف وسیعی از تنش های غیرزنده قرار دارند که بر رشد و سایر فرآیندهای فیزیولوژیک آنها اثر می گذارد. یکی از مهم ترین روش های دفاع آنتی اکسیدانی- آنزیمی در برابر تنش های ناشی از گونه های اکسیژن فعال، آنزیم سوپراکسیددیسموتاز )SOD( است. هدف این پژوهش ارزیابی فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان سوپراکسیددیسموتاز حرای (AmSOD) خلیج فارس و دریای عمان در برابر یون های فلزی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر که روی برگ گونه درختی حرا اجرا شد، نمونه برداری از دو رویشگاه بندر خمیر در خلیج فارس و سیریک در دریای عمان صورت گرفت و تیمارها در سه تکرار انجام شد. برای تعیین نوع SOD از آزمون حساسیت H2O2 و KCN استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده ها با نرم افزار SPSS 19 از طریق آزمون تحلیل واریانس چندمتغیره و آزمون چنددامنه ای دانکن برای مقایسه میانگین ها صورت گرفت.
    یافته ها
    نوع آنزیم SOD، مس/روی- سوپراکسیددیسموتاز (Cu/Zn-SOD) تشخیص داده شد. بین تیمارهای مختلف فلزات بین دو منطقه اختلاف معنی داری وجود نداشت و برهم کنش بین فاکتور فلزات و غلظت و نوع منطقه مشاهده نشد. اثر مهاری شدیدی در حضور محلول کلریدجیوه و اثر مهاری ضعیفی در حضور محلول سولفات روی، سولفات آهن و کلریدمنیزیوم مشاهده شد.
    نتیجه گیری
    یون های مس، منگنز و کبالت به طور قابل توجهی فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز را افزایش می دهند، در حالی که یون های تک ظرفیتی مانند سدیم و پتاسیم تاثیر ناچیزی بر افزایش فعالیت SOD دارند و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی برگ گونه درختی حرای منطقه خمیر در خلیج فارس و سیریک در دریای عمان تفاوتی ندارند.
    کلیدواژگان: سوپراکسیددیسموتاز، گونه حرا، خلیج فارس، دریای عمان، یون های فلزی
  • فرشته جوکار کاشی*، پرویز اولیا، محمدعلی آموزگار صفحات 137-144
    اهداف
    میکروارگانیزم ها علاوه بر محیط های معمولی در محیط های افراطی هم حضور دارند. دریاچه های نمک با شوری در حد اشباع در سراسر جهان پراکنده هستند. یکی از این محیط های پرشور دریاچه ارومیه است. هدف مطالعه حاضر بررسی تنوع پروکاریوت های اکوسیستم شور دریاچه ارومیه به روش غیرقابل کشت بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر از مناطق مختلف دریاچه ارومیه نمونه برداری شد و ماده ژنومی استخراج شده از نمونه آب شاخص به عنوان الگو برای تکثیر قطعه 16S rDNA و قطعه ای از ژن bop از طریق واکنش زنجیره ای پلیمراز مورد استفاده قرار گرفت. با روش کلونینگ هر یک از قطعات تکثیرشده که مربوط به یک سویه منفرد بودند توسط کیت T/A وکتور تکثیر یافتند. برای بررسی بیشتر تنوع زیستی هالوآرکی ها به موزات بررسی 16S rDNA، تنوع زیستی ژن bop نیز مطالعه شد.
    یافته ها
    با روش کلونینگ و توالی یابی شش جنس باکتری شامل آکاریوکلوریس، ادهیری باکتر، براکی باکتریوم، گلوئوکپسوپسیز، سیزری باکتر و باسیلوس شناسایی شدند. کتابخانه ژنی آرکی ها متعلق به پنج جنس شامل هالونوتیوس، هالولامینا، هالوکوادراتوم، هالومیکروآرکولا و هالورهابدوس بودند. کتابخانه کلون های باکتریایی نیز در چهار راسته باکتریوئیدز، سیانوباکتر، اکتینوباکتر و فرمیتیکوس قرار داشتند. کلون های کتابخانه قطعه ای از ژن bop (به عنوان یک مارکر مولکولی) متعلق به چهار جنس شامل هالوروبروم، نتری آلبا، هالوکوادراتوم و نترینما بودند. فیلوژنی bop با فیلوژنی 16S rDNA رابطه تنگاتنگی نشان داد.
    نتیجه گیری
    با روش کلونینگ و توالی یابی شش جنس باکتری شامل آکاریوکلوریس، ادهیری باکتر، براکی باکتریوم، گلوئوکپسوپسیز، سیزری باکتر و باسیلوس شناسایی شدند. فیلوژنی bop با فیلوژنی 16S rDNA رابطه تنگاتنگی دارد.
    کلیدواژگان: محیط پرشور، ژن bop، متاژنوم، هالوآرکی
  • سارا شیخی، مهریار امینی نسب*، بابک صفاری، سپیده عبدی صفحات 145-152
    اهداف
    شناخت ساختار و عملکرد پروتئین آلفا- سینوکلئین می تواند زمینه ساز توسعه روش های درمانی مناسب علیه بیماری پارکینسون باشد. هدف پژوهش حاضر، کلون کردن DNA و بیان پروتئین آلفا- سینوکلئین در باکتری اشریشیاکلی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، توالی کدکننده آلفا- سینوکلئین موجود در پلازمید نوترکیب pRK172، به کمک روش PCR و با استفاده از پرایمرهای مناسب تکثیر شد. DNA سنتزشده توسط آنزیم های محدودگر SalI وHindIII بریده و در حامل pET28a کلون و پلازمید نوترکیب به روش کلسیم کلراید به سویه بیانی باکتری اشریشیاکلی (BL21) منتقل شد. بیان آلفا-سینوکلئین توسط محلول IPTG القا و بیان پروتئین نوترکیب با روش الکتروفورز SDS-PAGE ارزیابی شد. ردیف سازی توالی ها به کمک الگوریتم ClustalW با برنامه BioEdit 5.0.9 صورت پذیرفت.
