فهرست مطالب

زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس - سال یازدهم شماره 2 (بهار 1399)
  • سال یازدهم شماره 2 (بهار 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/03/20
  • تعداد عناوین: 15
|
  • نرگس اعتمادی، عباس اخوان سپهی، فاطمه یزدیان*، قاسمعلی محبعلی صفحات 127-136

    احتراق سوخت های فسیلی حاوی گوگرد باعث انتشار دی اکسید گوگرد به اتمسفر و آلودگی محیط زیست می شود. از این رو توجه محققان به روش گوگردزدایی بیولوژیکی معطوف شده است. دی بنزوتیوفن (DBT) به عنوان یک مولکول مدل جهت سنجش توانایی میکروارگانیسم ها در گوگردزدایی مورد استفاده قرار می گیرد. مناسب ترین غلظت منبع کربن، نیتروژن و گوگرد جهت بدست آوردن بالاترین رشد سلولی و فعالیت گوگرد زدایی زیستی به روش سطح پاسخ بهینه سازی شدند. عملکرد نانوذرات آهن بر رشد و فعالیت گوگردزدایی زیستی باکتری گرمادوست Bacillus. thermoamylovorans EAMYO بررسی شد. مشخصه یابی نانوذرات آهن اصلاح شده با نشاسته توسط آنالیزهای  TEM، SEM انجام شد. تصاویر TEM و SEM نانوذرات آهن اصلاح شده با نشاسته نشان داد که اندازه نانوذرات Fe3O4 و Fe0 در این پژوهش به ترتیب nm 20 و 30 می باشد. بررسی رشد باکتری در حضور نانوذرات آهن نشان داد که این نانوذرات نه تنها اثر سمی بر رشد میکروارگانیسم ندارند، ، بلکه سبب افزایش رشد میکروارگانیسم در 96 ساعت شد (864/1 و 896/1  OD 660 =به ترتیب در حضورنانوذرات Fe0  و Fe3O4) ، در حالیکه بیشترین میزان رشد در عدم حضور نانوذرات در 96 ساعت 51/1 OD 660 = مشاهده شد. همچنین میزان فعالیت گوگردزدایی در حضور نانوذرات Fe0  اصلاح شده با نشاسته و Fe3O4  اصلاح شده با نشاسته به ترتیب % 26/52 و % 10/75 در مقایسه با سلول فاقد پوشش نانوذرات آهن افزایش یافت.

    کلیدواژگان: باکتری گرمادوست، گوگردزدایی زیستی، سطح پاسخ، نانوذرات آهن اصلاح شده با نشاسته
  • محمد قربانی، مجید تقدیر* صفحات 137-144

    مهارکننده های اینتگرین از طریق تغییر ویژگی های ساختاری و حرکتی اینتگرین نقش مهارکنندگی خود را اعمال می کنند. اما مکانیسم دینامیک مولکولی آن به طور مشخص کامل نیست. تومستاتین یک پروتیین ضدرگزایی مشتق شده از کلاژن است، اما اطلاعات کمی در مورد مکانیسم ضدرگزایی و ضد توموری آن در دست است. پپتید 19 آمینواسیدی مشتق شده از تومستاتین دارای ویژگی های ضد رگ زایی و ضد توموری مشابه پروتیین اصلی است. در این مطالعه با استفاده از داکینگ مولکولی و شبیه سازی دینامیک مولکولی به مطالعه مکانیسم مولکولی مهارکنندگی پپتید مذکور پرداخته شد. مطالعات نشان می دهد، جایگاه اتصال پپتید در مرز بین دمین های EGF-4 و Hybrid است. پپتید از طریق اندرکنش های هیدروفوب در مرز بین دمین های EGF-4/Hybrid اثر مهارکنندگی خود را اعمال می کند. همچنین نتایج مربوط به سطح در دسترس حاکی از اثر مهارکنندگی پپتید در باز شدن دمین های اینتگرین از یکدیگر و فعال شدن آن دارد. درواقع پپتید از طریق پایدارکنندگی حالت بسته اینتگرین نقش مهارکنندگی خود را اعمال می کند. این یافته ها می تواند در طراحی مهارکننده های نوین برای اینتگرین راهگشا باشد.

    کلیدواژگان: ضدرگزایی، شبیه سازی دینامیک مولکولی، داکینگ مولکولی، تومستاتین
  • مجتبی مرتضوی*، مسعود ترکزاده، سامان حسینخانی، صفا لطفی، رحمان امام زاده صفحات 145-154

    فرایند بیولومینسانس، یک پدیده گسترده در طبیعت بوده و آنزیم های لوسیفرازی در بخش هایی گسترده ای از حیات شناسایی شده اند اما آنزیم لوسیفراز شناسایی شده در خانواده lampyrid به دلیل ویژگی های برتر کاربردهای زیستی گسترده ای یافته است. به تازگی، کلونینگ یک ژن جدید از آنزیم لوسیفراز کرم شب تاب ایرانی با نام Lampyroidea maculata گزارش شده است. در این مطالعه، در این مطالعه، آنالیز کدونهای نادر از ژن لوسیفراز حشره شب تاب ایرانی با استفاده از پایگاه های محاسباتی ATGme، RACC،LaTcOm  و Sherlocc مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، فرایند مدل سازی ساختاری این آنزیم انجام شد. در ادامه، وضعیت این کدون های نادر در این مدل ساختاری به کمک نرم افزارهای SPDBV و PyMOL مورد مطالعه قرار گرفت. جایگاه اتصال سوبسترا در دهانه فعال آنزیم به کمک نرم افزارهای داکینگ  AutoDock Vina بررسی شد. به کمک مدل سازی مولکولی، برخی از کدون های نادر شناسایی شدند که ممکن است نقش مهمی در ساختار و عملکرد این آنزیم داشته باشند. فرایند داکینگ مولکولی به کمک AutoDock Vina  انجام شد و Asp531 را که در اتصال به لوسیفرین و AMP نقش دارد شناسایی شد. این آنالیزهای بیوانفورماتیکی نقش مهمی در طراحی داروهای جدید دارد.

