فهرست مطالب

پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران) - سال سی و دوم شماره 1 (بهار 1398)
  • سال سی و دوم شماره 1 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • فرهاد قادری*، امیرحسین سیاح زاده، مسعود ابراهیمی قادی صفحات 1-15
    استرازول رد جی تی ال یکی از مواد رنگزای شیمیایی است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اثرات این ماده، تصفیه فاضلاب حاوی این ماده امری حیاتی است. بر اساس مطالعات پیشین، راکتور با میکروارگانیسم های بیوفیلمی معلق یکی از روش های کارآمد از نظر اقتصادی است و در زمان ماند کمتری به راندمان حذف مطلوب می رسد. در این تحقیق، از دو راکتور استفاده شد که هر یک، استوانه ای به حجم 75/2 لیتر بود که قطر قاعده ی آن cm 10 و ارتفاع آن نیز cm 35 بود. دو راکتور به یکدیگر متصل شدند به طوری که در مسیرهای اتصال دو راکتور، دبی در جریان بود و در طی زمان ماند فرآیند، 50 درصد از حجم راکتور ها به یکدیگر منتقل می شد و برای اولین بار راکتور جدیدی با نام راکتور بیوفیلمی با تغذیه گردشی طراحی و برای رشد میکروارگانیسم های کشت ترکیبی شاملBacillus و Aeromonas و تصفیه فاضلاب حاوی استرازول رد جی تی ال استفاده شد. در این سیستم، اثر دو متغیر مستقل زمان ماند و غلظت ورودی اولیه آلاینده بر توانایی حذف بررسی شد و تاثیر پارامترهای محیطی در بهینه سازی راندمان حذف رنگزای مذکور توسط گونه های میکروبی مطالعه گردید. در این تحقیق، مدل سازی نتایج بر اساس روش سطح پاسخ انجام گرفت. بر اساس نتایج حاصل، شرایط بهینه بهره برداری در زمان ماند 6 ساعت و 13 دقیقه و غلظت ورودی 77/74 میلی گرم بر لیتر اتفاق می افتاد و راندمان حاصل برابر با 75/73 درصد بدست آمد. بر اساس مدل این تحقیق زمان ماند بیشترین تاثیر را بر راندمان حذف این سیستم بیولوژیکی دارد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، Bacillus، Aeromonas، تجزیه
  • جعفر همت*، فریبا حاج محمدی صفحات 16-32
    سنتز زیستی خارج سلولی نانوذرات نقره، با استفاده از سیستم باکتریایی می تواند یک روش مناسب جهت عدم بکارگیری مواد شیمیایی باشد. بر این اساس، هدف این مطالعه سنتز زیستی نانوذرات نقره و مقایسه فعالیت ضدباکتریایی آنها علیه باسیلوس سرئوس و سراشیا مارسسنس بود. سنتز زیستی نانوذرات نقره با استفاده از سویه جدید قلیادوست ایزوپتریکولا واریابلیس IRSH1 و ضایعات سلولزی انجام شد. نانوذرات نقره بوسیله پراکندگی نوری پویا و میکروسکوپ الکترونی روبشی و DLS مشخصه یابی شدند. سپس نانوذرات تولیدی با طراحی آزمایش با استفاده از روش سطح پاسخ بهینه شدند. فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات نقره با استفاده از روش انتشار دیسک (کربی_بائر) بر روی محیط مولر هینتون آگار بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات نقره بهینه شده با متوسط اندازه 3/77 نانومتر و شاخص پراکندگی 45/0 به دست آمدند. خواص ضدباکتریایی نانوذرات با افزایش غلظت آن ها افزایش یافت، حداکثر قطر هاله عدم رشد در غلظت 3000 میکروگرم بر میلی لیتر از نانوذرات نقره برای باسیلوس سرئوس و سراشیا مارسسنس به ترتیب66/9 و 66/10 میلی متر تعیین شد. اما با کاهش تراکم نانوذرات نقره تا غلظت های 500 و 100 میکروگرم بر میلی لیتر هم، فعالیت ضدباکتریایی علیه باکتری های باسیلوس سرئوس و سراشیا مارسسنس همچنان قابل مشاهده است. نتایج بدست آمده بیان گر حساسیت بیش تر سراشیا مارسسنس در مقایسه با باسیلوس سرئوس نسبت به نانوذرات نقره بود. بنابراین، نانوذره سنتز شده دارای خاصیت ضد باکتریایی موثر است و سراشیا مارسسنس نسبت به باسیلوس سرئوس در مقابل آن تقریبا پنج برابر حساستر است.