    یافته ها
    در محصولات واکنش های برش آنزیمی DNA و پلازمید pET28a با آنزیم های محدودگر، اندازه قطعات، نشان دهنده صحت واکنش های آنزیمی بود. DNA تکثیرشده و پلازمید pET28a مورد استفاده به ترتیب با طول های 407 و 5369 نوکلئوتید بودند. ترجمه حاصل از توالی قطعه کلون شده، تشابه 100% با پروتئین آلفا- سینوکلئین انسانی را نشان داد. در بیان پروتئین نوترکیب در قیاس با نمونه های شاهد منفی، افزودن IPTG موجب افزایش بیان پروتئین آلفا- سینوکلئین در تمامی نمونه ها به ویژه 2 ساعت پس از القا شد. بیشتر آلفا- سینوکلئین بیان شده از پلازمید pET28a-alpha-Synuclein به صورت اجسام گنجانده در باکتری تجمع یافتند.
    نتیجه گیری
    پروتئین آلفا- سینوکلئین در پلازمید pET28a کلون و تشکیل اجسام گنجانده توسط آلفا- سینوکلئین به هنگام بیان از سامانه pET28a-alpha-Synuclein تایید می شود و راه را بر تولید این پروتئین در مقیاس بالا هموار می سازد.
    کلیدواژگان: پارکینسون، آلفا- سینوکلئین، کلونینگ، واکنش زنجیره ای پلیمراز، مهندسی ژنتیک
  • عباسعلی احمدیان، سیدسپهر قاضی نوری، فاطمه ثقفی*، سیدسروش قاضی نوری، مهدی محمدی صفحات 153-164
    اهداف
    علوم و فناوری های نوظهور و جدید، پتانسیل عظیمی در حوزه نوآوری دارند. بنابراین باید در برابر عدم قطعیت های بزرگی که به وسیله مجهولات ایجاد می شوند، حفاظت شوند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی آینده مسیرهای نوآوری زیست فناوری براساس همگرایی آن با سایر فناوری ها بود.
    اطلاعات و روش ها
    در این پژوهش مروری سیستماتیک با ارزیابی آینده نگرانه مسیرهای نوآوری زیست فناوری، راهبردهای آینده این فناوری در سطح ملی تعیین شد. تمام کاربردهای بالقوه نشان دهنده مسیرهای نوآوری آینده این فناوری، در ترکیب و همگرایی با فناوری های نانو، اطلاعات و علوم و فناوری های شناختی مشخص شد. میزان شدت و ضعف اثرات و موانع در تمام بخش های فناوری زیستی در سه دوره زمانی کوتاه مدت، میان مدت و بلندمدت و نمودار اثرات- موانع فناوری های زیستی به صورت دوتایی ترکیبی و برای خود زیست فناوری، تعیین و در قالب راهبردهای چشم پوشی، سرمایه گذاری، بهره برداری و فرصت طلبی پیشنهاد شد.
    یافته ها
    در حوزه زیست فناوری- فناوری اطلاعات در میان مدت بیشترین تاثیر به ترتیب روی شاخص های بهبود کیفیت مطلوب زندگی انسانی، بهبود پیامدهای مثبت اجتماعی و افزایش رتبه نوآوری و در حوزه زیست فناوری- فناوری نانو و زیست فناوری- علوم شناختی روی شاخص های بهبود کیفیت مطلوب زندگی انسانی، افزایش قدرت امنیتی و دفاعی و بهبود پیامدهای مثبت اجتماعی بود.
    نتیجه گیری
    بیشترین تعداد کاربرد شامل بازه زمانی میان مدت است. راهبرد "بهره برداری" به ترتیب باید در حوزه های زیست فناوری- علوم شناختی و زیست فناوری- فناوری نانو استفاده شود. از راهبرد "سرمایه گذاری" باید بیشترین استفاده در حوزه های زیستی مشترک با فناوری اطلاعات صورت پذیرد. در حوزه های مشترک زیست فناوری با فناوری نانو و علوم شناختی نیز بیشترین استفاده از راهبرد "فرصت طلبی" است.
    کلیدواژگان: زیست فناوری، مسیرهای نوآوری، ارزیابی آینده نگرانه، فناوری های همگرا
|
  • M. Rasekhi, B. Bakhshande ‎*, M. Sadeghizadeh, A. Salimi, M. Soleimani Pages 1-8
    Aims
    The induction of artificial over-expression of miRNAs is an appropriate approach to more effective cell differentiation. The significant role of microRNA-1(miR-1) has been reported in the development and differentiation of cardiac cells. Lentivirus is an effective vector for stable cell line production. The aim of this study was the production of recombinant HEK293T with miR-1 overexpression as a biological model for cardiac studies.
    Materials & Methods
    In this experimental study, HEK 293T cells were cultured in DMEM medium with 10% Fetal Bovine Serum (FBS) and L-glutamine 2mM and Penicillin-Streptomycin 1X in incubator medium. After cloning of miR-1 gene, recombinant clones were selected and the recombination was confirmed by sequencing. The miR-1 carrying vector and auxiliary vectors were packaged in the HEK293T to produce the recombinant virus. The infection of HEK293T by recombinant virus was performed in order to achieve stable cell line. Then, GFP fluorescent marker evaluated the efficiency of transfection and effective virus dilution. Finally, the alteration in expression level of miR-1 was assessed by qPCR. Data analysis was performed by comparing the threshold cycle and Pfaffl method.