    کلیدواژگان: لوسیفراز، کدون نادر، جایگاه اتصال سوبسترا، Lampyroidea maculata
  • نوشین گرجی زاده، محمدباقر شاهسونی، فائزه موسوی موحدی، رضا یوسفی* صفحات 155-166

    غلظت یون مس در لنز بیماران دیابتی، لنز افراد مسن و لنز بیماران مبتلا به آب مروارید به میزان چشمگیری افزایش می یابد. اسید آسکوربیک که غلظت بالایی در لنز چشم دارد، در حضور یون های مس اکسید می شود و همزمان با این فرایند اکسایشی رادیکال آزاد در محیط تولید می گردد. محصولات اکسایشی اسید اسکوربیک به همراه قندهای احیا کننده با پروتیین های لنز برای ایجاد ترکیبات سمی که در کدورت لنز و بروز بیماری آب مروارید نقش مهمی دارند، واکنش می دهند.  از طرفی مولکول تیولی گلوتاتیون که یکی از اجزای اصلی سیستم  دفاع آنتی اکسیدانی لنز است با یون مس کمپلکس ایجاد کرده و به این ترتیب مانع از تولید گونه های فعال اکسیژنی می گردد.در این پژوهش ساختار و عملکرد پروتیین آلفا-B کریستالین نوترکیب انسانی در حضور یون های مس و گلوتاتیون به روش های مختلف اسپکتروسکوپی مطالعه شد. نتایج نشان داد که مس ضمن اتصال به آلفا-Bکریستالین تغییرات مهمی در ساختار آن ایجاد کرده که به افزایش شعاع هیدرودینامیکی و افزایش فعالیت چاپرونی آن می انجامد. بر اساس نتایج این پژوهش تغییرات ساختاری و عملکردی که بوسیله یون های مس در آلفا-Bکریستالین القا می شود به میزان قابل توجهی در حضور گلوتاتیون جلوگیری می شود. بنابراین گلوتاتیون با اتصال به یون مس از اثرات تخریبی آن جلوگیری می نماید. از اینرو نتایج مطالعه حاضر علاوه بر فعالیت آنتی اکسیدانی، نقش حفاظتی جدیدی را برای گلوتاتیون معرفی نموده که این وظیفه در لنزهای با غلظت بالای مس از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

    کلیدواژگان: آلفا-B کریستالین، فعالیت چاپرونی، یون مس، گلوتاتیون، اسید آسکوربیک
  • شیدا جهازی، هاشم یعقوبی*، حسین اکبری صفحات 167-175

    نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن یکی از نانو حامل هایی است که به سبب ویژگی هایی همچون سمیت پایین، زیست سازگاری، قابلیت بارگیری و انتقال کنترل شده ی دارو به سلول های سرطانی، گزینه مناسبی در دارورسانی نوین محسوب می شوند. هدف از این پژوهش سنتز نانوذرات اکسیدآهن پوشش دار بمنظور تحویل داروی دوکسوروبیسین (DOX) و بررسی تاثیرات آن بر روی سلول های سرطانی می باشد.در این پژوهش نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 به روش Polyol سنتز گردید و سپس دوکسوروبیسین بر روی نانوذرات اکسیدآهن پگیله شده بارگذاری شد. برای اطمینان از اتصال PEG به نانوذرات و بارگیری دارو روی نانوذرات از تکنیک FT-IR استفاده شد. مقایسه اندازه متوسط و ساختار بلوری نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری و الگوی پراش X انجام شد. سپس اثر سمیت سلولی آن ها بر روی سلول های سرطانی AGS و MCF-7 توسط سنجش MTT مورد بررسی قرار گرفت.نتایج FT-IR حضور باندهای O-H و  C-H در پیک 3392 cm-1 و 2927 cm-1  اتصال PEG به نانوذرات را تایید کرد. الگوی XRD ساختار اسپینل مکعبی نانوذرات مگنتیت پگیله شده حامل دارو با متوسط اندازه 14 نانومتر را نمایش داد. 67/21 درصد دوکسوروبیسین در نانوذرات Fe3O4-PEG بارگذاری شد که در 24 ساعت اول  بیشترین مقدار رهایش دارو ثبت شد. آزمون MTT در تیمارهای 24، 48 و 72 ساعت نشان داد با افزایش غلظت نانوذرات پوشش دار حامل دارو از 0 به 50 میکرومولار اثرات سیتوتوکسیتی دارو به تدریج افزایش می یابد.نتایج نشان داد پگیله کردن نانوذرات اکسیدآهن در فرایند دارورسانی برای افزایش اثر داروی دوکسوروبیسین بر سلول های سرطانیAGS  و MCF-7 می تواند مفید باشد.