    کلیدواژگان: اثرات ضد باکتریایی، ایزوپتریکولا واریابلیس، روش سطح پاسخ، نانوذرات نقره
  • کامبیز داوری، ساکو میرزائی*، جمیله نوروزی، فرزانه حسینی، عباس اخوان سپهی صفحات 33-46
    امروزه، مقاومت آنتی بیوتیکی در باکتری ها به یک چالش عمده برای سلامت بشر تبدیل شده است ظهور مقاومت آنتی بیوتکی، منجر به ناکارآمدی آنتی بیوتیک ها ، عدم درمان مناسب بیماری های عفونی و افزایش هزینه های درمانی شده است. یکی از فراوانترین انواع مقاومتهای انتی بیوتیکی مقاومت به آنتی بیوتیکهای بتالاکتام بخصوص پنی سیلین و سفالوسپورین میباشد که در بیشتر موارد با یک مکانیسم آنزیم تغییر دهنده به نام بتالاکتاماز ایجاد می گردد. این آنزیم ها، حلقه بتا لاکتام آنتی بیوتیک های واجد این حلقه را هیدرولیز می کنند. بتالاکتامازها، طبق طبقه بندی آمبلر که بر اساس تشابه توالی آمینو اسیدهای پروتئینی انجام می پذیرد، به چهار گروه A، B، C، و D تقسیم می شوند. در مطالعه حاضر، با استفاده از داکینگ ملکولی در فرآیند غربالگری مجازی، از میان 13842 ترکیب، قویترین مهار کننده ها بر علیه آنزیم بتا لاکتاماز CTX-M-9 انتخاب شد. ترکیبات با کمترین انرژی آزاد اتصال توسط مطالعات دینامیک ملکولی بررسی شدند. مطالعات مدلسازی ما مشخص کرد که ترکیب با کد بانک دارویی DB01753 دارای خصوصیت مهار کنندگی آنزیم بتا لاکتاماز CTX-M-9 است. بعد از 50 نانوثانیه مطالعه دینامیک ملکولی، ترکیب DB01753 با آمینو اسیدهای سرین 237، آسپارژین 104، گلوتامات 166، سرین 274 و تیروزین 105 تشکیل پیوند هیدروژنی داد. مطالعات MM/PBSA مشخص کرد که انرژی آزاد اتصال بین آنزیم بتا لاکتاماز و DB01753 برابر 5/111- کیلوژول بر مول است. مطالعات ADME نشان داد که همه پارامترهای فارماکوکینتیکی در محدوده قابل قبول هستند.
    کلیدواژگان: بتا لاکتاماز، CTX-M-9، داکینگ ملکولی، دینامیک ملکولی
  • اثرات القاء پلی پلوئیدی بر روی خصوصیات موروفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه زنیان (Carum carvi L.)
    لیلا فهمیده*، راحله اکبری، بهمن فاضلی نسب صفحات 47-62
    زنیان گیاهی علفی یک ساله متعلق به تیره چتریان، دارای اثرات ضد میکروبی و قارچ کش بوده که عمده اثرات مربوط به ترکیب تیمول است. القاء پلی پلوئیدی با استفاده از مواد شیمیایی جهش زا به عنوان یکی از روش های اصلاح گیاهان دارویی به منظور افزایش قابلیت تولید متابولیت های ثانویه مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور جهت بررسی اثرات القاء پلی پلوئیدی بر زنیان سیستان آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با استفاده از کلشی سین (2/0، 5/0، 75/0 و 1 گرم در لیتر) و مدت زمان اعمال تیمار (6، 12 و 18 ساعت) انجام و بعد از به دست آوردن بهترین غلظت و بهترین زمان اعمال تیمار، گیاهان تتراپلوئید به همراه شاهد کشت و برای صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی بررسی شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که القاء تتراپلوئیدی بر صفات ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد گل، تعداد شاخه جانبی، قطر ریشه، وزن تر، کلروفیل a و b، کارتنوئید، پراکسیداز، کاتالاز، پروتئین کل و فلاونوئید معنی دار بود. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت 5/0 گرم در لیتر و مدت زمان 6 ساعت، بهترین تیمار جهت القاء پلوئیدی در گیاه زنیان است. تعداد کروموزوم های گیاهان دیپلوئید برابر با 18 عدد و در گیاهان تتراپلوئید برابر با 36 عدد بود بنابراین می توان بیان کرد که کلشی سین به طور موثری قابلیت القاء پلی پلوئیدی در گیاه زنیان را دارد. در مجموع نتایج این تحقیق نشان داد گیاهان تتراپلوئید شده از نظر صفات کمی مخصوصا آنتوسیانین، پراکسیداز، کاتالاز، فلاونوئید و پروتئین کل نسبت به گیاهان دیپلوئید برتری داشتند.
    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، پلی پلوئیدی، زنیان، کلشی سین، فلاونوئید
  • بررسی اثر تنظیم کننده های رشد و جداکشت بر پینه زایی گیاه دارویی زنیان
    بهمن فاضلی نسب*، زیبا فولادوند صفحات 63-75
    زنیان (Carum copticum) به عنوان یک گیاه دارویی مهم مورد توجه بوده زیرا شامل تعداد زیادی از آلکالوئیدها و متابولیت های ثانویه از جمله تیمول می باشد. کشت بافت زنیان میتواند به عنوان یک فن جدید منابعی مانند پینه و سوسپانسیون سلولی و نهایت تولید متابولیت های ثانویه را فراهم سازد. در این تحقیق القای پینه در گیاه دارویی زنیان در شرایط درون شیشه ای به عنوان یکی از مقدمات اصلاح این گیاه پرکاربرد مورد نظر بود. بدین منظور از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با فاکتورهای، منشا جداکشت (ریشه، ساقه، برگ و کلئوپتیل)، تنظیم کننده رشد ((2, 4-D؛ 2، 4 و 8 میلی گرم در لیتر) و تنظیم کننده رشد (BAP؛ 25/0، 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر)) در سه تکرار استفاده شد. مقایسه میانگین نشان داد که جداکشت ساقه پیش ترین پینه زایی داشت و قطعات کلئوپتیل و برگ در رتبه های بعدی پینه زایی بودند. در این آزمایش تیمارهای دو میلی گرم در لیتر 2, 4-D به تنهایی و یا به همراه 25/0 میلی گرم در لیتر BAP بیشترین پینه را تولید و موثرترین بر وزن پینه، حجم پینه و رنگ پینه بودند. ضمنا از لحاظ وزن پینه جداکشت کلئوپتیل و از لحاظ حجم پینه جداکشت ساقه بهترین بود.
