فهرست مطالب

زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس - سال نهم شماره 3 (تابستان 1397)
  • سال نهم شماره 3 (تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/05/13
  • تعداد عناوین: 20
|
  • سمیرا انباری میبدی، ساره ارجمند، حمید راشدی، سید امید رعنایی سیادت *، محمد پوریعقوبی صفحات 317-323
    اهداف: هپاتیت B عفونت ویروسی است که می تواند منجر به مشکلات جدی کبدی شود. برای تولید واکسن هپاتیت B از آنتی ژن سطحی ویروس هپاتیت B (HBsAg) که به صورت نوترکیب تولید می شود، استفاده می شود. هدف پژوهش حاضر شناسایی آپتامر DNAای با تمایل بالا علیه آنتی ژن سطحی هپاتیت B با روش تکامل سیستماتیک لیگاند با استفاده از غنی سازی نمایی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر با استفاده از روش تکامل سیستماتیک لیگاند از طریق غنی سازی نمایی (​SELEX( قطعه DNAای با قدرت اتصال بالا علیه HBsAg، جداسازی و توالی یابی شد. تمایل این توالی نوکلئوتیدی تک رشته ای با روش فلوریمتری محاسبه شد. اختلاف جذب اولیه و مقدار باقی مانده به عنوان معیاری از میزان توالی های متصل شده با کمک نرم افزار Prism 5 به روش رگرسیون غیرخطی، محاسبه Binding-saturation و مدل one site-total انجام و میزان میل ترکیبی (Kd) تعیین شد.
    یافته ها
    نتایج بعد از انجام رویه SELEX و ارزیابی توالی تکثیریافته با ژل آگارز، نمونه کنترل مثبت دارای باندی در محدوده 72نوکلئوتید بود که نشان دهنده تکثیر موفق توالی گزینش شده با استفاده از آغازگزهای انتخابی بود. میل ترکیبی محاسبه شده 81/53نانومولار بود. طی مراحل همسانه سازی از روی کلنی های موجود واکنش PCR با آغازگرهای اختصاصی آپتامر، حضور قطعه آپتامر در باکتری اشریشیا کلی تایید شد. آپتامر گزارش شده دارای ساختار ثانویه پایدار با داشتن انرژی آزاد GΔ کمتر از 9/6-کیلوژول و Tm بالاتر از C°45 بود.
    نتیجه گیری
    آپتامر DNAای گزینش شده دارای قدرت اتصال بالا به پروتئین هدف (HbsAg) است و می تواند به عنوان جایگزینی برای پادتن ها، در ستون های کروماتوگرافی تمایلی تخلیص HBsAg مورد توجه قرار بگیرد.
    کلیدواژگان: آنتی ژن سحطی هپاتیت B، غنی سازی نمایی، آپتامر DNAای، لیگاند تمایلی
  • احسان رعنایی پیرمردان، زهرا سهیلا سهیلی *، شهرام سمیعی، حمید احمدیه، سیدجواد مولی، مریم معصومی، مرضیه ناصری صفحات 325-330
    اهداف: گلوکوما یک بیماری عصبی- چشمی است که با نابودی سلول های گانگلیون شبکیه منجر به نابینایی می شود. این بیماری از علل اصلی نابینایی در جهان است. برای مطالعات پیش کلینیکی و یافتن درمان های جدید استفاده از مدل های حیوانی کارآمد اجتناب ناپذیر است. یک نوع از این مدل ها، موش هایی هستند که چشم آنها با N-متیل، D-آسپارتات (NMDA) تیمار شده است. هدف مطالعه حاضر القای حاد مرگ سلول های گانگلیونی و تولید موش مدل آزمایشگاهی بیماری گلوکوما توسط N-متیل، D-آسپارتات بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر موش های مدل با نوروتوکسین NMDA تولید شدند. برای این منظور تخریب سلولی با تزریق داخل زجاجیه NMDA به چشم موش ها انجام شد و پس از خارج کردن چشم ها، آنالیزهای بافتی روی چشم های نمونه و کنترل صورت گرفت. پس از رنگ آمیزی بافتی تعداد سلول های گانگلیون و ضخامت لایه های شبکیه و کمپلکس سلولی گانگلیون (GCC) ارزیابی شدند. علاوه بر این ضخامت لایه های هسته ای داخلی و بیرونی در نمونه ها مقایسه شد. آزمون تحلیل واریانس یک طرفه و نرم افزار SPSS 22 به کار رفتند.
    یافته ها
    تنها سه روز پس از تزریق NMDA به نمونه های چشم، ضخامت لایه های GCC، شبکیه و همچنین تعداد سلول های گانگلیون در مقایسه با نمونه های کنترل به طور چشمگیری کاهش یافت. کاهش 50% تعداد سلول های گانگلیون در نمونه گلوکوما تایید شد.
    نتیجه گیری
    پس از تزریق NMDA به نمونه های چشم، ضخامت لایه های GCC، شبکیه و همچنین تعداد سلول های گانگلیون در مقایسه با نمونه های کنترل به طور چشمگیری کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: گلوکوما، موش مدل، N-متیل، D-آسپارتات، شبکیه
  • ابوالفضل میرزاپور ارمکی، بیژن رنجبر * صفحات 331-338
    اهداف: رویکرد کنترلی در خودآرایی مولکولی، روش پایین به بالای مطلوبی را ایجاد کرده است که به منظور طراحی و ساخت سامانه ها و الگو های مورد نظر با کارآیی ها و قابلیت های ویژه مورد استفاده قرار می گیرد. هدف پژوهش حاضر، طراحی و ساخت ابرشبکه های نانویی خودآرایی شده نانولوله های کربنی از طریق توالی های DNA خودتکمیل شونده و مطالعه طیف سنجی آن بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، توالی الیگونوکلئوتید چسبنده که در یک انتهای خود به گروه های آمین متصل شده اند، از طریق اتصال های کووالان به گروه های کربوکسیل موجود در ابتدا و انتهای نانولوله های کربنی متصل شدند. در ادامه توالی الیگونوکلئوتیدی اتصال دهنده، این سامانه ها را به صورت شبکه هایی درهم تنیده به یکدیگر متصل نمود. پس از تهیه این نانوساختارهای شبکه ای، خواص بیوفیزیک آنها از طریق مطالعات طیف سنجی نوری (UV-vis) و طیف سنجی پلاریمتری دورنگ نمایی دورانی مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    پیک جذبی اختصاصی در طیف UV-Vis افزایش یافت و پیک اختصاصی توالی های DNA در روش دورنگ نمایی دورانی با اتصال توالی های DNA چسبنده به نانولوله کربنی ظاهر شد.
    نتیجه گیری
    پس از اضافه شدن توالی های اتصال دهنده به واحد های سازنده، نانولوله های کربنی به شکل شبکه ای پیچیده در می آیند. تشکیل نانوساختار های شبکه ای ساخته شده از نانولوله های کربنی از طریق جفت شدگی توالی های الیگونوکلئوتید جفت شونده به صورت کاملا واضح در طیف های UV-vis نانوشبکه ها قابل مشاهده است.
    کلیدواژگان: ابرشبکه های نانویی، خودآرایی مولکولی، DNA، نانولوله های کربنی
  • ساره ارجمند، لیلا قبادی، سیدامید رعنایی سیادت *، یحیی سفیدبخت، فاطمه فرزانه صفحات 339-345
    اهداف: اینورتاز آنزیمی است که به صورت گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. منبع اصلی تولید صنعتی آنزیم اینورتاز مخمر ساکارومایسس سرویزیه است. افزایش پایداری حرارتی در این آنزیم کمک مهمی به افزایش بهره وری در تولید مربوطه خواهد کرد. هدف پژوهش حاضر افزایش پایداری حرارتی پروتئین نوترکیب اینورتاز ساکارومایسس سرویزیه با ایجاد جهش های هدفمند بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، با الگوقراردادن آنزیم اینورتاز باکتری گرمادوست ترماتوگا ماریتیما به منظور افزایش پایداری حرارتی، اسیدآمینه های ترئونین 345 و آسپارژین 349 در ژن پروتئین اینورتاز ساکارومایسس سرویزیه با روش جهش زایی هدفمند با آلانین جایگزین و در مخمر پیکیا پاستوریس همسانه سازی با واکنش زنجیره ای پلیمراز SOEing انجام شد. فعالیت آنزیم های نوترکیب اینورتاز طبیعی و جهش یافته در دماهای مختلف، pHهای مختلف، مدت زمان پایداری و پایداری حرارتی- عملکردی اندازه گیری و نمودار میکائیلیس- منتن رسم شد.
    یافته ها
    پایداری حرارتی- ساختاری آنزیم های طبیعی و جهش یافته اینورتاز در دمای 55oC نشان داد که آنزیم جهش یافته در دمای 55oC نسبت به آنزیم طبیعی پایدرای حرارتی بالاتری داشت. هر دو آنزیم طبیعی و جهش یافته در پایداری عملکردی روند مشابهی را نشان دادند. کاهش Km و افزایش Vmax در سوبسترای ساکاروز و افزایش 5برابری نسبت Kcat/Km در آنزیم جهش یافته دیده شد.
    نتیجه گیری
    جهش های هدفمند اعمال شده هیچ اثر منفی روی میزان تولید و همچنین ترشح پروتئین نوترکیب اینورتاز ندارد و باعث افزایش فعالیت آنزیم می شود. آنزیم جهش یافته نسبت به آنزیم طبیعی، پایداری ساختاری بالاتری دارد، بدون این که تغییری در پایداری عملکردی آن ایجاد کند.
    کلیدواژگان: اینورتاز، پیکیا پاستوریس، پایداری حرارتی، جهش زایی هدفمند
  • مریم کریم پور، احسان کامرانی *، مرتضی یوسف زادی، ملیکا ناظمی صفحات 347-353
    اهداف: با توجه به اهمیت بحث سلامت و برخی مضرات ترکیبات مصنوعی موجود، هدف مطالعه حاضر بررسی برخی خواص زیستی از جمله خواص ضدباکتریایی و آنتی اکسیدانی اسفنج دریایی هالیکلونا کارلا (Haliclona caerulea) بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر، عصاره های آلی ان-هگزان، دی اتیل اتر و متانول با روش بلایت و دایر از اسفنج دریایی تهیه شدند. سپس فعالیت ضدباکتریایی با روش های انتشار دیسک، حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) ، حداقل غلظت کشندگی (MBC) و فعالیت آنتی اکسیدانی با استفاده از ارزیابی قدرت احیاکنندگی و تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانی کل عصاره ها سنجیده شد. تجزیه و تحلیل داده ها به وسیله آزمون های تحلیل واریانس یک طرفه و چنددامنه ای دانکن صورت گرفت. نرم افزارهای SPSS 19 و Excel 2013 به کار رفتند.