    کلیدواژگان: پلی اتیلن گلیکول، دوکسوروبیسین، نانوذرات اکسید آهن، سلول های سرطانی AGS و MCF-7
  • مینا اسماعیلی خاریکی*، مسعود رضایی، صابر خدابنده، علی معتمدزادگان صفحات 177-184

    بیماری دیابت یکی از مهمترین مشکلات مرتبط با سلامت در سراسر جهان میباشد. یکی از روش های کنترل دیابت نوع 2 مهار آنزیم DPP-IV میباشد. باز داشتن این آنزیم میتواند با جلوگیری از شکستن سریع هورمونهای تنظیم کننده قند خون و در نتیجه طولانی تر کردن مدت زمان عملکرد آنها، کنترل قند خون در بیماران دیابتی را بهبود دهد. همچنین تقویت سیستم آنتی اکسیدانی بدن بیماران دیابتی میتواند از بروز بیماریهای ثانویه ناشی از استرسهای اکسیداتیو جلوگیری نماید. بنابراین به منظور تولید محصولی با عملکرد ضد دیابت و ضد اکسیداسیونی، سر ماهی هوور مسقطی با استفاده از آنزیم آلکالاز (5/1% وزن ماده اولیه) و به مدت 4 ساعت هیدرولیز گردید. میزان فعالیت بازدارندگی DPP-IV ، قدرت حذف رادیکال آزاد DPPH و توانایی کاهندگی محصول تولید شده ارزیابی شد. نتایج نشان داد که پروتیین هیدرولیز شده سر ماهی هوور مسقطی عملکرد زیست فعال وابسته به غلظت دارد و افزایش غلظت پروتیین منجر به افزایش معنی دار (05/0≥p) در توانایی زیست فعال محصول تولید شده گردید. مقدار IC50 پروتیین هیدرولیز شده در مهار DPP-IV و حذف DPPH به ترتیب 02/0±016/1 میلیگرم/ میلی لیتر و 015/0±297/0 میلیگرم/میلی لیتر بدست آمد. همچنین فعالیت کاهندگی در غلظت پروتیین 5/2 میلیگرم/میلی لیتر، 002/0±176/0 بوده است. در مجموع با توجه به نتایج بدست آمده میتوان بیان نمود که پروتیین هیدرولیز شده سر ماهی هوور مسقطی فعالیت ضد اکسیدانی و ضد دیابت قابل توجهی در شرایط آزمایشگاهی دارد و در صورت انجام پژوهشهای تکمیلی، میتواند به عنوان یک افزودنی غذایی به منظور ارتقاء سطح سلامت مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: هیدرولیز آنزیمی، سر ماهی تون، آلکالاز، بازدارندگی DPP-IV، فعالیت آنتی اکسیدانی
  • مجتبی خیام نکویی*، مریم معظم جزی، محسن مردی، سعید کدخدایی صفحات 185-191

    هدف عمده برنامه های بهنژادی استویا (Stevia rebaudiana) ایجاد گیاهانی با میزان ریبودیوزید-آ (RA) بالا می باشد. در این راستا، به منظور غربالگری گیاهان استویا و انتخاب واریته هایی با بیشترین میزان شیرین کننده های موردنظر با استفاده از نشانگرهای مولکولی، تحقیق حاضر بر روی داده های RNA-seq واریته های دارای مقادیر مختلف RA انجام گردید. به منظور بازآرایی ترنسکریپتوم از نو برای هر واریته، از نرم افزار CLC با درنظرگرفتن طول k-mer برابر با 20 و حداقل طول کانتیگ برابر با 200 جفت باز استفاده شد. به منظور انجام تفسیر، آخرین نسخه از پروتیوم گیاه مدل ارابیدوپسیس بکار برده شد. برای شناسایی SSRهای چندشکل کاندید در میان واریته های استویا، با استفاده از CandiSSR آنالیز توالی های بازآرایی شده و بدنیال آن طراحی جفت آغازگرهای مربوطه صورت گرفت. حدود 368 نشانگر SSR بالقوه شناسایی گردید که در این میان 360 نشانگر شرایط لازم برای طراحی آغازگر را دارا بودند. تقریبا 89% از کانتیگ های واجد SSRهای چندشکل دارای بهترین توالی مشابه در برابر پروتیوم ارابیدوپسیس بودند. در این مطالعه، کانتیگ های مشابه با خانواده پروتیینی UDP-Glycosyltransferase و Deoxyxylulose-5-phosphate synthase که در مسیر بیوسنتز استویول گلیکوزیدها دخیل می باشند شناسایی گردید. همچنین آنالیز gene set enrichment با استفاده از PlantGSE از طریق آزمون Hypergeometric درسطح معنی داری (FDR < 0.05) چندین مسیر متابولیکی مرتبط با توالی های حاوی SSRهای چندشکل را مورد شناسایی قرار داد. بنابراین، می توان این فرضیه را مطرح نمود که نشانگرهای SSR چندشکل توسعه یافته در این تحقیق با اطمینان در برنامه های بهنژادی مولکولی استویا به منظور انتخاب واریته های با میزان بالای SG به ویژه RA قابل استفاده می باشند.