    کلیدواژگان: زنیان، پینه (کالوس)، 4-D، BAP
  • بررسی اثر ضد میکروبی چند نوع عسل ایرانی به تنهایی و در ترکیب با سیپروفلوکساسین بر روی سویه موتان E. coli
    فریده قلم فرسا، راضیه پوراحمد*، بهزاد شارقی صفحات 76-86
    مقاومت آنتی بیوتیکی به عنوان مشکل بالینی در حال رشد و یک تهدید کننده ی سلامت انسان می باشد. عسل یک محصول غذایی منحصر به فرد است که شامل ترکیبات زیست فعال مشتق شده از زنبورها و گیاهان می باشد. این ترکیبات زیست فعال می توانند با فعالیت ضد میکروبی در ارتباط باشند و توانایی نابودسازی یا مهار رشد برخی از میکروارگانیسم های پاتوژن را دارند. سیپروفلوکسازین یک آنتی بیوتیک از خانواده فلوروکینولونها است که علیه عفونت های حاصل از E. coli استفاده می شود. هدف از این پژوهش بررسی فعالیت ضد میکروبی عسل به تنهایی و در ترکیب با سیپروفلوکسازین بر روی سویه موتان باکتری E.coli با افزایش بیان پمپ AcrAB-TolC بود. از روش تهیه رقت متوالی در محیط جامد برای تعیین حداقل غلظت مهاری(MIC) استفاده شد. MIC عسل برای سویه تیپ وحشی و موتان به ترتیب 70% و 80 % بود. عسل در غلظت زیر حد مهاری (30%) در ترکیب با سیپروفلوکسازین باعث کاهش 60 و 50 درصدی MIC سیپروفلوکسازین به ترتیب در سویه های تیپ وحشی و موتان شد. نتیجه اینکه هر چند عسل به تنهایی فعالیت ضد میکروبی دارد، ترکیب آن با سیپروفلوکسازین این فعالیت را افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: عسل، سیپروفلوکساسین، باکتری E.coli، پمپ AcrAB-TolC
  • محمدرضا کریم، حسین صبوری*، محمد علی ابراهیمی صفحات 87-97
    در این تحقیق ارتباط بین صفات زراعی و نشانگرهای مولکولی دربرنج با استفاده از 21 صفت زراعی و 144 باند تشکیل شده حاصل از 10 جفت آغازگربین ریزماهواره در 59 ژنوتیپ برنج مورد مطالعه قرار گرفت. آبیاری مزرعه در هر دو محیط غرقاب و تنش، تا مرحله پنجه دهی ارقام به طور غرقاب انجام شد سپس برای ایجاد تنش، از 40 روز پس از نشاء (مرحله حداکثر پنجه زنی) تا پایان فصل زراعی به فاصله 25 روز انجام شد بیشترین محتوای اطلاعات چند شکل(PIC) را آغازگر ISSR-7 با 49/0 و آغازگرهایی ISSR-2، ISSR-8، ISSR-9 و ISSR-10 با 47/0 کمترین مقدار PIC را به خود اختصاص دادند. براساس تجزیه رگرسیون داده های مولکولی و صفات مورفولوژیکی، در مجموع 70 نشانگر برای شرایط نرمال و 72 نشانگر برای شرایط تنش خشکی برای صفات مرفولوژیکی شناسایی شد. در شرایط نرمال عرض برگ پرچم با 9 نشانگر و در شرایط تنش خشکی طول خروج خوشه از غلاف، عرض برگ پرچم، تعداد دانه کل، تعداد دانه پر خوشه و عملکرد در هکتار با 6 نشانگر بیشترین نشانگر های مثبت را نشان دادند. بیشترین توجیه تغییرات در شرایط نرمال مربوط به صفت مدت زمان رسیدگی (20/0) توسط مکان های ژنی ISSR6-7, ISSR10-11, ISSR7-4, ISSR1-7 ISSR2-5, ISSR8-9, ISSR4-8, ISSR1-5, ISSR1-2, ISSR5-1 تبین شد. در شرایط تنش خشکی بیشترین توجیه تغییرات مربوط به صفت عملکرد در هکتار(17/0) توسط مکان های ژنی ISSR2-8, ISSR9-ISSR1-6, ISSR10-8, ISSR10-10, ISSR3-1 تبیین شد. تعدادی از نشانگر ها با بیش از یک صفت در ارتباط می باشند از نتایج این تحقیق در تامین اطلاعات اولیه برای انتخاب غیر مستقیم صفات
    کلیدواژگان: : برنج، تجزیه ارتباط، تنش خشکی، نشانگر های آگاهی بخش
  • پریسا فتحی رضایی*، سمیه کیانی، فرشته تقوی، صالح شهابی وند صفحات 99-114
    پکتینازها به عنوان یک گروه بزرگ از آنزیم ها، پکتین را به مولکول های ساده تر نظیر اسیدگالاکتورونیک تجزیه می کنند و به طورگسترده توسط بسیاری از میکروارگانیسم ها تولید می شوند. امروزه ضایعات فراوان صنایع کشاورزی و فرآوری میوه شامل تفاله چغندرقند، سیب و مرکبات به عنوان منابع غنی از پکتین برای القاء تولید پکتیناز توسط بسیاری از میکروارگانیسم ها بکار برده می شوند. هدف این پروژه بهینه سازی تولید پکتیناز قارچ پریفورموسپورا ایندیکا از تفاله چغندرقند به روش طراحی آزمایش تاگوچی بود. پریفورموسپورا ایندیکا در محیط کشت کافر حاوی تفاله چغندرقند کشت داده شد، سپس میزان زیست توده و تولید اسپور قارچ، فعالیت آنزیمی و پروتئین محلول به مدت ده روز اندازه گیری گردید. براساس نتایج، بیشینه تولید زیست توده و آنزیم در روز ششم پس از تلقیح به ترتیب 125/6 گرم در لیتر و 8/3 واحد در میلی لیتر اندازه گیری شد. علاوه بر این اثر غلظت های مختلف پارامترهایی مانند گلوکز و سولفات آمونیوم به تنهایی و نیز اثر متقابل آنها مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج، با افزایش غلظت آنها به تنهایی فعالیت آنزیمی روند افزایشی نشان داد اما اثر متقابل آنها با تفاله چغندرقند موجب کاهش فعالیت آنزیمی شد. فعالیت آنزیمی با روش تاگوچی به 35/8 واحد در میلی لیتر رسید که 5/2 برابر شرایط غیر بهینه بود. در مجموع تولید پکتیناز توسط پریفورموسپورا ایندیکا از تفاله چغندرقند به عنوان سوبسترای مناسب و ارزان قیمت علاوه بر ارزش اقتصادی، موجب کاهش آلودگی زیست محیطی نیز می شود.