    Findings
    The most GFP expression was detected in transfected cells by 150 micromole dilution. GFP fluorescent marker facilitated optimization and purification of recombinant cells. qPCR investigation demonstrated the significant increase in expression of miR-1 in transfected cells in comparison to controls.
    Conclusion
    The stable recombinant HEK293T miR-1 over-expressing cell line in lentivirus can be utilized as a suitable biological model for investigation of cardiac evolution and development processes.
    Keywords: MicroRNA-1, HEK293, Cell Differentiation, Viral Cell Transformation, Biological Model
  • F.S. Ghoreishi, Z. Etemadifar ‎* Pages 9-16
    Aims
    Heavy metals are one of the most important pollutants in earth and water environments due to long-term durability. The aim of this study was to isolate phosphate solubilizing bacteria from metal waste, investigate the amount of resistance, remove the metal by it and the effect of phosphatase on removal of metals.
    Materials & Methods
    In this experimental study, the isolation of phosphate solubilizing bacteria and detection of isolates were carried out, using biochemical and molecular tests. The phosphatase was measured by colorimetric method, the resistance of the separated to the metals with the minimum inhibitory concentration (MIC50), minimum bactericidal concentration (MBC) and the rate of removal of metals by atomic absorption was measured. The surface changes of the exposed metal cells were investigated by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and the effect of phosphatase on metal removal. Data analysis was done with Duncan's test, using Excel 2013 and SPSS 20 software.
    Findings
    Serratia proteamaculans was identified as producer of the acid phosphatase. The highest MIC and MBC were obtained for Nickel (Ni) and Lead (Pb), respectively. The most metal removal was for Pb. MIC50 of Chrome and Cadmium were obtained less than 0.1mM and 1mM, and their removal percentage by the isolate were 18% and 48%, respectively. According to the FTIR, 988.339cm-1 wavelength was observed in the cells treated by 5mM Pb that is related to the Pb3(PO4)2. The isolate showed the highest resistance and removal of Pb. The mechanism of Ni removal was associated to the cell surface, while Pb was removed by both of the cells and supernatant containing phosphatase.
    Conclusion
    Serratia proteamaculans is the phosphate solubilizing bacterium in metal waste. This bacterium produces an enzyme called phosphatase, which is a cause of lead removal.
    Keywords: Phosphate Solubilizing Bacteria, Phosphatase Enzyme, Heavy Metals, Bioremediation
  • F. Doustdar, R. Aghdami, F. Mehrnejad*, N. Chaparzadeh ‎ Pages 17-22
    Aims
    Today, due to the advent of drug resistance in cancer cells against conventional drugs, attention has been paid to the development of anti-cancer drugs with new mechanisms. Pardaxin is an amphipathic polypeptide neurotoxin.The aim of this study was to investigate the interaction of antimicrobial peptide pardaxin with DPPC (composed of 1, 2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) bilayers by molecular dynamics simulation.
    Materials & Methods
    In the present study, simulations for different membrane environments were designed under neutral pH conditions. At first, the Linux system was used to install the VMD 1.8.6 (Visual Molecular Dynamics) software; then, Gromacs 4.5.5 software was used to perform all the simulations. The pdb peptide structure (1XC0) was prepared from the Protein Data Bank and DPPC lipid bilayer was used for lipid-peptide simulation.
    Findings
    During the 500 nanoseconds of simulation, the peptide was infiltrated into the membrane. In the DPPC system, at first, the number of hydrogen bonds between the peptide and the lipid bilayer were increased and, then, remained almost constant until the end of the simulation and decreased over time with the number of hydrogen bonds between peptides and water. Pardaxin contacted with the membrane surface and entered into the membrane. In the presence of the peptide, the thickness of the membrane and the range of each lipid decreased and the membrane penetration increased.
    Conclusion
    The mechanism of Pardaxin is dependent on the bilayer composition, so that the pardaxin peptide contacts with DPPC lipid membrane surface and enters into it.
    Keywords: Pardaxin, Molecular Dynamics Simulation, Antimicrobial Peptide, Membrane
  • N. Kaviani*, M. Osfoori Pages 23-27
    Aims
    Bioproduction methods of nanoparticles are preferrabale to chemical and physical methods because of low energy and time expenditure. The aim of this study was to investigate the biological preparation of silver nanoparticles, using Artemisia sieberi.
    Materials & Methods
    In this experimental study, the extract of Artemisia sieberihas was used to produce silver nanoparticles by a simple, non-toxic, and low-cost method. Formation of silver nanoparticles was established despite the presence of an absorption peak at 490nm, using spectrophotometer. The size and shape of silver nanoparticles were shown using scanning electron microscopy. Precise size and change range of nanoparticles were measured by Particle Size Analysis (PSA). FT-IR results also indicated the role of different functional groups in the synthetic process.
    Findings
    The change in the color of the extract from pale yellow to light brown and absorption peak at about 490nm showed production of silver nanoparticles. The silver nanoparticles were mainly spherical and their diameter was in the range of 27nm to 65nm, and in some regions, they were stacked or scattered together. The mean size of nanoparticles was 70nm and the dispersion of nanoparticles was in the range of 40nm to 140nm.
    Conclusion
    The silver nanoparticles derived from the Artemisia are spherical and their mean size is about 70nm. Their dispersion is between 40nm and 140nm.