    یافته ها
    عصاره متانولی بیشترین اثر ضدباکتریایی به ویژه نسبت به باکتری های گرم مثبت باسیلوس سوبتیلیس در غلظت 2/5میلی گرم بر میلی لیتر و استافیلوکوکوس اورئوس در غلظت 5میلی گرم بر میلی لیتر را داشت. عصاره دی اتیل اتری در غلظت 5میلی گرم بر میلی لیتر بیشترین اثر آنتی اکسیدانی را نشان داد.
    نتیجه گیری
    عصاره متانولی اسفنج دریایی هالیکلونا کارلا خاصیت ضدباکتری بیشتری را نشان می دهد و عصاره دی اتیل اتری این اسفنج خاصیت آنتی اکسیدانی بیشتری دارد.
    کلیدواژگان: ضدباکتریایی، آنتی اکسیدانی، اسفنج دریایی، خلیج فارس، حداقل غلظت بازدارندگی
  • رشید پاک نیا، رضا درویش زاده *، فرجاللهشهریاری، سعید ملک زاده صفحات 355-367
    اهداف: آفتابگردان (Helianthus annuus L.) عمدتا برای استحصال روغن خوراکی کشت می شود و قارچ اسکلروتینیا اسکلروتیوروم (Sclerotinia sclerotiorum) یک عامل بیماری زا در مزارع آفتابگردان است. هدف پژوهش حاضر شناسایی نشانگرهای مولکولی (SSR) مرتبط با مناطق ژنومی دخیل در مقاومت به بیماری پوسیدگی اسکلروتینیایی یقه ساقه در آفتابگردان روغنی با استفاده از تجزیه همراهی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر 100 لاین خالص آفتابگردان روغنی کشت داده شدند. درصد پیشرفت آلودگی قارچی بعد از 4، 8 و 12 روز، وزن 100 دانه گیاه آلوده نشده و آلوده شده، عملکرد گیاه آلوده نشده و آلوده شده، افت وزن 100 دانه و افت عملکرد ارزیابی شدند. پروفایل مولکولی ژرم پلاسم مورد مطالعه با 30جفت آغازگر ریزماهواره تهیه شد. تجزیه ساختار ژنتیکی جمعیت با روش بیزین صورت گرفت.
    یافته ها
    بیشترین ضریب تغییرات به ترتیب مربوط به افت عملکرد (86/41%) و افت وزن (78/48%) و کمترین آن به ترتیب مربوط به درصد پیشرفت آلودگی بعد از 8 و 12 روز (26/47 و 20/44%) بود. براساس مدل خطی مخلوط (MLM) 6 نشانگر ریزماهواره مرتبط با صفات در سطح احتمال 0/01≤p شناسایی شدند. بیشترین تعداد نشانگر مرتبط با صفت درصد پیشرفت آلودگی بعد از 8 روز بود. نشانگرهای P733، P807 و P1256 همزمان با سه صفت مرتبط بودند.
    نتیجه گیری
    چهار لاین RHA274، H100A-83HR4، B45-03 و لاین ایرانی با کد 28 با منشا ژنتیکی متفاوت و سطوح بالای مقاومت شناسایی شدند. براساس مدل خطی عمومی (GLM) و مخلوط به ترتیب 24 و 15 نشانگر SSR با صفات مورد نظر ارتباط دارند. نشانگرهای P733، P807 و P1256 همزمان با سه صفت مرتبط هستند.
    کلیدواژگان: آفتابگردان، نشانگرهای مولکولی، عدم تعادل پیوستگی
  • حمیدرضا طهوری *، حبیب الله طباطباییان ، محمدرضا تقوا، سیدمحمدتقی تقوی فرد صفحات 369-384
    اهداف: اکوسیستم نوآوری بیان می دارد که نوآوری از طریق شبکه های تعاملی در سطوح مختلف اتفاق می افتد. این شبکه یک طیف گسترده از ذی نفعان را داراست که به عنوان بخشی از اکوسیستم نوآوری، به طور پیچیده ای در فرآیند نوآوری با یکدیگر در ارتباط هستند. با توجه به اهمیت پیشگیری در بخش سلامت و نظر به اهمیت نقش فناوری های زیستی در این حوزه، هدف این تحقیق، ارایه تحلیلی بر اکوسیستم نوآوری واکسن های انسانی ایران بود. مشارکت کنندگان و روش ها: در پژوهش کیفی حاضر از نوع اکتشافی و توصیفی، ضمن بررسی ابعاد اکوسیستم نوآوری در ادبیات جهان و ویژگی های اصلی آن، وضعیت اکوسیستم نوآوری واکسن های انسانی ایران بررسی شد. این بررسی از طریق تحلیل محتوای اسناد موجود و مصاحبه های عمیق و نیمه ساختاریافته با صاحب نظران این حوزه، انجام و مدلی از وضعیت موجود اکوسیستم نوآوری واکسن کشور ترسیم شد.
    یافته ها
    غالب دانش آموختگان آشنایی کافی با فنون و تکنیک های لازم برای حضور در صنعت نداشتند. وجود دو موسسه بزرگ واکسن ساز یعنی انستیتو پاستور و رازی از داشته های مهم اکوسیستم بودند. تعداد کم شرکت های ارایه دهنده خدمات و ارتباط اندک شرکت های خدماتی موجود با شرکت های دانش بنیان از جمله کاستی ها بود. کاستی ها در ویژگی های ثبات و تعامل پویا در اکوسیستم نوآوری واکسن های انسانی ایران مشهود و اتخاذ سیاست ها برای ایجاد یا تقویت این ویژگی ها از موضوعات مهم کشور در این حوزه بود.
    نتیجه گیری
    اکوسیستم نوآوری واکسن های زیستی در ایران با وجود فراوانی عناصر و بازیگران این حوزه، هنوز به شکل سازمان یافته ای شکل نگرفته است و ایجاد و توسعه آن نیازمند توجه به ویژگی های اکوسیستم نوآوری و رفع چالش های آن است.
    کلیدواژگان: اکوسیستم نوآوری، واکسن انسانی، اهداف و کارکردهای اکوسیستم نوآوری، عناصر اکوسیستم نوآوری، سیاستها و قوانین، ویژگیهای اکوسیستم نوآوری
  • ساسان قبادیان، بیتا آیتی، ندا سلطانی، حسین گنجی دوست * صفحات 385-393
    اهداف: توسعه روزافزون کاربری های ریزجلبکی در بسیاری از صنایع باعث تمرکز پژوهش ها به این حوزه نوین بین رشته ای شده است تا با افزایش بهره وری و کاهش هزینه های کشت، تجاری سازی کشت این موجودات تسهیل شود. هدف این پژوهش بهینه سازی رشد و کیفیت بیومس ریزجلبک اسپیرولینا با تغییر رقت محیط کشت و استفاده از سیکل هوادهی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر با بهره گیری از روش پاسخ سطح- طراحی مرکزی، اثرگذاری دو فاکتور غلظت محیط کشت زاروک (0 تا 100% رقت) و سیکل هوادهی بر نرخ رشد مخصوص و وزن خشک و نیز محتوی کلروفیل و کاروتنوئید گونه اسپیرولینا بررسی شد. در هر دوره 24ساعته مجموعا 16 ساعت هوادهی شد که فاصله قطع و وصل هوادهی با عنوان سیکل هوادهی بین 1 ساعت تا 8 ساعت متغیر بود. تجزیه و تحلیل داده ها با نرم افزار SPSS 16 از طریق آزمون رگرسیون چندگانه صورت گرفت.
    یافته ها
    بیشترین بیومس (0/659میلی گرم بر میلی لیتر) در غلظت 80% محیط کشت و سیکل هوادهی 2/75 ساعته و بیشترین نرخ رشد مخصوص (0/230روزانه) در غلظت 60% و سیکل هوادهی 4/5ساعته حاصل شد. بیشترین سیکل هوادهی (8 ساعت) موجب افزایش قابل توجه و همزمان محتوای کلروفیل و کاروتنوئید (به ترتیب 11/65 و 2/67میلی گرم بر گرم) شد.
    نتیجه گیری
    بهینه سازی رشد و کیفیت بیومس ریزجلبک اسپیرولینا با تغییر رقت محیط کشت و استفاده از سیکل هوادهی قابل انجام است.
    کلیدواژگان: اسپیرولینا، زاروک، سیکل هوادهی، کلروفیل، کاروتنوئید و RSM-CCD
  • لیلا حسنی، فاطمه حکیمیان، صفیه صوفیان*، الهام صفای صفحات 395-402

    اهداف: موتیف های ساختاری DNA چهاررشته ای به عنوان یک هدف جدید برای کشف داروهای جدید مطرح هستند. مولکول های کوچک که به طور اختصاصی به ساختارهای چهاررشته ای متصل می شوند، می توانند به عنوان ترکیبات بالقوه به منظور اهداف درمانی استفاده شوند. هدف این پژوهش بررسی ترمودینامیک برهم کنش پورفیرازین و فتالوسیانین مس با DNA چهاررشته ای تلومر انسانی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، برهم کنش یک فتالوسیانین آنیونی محلول در آب Cu(PcTs) و دو ترکیب تتراپیریدینوپورفیرازین کاتیونی محلول در آب شامل [Cu(2,3-tmtppa)]4+ و Cu(3,4-tmtppa) 4+ با DNA چهاررشته ای تلومر انسانی در غلظت های مختلف کاتیون های سدیم و پتاسیم از دیدگاه ترمودینامیک با استفاده از روش طیف سنجی فلورسانس بررسی شد. داده ها از طریق نمودار استرن- ولمر و منحنی وانت هوف تحلیل شدند.