    کلیدواژگان: پریفورموسپورا ایندیکا، پکتیناز، تفاله چغندرقند، ضایعات کشاورزی
  • مقایسه اثرات ضد باکتریایی و ضد قارچی صمغ گیاه بنه (Pistacia atlantica) با برخی آنتی بیوتیک های رایج درمانی
    بهروز دوستی* صفحات 115-124
    با توجه به عوارض شناخته شده برخی آنتی بیوتیک ها و نتایج تحقیقاتی مبنی بر وجود ترکیبات ضد باکتریایی و ضد قارچی در گیاه بنه، در این تحقیق اثرات ضدباکتریایی و ضدقارچی صمغ بنه با آنتی بیوتیک های رایج مقایسه شدند. پس از جمع آوری صمغ گیاه بنه از شهرستان کوهدشت در استان لرستان، اثرات ضدمیکروبی غلظت های مختلف آن روی باکتری های استافیلوکوک اورئوس، سودو مو ناس آئروجینوزا، اشرشیاکلی و قارچ های کاندیدا آلبیکنس و کاندیدا گلابراتا با روش انتشار دیسک بررسی شد و میزان MIC، MBC و MFC نیز تعیین شد. داده ها توسط آزمون t و واریانس یک طرفه ANOVA آنالیز شدند. در بین باکتری ها بیشترین قطر هاله مهاری، در غلظت 5 میلی گرم بر میلی لیتر مربوط به استافیلوکوک اورئوس (بیشتر از آمیکاسین و کمتر از وانکوماسین) و کمترین قطر هاله مهاری در غلظت 0.156 میلی گرم بر میلی لیتر مربوط به سودوموناس آئروجینوزا بود. کمترین میزان MIC و MBC برابر با 5.312 و 625 میکروگرم بر میکرولیتر، مربوط به استافیلوکوک اورئوس بود. بیشترین قطر هاله مهاری در غلظت 5 میلی گرم بر میلی لیتر مربوط به قارچ کاندیدا آلبیکنس (کمتر از فلوکونازول و نیستاتین) و کمترین قطر هاله مهاری در غلظت 0.156 میلی گرم بر میلی لیتر مربوط به کاندیدا گلابراتا بود کمترین میزان MICو MFC مربوط به قارچ کاندیدا آلبیکنس به میزان 625 و 1250 میکروگرم بر میلی لیتر بود. به نظر می رسد صمغ بنه فعالیت ضدباکتریایی قوی تری نسبت به آنتی بیوتیک آمیکاسین دارد.
    کلیدواژگان: صمغ، هاله مهار، حداقل غلظت مهارکنندگی، حداقل غلظت باکتری کشی، حداقل غلظت قارچ کشی
  • تعیین هویت مولکولی انگل لیشمانیا با هدف قرار دادن ژن ITS-rDNAدر بیماران مشکوک به لیشمانیوز جلدی در استان سیستان وبلوچستان- ایران
    احمد زارع زاده، غلام رضا مطلب*، هادی میراحمدی، علی رضا سلیمی خراشاد صفحات 125-135
    لیشمانیوزیک بیماری انگلی ناشی ازگونه های لیشمانیا می باشد. تشخیص اولیه توسط علام بالینی و مشاهده مستقیم انگل است. حساسیت روش های مولکولی نسبت به دید مستقیم توسط میکروسکوپ بیشتر است. تاکنون مطالعات جامع و کاملی در زمینه تعیین هویت گونه انگل در استان سیستان و بلوچستان صورت نگرفته است. در این پژوهش گونه های لیشمانیا با استفاده از روش های مولکولی با هدف قرار دادن ژن ITS-rDNA در بیماران مراجعه کننده به مراکز درمانی استان سیستان و بلوچستان صورت گرفت. این مطالعه در سال 1393تا1394 انجام گرفت. 82 نمونه لام مثبت جهت مطالعات مولکولی جمع آوری گردید. بخشی از نمونه های برداشت شده به محیط کشت N. N. N تلقیح و برای تکثیر سریع و ازدیاد به محیط کشت RPMI-1640همراه با 10 درصد سرم جنین گوساله انتقال داده شد. پس ازاستخراجDNA با استفاده از تکنیک RFLP PCR- تعیین گونه های لیشمانیا صورت گرفت. نرم افزارهای SPSS و multalin جهت آنالیز نتایج استفاده گردید. تعداد 46 بیمار (٪56)آلوده به لیشمانیا ماژور و36بیمار(٪44)آلوده به لیشمانیا تروپیکا تشخیص داده شد. گونه غالب در شهرستان چابهار گونه لیشمانیا تروپیکا ودر شهرستان میرجاوه لیشمانیا ماژور بود. در مرکز استان هردو گونه لیشمانیا ماژور وتروپیکا مسول بیماری تشخیص داده شد. روش PCR-RFLP دارای حساسیت و اختصاصیت بالا بوده و برای تشخیص لیشمانیوزها و تعیین گونه سریع انگل های عامل بیماری مناسب می باشد.