    Keywords: Nano Particles, Medicinal Plant, Green Synthesis, Plant Extract
  • A.A. Pourbabaee ‎*, M.A. Amoozegar ‎, S. Tavakoli, M. Rasooli ‎ Pages 29-38
    Aims
    Carotenoids are a vast group of lipid-soluble pigments, which are produced by variety of microorganisms. The aim of this study was to compare the production of carotenoid pigments by prokaryotic isolates of Iranian saline ecosystems and identify superior isolate.
    Materials & Methods
    In this the experimental study, isolates were purified by culture-based methods and carotenoid extracts were analyzed by spectrophotometry in wavelength region of 400nm to 600nm. The total carotenoid content was estimated by spectrophotometry at λmax (490nm). Identity of bands was detremined by purification of bands by Thin Layer Chromatography (TLC) and analysis by High Pressure Liquid Chromatography (HPLC) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR).
    Findings
    Fourty-three isolates were obtained. Eight isolates were halotolerant bacteria, 8 isolates were moderately halophile, and 27 isolates were extremely halophile. All of the strains were capable of producing carotenoid compounds. Isolate M24 with 2054μg/g production was selected as superior isolate. Thin layer chromatography exhibited 6 colored bands in colored extract of this strain and the most concentrated band was purified. After purification by TLC and HPLC, spectrophotometry in UV range showed two pics at 530nm and 465nm as the highest absorbances, which were similar to UV absorbance of α-bacterioruberin. Phylogenetic analysis of 16S rRNA gene sequence of strain M24 showed that this strain had 98% similarity with Haloarcula amylolytica BD-3.
    Conclusion
    From Iranian Saline Ecosystems, 43 isolates are obtained. Eight isolates are halotolerant bacteria, 8 isolates are moderately halophile, and 27 isolates are extremely halophile. All of the isolates are capable of producing carotenoid compounds. Strain M24 is superior isolate, having 98% similarity with Haloarcula amylolytica BD-3.
    Keywords: Carotenoid, Halophile Prokaryotes, Thin Layer Chromatography, High Pressure Liquid Chromatography, Fourier Transform Infrared Spectroscopy
  • N. Badali ‎, S. Shokrollahzadeh* Pages 39-45
    Aims
    The chlorinated organic compounds are the most dangerous water pollutants in industrial sites. The aim of this study was to investigate the biodechlorination of chlorinated aliphatic compounds; trichloroethylene, dichloromethane, and 1,2- dichloroethane in aqueous solution, using aerobic Sphingopyxix ummariensis bacteria.
    Materials & Methods
    In this experimental study, aliphatic chlorinated compounds; diclormethan, trichlorethylene, and 1,2-dichloroethane with purity of 99.9% were used. A visible-ultraviolet spectroscopy was used to determine the cell growth from measuring the turbidity of the medium at 600nm. The amount of released chloride was measured by an Ion Selective Electrode (ISE). The live bacterial sample was inoculated into the Nutrient Broth medium and was incubated at 30°C and 150rpm for 24 hours.
    Findings
    The rate of dechlorination of diclormethan, trichlorethylene, and 1,2-dichloroethane by Sphingopyxis ummariensis were measured as 1.3, 1.05, and 0.63mg/l.h, respectively. The addition of glucose and yeast extract, as co-substrate, led to an increase in the cell growth and dechlorination rate up to 3.28, 1.67 and 0.90mg/l.h, respectively. During experiment, the highest dechlorination was measured at concentration of 2.5mM, at exponential growth phase.
    Conclusion
    Sphingopyxix ummariensis bacteria is capable of biodechlorination of chlorinated aliphatic compounds and can grows on trichloroethylene, dichloromethane, and 1,2-dichloroethane as a single carbon source and can decolorize them. This strain has the highest growth and removal efficiency in eliminating dichloromethane as the sole source of carbon along with glucose and yeast extract as co-substrate.
    Keywords: Dechlorination, Trichloroethylene, Dichloroethane, Dichloromethane, Sphingopyxix Bacteria
  • M. Taghdir*, N. Dehghan Banadaki Pages 47-52
    Aims
    The Mesd is a universal inhibitor and has therapeutic effect against triple negative breast cancer. The peptide derived from carboxyl terminal, similar to protein, acts as an inhibitor of the pathway. The aim of this study was to investigate the probable binding sites of Mesd and its peptide derived from carboxyl terminal on LRP6 first and second beta-propeller domains from a structural point of view in drug design.
    Materials & Methods
    This experimental study was conducted, using blind and site-directed molecular docking simulation with ClusPro and Haddock and molecular dynamic simulation. The binding sites of Mesd and the peptide on the first and second beta-propeller domains of receptor LRP6 were investigated and the selected complexes were structurally analyzed.
    Findings
    Extensive levels of Mesd protein were found to interact with LRP6 and the levels involved in the peptide were much lower. The binding region of Mesd to LRP6 was from the carboxyl terminal. The binding region of the peptide and the protein on LRP6 was a similar region between First and Second Beta-Propeller Domains of LRP6. The RMSD and RMSF chart of the Mesd complex and its peptide was approximately the same with the first functional domain of the LRP6 co-receptor.
    Conclusion
    The binding region of the peptide and the protein on LRP6 is not completely similar, but according to molecular simulation of selected complexes, the pattern of the inhibition mechanism is common and emphasizes on inter domain motion control from a structural point of view. Interactive region of each ligand is similar to a region of the co-receptor, which has maximum flexibility. Molecular docking simulation of Mesd and co-receptor shows important role of carboxyl terminal of the protein to bind to LRP6.