    کلیدواژگان: استویا، بازآرایی ازنو رونوشت، توسعه نشانگر، مسیر بیوسنتز استویول گلیکوزیدها، SSR، UDP-Glycosyltransferase
  • امیرحسین محمدی، حامد عابدینی* صفحات 193-199

    در این مطالعه تاثیر نوردهی قرمز و آبی در کشت پیوسته دو گونه مختلف میکروجلبک کلرلا سوروکینیانا و سینیکوسیستیس مورد مطالعه قرار گرفت. مقایسه نورهای آبی و قرمز در گونه سینیکوسیستیس نشان داد که این گونه با استفاده از نور قرمز رشد مناسبی داشته ولی با استفاده از نور آبی رشد بسیار کندی از خود نشان می دهد. با این وجود تفاوت چشمگیر در سرعت رشد، میزان لیپید و ترکیب درصد اسید چرب با استفاده از نور قرمز و آبی  در گونه سینیکوسیستیس تقریبا یکسان بود. در مقابل سرعت رشد گونه کلرلا سوروکینیانا با استفاده از نور آبی کمی بیشتر از نور قرمز بود. میزان اسید چرب غیر اشباع C18:3 به طور چشمگیری در نوردهی قرمز بیشتر از نوردهی آبی بود. در مجموع با در نظر گرفتن میزان مصرف انرژی کمتر برای تامین نور قرمز، این نور کارآمدی بیشتری نسبت به نور آبی در کشت میکروجلبک کلرلا سوروکینیانا دارد.

    کلیدواژگان: میکروجلبک، نور قرمز و آبی، سرعت رشد، اسید چرب غیر اشباع
  • فضه امانی، طاهره توحیدی مقدم، زینب باقری، نسرین فراهانی، بیژن رنجبر* صفحات 201-207

    آپتامرها، توالی های تک رشته DNA یا RNA، به دلیل مزایای زیادی هم چون اختصاصیت و تمایل بالا، مقرون به صرفه بودن و روش تولید آسان کاربردهای مختلفی در پژوهش های زیستی از جمله ساخت آپتا حسگرها دارند. در این پژوهش، آپتا حسگری بر اساس تغییرات طیف SPR نانوذرات کروی طلا برای تشخیص آنتی ژن کارسینوامبریونیک CEA  به عنوان نشانگر سرطان پستان طراحی و عملکرد آن ارزیابی شد .در حضور آپتامر، نانوذارت کروی طلا پایدار بوده و با افزودن سدیم کلراید، طیف SPR نانوذرات کروی شکل بدون تغییر ماند. اما در حضور نشانگر سرطانی CEA، آپتامر به مولکول هدف چسبیده و در نتیجه با افزودن سدیم کلراید، طیف SPR نانوذرات کروی طلا تغییر می کند. نتایج این پژوهش نشان داد که این زیست حسگر توانایی تشخیص CEA را در محدوده 50 نانوگرم بر میلی لیتر دارد و حد تشخیص این زیست حسگر در حدود 22.75 نانوگرم بر میلی لیتر است. به نظر می رسد این زیست حسگر می تواند برای شناسایی نشانگر سرطانی آنتی ژن کارسینوامبریونیک مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: CEA، نانوذرات کروی طلا، آپتاحسگر، سرطان پستان
  • آسیه بهرامی، سمانه ذوالقدری جهرمی*، احترام دیلمی صفحات 209-215

    فیکوسیانین (PC)  به گروهی از پروتیین های گیرنده نور با عنوان فایکوبیلی پروتیین ها تعلق دارد. تمامی فایکوبیلی پروتیین ها، پروتیین های چند زنجیره تشکیل شده از آپوپروتیین ها هستند که به طور کوالانسی به فایکوبیلین ها متصل اند .این پژوهش به صورت تجربی بر روی سویه بومی آنابنا دولیولوم (Anabaena doliolum)  جدا شده از خاک ها و آب های جنوب ایران،  منطقه مسجد سلیمان انجام شد. سیانوباکتر های مورد پژوهش در محیط کشت BG11 رشد و نگهداری شدند. سپس میزان فیکوسیانین تولید شده تحت تیمار با نورهای متفاوت و میزان فیکوسیانین استخراج یافته با استفاده از نسبت های مختلف چند بافر و در دو دمای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان دادکه بیشترین میزان رشد زمانی است که تیمار نمونه با نور سبز به مدت سه الی پنج روز صورت می گیرد. بهترین میزان استخراج مربوط به آب دوبار تقطیر و در دمای یخچال و با نسبت سه به یک بیومس به حلال با غلظت 03/0±  15 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. هم چنین در دمای محیط بافر فسفات حلال مناسبتری برای استخراج فیکوسیانین و با نسبت یک به دو با مقدار05/0 ±  8 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. به طور کلی می توان گفت میزان رشد، میزان تولید رنگدانه و هم چنین شرایط بهینه استخراج برای هر گونه نسبت به سایر گونه ها کاملا متفاوت است و استخراج بهینه فیکوسیانین در یک گونه نیز وابسته به عوامل مختلف از جمله  زمان، دما، حلال انتخابی و نسبت بیومس به حلال است.