    کلیدواژگان: ژن ITS-rDNA، لیشمانیا ماژور، لیشمانیا تروپیکا'، PCR-RFLP، استان سیستان و بلوچستان
  • مریم اعتباری، مصطفی مطلبی، محمدرضا زمانی، زهرا مقدسی جهرمی صفحات 136-145
    امروزه مطالعات نشان داده است که گیاهان، با تولید پپتیدهای ضدقارچی به نام دفنسین ها، سبب ایجاد منافذی درغشاء سلولی قارچ مهاجم و در نتیجه خروج ترکیبات سلولی به بیرون ازغشاء، تغییر در پتانسیل غشاء و نهایتا مرگ سلولی را منجر می شوند. هدف این تحقیق جداسازی، شناسایی و بررسی ساختار ژن Def1 تربچه خوراکی (Raphanus sativus) با کلون کردن و تعیین توالی آن است. برای این منظور پس از استخراج DNA ژنومی به روش CTAB، تکثیر این ژن با استفاده از آغازگرهای اختصاصی RDeff و RDefr انجام شد. قطعه تکثیر شده به طول تقریبی 356 جفت باز در ناقل pJET1.2 کلون شد. سازه به دست آمده با استفاده ازالگوهای هضم آنزیمی و PCR تایید شد. همچنین cDNA این ژن، که به طول تقریبی 243 جفت باز بود، پس از استخراج RNA با استفاده ازآغازگرهای اختصاصی فوق سنتز گردید. قطعه تکثیرشده از cDNA پس از تایید در ناقل pJET1.2 کلون و تعیین توالی گردید. مقایسه توالی DNA ژنومی و cDNA این ژن نشان داد که ژن Def1 گیاه تربچه حاوی یک اینترون به طول 113 جفت باز بوده و open reading frame آن یک پپتید به طول 80 اسید آمینه را کد می کند. مقایسه توالی پپتید بدست آمده از ژن Def1 از گیاه تربچه با توالی های ثبت شده مرتبط در بانک ژنی مشابهتی بین 90 تا 8/98 درصد را نشان داد. شناسایی و همسانه سازی این ژن می تواند در آینده در راستای مدیریت کنترل و مبارزه با بیماری های قارچی مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: گیاه تربچه، پپتید دفنسین، Def1، جدا سازی ژن، همسانه سازی
  • شناسایی باکتری استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 به عنوان یک سویه جدید تولید کننده آنزیم کراتیناز
    سمیه رحیم نهال، امیر میمندی پور*، جمال فیاضی، مهدی شمس ارا، محمدتقی بیگی نصیری، علی اصغر کارخانه ای، حسین طراحی مفرد، پریسا ونکی صفحات 146-156
    هدف
    پر از محصولات فرعی صنعت طیور می باشد که به میزان زیادی تولید می شود و 90 درصد ساختار آن از پروتئین غیر محلول کراتین تشکیل شده است. هدف از این مطالعه آنالیز و تعیین خصوصیت باکتری های تولید کننده کراتیناز حاصل از بستر جوجه های گوشتی می باشد.
    مواد و روش ها
    مقدار 10 گرم بستر مرغداری بر روی محیط کشت اسکیم میلک آگار کشت داده شد. به منظور جداسازی کلنی های کراتینولیتیک، کلنی های جداسازی شده، بر روی محیط کشت جامد حاوی آزوکراتین و کراتین به عنوان تنها منبع کراتین کشت داده شدند. کلنی های با قابلیت هیدرولیز پر انتخاب شده و با استفاده از روش های میکروسکوپی، بیوشیمیایی و مولکولی شناسایی شدند.
    یافته ها
    در نتایج حاصل از این مطالعه تعداد 10 سویه باکتریایی با فعالیت پروتئولیتیکی بدست آمد که از این تعداد تنها 4 باکتری توانایی تجزیه کراتین را دارا بودند. طبق نتایج مورفولوژیکی و بیوشیمیایی سویه با بیشترین فعالیت کراتینولیتیکی، زیر گروه کوکوس (استافیلوکوکوس) طبقه بندی شد. بر اساس تکثیر ژن 16S rRNA و آنالیز فیلوژنی، این سویه استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 شناسایی شد که با توجه به قطر هاله ایجاد شده بر روی محیط جامد حاوی کراتین، استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 در بین سایر سویه ها، بیشترین فعالیت کراتینولیتیکی را دارا بود. استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 به عنوان یک سویه جدید کراتینولیتیک با قابلیت بالای کازئیناز می باشد که توانایی تولید آمیلاز، لسیتیناز، سلولاز و ژلاتیناز را ندارد.
    نتیجه گیری
    نتیجه گیری کلی از این تحقیق نشان می دهد که باکتری استافیلوکوکوس لنتوس SLKr1 یک باکتری تولید کننده کراتیناز با قابلیت کراتینولیتیکی بالا می باشد که قابلیت استفاده در صنعت بیوتکنولوژی را دارد.