    Keywords: Mesd, LRP6, Wnt signaling, Breast cancer, Molecular docking Simulation
  • F. Babapoura ‎, F. Yazdian ‎*, F. Tabandeh ‎ Pages 53-58
    Aims
    Age-Related Macular Degeneration (AMD) is one of the biggest causes of vision loss after 50 years of age in the world. AMD disease destroys the retinal pigment cells. Retinal tissue engineering provides a suitable environment for the growth of retinal pigment epithelium cells using different scaffolds. These scaffolds may cause interior pressure changes in eyes and thus, causes disease of the separation of pigment and retinal epithelial cells. Therefore, the purpose of this study was to simulate gelatin, gelatin-chitosan and poly-caprolactone scaffolds in the retina and compare the pressure gradient and the effect of thickness on the pressure gradient.
    Materials & Methods
    In the present experimental study, in the first stage, three gelatin, gelatin-chitosan and poly-caprolactone scaffolds were simulated to examine the average scaffold pressure using COMSOL 5.1.1 software and Darcy law. In the next step, a gelatin-chitosan scaffold with thicknesses of 10 and 20 micron was simulated with Darcy law, to examine the effect of thickness on average pressure.
    Findings
    The output pressure of the gelatin scaffold was calculated as 308.800Pa Which was less than the pressure level of the caroid layer And it was less than the output pressure of other scaffolds. The average pressure of gelatin-chitosan scaffold with thicknesses of 10 and 20 micron was 1997.31 and 2003.13 respectively in the last step.
    Conclusion
    The gelatin scaffold produces a moderate lower pressure than the gelatin-chitosan scaffold and poly-caprolactone in the retina and it is more suitable than other scaffolds. In the simulation of gelatin-chitosan scaffold, increasing the thickness causes increased pressure and retinal impairment.
    Keywords: Age-Related Macular Degeneration, Simulation, Retinal Pigment Epithelium, ‎Retinal Detachment
  • Z. Zarei Jeliani, S. Mashjoor, S. Soleimani, K. Pirian, F. Sedaghat, M. Yosefzadi ‎* Pages 59-67
    Aims
    Marine macroalgae are diverse organisms with adaptation for live in stressful environments. The aim of this study was to investigate the biological activities of organic extract; n-Hexane (nH), ethylacetate (E) and methanol (M) of three green alga from family Ulvaceae, Ulva clathrata, Ulva linza and Ulva intestinalis, collected from the coast of Bandar Abbas.
    Materials & Methodes
    In this experimental study, for identification the superior species, the tested activities included antioxidant assay at gradient concentrations by ferric reducing power assay, total antioxidant capacity, total phenolic content, and brine shrimp cytotoxicity activity of these extracts on model organism, Artemia salina. Data analysis was performed by one-way analysis of variance and Duncan's multiple tests at 5% probability level using SPSS 21 software and drawing charts using Excel 2013 software.
    Finding
    The more effective algal extracts by maximum antioxidant capacity, were recorded for M extracts of U.intestinalis, E and M extracts of U.linza and U.clathrata. The algal extract exhibited a higher antioxidant activity in comparing to ascorbic acid (as a standard) with significant differences between the extract in different concentrations (p≤0.05). The result showed the highest content of total phenol were recorded for the M extracts of U.linza and U.clathrata which confirmed the findings of other researchers that the increase in free radical scavenging activity of natural extracts is associated with the content of phenolic compounds. The highest brine shrimp cytotoxicity activity was recorded for the nH extracts of U. linza (LC50= 300.78 mg/ml). According to the results, in general, U.linza can be introduced as a priority species for biological properties and in further studies.
    Conclusion
    Three green alga from family Ulvaceae, Ulva clathrata, Ulva linza and Ulva intestinalis, have antioxidant and cytotoxic activity. U.linza due to the high amount of phenol and high antioxidant power can be introduced as a priority species for biological properties.
    Keywords: Antioxidants, Phenol, Artemia, Ulva
  • H. Bishal, M.A. Tavanaie*, A. Mahmudi Gevari ‎ Pages 69-78
    Aims

    Nylon or polyamide is one of the most used and most important polymers used in the plastic and fiber industries of the world. For this reason, its use is less sensitive to the properties of its very poor biodegradability. Therefore, the aim of the present study was the biodegradability modification of synthetic polyamide 6 (pa6) fibers via in-situ melt blending with recycled poly (lactic) acid plastic food container flakes (r-PLA) during the melt spinning process.

    Materials & Methods

    In this experimental study, polyamide chips 6 in textile industry and Poly (Lactic) Acid Plastic Disposable Container Flakes were used. The weight loss, mechanical properties, and surface morphology variations of pure and modified fiber samples after soil burial test were analyzed for comprehensive biodegradability study of the modified fiber samples. Data were analyzed by One-Way Analysis of Variance.

    Findings

    The mechanical tests performed on Norris fiber showed successful production of blend fibers with the percentages of 5, 10, 20, 30, and 40 of the components of r-PLA and A 50% r-PLA fiber sample did not have acceptable mechanical properties. The changes of PA6/r-PLA blended fibers with a significant increase in r-PLA component in the PA6 substrate were significant.

    Conclusion

    The blend modified of PA6 and Poly (Lactic) recycled samples, with a composition containing from 5% to 40% of the dispersed recycled poly-lactic acid fraction have successfully melt spinning capability. By increasing the percentage of recycled poly lactic acid in the blended fibers, the mechanical properties show improvement in samples of 5% and 10% by weight and show reduction in higher percentages. Iincreasing the biodegradability of modified PA 6 fibers with increasing the r-PLA content is obviously confirmed.