    کلیدواژگان: فیکو بیلی پروتئین، سیانوباکتر، ریزجلبک، آنابنا دولیولوم
  • فائزه ربانی، وهب جعقریان*، احمد آسوده صفحات 217-224

    پژوهش حاضر با هدف خالص سازی و شناسایی بیوشیمیایی آنزیم تجزیه کننده فنول از باکتری های موجود در خاک های حاوی آلاینده های نفتی انجام پذیرفت. پروتیین کاتکول 1و 2 دی اکسیژناز از باکتریAneurinibacillus migulanus  Isolate ZNU05  استخراج و با استفاده از ستون کروماتوگرافی تبادل یونی  Q-Sepharose تخلیص شد. فعالیت آنزیم در pH های مختلف بین 4 تا 9، محدوده دمایی 20 تا 70 درجه سلسیوس، و در حضور نمک کلرید یون های فلزی مختلفی مانند 2+  Ca، K+، Mn2+،Co2+ ،Zn 2+،Mg2+ ، Cu2+، + Na و حلال های گوناگون شامل اتانول، اتیل استات، پترولیوم اتر، استونیتریل، ان-آمیل الکل، ان-هگزان و تولوین ارزیابی شد. همچنین فعالیت این آنزیم با استفاده از سوبستراهای گوناگون مانند فنول، کتکول، بنزوییک اسید، پیروگالول و آلفا نفتول بررسی گردید. آنالیز پروتیین به روش SDS-PAGE بیانگر وجود تک باند پروتیینی با وزن مولکولی حدود 40 کیلودالتون بود. نتایج تعیین ویژگی آنزیم کتکول 1و2 دی اکسیژناز نشان داد که pH و دمای مطلوب به ترتیب 5/8 و 30 درجه سلسیوس بود. فعالیت کاتالیتیکی آنزیم در حضور یون های کلرید کبالت و روی (5 میلی مولار) و همچنین حلال آلی آمیل الکل، افزایش یافت، ولی دیگر یون های فلزی و حلال های آلی بکار رفته باعث کاهش و یا مهار فعالیت آنزیم شدند. از میان سوبستراهای مختلف بر روی فعالیت آنزیم، کتکول سوبسترای بسیار مطلوب تری برای آنزیم بود، به طوری کهVmax  و Km آنزیم برای این سوبسترا به ترتیب 959/8 واحد بر میلی گرم و 992/4 میکرومول بر میلی لیتر می باشد.

    کلیدواژگان: آلاینده نفتی، تجزیه فنول، تخلیص پروتئین، کتکول 1و2 دی اکسیژناز
  • الهام کیخا، عباسعلی امام جمعه*، محرم ولی زاده، براتعلی فاخری صفحات 225-232

    امروزه، نانوذرات نقره یکی از مهمترین نانومواد تجاری محسوب می شوند. تقاضا برای سنتز نانوذرات از طریق روش های زیست سازگار به دلیل کاربرد گسترده در زمینه زیست پزشکی در حال افزایش است. استفاده از گیاهان و محصولات گیاهی به عنوان منابع پایدار و تجدیدپذیر در سنتز نانوذرات از سایر روش های سنتز بیولوژیکی سودمندتر است. در این مطالعه بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبی گیاه پنیرباد بعنوان عامل کاهنده گزارش می شود. پارامتر های موثر بر بیوسنتز نانوذرات شامل حجم عصاره، غلظت نمک نیترات نقره، اثر pH و زمان واکنش توسط تکنیک اسپکتروسکوپی فرابنفش_ مریی بررسی و بهینه سازی شدند. تغییر رنگ محلول از زرد روشن به قهوه ای تیره در دمای اتاق به دلیل کاهیدگی یون های نقره مشاهده شد. اندازه و مورفولوژی نانوذرات به وسیله میکروسکوپ الکترون عبوری تعیین گردید که ذراتی با ساختار کروی و اندازه متوسط در حدود 35-24 نانومتر را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: بیوسنتز، نانوذرات نقره، گیاه پنیرباد، اسپکتروفتومتری
  • نسرین فاضلیان*، مرتضی یوسف زادی، احمد احمدی صفحات 233-240
    اهداف

    در این مطالعه تاثیر غلظت های 1-50 میلی گرم بر لیتر نانوذره نقره کلوییدی بر رشد ریزجلبک N. oculata بررسی گردید و پس از تعیین EC50  (88/20 میلی گرم بر لیتر)، پروفایل اسیدهای چرب و شاخص های سوخت زیستی این ریزجلبک در غلظت 25  میلی گرم بر لیترنانوذره نقره بررسی گردید.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش ریزجلبک N. oculata به علت رشد سریع و توانایی سنتز مقادیر بالای لیپید برای تولید سوخت زیستی انتخاب شد. این ریزجلبک در شرایط آزمایشگاهی به مدت 72 ساعت تحت تیمار نانوذرات نقره کلوییدی قرار گرفت. جذب نوری ریزجلبک و پروفایل اسیدهای چرب به ترتیب با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری و کروماتوگرافی گازی بررسی شد. تحلیل آماری داده های رشد با آزمون تحلیل واریانس و مقایسه میانگین با آزمون چنددامنه ای دانکن در سطح احتمال 5 %  انجام گرفت.

    یافته ها

    رشد ریزجلبک N. oculata در غلظت های 5-50 میلی گرم بر لیتر نانوذره نقره کاهش یافت. همچنین افزایش میزان اسیدهای چرب اشباع (SFAs) و اسیدهای چرب چند غیر اشباعی (PUFAs) و کاهش میزان اسیدهای چرب تک غیر اشباعی (MUFAs) در پاسخ به غلظت 25 میلی گرم بر لیتر نانوذره نقره در مقایسه با کنترل مشاهده شد. شاخص های مهم در پایداری اکسیداتیو سوخت زیستی شامل LCSF، CFPP و CP در ریزجلبک در معرض نانوذره نقره افزایش یافت در حالی که مقدار شاخص DU کاهش یافت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که علیرغم سمیت نانوذرات نقره، این نانوذره می تواند باعث افزایش پایداری سوخت زیستی حاصل از ریزجلبک N. oculata گردد.