    کلیدواژگان: استافیلوکوکوس لنتوس، باکتری، کراتیناز، غربالگری
|
  • Farhad Qaderi *, Amir Hossein Sayahzadeh, Masoud Ebrahimi Ghadi Pages 1-15
    Astrazon Red GTL is one of chemical dyes that vastly used in various industries. According to effects of this dye, degradation of wastewater containing Astrazon Red GTL is vital. According to previous researches, suspended microorganisms reactor is one of economically methods. suspended biofilm microorganisms reactor can reach to optimal efficiency in suitable retention time. In this research, for the first time, two cylindrical reactor was used and a new reactor was designed and called as “circulating feed biofilm reactor”. Every of these cylindrical reactors had 2.75 litter volume, 10 cm area and 35 cm height. In this research “circulating feed biofilm reactor” was used for growing of mixed culture microorganism containing Bacillus and Aeromonas. This reactor was used for treatment of Astrazon Red GTL wastewater. In “circulating feed reactor”, two independent variables including retention time and input concentration of pollutant were measured and the effect of each variable were studied on the removal percentage of dye. Following that, modeling and determining the optimum conditions for operating the FB/FFMBBR was carried out based on Response Surface Methodology (RSM). The results showed that the optimum condition occurred at retention time of 6.21 h and input dye concentration of 74.77 mg/l. Based on this research, retention time has the greatest impact on the removal efficacy of this biological system.
    Keywords: Optimization, Bacillus, Aeromonas, removal
  • Fariba Hajmohammadi Pages 16-32
    The extracellular biosynthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using a bacterial system could be a probable approach, avoiding using destructive chemicals. The aim of this study was the biosynthesis of silver nanoparticles and the comparison of their antibacterial activity against Bacillus cereus and Serratia marcescens. Biosynthesis of AgNPs was done using novel strains of alkalophile Isoptericola variabilis sp.IRSH1 and waste agriculture. AgNPs were characterized by dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (SEM). Their synthesis was optimized by experimental design using response surface methodology (RSM). The antibacterial activities of the silver nanoparticles were examined by the standard Kirby–Bauer disc diffusion method on Muller–Hinton agar plates. The results showed the optimized silver nanoparticles were formed with an average size of 77.30 nm and 0.45 polydispersity index (PDI). The antibacterial property of the nanoparticles increased with their increasing concentrations and the maximum inhibition zones against Bacillus cereus and Serratia marcescens were found 9.66 mm and 10.66 mm in 3000 µg/ml concentration of silver nanoparticles, respectively. Despite reducing the density of AgNPs from 3000 µg/ml concentration to 500 and 100 µg/ml concentrations, antibacterial activity against Bacillus cereus and Serratia marcescens were still visible. Consequently, the biosynthesized AgNPs has efficient antibacterial activity against Bacillus cereus and Serratia marcescens. The results indicate that Serratia marcescens is approximately five times more sensitive than Bacillus cereus to silver nanoparticles.
    Keywords: Ag nanoparticle, Antibacterial activity, Isoptericola variabilis, response surface methodology (RSM)
  • Kambiz Davari, Sako Mirzaie *, Jamileh Nowroozi, Farzaneh Hosseini, Abbas Akhavan Sepahy Pages 33-46
    Nowadays, antibiotic resistance in bacteria is a major challenge for human health. These new emerging resistances cause ineffectiveness of antibiotics and raising the severity of diseases and treatment costs. One of the most abundant antibiotic resistances is beta lactam antibiotic resistance, especially penicillin and cephalosporin resistances. In most cases, a converting enzyme, named beta lactamase is involved. These enzymes hydrolase the beta lactam-containing antibiotics. Based on Ambler classification, and with regard to their amino acid sequence similarities, these enzymes are classified to four groups; A, B, C and D. In the current study, among 13842 structures, we employed the molecular docking method in virtual screening process to select the potent and effective inhibitors against beta lactamase CTX-M-9 from E.coli. The structures with the lowest free binding energy were conducted to molecular dynamics (MD) studies. Our molecular modeling analysis demonstrates that a compound with Drug-Bank ID of DB01753 has ideal characteristics as potent beta lactamase CTX-M-9 inhibitor. After the 50 ns MD studies, DB01753 interacted with beta lactamase residues Ser 237, Asn 104, Glu 166, Ser 274 and Tyr 105 via hydrogen bonding. MM/PBSA analysis showed that the free energy of binding between DB01753 and beta lactamase was -111.5 kJ.mol-1. Also, ADME analysis exhibited that all pharmaco-kinteic parameters were in reasonable range.
    Keywords: beta lactamase, CTX-M-9, Molecular Docking, molecular dynamics
  • Effects of polyploidy induction on morphological, physiological and biochemical characteristics of Carum carvi L.
    Leila Fahmideh *, Raheleh Akbari, Bahman Fazeli, Nasab Pages 47-62
    Carum carvi L., an herbaceous plant, one year old, belongs to the Chadian dwarf, has antimicrobial and fungicidal effects, which is mainly due to the effects of thymol composition. The induction of polyploidy using mutagenic chemicals has been used as one of the methods for modifying medicinal plants to increase the production capacity of secondary metabolites. In order to investigate the effects of polyploidy induction on Sistan seedlings, a factorial in a completely randomized format using Colchicine (0.2, 0.5, 0.75 and 1 g/l) and treatment duration (6, 12 and 18 hours) and after obtaining the best concentration and best treatment time, tetraploidy plants and control plants were studied for morphological, physiological and biochemical traits. The results of analysis of variance showed that tetraploid induction was significant on plant height, stem diameter, flower number, number of lateral branches, root diameter, fresh weight, chlorophyll a and b, carotenoid, peroxidase, catalase, total protein and flavonoid. The results of this study showed that 0.5 g/l concentration and 6 hours duration is the best treatment for ploidy induction in the plant. The number of chromosomes of the diploid plants was 18 and in the tetraploid plants was 36 Therefore, it can be argued that colchicine is effective in inducing polyploidy in a plant. In general, the results of this study showed that tetraploidy plants excelled in terms of quantitative traits, especially anthocyanin, peroxidase, catalase, flavonoids and total protein relative to diploid plants.