    Keywords: Blend Fibers, Biodegradability, Polyamide 6, Poly Lactic Acid, Mechanical Properties
  • R. Ghasemi, H. Hashemzadeh ‎, H. Razavi ‎, B. Yakhchali* Pages 79-92
    Introduction
    Growth hormone is a non-glycosylated polypeptide strand of the pituitary glands of all vertebrates that has a wide range of biological activities and considering the importance of this hormone and its importance and diverse therapeutic applications in medicine, its recombinant production can be of great importance. In recent decades, protein engineering and genetic engineering have resulted in a high level of expression and production of this protein in a variety of hosts, including Escherichia coli bacteria using new techniques and methodes, hormone purification and assay are carried out easily. Therefore, the aim of this review was to investigate the production of recombinant human growth hormone (rhGH) and future challenges.
    Conclusion
    One of the problems of the expression and purification of the human growth hormone may involve that maybe noted the production of inclusion bodies in the expression of recombinant proteins in the cell cytoplasm, the contamination caused by host proteins, low protein recovery from these inclusion bodies, low protein secretion into the Periplasmic space, high cost of production, especially in Purification stage and so on. Due to the lack of need for glycosylated hormone and high efficiency and simplicity of work, bacterial systems, especially Escherichia coli, are the most economical and effective systems for the expression of heterologous proteins. The hormone purification stage is usually the most costly process. Therefore, an optimal design for achieving the highest target protein recovery with the elimination of all contamination from the final product and reducing the purification step is required.
    Keywords: Growth Hormone, Polypeptide, Pituitary Gland, Recombinant Drug, Genetic Engineering, Escherichia coli
  • Z. Aghaali, R. Darvishzadeh*, M. Aghaei Pages 93-102
    Aims
    The aim of the present study was to map the morphological traits in Iranian Basil accessions (Oscillum Oscillos) by Inter Simple Sequence Repeats (ISSRs) markers. 
    Materials & Methods
    In this experimental study, 50 Iranian basil accessions from different geographical regions were used and the experiment was based on a completely randomized design. Extracting DNA and PCR was performed with 12 ISSR primers for Basil accessions. Components of variance, general heritability, and genetic and phenotypic variation coefficients were calculated by formula. Bayesian method, linear mixed model as well as Minitab 17, DARwin 5, Structure 2.3.3, Tassel 3, and SPSS 20 software were used. 
    Findings
    There was a positive correlation between the majority of traits for basil accessions. The highest coefficient of genetic variation was observed in stem diameter and internode length and the lowest was observed in flower number. Heritability varied between 3.63% and 94.24%. Foutrteen loci with 7 traits were recognized. The range of phenotypic changes varied from 3% to 29%. The highest number of locus was obtained for stem diameter traits and the lowest was obtained for lateral branch number. Six loci were specifically associated with only one trait and other loci were common in traits. The phenotypic variation varied between 17% and 29%. 
    Conclusion
    Traits have a wide variety in Basil accessions and there is a positive correlation between the majority of them. The heritability of the traits varies from 3.63% to 94.24% and the range of the phenotypic changes varies from 3% to 29%. The highest number is for stem diameter traits and lowest is for lateral branch number. Six loci are specifically associated with only one trait and other loci are common in traits. The phenotypic variation varies between 29% ‐17%.
    Keywords: Basil, Morphological Traits, Molecular Markers
  • S. Mohebbi, M. Behmanesh*, M. Nikkhah, T. Tohidi Moghadam Pages 103-110
    Aims
    HIF-1 transcription factor is a key determinant of oxygen-dependent gene regulation, which its role has been demonstrated for the survival and progress of cancer tumors. The effect of suppression of HIF-1α on the evaluation of HIF-1 dependent processes and interference with pathophysiological events caused by hypoxia is important. The aim of this study was the apoptosis induction in glioma cells by downregulation of Hif-1α gene.
    Materials and Methods
    In this experimental study, a specific siRNA against the HIF1α gene was developed using OligoWalk and Mit (siRNA.wi.mit.edu) servers and the online design department of Invivogene and Qiagene companies and the efficacy of its silencing in the U87 glioma cell line was quantitatively investigated by the Real-time PCR technique. In order to find out the effect of reduction of expression in the process of cell cycle and apoptosis, staining with PI and Annexin-PI was performed and the number of cells in each phase and the rate of cell mortality with control were compared by flow cytometry.
    Findings
    The designed HIF-1a-siRNA was able to reduce HIF1α expression by 40%. The treatment of U87 cells after 24 hours increased the cells by 6% and after 48 hours, increased them by 12% in the sub G1 stage. Confirming the cell cycle changes, 48-hour treatment induced apoptosis in 58% of cells; regarding the 1.5% rate of apoptosis in the control cells, this cell death rate was very significant and showed the ability of the designed siRNA to induce apoptosis.
    Conclusion
    The apoptosis induction of specific siRNA designed against HIF1α gene has a significant effect on the reduction of HIF-1α gene expression, cell growth, and apoptosis.
    Keywords: HIF1α, siRNA, Cell Cycle, Apoptosis
  • H. Nouri, A. Kamyabi, H. Moghimi* Pages 111-116
    Aims
    The aim of the present study was to isolate yeasts with the high ability of decolorization to use as biosorption in removing azo dyes.
    Materials and Methods
    In this experimental study, an enrichment method was used to isolate dye absorbent yeast in a salt medium. The dye absorption was performed with comparing wet and dried biomass. Decolorization level was evaluated in different concentrations of dye and salt. By molecular method, the best strain was identified and its ability to absorb various dyes as well as mono-, di-, and tri-azo dyes were investigated. Statistical tests including one way ANOVA and Tukey as well as SPSS 19 software were used.
    Findings
    Among 17 yeast isolates, ADH17 was selected as the most capable isolate. This isolate was 100% similar to Sarocladium sp. Dried biomass could adsorb the dye 4 times more than the wet biomass. The remained dye increased when initial dye concentration rose, but different concentrations of sodium chloride had no significant effect in biosorption. This strain could adsorb a broad range of azo dyes, including mono-, di-, and tri- azo and acidic, basic, and reactive dyes as well. The highest biosorption was 97.43% for reactive red and the lowest biosorption was 87.96% for reactive yellow.