    یافته ها
    فلورسانس جایگزینی اینترکاله شونده نشان داد که کمپلکس ها توانایی جایگزین شدن با تیازول اورنژ را داشتند. منحنی های استرن- ولمر پورفیرازین ها مبین اندکی انحراف مثبت از خط راست بود که نشان دهنده وقوع هر دو نوع خاموشی دینامیک و استاتیک بود. به علاوه اثر خاموشی دو پورفیرازین به میزان قابل توجهی بیشتر از فتالوسیانین بود که نشان داد اتصال Cu(PcTs) به هر دو شکل چهاررشته ای، ضعیف تر از Cu(2,3-tmtppa) و Cu(3,4-tmtppa) بود. انرژی آزاد گیبس (∆G) اتصال منفی بود که مبین میان کنش مطلوب ترمودینامیک بین کمپلکس ها و DNA چهاررشته ای بود.
    نتیجه گیری
    اتصال پورفیرازین های مس به DNA چهاررشته ای قوی تر از فتالوسیانین مس است و همچنین اتصال آنها از لحاظ ترمودینامیک مطلوب است. پورفیرازین ها پتانسیل کاربرد به عنوان ترکیبات ضدسرطان را دارند و کمپلکس های مناسبی برای مطالعات دارویی هستند.
    کلیدواژگان: برهم کنش، ترمودینامیک، فلورسانس، پورفیرازین، فتالوسیانین
  • حمیده عباسی، احسان کامرانی*، نرگس امراللهی بیوکی، مریم احسان پور صفحات 403-409

    اهداف: هیچ گونه مطالعه آنتی باکتریال روی شقایق های دریایی در منطقه خلیج فارس در ایران انجام نشده است، بنابراین هدف این پژوهش، بررسی اثرات ضدباکتریایی، ضدقارچی و سایتوتوکسیک عصاره های گونه شقایق دریایی موکتی خلیج فارس بود.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش تجربی، نمونه های شقایق دریایی از سواحل خلیج فارس (جزیره هرمز)، جمع آوری و عصاره گیری آنها با حلال های آلی متانول، دی کلرومتان و استون صورت پذیرفت. اثر عصاره ها بر باکتری های بیماری زای انسانی شامل اشریشیا کلی، سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اورئوس و همچنین دو سویه قارچی کاندیدا آلبیکانس و آسپرژیلوس نایجر با روش دیسک دیفیوژن مورد بررسی قرار گرفت. خاصیت سیتوتوکسیک این شقایق با استفاده از روش BST بر آرتمیا سالینا ارزیابی شد. داده ها با نرم افزار SPSS 19 از طریق آزمون رگرسیون پروبیت مورد تحلیل قرار گرفت.
    یافته ها
    عصاره های مورد مطالعه اثر ضدباکتریایی کمی از خود نشان دادند. عصاره استونی اثر ضدقارچی را در برابر سویه قارچی آسپرژیلوس نایجر با هاله عدم رشد 17میلی متر در وزن 16میکروگرم نشان داد. عصاره متانولی بافت شقایق دارای خاصیت سیتوتوکسیک بیشتری با LC50 کمتر (609/330میکروگرم بر میلی لیتر) نسبت به عصاره های استون و دی کلرومتان بود.
    نتیجه گیری
    عصاره های متانولی، استونی و دی کلرومتانی استخراجی از شقایق دریایی موکتی، خاصیت ضدقارچی زیادی نسبت به خاصیت آنتی باکتریال آنها دارند. همچنین این شقایق اثرات سیتوتوکسیک قابل ملاحظه ای دارد که در عصاره متانولی نسبت به عصاره های استون و دی کلرومتان بیشتر است.
    کلیدواژگان: شقایق دریایی موکتی، فعالیت ضدباکتری، فعالیت ضدقارچی، سیتوتوکسیک، انتشار دیسک
  • فاطمه اکبری، علی صالح زاده*، اکرم سادات نعیمی صفحات 411-415

    اهداف: سیانوباکتری ها که به عنوان یکی از منابع دریایی هستند، به دلیل داشتن ترکیبات موثر سبب فعال شدن روند مرگ سلولی در سلول های سرطانی می شوند و لذا ممکن است بتوانند به عنوان منبع جدید مورد استفاده قرار بگیرند. هدف این پژوهش بررسی تاثیر عصاره سیانوباکتری اسیلاتوریا روی رده سلولی سرطان پستان و بیان ژن NM23 بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، سیانوباکتری اسیلاتوریا در محیط کشت زایندر منفی در دمای 26 تا C28o با شدت نور 350 تا 3500لوکس و تحت شرایط 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی، کشت و رده سلولی MCF-7 نیز تهیه شد. سلول های سرطان پستان توسط عصاره هیدروالکلی اسیلاتوریا با غلظت های مختلف تیمار شدند. تاثیر عصاره بر زنده ماندن سلول ها توسط آزمایش MTT assay ارزیابی و اثر عصاره روی تغییرات بیان ژن NM23 توسط Real Time PCR بررسی شد.
    یافته ها
    مورفولوژی رده سلولی MCF-7 نشان داد که عصاره سیانوباکتری اسیلاتوریا تغییرات قابل توجهی در سلول های تیمارشده در مقایسه با سلول های کنترل در خصوصیات مورفولوژی سلول ها ایجاد کرد. با افزایش غلظت، زنده ماندن سلول ها کاهش یافت و اختلاف معنی داری نسبت به نمونه کنترل داشت. عصاره پس از گذشت 24 ساعت، باعث مهار 50درصدی بقای سلول ها در غلظت 0/6میلی گرم بر میلی لیتر (0/001p<) شد. بیان ژن NM23 در زمان 24 ساعت به طور معنی داری نسبت به نمونه کنترل افزایش یافت.
    نتیجه گیری
    عصاره سیانوباکتری اسیلاتوریا باعث کاهش در رده سلولی سرطان پستان و افزایش بیان ژن NM23 می شود.
    کلیدواژگان: سرطان پستان، اسیلاتوریا، بیان ژن NM23
  • زهرا سلگی، خسرو خلیفه، سامان حسین خانی، بیژن رنج بر* صفحات 417-425

    اهداف: احتمال برقراری میان کنش های الکتروستاتیک به علت فراوانی رزیدوهای باردار آب دوست به ویژه آرژنین به عنوان مهم ترین فاکتور پایدارکننده دمایی آنزیم های گرمادوست مطرح شده است. هدف این مطالعه، مقایسه پایداری ترمودینامیک و بازتاخوردگی سینتیک آنزیم لوسیفراز گونه ایرانی و برخی جهش یافته های آن بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر، پایداری گرمایی و نحوه بازتاخوردگی آنزیم لوسیفراز گونه ایرانی لامفیریس ترکستانیکوس و 3 جهش یافته ERR, ERR/I232R, ERR/Q35R/I182R/I232R توسط تکنیک های مختلف اسپکتروسکوپی بررسی شد. به منظور بیان بالای پروتئین ها یک تک کلونی از هر یک از نمونه ها انتخاب و به 10میلی لیتر محیط کشت LB دارای کانامایسین با غلظت 50میکروگرم بر میلی گرم تلقیح و در دمای C° 37 و با هوادهی مطلوب به مدت 15-12 ساعت انکوبه شد. به منظور تهیه محتوای سلولی از باکتری ها، محیط کشت القاشده به مدت 5 دقیقه در 5000گرم و دمای C° 4 سانتریفوژ شد. نتایج از طریق مطالعات با روش های طیف سنجی دورنگ نمایی دورانی در ناحیه دور، نزدیک و فلورسانس ذاتی، مطالعات کالریمتری روبشی تفاضلی (DSC) و آزمایش های سینتیکی با استفاده از تکنیک جریان متوقف مبتنی بر فلوئورسانس به دست آمد.
    یافته ها
    همراه با افزایش تعداد رزیدوی آرژنین در سطح پروتئین، پایداری و فشردگی ساختاری آنزیم های جهش یافته در مقایسه با آنزیم وحشی افزایش یافته و ترموگرام های حاصل از مطالعات کالریمتری روبشی تفاضلی نیز بیانگر افزایش اندکی در Tm و آنتالپی کالریمتری پروتئین های جهش یافته نسبت به پروتئین وحشی بودند.
    نتیجه گیری
    ثابت سرعت بازتاخوردگی آنزیم های جهش یافته نسبت به نوع وحشی افزایش پیدا کرده است. بهبود پارامترهای ترمودینامیک و سینتیک ناشی از بهبود میان کنش های الکترواستاتیک است که منجر به درجه بالاتری از فشردگی و تراکم ساختاری می شود.
    کلیدواژگان: لوسیفراز، کالریمتری روبشی تفاضلی، دورنگ نمایی دورانی، فلورسانس جریان متوقف، ترمودینامیک، سینتیک
  • طاهره توحیدی مقدم، بهاره دبیرمنش، مژده حدادی، سارا محسنی*، خسرو خواجه* صفحات 427-433
    اهداف: آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 در پیشرفت روند بسیاری از بیماری ها مانند پریودنتیت، آترواسکلروزیس و سرطان ها نقش بسزایی دارد. یکی از روش های پایداری آنزیم استفاده از حلال های فرازودگداز است. هدف این پژوهش، بررسی اثر حلال فرازودگداز روی پایداری و ساختار آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 با هدف درمانی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 فرم فعال (707-107 توالی رزیدوی آمینواسیدی) با استفاده از وکتور بیانی pET21a در باکتری اشریشیا کلی سویه BL21 بیان و تخلیص و ریفولدینگ آنزیم توسط روش گرادیان شیب اوره به طور همزمان روی ستون نیکل سفارز انجام شد. سپس تاثیر حلال فرازودگداز بر پایه کولین کلراید و گلیسرول با نسبت مولی 1:1 بر فعالیت، پایداری و ساختار آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 بررسی شد. فعالیت آنزیم در غلظت های مختلف ژلاتین در حضور حلال های فرازودگداز 15 و 30% حجمی/حجمی در 7/8=pH برای به دست آوردن Vmax و km با رسم نمودار میکائیلیس- منتن و استفاده از نرم افزار Prism version 5.0 مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    با افزایش درصد حلال ها تا 30%، فعالیت ویژه آنزیم افزایش یافت و پس از آن روند کاهشی داشت و در حضور حلال 30% حجمی/حجمی در دو دمای 50 و 60o​C در مقایسه با حلال 15% و عدم حضور حلال دارای فعالیت باقیمانده بیشتری بود. نتایج نشان دهنده پایداری بیشتر آنزیم در حلال 30% بود.