    Keywords: Ajowan, antioxidant, Colchicine, Flavonoid, Polyploidy
  • The effects of plant growth regulators and explants on callus induction in Ajowan
    Bahman Fazelinasab Pages 63-75
    Ajowan (Carum copticum) has been considered as an important medicinal plant because it contains many alkaloids such as Thymol. In vitro culture of Ajowan provides new tissue sources such as callus, cell suspension and seedlings to produce secondary metabolites. The present study describes callus production optimization procedures experiment that was a factorial experiment based on completely randomized design at three levels with four explants (root, shoot, leaf and coleoptile) on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with different concentrations of BAP (0.25, 0.5 and 1 mg/l) and 2,4-D(2, 4 and 8 mg/l). Comparison of means showed that the maximum callus production was obtained from shoot explants, the coleoptile and leaf explants were in the second orders. In overall, 0.25 mg /l BAP alone and also with 2, 4-D mg/l concentrations proved to be optimal for the production of maximum callus and also were more effect on callus weight, callus volume and callus color. The best explant based on callus weight was coleoptile explant and for callus volume was shoot explant. The result were shown that the effective hormone combination and explant was 0.25 mg /l BAP alone and also with 2, 4-D mg/l concentrations were more effect on callus induction and shoot explant, respectively.
    Keywords: Ajowan, Callus, 4-D, BAP
  • Antimicrobial effect of several Iranian honeys alone and in combination with ciprofloxacin on an E. coli mutant strain
    Farideh Ghalamfarsa, Behzad Shareghi Pages 76-86
    Antibiotic resistance is a growing problem and human health treat. Honey is a unique food product containing bioactive compounds derived from bees and plants. These bioactive compounds are related to antimicrobial activity and enable to destroy or inhibit growth of some pathogenic microorganisms. Ciprofloxacin is a member of fluroquinolones that used against infections caused by E. coli. The aim of this research was to study the antimicrobial activity of honey alone and in combination with ciprofloxacin on E. coli mutant strain with increased AcrAB-TolC pump expression. Agar dilution method was used to measure minimum inhibitory concentration (MIC). MIC of honey was 70% and 80% in wild type and mutant strain, respectively. Honey in concentration lower than MIC in combination with ciprofloxacin caused 60% and 50% decrease in MIC of ciprofloxacin in wild type and mutant strain, respectively. In conclusion, although honey possesses antimicrobial activity alone, its combination with ciprofloxacin increases this activity.
    Keywords: Honey, Ciprofloxacin, E.coli, AcrAB-TolC pump
  • Mohammad Ali Ebrahimi Pages 87-97
    The relationship between agronomic traits and molecular markers in rice using 21 and 144 characters band consists of 10 pairs of markers in 59 genotypes of rice were studied. The highest polymorphic information content (PIC) of the primer ISSR-7 with 0.49 and Markers ISSR-2, ISSR-8, ISSR-9 and ISSR-10 with 0.47 lowest PIC is allocated to the. Based on regression analysis of molecular data and morphological traits, a total of 70 indicates normal condition and 72 markers for drought conditions for morphological traits were detected. In normal conditions, flag leaf width and 9 markers in drought conditions during the pod heading, flag leaf width, whole grains, number of grains panicle and yield per hectare, with 6 indicating the highest showed positive Markers. Highest trait variations in normal conditions of handling time (0.20) by gene sites ISSR6-7, ISSR10-11, ISSR7-4, ISSR1-7 ISSR2-5, ISSR8-9, ISSR4-8, ISSR1 -5, ISSR1-2, ISSR5-1 be explained. Drought conditions in most of the observed variations in yield per hectare (0.17) by gene sites 1 ISSR2-8, ISSR9-ISSR1-6, ISSR10-8, ISSR10-10, ISSR3-1 explained. Number of Markers with more than one attribute on the results of this study are the first to provide information useful for indirect selection of traits associated with Markers professionalism.
    Keywords: Rice, Relationship Breakdown, Stress, Markers Informative
  • Parisa Fathi Rezaei *, Somayyeh Kiani, Fereshteh Taghavi, Saleh Shahabivand Pages 99-114
    Pectinases, as a large group of enzymes, catalysis break down of pectin to smaller molecules including galacturonic acid, and they are widely produced by many microorganisms. Nowadays, abundant waste from agriculture and fruit processing industries including sugar beet pulp, apple and citrus pomace as rich source of pectin are employing to induce pectinase production by many microorganisms. The aim of this study was optimization of Piriformospora indica pectinase production by using sugar beet pulp (SBP) by Taguchi method. First, P. indica was cultured on Kaefer medium supplemented with SBP, then biomass and spore production, enzyme activity and total protein content were measured for ten days. According to the results, maximum biomass production and pectinase activity were detected, 6.125 g/l and 3.2 U/ml in the presence of SBP at 6th day, respectively. Furthermore the effect of different concentrations of glucose and ammonium sulphate and their interaction on enzyme activity was investigated. Based on the results by increasing the amount of them alone the activity was increased but in the case of their interaction with sugar beet pulp the activity was decreased. Next, enzyme production was optimized by Taguchi method to 8.35 U/ml which was 2.5 times more than non-optimized condition. In conclusion, because of pectinase production of P. indica by using sugar beet pulp as a suitable and cheap substrate, economically is valuable and moreover cause to decrease environmental pollution.
    Keywords: Agricultural waste, pectinase, Piriformospora indica, Sugar beet pulp
  • The comparison of antibacterial and antifungal effects of Pistacia atlantica gum with some inuse antibiotics.