    Conclusion
    The ADH17 is the most capable isolate and it is 100% similar to Sarocladium sp. This strain adsorbs a broad range of azo dyes, including mono-, di-, and tri- azo and acidic, basic, and reactive dyes as well. Sarocladium sp has a high ability to absorb various azo dyes.
    Keywords: Azo Dyes, Biosorption, Sarocladium sp.
  • A.R. Zahedi*, M. Rashvand M. Pages 117-122
    Aims
    Biodiesel is considered as a clean fuel, because it is free of any aromatic compound. In recent years, in order to reduce the cost of production of Biodiesel, many studies have been conducted on the extraction of biofuels from microalgae around the world. Thus, this study was conducted with the aim of investigating the feasibility of optimum temperature for growth of Nannochloropsis Oculata microalga by using image processing system.
    Materials and Methods
    In this experimental study, a piece of Nannochloropsis Oculata microalga containing 100,000 cells per ml was cultured in 15°C, 20°C, and 25°C. In order to evaluate the growth rate, active microalgae were sampled at 24-hour intervals, and their growth was studied, using machine vision systems. The data were analyzed, using Matlab 2012 and Weka 3 software by multivariable analysis of variance, linear regression algorithm, multilayer perceptron, Gaussian processing and simple linear regression analysis.
    Findings
    The maximum cell density of Nannochloropsis Oculata on the 8th day was 286.23×104±0.38×105 cells per ml in treatment at 25°C and the minimum cell density was 168.58×104±0.48×105 cells per ml in treatment at 15°C. Specific growth rate was significantly increased at temperature of 25°C compared to the treatments at 15°C and 20°C. Linear regression algorithms (r2=0.84), multilayer perceptron (r2=0.88) and Gaussian processing (r2=0.78) showed good results, but simple linear regression indicated that the algorithm was unsuccessful (r2=0.45).
    Conclusion
    The image processing technique provides a successful estimation of the growth process of Nannochloropsis Oculata at different temperature levels.
    Keywords: Microalgae, Culture Media, Machine Vision, Neural Network
  • B. Shareghi*, E. Yadollahi, A. Rabie Pages 123-129
    Aims
    Proteinase K is an extracellular endopeptidase, which is secreted by Tritirachium album Limber and belongs to the serine endopeptidase class. This enzyme is extensively applied to protein-related studies. The present study aimed at evaluating the effect of urea, guanidine hydrochloride (GnHCl), and organic solvents on the kinetic activity of proteinase K enzyme.
    Materials and Methods
    In this experimental study, kinetics studies were performed, using UV-Vis spectrophotometer on different concentrations of substrate, urea, and GnHCl at 40˚C and pH 7.4.
    Findings
    Urea decreased the Vmax and Km of enzyme at 1 and 2molar concentrations, but at higher concentrations such as 3 and 4molar, it increased enzyme activity. GnHCl had an inhibitory effect on the enzyme activity, resulting in a decrease in Vmax and Km in 1, 2, and 3molar concentrations and acted as an uncompetitive inhibitor. Organic solvents including methanol, ethanol, and isopropanol had activatory effect at low concentrations and inhibitory effect at high concentrations on the kinetic activity of proteinase K enzyme.
    Conclusion
    Urea has an inhibitory effect at low concentrations and an activatory effect on the activity of the enzyme at a concentrations above 2molar, but GnHCl has an inhibitory effect at all concentrations and can be used as an enzyme inhibitor. The effect of organic solvents including methanol, ethanol, and isopropanol on the activity of the proteinase K enzyme depends on their volume/volume percent; they cause enzyme activation at low percentages, but have inhibitory effect at high percentages, so that activates methanol below 30%  and isopropanol below 50%.
    Keywords: Proteinase K, Organic Solvents, Guanidine Hydrochloride, Urea
  • F. Zeinali, A. Homaei* Pages 131-136
    Aims
    Mangroves are subjected to a range of abiotic stresses, which affect their growth and normal physiological processes. One of the most important modes of enzymatic antioxidant defense against stress caused by reactive oxygen species (ROS) is superoxide dismutase (SOD). The aim of this study was to evaluate the antioxidant enzymes activity of superoxide dismutase in the avicennia marina from the Persian Gulf and Gulf of Oman in the presence of the metal ions.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, which was conducted on the leaf of avicennia marina, the sampling was carried out from two habitats including Khamir port in the Persian Gulf and Sirik in the Gulf of Oman and the treatments were carried out in 3 replications. H2O2 sensitivity test and KCN test were used to determine the SOD type. The data were analyzed, using SPSS 19 software by multivariate analysis of variance and Duncan's multiple range test for comparing the means.
    Findings
    The type of SOD enzyme was detected as Copper-zinc superoxide dismutase (Cu/Zn-SOD). There was no significant difference between different treatments of metals between two regions, and no interaction was observed between metal factor, concentration, and type of region. A strong inhibitory effect was observed in the presence of HgCl2 solution and a weak inhibitory effect was observed in the presence of ZnSo4, FeSo4, and MgCl2 solutions.
    Conclusion
    Copper, manganese, and cobalt ions significantly increase the activity of the superoxide dismutase, while monovalent ions such as sodium and potassium have little effect on increasing SOD activity and the activity of the antioxidant enzymes of avicennia marina leaf from Khamir port in the Persian Gulf and Sirik in the Gulf of Oman is not different.