    نتیجه گیری
    آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9 در حضور حلال فرازودگداز 30% حجمی/حجمی بر پایه کولین کلراید و گلیسرول دارای بیشترین فعالیت و پایداری است. افزایش پایداری حرارتی آنزیم را می توان به فشردگی ساختار آن در حضور حلال فرازودگداز نسبت داد.
    کلیدواژگان: آنزیم ماتریکس متالوپروتئیناز 9، حلال فرازودگداز، پایداری حرارتی، فعالیت باقیمانده
  • مهدیه امیری نژاد، مرتضی یوسف زادی*، میترا آرمان، مهسا رحیم زاده صفحات 435-440

    اهداف: بارناکل ها سخت پوستانی کف زی هستند و جایگاهی آهکی دارند. آنها در حالت بلوغ ساکن بوده و با پایه ای خود را به اجسام داخل آب می چسبانند. چرخه زندگی بارناکل ها به طور معمول دو مرحله دارد. هدف مطالعه حاضر بررسی سمیت اسانس های گیاهی ساتوریا خوزستانیکا (S. khuzestanica) و ساتوریا رشینگری (S. rechingeri) روی مراحل مختلف لاروی بارناکل آمفیبالانوس آمفیتریت (Amphibalanus amphitrite) بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر برگ گونه های خوزستانیکا و رشینگری جمع آوری شدند. اسانس گیری 3 تا 4ساعت طول کشید. شناسایی ترکیب اسانس با آنالیز کروماتوگرافی– طیف سنج جرمی (GC-MS) انجام شد. به منظور ارزیابی میزان سمیت، اثر اسانس های گیاهی با غلظت های 50، 25، 12/5، 6/25، 3/125، 1/5میکروگرم در میلی لیتر روی مراحل مختلف لارو کشتی چسب آمفیبالانوس آمفیتریت مورد بررسی قرار گرفتند. این تست براساس تعیین LC50 در یک دوره 24ساعته روی پنج مرحله مختلف لاروی صورت گرفت. برای تحلیل داده ها آنالیز واریانس یک طرفه، نرم افزارهای SPSS 16، Probit analysis با بازه اطمینان 95% و Excel 2010 استفاده شدند.
    یافته ها
    هر دو گونه رشینگری و خوزستانیکا اثر سمیت بالایی روی لارو بارناکل آمفیبالانوس آمفیتریت داشتند، به طوری که در غلظت 50میکروگرم بر میلی لیتر 100% اثر کشندگی داشتند و با افزایش غلظت، مرگ ومیر بیشتری در مراحل لاروی بارناکل مشاهده شد. گونه خوزستانیکا با LC50 برابر 23/48- میکروگرم بر میلی لیتر اثر قوی تری روی مرحله 2 ناپلیوسی داشت. همپنین مراحل 5 و 6 لارو بارناکل حساسیت بیشتری نسبت به بقیه مراحل نشان دادند.
    نتیجه گیری
    هر دو گونه ساتوریا رشینگری و ساتوریا خوزستانیکا اثر سمیت بالایی روی لارو بارناکل آمفیبالانوس آمفیتریت دارند.
    کلیدواژگان: اسانس های گیاهی، سمیت، آمفیبالانوس آمفیتریت
  • لیلا ستاری فقیهی، سلمان احمدی اسب چین*، باقر سیدعلی پور، غلام حسین ریاضی صفحات 441-449
    اهداف: امروزه توانایی تولید آنزیم های هیدرولازی که در غلظت های بالای نمک فعال هستند، به عنوان رویکرد تازه ای در استفاده از باکتری های هالوفیل در بیوتکنولوژی مطرح است. هدف این پژوهش، غربالگری و جداسازی باکتری هالوفیل مارینوباکتر (جدایه S-14) تولید کننده آنزیم خارج سلولی لیپاز از چشمه آب شور باداب سورت بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، 42 کلنی خالص باکتری، از نمونه های مختلف آب، خاک، رسوب و لجن یکی از چشمه های آب شور باداب سورت با تکنیک غربالگری روی محیط کشت اختصاصی باکتری های هالوفیل جداسازی شدند. جدایه S-14 که بیشترین فعالیت لیپازی را از خود نشان داد، برای شناسایی توسط روش های بیوشیمیایی و آنالیز ژن 16S rRNA انتخاب شد. به منظور بهینه سازی شرایط رشد جدایه با درنظرگرفتن بیشینه زمان رشد باکتری (72 ساعت)، دما، غلظت نمک، pH، میزان مصرف کربوهیدرات و آسیدامینه بررسی شدند. نتایج حاصل با استفاده از نرم افزار Chromas pro 2.1.1 ویرایش و با اطلاعات بانک اطلاعاتی EzTaxon مقایسه شد. سویه هایی که تشابه بیشتری با جدایه منتخب داشتند، مشخص شدند. آنالیز توالی 16S rRNA توسط نرم افزارهای BioEdit 7.1.9، Clustal-2X 2.1 و MEGA 6 انجام و درخت فیلوژنی توسط الگوریتم اتصال- همسایگی ترسیم شد.
    یافته ها
    جدایه S-14 با تشابه بیش از 99% با دو گونه مارینوباکتر فلاویماریس (Marinobacter flavimaris) و مارینوباکتر ادهارنس (Marinobacter adhaerens) تجانس داشت. جدایه S-14 بیشترین میزان رشد را در غلظت نمک 5%، دمای C 35 و میزان اسیدیته 7/0 نشان داد.
    نتیجه گیری
    جدایه S-14، تولید کننده مناسبی برای آنزیم خارج سلولی لیپاز است و می تواند از فروکتوز و اسیدآمینه فنیل آلانین به عنوان تنها منبع کربن و انرژی استفاده کند.
    کلیدواژگان: باکتری هالوفیل، مارینوباکتر، آنزیم لیپاز، آنزیم های هیدرولازی، باداب سورت
  • فروغ حکیمی نیا، خسرو خلیفه، رضا حسن ساجدی، بیژن رنج بر* صفحات 451-457
    اهداف: مطالعات مبتنی بر پایداری گرمایی به عنوان یکی از روش های بررسی خواص فیزیکوشیمیایی پروتئین ها در زیست فناوری مطرح هستند. هدف تحقیق حاضر بررسی اثر جایگزینی اسیدآمینه آرژینین (Arg) شماره 39 با لیزین (Lys) روی واسرشتگی گرمایی فتوپروتئین نمیوپسین بود.
    مواد و روش ها
    در تحقیق تجربی حاضر، جهش یافته R39K با پروتئین وحشی مقایسه شد (در آن اسیدآمینه آرژینین 39 به اسیدآمینه لیزین تبدیل شده است). برای بررسی اثر جهش روی محتوای ساختار دوم، تکنیک دورنگ نمایی دورانی به کار رفت. به منظور بررسی تغییرات احتمالی در میزان پایداری حرارتی پروتئین جهش یافته و وحشی، اندازه گیری های واسرشتگی دمایی توسط دستگاه کالری متری روبشی تفاضلی صورت گرفت. از نرم افزارهای بیوانفورماتیک برای مقایسه ساختاری دو نوع پروتئین استفاده شد.
    یافته ها
    فشردگی جهش یافته R39K نسبت به پروتئین وحشی کاهش یافت. تغییر قابل ملاحظه ای در مقادیر پارامترهای ترمودینامیک به ویژه Tm مشاهده نشد. بالاتربودن جنبش های مولکولی اسیدآمینه آرژینین شماره 187 در پروتئین جهش یافته نسبت به پروتئین وحشی پایداری این پروتئین را کاهش داد. افزایش سطح در دسترس لیزین شماره 188 در پروتئین جهش یافته موجب افزایش پایداری آن شد.
    نتیجه گیری
    در پایداری حرارتی پروتئین جهش یافته R39K عوامل مختلفی شامل جنبش های مولکولی اسیدآمینه ها، سطح در دسترس آنها و محتوای ساختارهای دوم پایدارکننده پروتئین تاثیرگذار هستند. این جهش فشردگی جهش یافته R39K را نسبت به پروتئین وحشی کاهش می دهد، افزایش ASA مربوط به اسیدآمینه Lys188 در جهش یافته R39K نسبت به پروتئین وحشی موجب افزایش پایداری پروتئین می شود ولی کاهش میزان ساختار دوم در این جهش یافته همراه با بالاتربودن جنبش های مولکولی در اسیدآمینه Arg187 در جهت کاهش پایداری این جهش یافته عمل می کند
    کلیدواژگان: پایداری گرمایی، نمیوپسین، جنبش های مولکولی، سطح در دسترس، کالری متری روبشی تفاضلی
  • نازنین حقیقت، پرویز عبدالمالکی* ، مهرداد بهمنش، جواد پرنیان صفحات 459-464
    اهداف
    نیتریک اکسید (NO) در حفظ حالت بنیادی سلول نقش مهمی دارد و دامنه تاثیرگذاری میدان الکترومغناطیسی (EMF) برخلاف میدان الکتریکی بسیار عمیق است. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر میدان الکترومغناطیسی و نیتریک اکسید بر بیان مارکر پروتئینی تمایز عصبی و درصد زنده مانی سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی بود.
    مواد و روش ها
    پژوهش تجربی حاضر روی سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی نژاد ویستار اجرا شد. به منظور تیمار سلول ها از دو غلظت بالا (یک میلی مولار) و پایین (10میکرومولار Deta-NO) به عنوان مولکول آزادکننده نیتریک اکسید و میدان الکترومغناطیسی با فرکانس 50هرتز استفاده و با گروه بدون تیمار (کنترل) مقایسه شد. درصد زنده زمانی سلول ها با آزمایش MTT، بیان ژن مسیر تمایز عصبی با روش RT-PCR و بیان پروتئین مارکر تمایز عصبی با ایمنوسیتوشیمی بررسی شد. داده ها با نرم افزار SPSS 13 از طریق آزمون تحلیل واریانس یک طرفه تحلیل شدند.
    یافته ها
    بعد از 24 ساعت تیمار سلول ها با نیتریک اکسید و EMF، درصد زنده مانی سلول ها در گروه ها نسبت به گروه کنترل به صورت معنی داری کاهش یافت. بعد از 48 ساعت، EMF به تنهایی و همچنین با غلظت پایین نیتریک اکسید، کاهشی در درصد زنده مانی سلول ها ایجاد نکرد و رشد سلول ها نسبت به گروه کنترل افزایش یافت. در گروه تیمارشده با غلظت بالای نیتریک اکسید به همراه EMF، پروتئین MAP2 در سلول های بیشتری نسبت به گروه کنترل و تیمارشده با EMF بیان شد.