    کلیدواژگان: نانوذره نقره، نانوکلرو پسیس اکولاتا، رشد، کروماتوگرافی گازی، سوخت زیستی
  • پروین مقدم، آزاده زحمت کش*، سعید آیریان، معصومه باقری، همایون مهروانی بهبهانی، خسرو آقایی پور صفحات 241-247

    تب برفکی (FMD) بیماری بسیار واگیردار و ویرانگر است که به سرعت انتشار می یابد و خسارات اقتصادی زیادی را موجب می شود. یکی از روش های مهم تشخیص بیماری و خصوصا تفکیک حیوان واکسینه شده از حیوان مبتلا به این بیماری، استفاده از پروتیین های غیرساختاری بعنوان آنتی ژن در کیت های تشخیصی الایزا می باشد. هدف از مطالعه ی حاضر، کلونینگ توالی ژنی و بیان نواحی آنتی ژنی پروتیین غیر ساختاری 3D به عنوان یکی از گزینه های تشخیصی می باشد. برای تکثیر ژن کدکننده ی نواحی آنتی ژنی پروتیین 3D ویروس تب برفکی، آغازگرهای اختصاصی دارای جایگاه برشی آنزیم های NdeI و EcoRI طراحی شد و واکنش زنجیره ای پلیمراز انجام شد. ژن برش خورده توسط این دو آنزیم، به ناقل PET21a+ انتقال داده شد و در باکتری های اشرشیاکلی DH5α ترنسفورم شد. آزمایشات کلونی -PCR و برش آنزیمی بر روی کلونی های حاصل انجام و حضور ژن هدف تایید شد. توالی ژنی نیز پس از توالی یابی تایید شد. برای تولید آنتی ژن نوترکیب، وکتور بیانی نوترکیب به میزبان بیانی باکتری اشریشاکلی BL21 انتقال داده شد. باکتری های حاوی ژن نوترکیب، با  IPTG القا شدند و بیان پروتیین نوترکیب با استفاده از روش SDS PAGE تایید شد. وزن مولکولی پروتیین نوترکیب موردنظر حدود 24 کیلودالتون بوده و از آن میتوان در طراحی کیت تشخیصی الایزا استفاده کرد

    کلیدواژگان: ژن 3D، تب برفکی، پروتئین نوترکیب، اپی توپ
  • زینب رضائی، زهرا عابدی کیچی، مهرداد بهمنش* صفحات 249-256

    وقوع هایپرگلایسمی عامل اصلی ایجاد بیماری دیابت می باشد. به دنبال افزایش قند خون در بیماران مبتلا به دیابت عوارض عروقی در بافت های مختلف بدن روی می دهد که از جمله آن می توان به رتینوپاتی، نفروپاتی و افزایش شدید ریسک ابتلا به بیماری های قلبی اشاره نمود. عمده این تغییرات بواسطه تغییر در عملکرد سلول های اندوتلیال درون رگ روی می دهد. از جمله مهم ترین مولکول هایی که افزایش قند خون را حس و سیگنال های مربوطه را به داخل سلول انتقال می دهند گیرنده های G- پروتیین (GPCR ها) هستند. در این مطالعه پس از بررسی نتایج حاصل از مقایسه توالی های ژنومیک در بین افراد سالم و بیمار، دو G- پروتیین GPR182 و CalCrl انتخاب شدند و تغییرات سطح بیانی آن ها در شرایط هایپرگلایسمی با شرایط طبیعی در سلول های HUVEC به عنوان مدل سلول های اندوتلیال رگی در غلظت ها و زمان های متفاوت بررسی شد. علاوه براین تاثیر هایپرگلایسمی روی زنده مانی سلول ها به کمک MTT و افزایش سمیت سلولی با کمک سنجش فعالیت آنزیم LDH و تغییرات مورفولوژیکی سلول به کمک ایمونوهیستوشیمی بررسی شد. نتایج بدست آمده حاکی از تغییر در عملکرد بیولوژیکی دو ژن GPR182 و CALCRL در غلظت بالای گلوکز است. به نظر می رسد که اختلال در عملکرد این دو ژن زمینه ساز ایجاد عملکرد نامناسب در سلول های اندوتلیال می باشد.

    کلیدواژگان: هایپرگلایسمی، گیرنده های جفت شونده با G پروتئین، GPR182، CALCRL، اختلال عملکرد اندوتلیال
|
  • Narges Etemadi, Abbas Akhavan Sepahi, Fatemeh Yazdian*, Ghasemali Mohebali Pages 127-136

    The combustion of fossil fuels containing sulfur results in the release of sulfur dioxide into the atmosphere and environmental pollution. Hence, the researchers focused on the biological desulfurization method. Dibenzothiophene is used as the model molecule to study the ability of the desulfurization of microorganisms. The most suitable sources of carbon, nitrogen and sulfur concentration optimized by response surface method to obtain the highest cell growth and biological desulfurization activity. The performance of iron nanoparticles on the growth and biodesulfurization activity of thermophilic bacterium Bacillus thermoamylovorans strain EAMYO was investigated. Characterization of starch-modified iron nanoparticles was performed by TEM, SEM. The images of TEM and SEM of starch / Iron nanoparticles showed that the Fe3O4 and Fe0 nanoparticles were 20 and 30 nm, respectively. The investigating the growth of microorganism in the presence of iron nanoparticles showed that these nanoparticles not only did not have a toxic effect on microorganism growth, but also increased the growth of microorganism in 96 h (OD 660 = 1.864, 1.896 respectively in the presence of nanoparticles Fe0 and Fe3O4), while the highest rate of growth in the absence of nanoparticles in 96 h (OD660 = 1.51). Also, the activity of desulfurization in the presence of starch/Fe0 nanoparticles and starch/Fe3O4 / starch increased by 26.52% and 10.75%, respectively, compared to the cells without the coating of iron nanoparticles.