    Behrooz Doosti * Pages 115-124
    According the known side effects of using some antibiotics and the results of antibacterial and antifungal compounds in Pistacia atlantica, in this research antibacterial and antifungal effects of Pistacia atlantica were compared with common antibiotics. After collecting gum of pistacia atlantica in habitats(Lorestan province, Kohdasht city), its antimicrobial effects on Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans and Candida glaberata was investigated by disc diffusion method and MIC, MBC, MFC were determined. The data were analyzed by t-test and one-way ANOVA variance. Among the bacteria, the most diameter of the inhibition zone at a concentration of 5 mg/ml is related to Staphylococcus aureus (more than amikacin and less than Vancomycin) and the least diameter of the inhibition zone at a concentration of 0.156 mg/ml is related to pseudomonas aeruginosa. The lowest levels of MIC and MBC were 5.312 and 625 μg/ml, respectively for Staphylococcus aureus. Among the fungi, the most diameter of the inhibition zone at a concentration of 5 mg/ml is related to Candida albicans (less than fluconazole and nystatin) and the least diameter of the inhibition zone at a concentration of 0.156 mg/ml is related to Candida glaberata. The lowest MIC and MFC related to C. albicans were 625 and 1250 μg/ml, respectively. It seems that pistacia atlantica gum has a stronger antibacterial activity rather than some tested antibiotics.
    Keywords: gum, inhibition halo, Minimum Inhibitory Concentration (MIC), Minimum Bactericidal Concentration (MBC), Minimum Fungicidal Concentration (MFC)
  • ITS-rDNA and molecular typing of Leishmania spp. in suspected patients with cutaneous leishmaniasis in Sistan and Balochestan province, Iran
    Ahmad ZARE, ZADEH, Gholamreza Motalleb *, Hadi Mirahmadi, Alireza Salimi Khorashad Pages 125-135
    Leishmaniasis is a parasitic disease caused by Leishmania species. The early diagnosis is by clinical symptoms and direct observation of the parasites. Molecular methods are more sensitive than the direct microscopy. The identity of the species in Sistan-Baluchistan province has not been taken yet. ITS-rDNA was used to detect the species of Leishmania in patients in Sistan-Baluchistan province using molecular methods. This study was conducted during 2014-2015. 82 positive smear samples were collected for molecular studies. The parasites were inoculated in N.N.N culture (with RPMI-1640 medium and 10% fetal calf serum) for rapid proliferation. After DNA extraction, the PCR-RFLP was carried out to determine the Leishmania species. SPSS and Multalin software were used to analyze the results. 46 (56%) and 36 patients (44%) were diagnosed with Leishmania major and Tropica respectively. The dominant species in the city of Chabahar and Mirjaveh was Leishmania tropica and Leishmania major respectively. In the center region of the province, both leishmania major and tropica was diagnosed as responsible for the disease. PCR-RFLP has high sensitivity for the diagnosis of leishmaniasis and rapid species identification of the parasites.
    Keywords: ITS-rDNA, L. major, L. tropica, PCR-RFLP, Sistan, Baluchestan
  • Maryam Etebari, mostafa motallebi*, Mohammad reza Zamani, Zahra Moghaddassi Jahromi Pages 136-145
    Different studies have demonstrated that the plants, by producing antifungal peptides, such as defencins, cause the pores in the fungal plasma membrane which leads to efflux and influx of cellular components. These changes ultimately lead to fungal cell death.The purpose of this research was to isolate, identify, and study of defencin gene structure in Raphanus sativus by cloning and sequencing. The genomic DNA extraction from Raphanus sativus was achived by CTAB method. Amplification of this gene was performed using the specific primers (RDeff /RDefr). The amplified DNA fragment (356 bp) was cloned into pJET1.2 cloning vector and the constructs were confirmed via enzyme digestion and PCR patterns. Also, the cDNA of this gene, which was about 243 bp, was synthesized after extraction of RNA by specific primers. The amplified fragment of the cDNA was confirmed, cloned in the pJET1. 2 vector and sequenced. Comparison of genomic DNA and cDNA sequences showed that Def1gene contains one intron (113bp) and its open reading frame encodes a peptide with a length of 80 amino acids. Alignment of the amino acid sequence of Def1 shows 90 to 98.8% homology with other reported defensin sequences. The identification and cloning of this gene could be used in future for fungal diseases management.
    Keywords: Raphanus sativus, Defensin, Def1 gene, gene isolation, cloning
  • Identification of the newly isolated staphylococcus lentus SLKr1 as a keratinase enzyme producing bacteria
    Somayyeh Rahim Nahal, Amir Meimandi pour* Pages 146-156
    Background and Objectives
    Feathers, a largely wastes produced in poultry industries represents a rich insoluble protein resource containing over 90% keratins. The aim of this study was to analyze and characterize the diversity of keratinase producing bacteria in broiler chicken litter house.
    Materials and Methods
    A total of 10 gram samples were cultured in skim milk agar. The isolates were cultured on keratine and Azokeratin agar medium using keratin as the sole source of carbon to isolate keratinolytic microbes. The colonies with high feather hydrolyzing ability were subjected to identification by microscopic observation, biochemical characterization and molecular analysis.
    Results
    The results showed that among a total of 10 bacterial strains obtained from skim milk agar plates with proteolytic activity, only four bacteria were capable of degrading keratin. According to the biochemical and morphological characters, the isolated strain was grouped under the genus of Coccus (Staphylococcus). Based on 16S rRNA typing and phylogenetic analysis this strain was identified as Staphylococcus lentus SLKr1 and according to diameter clear zone on keratin agar medium, exhibited higher level of keratinolytic activity among other isolated strains.
    Conclusion
    Staphylococcus lentus SLKr1 as a new keratinase producing bacteria also possessed high caseinase activity but was negative in amylase, lecithinase, cellulase and gelatinase production. Taken together, these results suggest Staphylococcus lentus SLKr1, a new keratinase producing bacteria with high keratinolytic activities which have the potential use in industrial biotechnology.
    Keywords: Bacteria, Keratinase, Screening, Staphylococcus lentus