    نتیجه گیری
    میدان الکترومغناطیسی به همراه غلظت بالای نیتریک اکسید از تعداد سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش صحرایی می کاهد و با افزایش اندازه سلول، بیان ژن و پروتئین مارکر تمایز عصبی، تمایز آنها را به سمت سلول های شبه عصب تسهیل می کند.
    کلیدواژگان: نیتریک اکسید، میدان الکترومغناطیسی، سلول های بنیادی مزانشیمی، سنجش MTT، ایمنوسیتوشیمی
  • سکینه مشجور، مجتبی علیشاهی* ، زهرا طولابی دزفولی صفحات 465-472
    اهداف
    سمیت سنجی زیستی نانوذرات نقره در زیست بوم آبی و یافتن غلظت های کشنده این ماده دارای اهمیت است. هدف این پژوهش، مقایسه سمیت نانوذرات نقره شیمی و زیست تولیدی "در محیط زنده" در مدل جانوری ماهی گورخری (مرحله جنین و بالغ) بود.
    مواد و روش ها
    مطالعه تجربی حاضر روی 30 قطعه تخم لقاح یافته و 30 قطعه ماهی گورخری بالغ اجرا و اثرات سمیت نانوذرات نقره شیمیایی و زیست تولیدی توسط عصاره آبی جلبک دریایی قهوه ای (Sargassum boveanum) در مراحل تکاملی جنین و بالغ با یک گروه شاهد و در غلظت های متوالی افزایشی بررسی شد. نرخ تلفات در زمان های 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از مجاورت، ثبت شد. داده ها با نرم افزارهای EPA Probit Analysis 1.5 و SPSS 19 توسط آنالیز واریانس یک طرفه و پس آزمون چنددامنه دانکن تحلیل شدند.
    یافته ها
    سمیت دو نوع نانوذره نقره در دو مرحله تکاملی با افزایش غلظت و زمان روند افزایشی داشت (05/0p<). پس از 96 ساعت، غلظت ایجادکننده LC50 در ماهی بالغ نسبت به نانوذرات نقره شیمیایی 0/788 و برای نانوذرات زیست تولیدشده 0/409میلی گرم بر لیتر بود. LC50 در مرحله تکاملی جنینی در مواجهه با نانوذرات شیمیایی 0/250 و برای زیست تولیدی 0/375میلی گرم بر لیتر بود. درصد تلفات در بالاترین غلظت (3میلی گرم در لیتر) از نانوذرات نقره در زمان های 72 و 96 ساعت در همه گروه ها به نرخ 100% تلفات رسید.
    نتیجه گیری
    هر دو مرحله تکاملی این ماهی نسبت به سمیت هر دو نوع نانوذرات نقره حساس بوده، لکن این حساسیت در مراحل جنینی بالاتر است و نانوذرات نقره زیست تولیدی در قیاس با همتای شیمیایی آن، اندکی سمی تر است.
    کلیدواژگان: سمیت، ماهی گورخری، جلبک دریایی قهوه ای، نانوذرات نقره
  • رباب دغاغله، حسین صبوری* ، حسین حسینی مقدم، عیسی جرجانی، حسین علی فلاحی صفحات 473-482
    اهداف
    دستاورد مهم تجزیه ژن های کمی کنترل کننده صفات مورفولوژیک (QTL)، تسهیل مطالعه توارث صفات مندلی ساده است. هدف این پژوهش، مکان یابی ژن های کنترل کننده صفات مورفولوژیک در زاده های F3 جو حاصل از تلاقی ارقام بیچر×کویر بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر به منظور شناسایی QTL، 103 خانواده نسل F3 جو حاصل از تلاقی ارقام بیچر×کویر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال زراعی 94-1393 در سه تکرار کشت شد. تعداد بذر جوانه زده، طول دوره پرشدن دانه، ارتفاع بوته، طول پدانکل، وزن دانه و شاخص برداشت ارزیابی شدند. نقشه پیوستگی با نشانگرهای SSR، iPBS، IRAP و ISSR تهیه شد. QTLها با نرم افزار QGENE 4.0 شناسایی شدند و تجزیه QTL با مکان یابی فاصله ای مرکب انجام شد.
    یافته ها
    QTLهای شناسایی شده با نمره لود 2/007، 8/6% واریانس فنوتیپ تعداد بذر جوانه زده؛ نمره 2/22، 9/5% واریانس فنوتیپ طول دوره پرشدن دانه؛ نمره 2/74، 1/16% واریانس ارتفاع بوته؛ نمره 2/19، 9/3% واریانس صفت طول پدانکل؛ نمره 2/04، 8/7% واریانس وزن دانه و نمره 2/38، 2/38 و 2/16 به ترتیب 10/1، 10/1 و 9/2% واریانس شاخص برداشت را توجیه نمودند.
    نتیجه گیری
    برای صفات تعداد بذر جوانه زده، یک QTL روی کروموزوم 6 و پیوسته به نشانگر ISSR38-4، طول دوره پرشدن دانه، یک QTL روی کروموزوم 7 در فاصله نشانگری iPBS2076-6-iPBS2085-1، برای ارتفاع بوته، یک QTL روی کروموزوم 2 در فاصله نشانگری iPBS2083-3-HVBKASI، برای طول پدانکل، یک QTL روی کروموزوم 6 و پیوسته به نشانگر ISSR38-4، برای صفت وزن دانه، یک QTL واقع بر کروموزوم 3 در فاصله نشانگری iPBS2075-5-ISSR38-7 و برای صفت شاخص برداشت، 3 QTL وجود دارد.
    کلیدواژگان: جو، ریزماهواره، QTL
  • ساسان قبادیان، حسین گنجی دوست* ، بیتا آیتی، ندا سلطانی صفحات 483-494
    اهداف
    رنگدانه هایی مانند کلروفیل و کاروتنوئید ب هسبب خواص درمانی و آنتی اکسیدانی مورد توجه ویژه هستند. گونه ریزجلبکی اسپیرولینا به سبب درصد بالای رنگدانه، منبع مهمی برای تولید تجاری این رنگدانه ها است. هدف این پژوهش بهینه سازی مقادیر کلروفیل و کاروتنوئید بیومس اسپیرولینا با بهره گیری از فتوبیوراکتوری نوین بود.
    مواد و روش ها
     در پژوهش تجربی حاضر، با طراحی و ساخت یک فتوبیوراکتور نوین برای رفع برخی نواقص کشت های باز تجاری، به کشت تلفیقی ریزجلبک اسپیرولینا پرداخته و با روش RSM-CCD، تاثیر فاکتورهای سیکل اختلاط، حجم ناحیه کنترلی، شدت تابش بر محتوی و میزان کل رنگدانه ها، بررسی و داده ها با نرم افزار SPSS16 از طریق آزمون رگرسیون خطی تحلیل شدند.
    یافته ها
    بیشترین کلروفیل کل (3/63 میلی گرم بر لیتر) در آزمایش شماره 7 با کمترین سیکل اختلاط (2 ساعت) و حجم کنترلی 30% ایجاد شد. در این شرایط میزان کاروتنوئید کل 0/90 میلی گرم بر لیتر و مجموع دو رنگدانه در بیشترین حد قرار داشت، اما بیشترین کاروتنوئید کل (1/59 میلی گرم بر لیتر) در کمترین حجم کنترلی (20%)، سیکل اختلاط 9/5 ساعته و شدت تابش 10500 لوکس ایجاد شد.
    نتیجه گیری
    برای دستیابی به بیشترین میزان کلروفیل، شدت بهینه تابش برای افزایش بیومس و سیکل اختلاط کوتاه برای افزایش محتوی در اولویت هستند. اما برای دستیابی به بیشترین میزان کاروتنوئید، سیکل اختلاط طولانی برای افزایش بیومس و شدت تابش بالا برای افزایش محتوی غالب است. اهمیت اثر افزایش شدت تابش بر افزایش محتوای کاروتنوئید و نیز کاهش سیکل اختلاط بر افزایش محتوای کلروفیل، بیش از تاثیر منفی آنها بر میزان وزن خشک بیومس است و در برآیند منجر به افزایش رنگدانه می شود.
    کلیدواژگان: اسپیرولینا، نرخ رشد، بیومس، کشت تلفیقی، بیوراکتور نوین، RSM-CCD
|
  • H. Rashedi , S. Arjmand , H. Rashedi , S.O. Ranaei Siadat *, M. Pouryaqubi Pages 317-323
    Aims
    Hepatitis B is a viral infection, which can cause serious liver problems. Hepatitis B surface antigen (HBsAg), which is produced as recombinant, is used to produce the Hepatitis B vaccine. The aim of this study was to detect DNA aptamer with high affinity against HBsAg by Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment (SELEX).
    Materials and Methods
    In the present experimental study, SELEX method was used to isolate and sequence a DNA aptamer with high affinity against HBsAg. The affinity of this monoclonal nucleotide sequence was calculated by fluorimetric method. The difference of initial absorption and residual value as a measure for the number of associated sequences were calculated with Prism 5 software by nonlinear regression method, Binding-saturation and one site-total model were performed, and the amount of electron affinity (Kd) was determined. Findings: After performing the SELEX procedure and evaluating the amplified sequence with agarose gel, the result was positive control sample containing a bond in the range of 72nucleotides, indicating successful amplification of the selected sequence, using selective primers. During cloning steps from existing colonies of PCR reaction with aptamer specific primers, the presence of aptamer was confirmed in Escherichia coli bacteria. The reported aptamer had a stable secondary structure with a free energy of ΔG of less than -6.9kJ and Tm higher than 45°C.
    Conclusion
    The selected DNA aptamer has a high affinity to the target protein (HbsAg) and can be considered as an alternative for mAbs in chromatography column.
    Keywords: Hepatitis B Surface Antigen_SELEX_DNA Aptamer_Affinity Ligand
  • E. Ranaei Pirmardan , Z.S. Soheili *, Sh. Samiei , H. Ahmadieh , S.J. Mowla , M. Masoumi , M. Naseri Pages 325-330
    Aims
    Glaucoma is an optic neuropathy that causes loss of retinal ganglion cells (RGC) and leads to blindness. This disease is a leading cause of blindness worldwide. For pre-clinical studies and finding novel therapies, using functional animal models is unavoidable. One of these models is the mice treated with N-Methyl-D-Aspartate (NMDA). The aim of this study was the acute induction of ganglion cell death and generation of mouse experimental model of glaucoma by N-Methyl-D-Aspartate.