    Keywords: Thermophilic bacterium, Bio-desulfurization, RSM, Starch modified iron nanoparticles
  • Mohammad Ghorbani, Majid Taghdir* Pages 137-144

    Integrin inhibitors may change conformational and dynamical properties of integrin, but its molecular properties in this process is not clearly understood. Tumstatin is an anti-angiogenesis protein derived from collagen XVIII, but little is known about how tumstatin applies its antiangiogenic and antitumor effects. It has been reported that 18 amino acids fragment of tumstatin has anti-tumor activities similar to tumstatin. We used molecular docking and molecular dynamic simulations to describe inhibitor activity of peptide in molecular level. We described the binding of this peptide to Hybrid/EGF-4 interface and that these interactions might contribute to improved hydrophobic interactions at these regions and also fixed the mobile domains of integrin. In the complex, we recognized a novel binding site on integrin for integrin inhibitors that may have critical role in integrin inhibition. These results support the idea that hydrophobic interactions between Hybrid/EGF-4 domain and peptide-anti tumor might contribute to stability of bended state and therefore inhibit integrin activation.  Our finding can be applied to understand the mechanism of out-in pathway integrin signaling and development of integrin targeted drug.

    Keywords: Tumstatin, anti-angiogenesis, integrin, molecular dynamic
  • Mojtaba Mortazavi*, Masoud Torkzadeh Mahani, Saman Hosseinkhani, Safa Lotfi, Emamzadeh Rahman Pages 145-154

    The bioluminescence process is a widespread phenomenon in Nature. These enzymes are identified in some domains of life, but the luciferases from the lampyridea genus are considered for biological applications. The molecular cloning of a new type of Iranian firefly luciferase from Lampyroidea maculata was reported, previously. In this study, we analyzed the rare codons of the Iranian insect luciferase gene using the computational databases as ATGme, RACC, LaTcOm, and Sherlocc. Also, the structural modeling process of this enzyme was performed. Next, the status of these rare codons in this structural model was studied using SPDBV and PyMOL software. In the following, the substrate binding site was studied using the AutoDock Vina. By molecular modeling, some rare codons were identified that may have a critical role in the structure and function of this luciferase. AutoDock Vina was used in the molecular docking that recognizes Asp531 that yield closely related to luciferin and AMP binding site.. This bioinformatics analyzes play an important role in the design of new drugs.

    Keywords: Lampyroidea maculata, luciferase, rare codon, substrate binding site
  • Nooshin Gorjizadeh, MohammadBagher Shahsavani, Faezeh Moosavi Movahedi, Reza Yousefi* Pages 155-166

    α-crystallin is a member of small heat shock protein family (sHSP) which shows both structural and chaperone functions. This protein plays important role in eye lens transparency and indicates protective function in the other tissues. The lenticular levels of copper ions significantly enhance in diabetic patients, aged and cataractous lenses. In eye lenses, the free copper ions induce ascorbic acid auto-oxidation, leading to formation of dehydroascorbic acid and other oxidative products as well as reactive oxygen species. The oxidized forms of ascorbic acid along with the reducing sugars enter into pathological reactions with the eye lens proteins, forming toxic advanced glycation end-products (AGEs). As one of the main components of eye lens antioxidant defense mechanism, glutathione could scavenge the copper ions, inhibiting the formation of reactive oxygen species in eye lenses. In the current study, the structural and functional properties of human αB-crystallin were assessed using different spectroscopic methods. In the presence of copper ions, αB-crystallin exhibited important alterations in both structure and chaperone activity which upturned in the presence of glutathione. Moreover, incubation of human αB-crystallin with copper resulted in significant increase in the protein oligomeric size distribution which largely prevented upon simultaneous incubation with glutathione. Overall, glutathione may scavenge free copper ions in the lenticular tissue, inhibiting their damaging effects on crystallin proteins and other redox-sensitive molecular targets such as ascorbic acid. Our results may introduce a new protective role for glutathione which is highly important in diabetic and aged lenses showing increased levels of copper ions.

    Keywords: αB-crystallin, Chaperon activity, Copper ions, Glutathione, Ascorbic acid
  • Sheyda Jahazi, Hashem Yaghoubi*, Hossein Akbari Pages 167-175

    Iron oxide nanoparticles are one of the nano carriers that are suitable for novel drug delivery systems due to low toxicity, biocompatibility, loading capacity and controlled drug delivery to cancer cells. The purpose of this study is the synthesis of coated iron oxide nanoparticles for delivery of Doxorubicin (DOX) and its effects on cancer cells. In this study, Fe3O4 magnetic nanoparticles were synthesized by Polyol method, and then doxorubicin was loaded onto PEGylated iron oxide nanoparticles. FT-IR was used to ensure PEG binding to nanoparticles and loading the drug onto nanoshell. Comparison of the mean size and the crystalline structure of nanoparticles were performed by TEM and X-ray diffraction pattern. Then, the effect of cytotoxicity was evaluated on AGS and MCF-7 cancer cells by MTT assay. According to FT-IR results, the presence of O-H and C-H bands at 2927 cm-1 and 3392 cm-1 peaks correlated with PEG binding to nanoparticles. XRD pattern showed the cubic spinel structure of trapped magnetite nanoparticles carrying medium with a mean size of 14 nm. 21.67% of Doxorubicin was loaded into Fe3O4-PEG nanoparticles, which the highest drug release recorded during the first 24 hours. MTT assay at 24, 48 and 72 h treatments showed that with increasing concentrations of doxorubicin loaded Fe3O4-PEG nanoparticles from 0 to 50 μm, the cytotoxic effects of the drug gradually increase. This study showed that PEGylation of iron oxide nanoparticles and using them in drug delivery process to increase the effect of Doxorubicin on AGS and MCF-7 cancer cells