    Keywords: Superoxide Dismutase, Avicennia marina, Persian Gulf, Gulf of Oman, Metal ions
  • F. Jookar Kashi*, P. Owlia, M.A. Amoozegar Pages 137-144
    Aims
    Microorganisms are present not only in common environment, but also in extreme environments. Salt lakes with near or at saturating salinity are spread all over the world. Urmia Salt Lake is one of these hypersaline environments. The present study aimed at evaluating prokaryotic diversity in hypersaline environment by culture-independent method.
    Materials and Methods
    In this experimental study, different regions of Urmia Lake were sampled and the genomic material extracted from the water sample was used as a pattern for the amplification of 16S rDNA and a fragment of the bop gene via polymerase chain reaction. By cloning, each of the amplified fragments belonging to a single strain was amplified by T/A cloning vector. To further investigate the biodiversity of Haloarchaea, the biodiversity of bop gene was studied in addition to studying 16S rDNA.
    Findings
    By cloning and sequencing, 6 bacteria genera, including Acaryochloris, Adhaeribacter, Brachybacterium, Gloeocapsopsis, Cesiribacter, and Bacillus were identified. Archaeal library belonged to 5 genera, including Halonotius, Halolamina, Haloquadratum, Halomicroarcula, and Halorhabdus. The clone libraries of bacterial belonged to 4 phyla, including Bacteroidetes, Cyanobacteria, Actinobacteria, and Firmicutes. . The clone libraries of bop gene (as a molecular marker) belonged to genera, including Halorubrum, Natrialba, Haloquadratum, and Natrinema. The bop phylogeny was closely related to the 16S rDNA phylogeny.
    Conclusion
    By cloning and sequencing, 6 bacteria genera, including Acaryochloris, Adhaeribacter, Brachybacterium, Gloeocapsopsis, Cesiribacter, and Bacillus were identified. The bop phylogeny is closely related to the 16S rDNA phylogeny.
    Keywords: Hypersaline Environment, bop Gene, Metagenomics, Haloarchaea
  • S. Sheykhi, M. Amininasab*, B. Saffari, S. Abdi Pages 145-152
    Aims
    Identifying the structure and function of alpha-Synuclein protein can lead to the development of appropriate treatments for Parkinson disease. The aim of the current study was to investigate DNA cloning and the expression of alpha-Synuclein protein in E. coli.
    Materials and Methods
    In this experimental study, the sequence of encoding alpha-Synuclein in pRK172 recombinant plasmid was amplified by Polymerase Chain Reaction (PCR), using best primers. The synthesized DNA was, then, digested by restriction enzymes and cloned into pET28a and recombinant plasmid was transferred into the expression strain of E. coli (BL21) by Calcium Chloride method. The expression of alpha-Synuclein gene was induced by Isopropyl-Beta-D-Thiogalactoside (IPTG) and the expression of alpha-Synuclein was investigated by SDS polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) method. Sequencing was done, using the ClustalW algorithm by the BioEdit 5.0.9 program.
    Findings
    In products of DNA enzymatic digestive reactions and pET28a plasmid with restriction enzymes, the size of the fragments indicated the correctness of the enzymatic reactions. The synthesized DNA and pET28a plasmid were 407 and 5369 nucleotides, respectively. The translation of the sequence of the cloned fragment revealed a 100% similarity to the human alpha-Synuclein protein. In expressing the recombinant protein in comparison with negative control samples, adding IPTG increased the expression of alpha-Synuclein protein in all samples, especially 2 hours after induction. Most of alpha-Synuclein expressed from the pET28a-alpha-Synuclein plasmid accumulated in the bacteria as incorporated objects.
    Conclusion
    The alpha-Synuclein protein is cloned into the pET28a plasmid and formation of the objects incorporated by alpha-Synuclein is confirmed by the expression of the pET28a-alpha-Synuclein system and paves the way for producing this protein in high scale.
    Keywords: Parkinson Disease, Alpha- Synuclein, Cloning, Polymerase Chain Reaction, Genetic Engineering
  • A.A. Ahmadian, S.S. Ghazinoory, F. Saghafi*, S.S. Ghazinoori, M. Mohammadi Pages 153-164
    Aims
    Emerging sciences and technologies have huge potential in the field of innovation; therefore, they should be protected against large uncertainties caused by unknown. The aim of this study was to evaluate biotechnology forecasting innovation pathways based on its convergence with other technologies.
    Information and Methods
    In this systematic review, by the future-oriented assessment of biotechnology innovation pathways, future biotechnology strategies were developed at the national level. All potential applications of the future innovation pathways of this technology were identified in the combination and convergence with nanotechnologies, information, and cognitive science and technology. The strength and weakness of the effects and barriers in all areas of biotechnology were considered in terms of the short-, mid-, and long-term; in the same timeframe, the barriers to these technologies were identified in the field of combined dual technologies and ultimately for biotechnology itself, and future strategies for biotechnology were proposed based on 4 strategies, including ignorance, investment, exploitation, and opportunism.
    Findings
    In the field of biotechnology- information technology- in the mid-term, the greatest impact was on improving the quality of human life, improving social outcomes, and increasing the level of innovation, and in the field of biotechnology- nanotechnology and biotechnology- cognitive science on improving the quality of human life, increasing security and defending power, and improving the positive social consequences.
    Conclusion
    The highest number of applications is the mid-term. The "exploitation" strategy should be used in biotechnology- cognitive science and biotechnology- nanotechnology, respectively. The "investment" strategy should be the most widely used in the common areas of biology with information technology. In the common areas of biotechnology with nanotechnology and cognitive sciences, the most application is the “opportunism" strategy.
    Keywords: Biotechnology, Innovation pathways, Future-oriented Assessment, Converging Technologies