    Materials and Methods
    In this experimental study, the creation of model mice with NMDA neurotoxin were created. For this purpose, retinal cell damage was induced in vivo in mice by intravitreal injection of NMDA. After removing the eyes, tissue analyses were performed on sample and control eyes. After tissue staining, the number of ganglion cells and the thickness of the retina layers and Ganglion Cell Complex (GCC) were evaluated. In addition, number of ganglion cells, thicknesses of the retina, and GCC of the optic nerve disc were measured in samples.
    One-way ANOVA and SPSS 22 software were used to analyze the data. Findings: Only 3 days after the injection to eye samples of NMDA, the thickness of the GCC and retinal layers as well as the number of ganglion cells significantly decreased compared to the control samples. The 50% reduction in the number of ganglion cells in the glucoma sample was confirmed.
    Conclusion
    Three days after the injection of NMDA to eye samples, the thickness of the GCC and retinal layers as well as the number of ganglion cells is significantly decreased compared to the control samples.
    Keywords: Glaucoma, Mice, N-Methyl-D-aspartate, Retina
  • A. Mirzapoor armaki , B. Ranjbar * Pages 331-338
    Aims
    Compelling approach in molecular self-assembly has caused an appropriate bottom-up approach to build and design the systems and patterns with specific performance and capabilities. The aim of the current study was the design and fabrication of self-assembled super nanonetworks of carbon nanotube by self-complementary DNA and its spectroscopic study.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, the sticky oligonucleotide sequence, connected to the amine groups at one end, was connected to the carboxyl groups at the beginning and end of the carbon nanotubes with covalent bond. Then, oligonucleotide connected these systems as interconnected networks. After the preparation of these nanonetworks, their biophysical properties were studied through ultraviolet–visible spectroscopy (UV-vis) and polarimetry and circular dichroism (CD) spectroscopy. Findings: UV-vis specific absorption peak increased and DNA sequences specific peak in CD spectra appeared with DNA sequences bind to carbon nanotubes.
    Conclusion
    After adding the connecting sequences to the constructive units, carbon nanotubes come in the form of a complex network. The formation of network nanostructures made of carbon nanotubes by the base pair of paired oligonucleotide sequences is clearly visible in UV-vis spectra.
    Keywords: Super nanonetwork, Molecular self-assembly, DNA, Carbon Nanotube
  • S. Arjmand , L. Ghobadi , S.O. Ranaei, Siadat *, Y. Sefidbakht , F. Farzaneh Pages 339-345
    Aims
    Invertase is an enzyme that is widely used in industries. The main source of industrial production of invertase is yeast Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae). Increasing thermal stability makes an important contribution to improving productivity in related production. The aim of this study was increasing thermal stability of Saccharomyces cerevisiae recombinant protein invertase by site-directed mutagenesis.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, using invertase enzyme from thermophilic bacteria, Thermotoga maritima as template, it was decided to replace the threonine 345 and asparagine 349 amino acid with alanine, using site-directed mutagenesis and in Pichia pastoris, cloning was performed with the SOEing polymerase chain reaction. The activity of natural and mutant recombinant invertase enzymes at different temperatures, different pHs, stability duration, and thermal-performance stability, and Michaelis–Menten kinetics were drawn. Findings: The thermal-structural stability of the natural and mutant invertease enzymes at 55°C showed that the mutant enzyme had a higher thermal stability at 55°C compared with the natural enzyme. Both natural and mutant enzymes exhibited a similar trend in functional stability. Reduction of Km and increase of Vmax in sucrose substrate and 5-fold increase in Kcat/Km ratio of mutant enzyme was observed.
    Conclusion
    Site-directed mutagenesis has no negative effect on the amount of production as well as the secretion of recombinant protein invertase and increases enzyme activity. The mutant enzyme has a higher structural stability than the natural enzyme without altering its functional stability.
    Keywords: Invertase, Pichia pastoris, Thermal stability, Site-Directed Mutagenesis
  • M. Karimpoor , E. Kamrani *, M. Yousefzadi , M. Nazemi Pages 347-353
    Aims
    Considering the importance of health and some disadvantages of the existing synthetic compounds, the present research aimed at evaluating the antibacterial and antioxidant potential of Haliclona caerulea extracts.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, organic extracts of n-hexane, diethyl ether, and methanol were prepared by the Bligh and Dyer method from the marine sponge; then, antibacterial activity was measured by disc diffusion, minimum inhibitory concentration (MIC), and minimum bactericidal concentration (MBC), and antioxidant activity was measured by evaluating the regenerative power and determining the total antioxidant capacity of the extracts. The data were analyzed by Duncan's new multiple range test (MRT) one-way ANOVA test. SPSS 19 and Excel 2013 software were used. Findings: Methanol extract had the most antibacterial effect, especially against Gram positive bacterial of Bacillus subtilis with a concentration of 2.5mg/ml and Staphylococcus aureus with a concentration of 5mg/ml. Diethyl ether extracts showed the highest antioxidant activity at concentration of 5mg/ml.
    Conclusion
    The methanol extract of Haliclona caerulea exhibits more antibacterial properties, and the diethyl ether extract of this sponge have a higher antioxidant effect.
    Keywords: Antibacterial, Antioxidant, Marine Sponges, Persian Gulf, Minimum Inhibitory Concentration
  • R. Paknia , R. Darvishzadeh *, F. Shahriari , S. Malekzadeh Pages 355-367
    Aims
    Sunflower (Helianthus annuus L.) is mainly cultivated for the extraction of edible oil, and Sclerotinia sclerotiorum is a pathogen in sunflower fields. The aim of this study was to indetify markers associated with resistance to Sclerotnia Scleritiorum diseases in sunflower, using association analysis.
    Materials and Methods
    In the present experimental research, a population including 100 lines of oily sunflower was cultivated. Traits such as contamination progress after 4, 8, and 12 days, 100 seeds weight of contaminated and non-contaminated plants, contaminated and non-contaminated plant yield, 100 seeds weight loss, and yield loss were studied. The molecular profiles of germplasm were prepred with 30 microsatellite primer pairs. Genetic structure analysis of population was performed based on Bayesian model. Findings: The highest coefficient of variation was related to the yield loss (86.41%) and weight loss (78.48%), and the lowest was contamination progression after 8 and 12 days (26.47% and 20.44%), respectively. Based on the mixed linear model (MLM), 6 microsatellite markers related to traits were identified at the level of p≤0.01. The highest number of markers was associated with contamination progression after 8 days. The P733, P807, and P1256 markers were simultaneously associated with 3 traits.
    Conclusion
    Four lines including RHA274, H100A-83HR4, B45-03, and Iranian line with code 28 were identified with different genetic origins and high resistance levels. According to the general linear model (GLM) and MLM, 24 and 15 SSR markers are related to the traits, respectively. The P733, P807, and P1256 markers are simultaneously associated with 3 traits.
    Keywords: Sunflower, Molecular Markers, Linkage Disequilibrium
  • H. Tahoori *, H. Tabatabaeian , M.R. Taghva , S.M.T. Taghavi Fard Pages 369-384
    Aims
    The innovation ecosystem states that innovation through interactive networks occurs at different levels. The network has a wide range of stakeholders that are complex in the innovation process as part of the innovation ecosystem. Considering the importance of the issue of prevention in the health sector and the importance of the role of biotechnology in this field, the aim of this study was to examine the innovation ecosystem of human vaccines in Iran. Participants and Methods: In this qualitative, exploratory, and descriptive research, while investigating the dimensions of the ecosystem of innovation in literature and its main characteristics, the status of the innovation ecosystem of human vaccines was investigated in Iran. This study was carried out through content analysis of the current documents and deep and semi-structured interviews with experts in this field. Subsequently, a description of the current state of the vaccine innovation ecosystem was presented. Findings: Most of the graduates did not have enough familiarity with the techniques needed to attend the industry. The existence of two major vaccine manufacturers, the Pasteur and Razi Institutes, were of important properties of ecosystems. The small number of service providers and existing service companies with knowledge-based organizations were of shortcomings. Shortcomings in the characteristics of stable and dynamic interaction in the innovation ecosystem of human vaccines in Iran were evident and the making policies to create or strengthen these characteristics was one of the important issues of Iran in this area.
    Conclusion
    Despite the abundance of elements and actors in this field, the innovation ecosystem of vaccines in Iran has not yet been formulated in a structured way, and its creation and development requires the characteristics of the innovation ecosystem and the resolution of its challenges.
    Keywords: Ecosystem, Human Vaccine, Objectives, Functions of Innovation Ecosystem, Elements of Innovation Ecosystem, Policies, Law, Features of Innovation Ecosystem
  • S. Ghobadian , H. Ganjidoust *, B. Ayati , N. Soltani Pages 385-393
    Aims
    The increasing development of microalgae applications has led to the concentration of new multidisciplinary studies to facilitate commercial cultivation of these organisms due to cost reduction and productivity enhancement. The aim of this study was the growth and quality optimization of Spirulina biomass by changing the dilution of medium and using the aeration cycle.
    Materials and Methods
    In this experimental study, the effect of concentration of Zarrouk medium (0 to 100% dilution) and aeration cycle on specific growth rate and dry weight, as well as the content of chlorophyll and carotenoids of Spirulina were investigated, using response surface method, central design. A total duration of 16 hours was aerated in any 24-hour period; the interval time between these aerated periods varied between 1 to 8 hours. The data were analyzed by SPSS 16 software, using multiple regression test. Findings: The highest biomass (0.659mg/ml) was obtained at 80% concentration of culture media and aeration cycle of 2.75 hours and the highest specific growth rate (0.230 daily) was obtained at 60% concentration and aeration cycle of 4.5 hours. The highest aeration cycle (8 hours) resulted in a significant and simultaneous increase in the content of chlorophyll and carotenoids (11.65 and 2.67 mg/g, respectively).
    Conclusion
    The growth and quality optimization of Spirulina biomass can be accomplished by changing the dilution of the medium and using the aeration cycle.
    Keywords: Spirulina, Zarrouk, Aeration Cycle, Chlorophyll, Carotenoid, RSM-CCD
  • L. Hassani, E. Safaei, F. Hakimian, S. Soufian * Pages 395-402
     
    Aims
    The G-quadruplex structural motifs of DNA are considered a novel target for drug discovery. As potential compounds, small molecules that selectively target the G-quadruplex structures may be used for therapeutic purposes. The aim of this study was the thermodynamic investigation of copper porphyrazines and phthalocyanine interaction with human telomeric G-quadruplex DNA.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, interaction of an anionic water-soluble phthalocyanine Cu(PcTs) and two cationic water-soluble tetrapyridinoporphyrazines, including [Cu(2,3-tmtppa)] 4+ and [Cu(3,4-tmtppa)]4+ complexes with human telomeric G-quadruplex DNA was thermodynamically investigated in different concentrations of Na+ and K+ cations, using fluorescence spectroscopy. The data were analyzed via the Stern-Volmer plot and the van't Hoff plot.
    Findings
    Fluorescent intercalator displacement indicated the displacement ability of the complexes with thiazole orange. Stern-Volmer plots of the porphyrazines exhibited a slight positive deviation from a straight line, suggesting both static and dynamic quenching. In addition, the quenching effect of the two porphyrazines was noticeably higher than the phthalocyanine, implying binding of Cu(PcTs) to both forms of the quadruplex was weaker compared to Cu(2,3-tmtppa) and Cu(3,4-tmtppa). Gibbs free energy (∆G) for binding was negative, implying that the interaction between the complexes and the G-quadruplex DNA was favorable thermodynamically.
    Conclusion
    The binding of copper porphyrazines to G-quadruplex DNA is stronger than copper phthalocyanine, and their binding is favorable thermodynamically. Porphyrazines have potential to be used as anti-cancer compounds and are suitable complexes for pharmaceutical studies.
    Keywords: Interaction, Thermodynamics, Fluorescence, Porphyrazine, Phthalocyanine
  • H. Abbasi, E. Kamrani *, N. Amrollahi Biuki, M. Ehsanpoor Pages 403-409
     
    Aims
    No study has been conducted on the antibacterial activity of sea anemone in the Persian Gulf region; thus, the aim of the present study was to investigate the antibacterial, antifungal, and cytotoxic effect of Stichodactyla haddoni from Persian Gulf.
    Materials and Methods
    In this experimental study, sea anemone samples were collected from the coast of Persian Gulf (Hormoz Island) and their extraction was performed with organic solvents such as methanol, dichloromethane, and acetone. The effect of the extract obtained on human pathogenic bacteria such as Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus, and fungus strains such as Candida albicans, Aspergillus niger was tested, using agar disk diffusion method. The cytotoxicity of this anemic was evaluated, using brine shrimp test (BST) method on Artemia salina. The data were analyzed by SPSS 19, using Probit regression test.
    Findings
    The extracts studied in this study showed little anti-bacterial effect. In antifungal assay, inhibition zone was showing maximum of 17mm at 16µg concentration against Aspergillus niger of acetone extract of S.haddoni. The methanolic extracts of S.haddoni tissue had a higher cytotoxicity with less LC50 (609 330/μg/ml) than acetone and diclormethanic extracts.
    Conclusion
    Methanolic, acetone, and diclormethanic extracts, from S.haddoni have an antifungal effect on their antibacterial properties. It also has significant cytotoxic effects, which is higher in methanolic extract than acetone and diclormethanic extracts.
    Keywords: Stichodactyla haddoni, Antibacterial Activities, Antifungal Activities, Cytotoxic, Disk diffusion
  • F. Akbari, A. Salehzadeh *, A.S. Naeemi Pages 411-415
     
    Aims
    Considered as one of the marine resources and due to their effective compounds, cyanobacteria activate the cell death process in cancer cells and, thus, may be used as a new source. The aim of the current research was to evaluate the effect of oscillatoria cyanobacterium extract on breast cancer cell line and NM23 gene expression.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, oscillatoria cyanobacterium was cultured in a negative zayander medium at 26°C to 28°C with a light intensity of 350 to 3500lux, under 12-hour lighting and 12-hour darkness, and the MCF-7 cell line was prepared. Breast cancer cells were treated by hydroalcoholic extracts of oscillatoria with different concentrations. The effect of extract on cell survival was evaluated by MTT assay and the effect of the extract on the changes of NM23 gene expression was investigated by Real-Time PCR.
    Findings
    The morphology of MCF-7 cell line showed that the oscillatoria cyanobacterium extract significantly altered the treated cells compared with control cells. The survival of cells decreased with increasing concentration, and there was a significant difference compared to the control sample. After 24 hours, the extract inhibited 50% cell survival at a concentration of 0.6mg/ml (p<0.001). The NM23 gene expression significantly increased over a 24-hour period compared with the control sample.
    Conclusion
    Oscillatoria Cyanobacterium extract decreases the breast cancer cell line and increases the NM23 gene expression.
    Keywords: Breast Cancer, Oscillatoria, NM23 Gene Expression
  • Z. Solgi, Kh. Khalifeh, S. Hosseinkhani, B. Ranjbar * Pages 417-425
    Aims
    The probability of establishing electrostatic interactions due to the abundance of charged hydrophilic residues and especially arginine is considered the most important thermal stabilizing factor of thermophilic enzymes. The current study was conducted with the aim of comparing thermodynamic stability and kinetic refolding of Lampyris turkestanicus and some of its mutants.
    Materials and Methods
    In the present experimental thermal stability and the way of refolding Lampyris turkestanicus and 3 mutations, including ERR, ERR/I232R, ERR/Q35R/I182R/I232R were investigated by various spectroscopic techniques. In order to high expression of proteins, a single clone of each sample was selected and inoculated into 10ml of LB culture medium, containing Kanamycin at a concentration of 50μg/mg and incubated at 37°C with an ideal aeration for 12-15 hours. The culture medium was centrifuged for 5 minutes at 5000g at 4°C to provide the cellular contents of the bacteria. The results were obtained through spectroscopic methods of remote and near circular dichroism, intrinsic fluorescence, differential scanning calorimetry, and kinetics experiments, using fluorescence-stopped flow technique.
    Findings
    Along with the increase in the number of arginine residues at the protein level, the stability and structural compression of the mutated enzymes in comparison with the wild enzyme were increased and the thermograms obtained from differential scanning calorimetry showed a slight increase in Tm and calorimetric enthalpy of mutated proteins in comparison with wild protein.
    Conclusion
    The rate constant of refolding mutated enzymes has increased compared with the wild type. The improvement of thermodynamic and kinetic parameters results from the improvement of electrostatic interactions, which results in a higher degree of compression and structural density.
    Keywords: Luciferase, Differential Scanning Calorimetry, Circular Dichroism, Stopped-flow Fluorescence, Thermodynamics, Kinetics
  • S. Mohseni *, Kh. Khajeh, T. Tohidi Moghadam, B. Dabirmanesh, M. Haddadi Pages 427-433
     
    Aims
    Matrix Metalloproteinase 9 (MMP-9) plays an important role in the development of many diseases such as periodontitis, atherosclerosis, and cancer. One of the methods for stability of enzyme is using deep eutectic solvents (DESs). The aim of this study was to investigate the effect of deep eutectic solvent on stability and structure of Matrix Metalloproteinase 9 with therapeutic purpose.
    Materials and Methods
    Herein, active full length recombinant human MMP-9 (amino acid residues 107-707) was expressed in Escherichia coli BL21, using the vector pET21a, and purification and refolding were conducted, using urea gradient method on Ni-NTA column, simultaneously. The effect of DES based on choline chloride and glycerol with a 1:1 mol ratio was investigated on activity, stability, and structure of MMP-9. The enzyme activity at different concentrations of gelatin in the presence of 15% and 30% volume/volume DESs at pH 7.8 was investigated for obtaining Vmax and km by Michaelis-Menten kinetics, using the Prism 5.0 software.
    Findings
    With an increase in the percentage of solvents up to 30%, the specific activity of enzyme increased, followed by a decreasing trend, and in the presence of a 30% volume/volume solvent at a temperature of 50°C and 60°C, compared with a 15% solvent and no solvent, contained more residue activity. The results showed more solubility of enzyme in 30% solvent.
    Conclusion
    MMp-9 has the highest activity in presence of 30% volume/volume DES based on choline chloride and glycerol. Increase in thermal stability of MMp-9 can be attributed to compactness of structure in the presence of DES.
    Keywords: Matrix Metalloproteinase 9, Deep Eutectic Solvent, Thermal Stability, Residual Activity
  • M. Amirinezhad, M. Yousefzadi *, M. Arman, M. Rahimzadeh Pages 435-440
     
    Aims
    Barnacles are benthos crustacean with a calcareous place. In the state of puberty, they do not move and stick on their feet to the objects in the water. The life cycle of a typical barnacle includes two stages. The aim of this study was to compare essential oils toxicity of Satureja khuzistanica and Satureja rechingeri on larvae of the barnacle Amphibalanus amphitrite.
    Materials and Methods
    In this experimental study, leaves of S. khuzestanica and S. rechingeri were collected. The extraction lasted 3 to 4 hours. Essential oil composition was detected by Gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS). In order to evaluate the toxicity, the effect of essential oils with 50, 25, 12.5, 6.25, 3.125, and 1.5µg/ml concentrations was investigated on larvae of the barnacle Amphibalanus amphitrite. For data analysis, one way ANOVA, SPSS 16 software, Probit analysis with 95% confidence interval, and Excel 2010 were used.
    Findings
    Both S. khuzestanica and S. rechingeri had a high toxicity effect on larvae of the barnacle Amphibalanus amphitrite, which had a 100% lethal effect at 50μg/ml concentration and with increasing concentrations, more mortality was observed in the barnacle larval stages. S. khuzestanica with LC50 of 23.48μg/ml had a stronger effect on stage II nauplius. Stages 5 and 6 of barnacle larvae were also more susceptible than the rest of the stages.
    Conclusion
    Both S. rechingeri and S. khuzestanica have a high toxicity effect on larvae of the barnacle Amphibalanus amphitrite.
    Keywords: Essential Oils, Toxicity, Amphibalanus Amphitrite
  • Halophilic Bacteria, Marinobacter sp., Lipase, Hydrolysis enzymes, Badab-e Surt / Screening and Isolation of Extracellular Lipase Producing Halophilic Bacteria Marinobacter sp. S-14 Isolated from Badab-e Surt Hypersaline Spring
    L. Satari Faghihi, S. Ahmady, Asbchin *, B. Seyedalipour, Gh.R. Riazi Pages 441-449
     
    Aims
    Today, the ability to produce hydrolases enzyme that are active in high salt concentrations is considered a new approach to the use of halophilic bacteria in biotechnology. The aim of this study was the screening and isolation of extracellular lipase producing halophilic bacteria Marinobacter sp. S-14 isolated from Badab-e Surt Hypersaline spring.
    Materials and Methods
    In this experimental study, 42 pure bacterial colonies were isolated from different samples of water, soil, sediment, and sludge from a hypersaline spring with a screening technique on the specific culture medium of halophilic bacteria. The isolate S-14, which showed the highest lipase activity, was selected for the identification by biochemical methods and 16S rRNA gene analysis. In order to optimize the growth conditions of the isolate, considering the maximum time of bacterial growth (72 hours), temperature, salt concentration, pH, carbohydrate, and amino acid intake were examined. The results were edited by Chromas pro 2.1.1 software, and compared with EzTaxon database. Strains that were more similar to the isolate were identified. Sequence analysis of 16S rRNA were performed by BioEdit 7.1.9, Clustal-2X 2.1, and MEGA 6, and the phylogenetic tree was drawn by the neighbor joining algorithm.
    Findings
    The isolate S-14 had 99% similarity to Marinobacter flavimaris and Marinobacter adhaerens. The isolate had optimum growth in 5% NaCl concentration, 35°C, and 7.0 acidity.
    Conclusion
    The isolate S-14 can be an appropriate candidate to produce extracellular lipase enzyme and can utilize Fructose and Phenylalanine as a sole source of carbon and energy.
  • F. Hakimi Nia, Kh. Khalifeh, R. Hasan sajedi, B. Ranjbar * Pages 451-457
    Aims
    Studies based on thermal stability are considered as one of the methods for investigating the physicochemical properties of proteins in biotechnology. The aim of this study was to evaluate the effect of replacement of Arginine 39 amino acid with lysine on the heat denaturation of mnemiopsin photoprotein 1.
    Materials and Methods
    In the current experimental study, R39K mutated mnemiopsin was compared with wild protein (in which arginine 39 amino acid was converted to the lysine amino acid). In order to investigate the effect of mutation on the content of the secondary structure, a rotation interpolation method was used. To investigate the possible changes in the rate of thermal stability of mutated and wild proteins, heat denaturation measurements were performed by differential scanning calorimeter. Bioinformatics software were used to compare the structure of two types of proteins.
    Findings
    The mutated R39K compression decreased in comparison with wild protein. No significant change was observed in the values of thermodynamic parameters, especially Tm. The upward movement of arginine 187 amino acid in the mutated protein decreased the thermal stability of this protein. Increasing the accessible surface of lysine 188 in the mutated protein increased its stability.
    Conclusion
    In thermal stability of the R39K mutated protein, various factors are effective, including the molecular movements of amino acids, their accessible surface, and the content of the secondary structure of protein stabilizing. This mutation reduces the mutated R39K compression rather than the wild protein; increasing ASA related to Lys188 amino acid in the mutated R39K compared with wild protein increases protein stability, but reducing the amount of secondary structure in this mutated, accompanied by an increase in the molecular upward movement in the Arg187 amino acid serves to reduce the stability of this mutated.
    Keywords: Thermal Stability, Mnemiopsin, Molecular Movements, Accessible Surface, Differential Scaling Calorimetry
  • N. Haghighat , P. Abdolmaleki*, M. Behmanesh , J. Parnian Pages 459-464
    Aims
    Nitric oxide (NO) plays an important role in maintaining cellular stem status, and the range of electromagnetic fields (EMF) is very deep in contrast to the electric field. The aim of this study was to investigate the effect of electromagnetic field and nitric oxide on the neural differentiation proteins marker and viability of the rat bone marrow mesenchymal stem cells.
    Materials and Methods
    The present experimental research was conducted on bone marrow mesenchymal stem cells of Vistar rats. For treatments of the cells, high (1mM) and low (10micromolar Deta-NO) concentrations were used as a nitric oxide donor molecule and 50Hz low-frequency electromagnetic field and they were compare with the control group. The cell viability was recorded by MTT assay test, the neural differentiation pathway gene expression was investigated by RT-PCR technique, and the neural differentiation marker protein expression was evaluated by Immunocytochemistry technique. The data were analyzed by one-way ANOVA, using SPSS 13 software.
    Findings
    After 24 hours of treatment with nitric oxide and EMF, the rate of viability in all groups was significantly decreased compared to the control group. After 48 hours, EMF alone, as well as with low concentration of nitric oxide did not decrease the rate of viability and cell growth increased compared to the control group. In the group treated with high nitric oxide concentration along with EMF, MAP2 protein was expressed in the number of cells more than the control group and the one treated with EMF.
    Conclusion
    The electromagnetic field, along with its high concentration of nitric oxide, decreases the number of rat bone marrow mesenchymal stem cells and, by increasing cell size, gene expression and neural differentiation proteins marker facilitates their differentiation to nerve-like cells.
    Keywords: Nitric Oxide, Electromagnetic Field, Mesenchymal Stem Cells, MTT, Immunocytochemistry
  • S. Mashjoor , M. Alishahi*, Z. Tulaby Dezfuly Pages 465-472
    Aims
    The bio-toxicity of silver nanoparticles (AgNPs) in the aquatic ecosystem and the detection of lethal concentrations of this material are of importance. The aim of this study was in vivo comparative toxicity of silver nanoparticles and bio-productivity in zebrafish (Danio rerio) in embryo and adult stages.
    Materials and Methods
    The present experimental study was carried out on 30 fertilized eggs and 30 adult zebrafish and the effects of chemical and bio-productivity of AgNPs were evaluated by brown seaweed (Sargassum boveanum) in evolutionary stages of the embryo and adult zebrafish with a control group and in incremental concentrations. The mortality rate was recorded at 24, 48, 72, and 96 hours after exposure and the data were analyzed by EPA Probit Analysis 1.5 and SPSS 19 softwares, using one-way analysis of variance and Duncan's multiple range test.
    Findings
    The toxicity of both types of AgNPs in both evolutionary stages was increased with increasing concentrations and time (p<0.05). After 96 hours, the lethal concentration 50 (LC50) in adult fish was 0.788mg/l for chemical AgNPs and 0.409mg/l for bio-produced AgNPs. Mortality rate at the highest concentration (3mg/l) of AgNPs at 72 and 96 hours in all groups was 100%.
    Conclusion
    Comparison of the toxicity result showed that the biosynthesis form of AgNPs is more toxic potential than chemical form of AgNPs. It seems the sensitivity of embryo stage to both of silver nanoparticles more than to mature stage.
    Keywords: Toxicity, Danio rerio, Brown Seaweed, Silver Nanoparticles
  • R. Daghaghelh , H. Sabouri*, H. Hosseini Moghaddm , E. Jorjani , H.A. Fallahi Pages 473-482
    Aims
    The important achievement of genetic analysis of Quantitative trait locus (QTLs) is to facilitate the investigation of the inheritance of simple Mendelian traits. The aim of this study was mapping genes controlling morphological traits in F3 Families caused by Becher×Kavir cross in barley.
    Materials and Methods
    In the present experimental research, in order to map QTLs, 103 F3 families caused by Becher×Kavir cross were cultivated in a randomized complete block design with 3 replications during 2014-2015. Number of germinated seeds, during the grain filling period, plant height, peduncle length, seed weight, and harvest index were evaluated. Linkage map was prepared, using SSR, iPBS, IRAP, and ISSR marker. QTLs were identified by QGENE 4.0 software and QTL analysis was performed by composite interval mapping.
    Findings
    The identified QTLs justified with load score of 2.007, 8.6% of variance of phenotype germinated seed number, score of 22.2, 9.5% variance of phenotype grain filling period, score of 2.74, 1.16% of variance of plant height, score of 2.19, 9.3% of the variance of the peduncle length, the score of 2.04, 8.7% of variance of the seed weight, and with the scores of 2.38, 2.38, and 2.16 justified 10.1, 10.1, and 9.2% of the variance of the harvest index, respectively.
    Conclusion
    There are one QTL on chromosome 6 and ISSR38-4 closely marker for number of germinated seeds, one QTL on chromosome 7 in iPBS2076-6-iPBS2085-1 distance of marker for during the grain filling period, one QTL on chromosome 2 in iPBS2083-3-HVBKASI distance of marker for plant height, one QTL on chromosome 6 and ISSR38-4 closely marker for peduncle length, one QTL on chromosome 3 in iPBS2075-5-ISSR38-7 distance of marker for seed weight, and 3 QTLs for harvest index, respectively.
    Keywords: Barley, Microsatellite, QTL
  • S. Ghobadian, H. Ganjidoust *, B. Ayati, N. Soltani Pages 483-494
    Aims
    Pigments such as Chlorophyll and Carotenoid are of particular interest due to their antioxidant and therapeutic properties. Spirulina is a great source to commercial pigments production due high pigment percentage and simple extraction processes. The aim of this study was chlorophyll and carotenoid optimization of spirulina biomass by innovative photobioreactor.
    Materials & Methods
    In this experimental study, by designing and constructing an innovative photobioreactor for the elimination of some defects of commercial open cultures, spirulina combined culture was investigated. Using RSM-CCD method, the effect of circulation cycle factors, control volume, and irradiance intensity on total value of pigments were evaluated. The data were analyzed by SPSS 16, using linear regression.
    Findings
    The highest amount of total Chlorophyll (3.63mg/l) was obtained in Test No. 7 with the shortest circulation cycle (2hr) and control volume of 30%. In this situation, total carotenoid was 0.90mg/l and the whole amount of two pigments was maximum. But, the highest amount of total carotenoid (1.59mg/l) was obtained in the least control volume (20%), circulation cycle of 9.5hr, and light intensity of 10500Lux.
    Conclusion
    In order to attain the highest level of chlorophyll, the optimal irradiance intensity to increase the biomass and the short-range circulation cycle to increase content are the top priority. But, to attain the maximum level of carotenoid, long-range circulation cycle to increase biomass and irradiance intensity at high level to increase content is predominate. The importance of the effect of increasing irradiance intensity on the increase of carotenoid content as well as the reduction of the circulation cycle on the increase of chlorophyll content is greater than its negative effect on the dry weight of biomass and results in an increase in the pigmentation.
    Keywords: Spirulina, Specific Growth Rate, Biomass, Combined Culture, Innovative Photobioreactor, RSM-CCD