    Keywords: polyethylene glycol, doxorubicin, iron oxide nanoparticles, AGS, MCF-7 cancer cells
  • Mina Esmaeili Kharyeki*, Masoud Rezaei, Saber Khodabandeh, Ali Motamedzadegan Pages 177-184

    Diabetes mellitus is a major health problem in the worldwide. Inhibition of DPP-IV is one of the methods to control diabetes type 2. Inhibition of this enzyme may improve glycemic control in diabetics by preventing the rapid breakdown and there by prolonging the physiological action of incretin hormones. Furthermore, improving the antioxidant system in diabetic patients can prevent the occurrence of secondary disease caused by oxidative stress. Therefore, the head of skipjack tuna was hydrolyzed with alcalase enzyme (1/5% of raw material weight) for 4 hours, in order to produce a product with antidiabetic and antioxidant activities. The DPP-IV inhibition activity, DPPH radical scavenging activity and reducing power of hydrolysate were measured. The results showed that the skipjack tuna head protein hydrolysate possess bioactive properties in a concentration dependent manner and increasing the protein concentration leads to a significant increase in bioactive properties of hydrolyzed product (p≤0.05). The IC50 of protein hydrolysate in DPP-IV inhibition and DPPH radical scavenging activities were obtained 1.016±0.02 mg/ml and 0.297±0.015 mg/ml, respectively. Also the reducing power of hydrolysate was 0.176±0.002 in 2.5 mg/ml protein concentration. Overall, according to the obtained results, it can be concluded that protein hydrolysate of skipjack tuna head possess high antioxidant and antidiabetic activities in vitro, and can be used as a food additive to enhance health level if additional research be conducted.

    Keywords: Enzymatic hydrolysis, Tuna head, Alcalase, DPP-IV inhibition, Antioxidant activity
  • Mojtaba Khayam Nekoui*, Maryam Moazam Jazi, Mohsen Mardi, Saeid Kadkhodaei Pages 185-191

    In stevia (Stevia rebaudiana), breeding programs are mainly aimed at developing plants with high Rebaudioside-A (RA) content. To this end, in order to screen stevia plants and selection of varieties with the highest amount of desired sweeteners (RA) using molecular markers, the present study was conducted on RNA-seq data of varieties having different amounts of RA. We took advantage of CLC to make de novo transcriptome assembly for each variety with k-mer and contig length values of 20 and 200bp, respectively. The assembly was annotated using the latest Arabidopsis proteome release. To identify signatures of candidate polymorphic SSRs among the stevia varieties, the assembled sequences were used as an input for CandiSSR, followed by designing primer pairs for identified polymorphic SSRs. We identified 368 potential polymorphic SSRs based on the stevia transcriptome analysis, among which 360 were qualified for primer design. Almost 89% of the contig sequences possessing polymorphic SSRs had the best blast hit against Arabidopsis proteome. We found contigs similar to the UDP-Glycosyltransferase protein family and Deoxyxylulose-5-phosphate synthase which are involved in biosynthesis pathway of steviol glycosides. Also, gene set enrichment analysis using PlantGSE through Hypergeometric test (FDR<0.05) identified enriched metabolic pathways in the sequences contained polymorphic SSRs; It is therefore most likely that such connections exist between the SSRs and biosynthesis of steviol glycosides. Hence, it could conceivably be hypothesized that the SSR markers developed in this study would be reliable in molecular breeding of stevia toward selection of varieties with high RA content.

    Keywords: De novo transcriptome assembly, Marker development, SSR, Stevia, Steviol glycoside biosynthesis pathway, UDP-Glycosyltransferase
  • Amirhosein Mohammadi, Hamed Abedini* Pages 193-199

    In this study, the effect of red and blue illumination on continuous culture of two different species of microalgae and cynicocytosis was studied. Comparison of blue and red lights in the cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC6803, showed that this specie grows very fast under red light illumination, but it has very slow growth rate under blue light exposure. In spite of huge difference in growth rate, the lipid content and the fatty acid composition of Synechocystis was approximately the same for red and blue light illumination. For microalgae, Chlorella Sorokiniana, the blue light resulted to slightly higher growth rate than the red light. The C18:3 unsaturated fatty acid content was significantly higher for red light illumination compare to blue light illumination. Overall, considering the lower energy requirement for illumination of red, this light is more efficient than blue light for cultivation of Chlorella Sorokiniana.

    Keywords: Microalgae, red, blue light, growth rate, unsaturated fatty acids
  • Fezzeh Amani, Tahereh Tohidi Moghadam, Zeinab Bagheri, Nasrin Farahani, Bijan Ranjbar* Pages 201-207

    Aptamers, DNA or RNA single-stranded sequences, have different applications in biological investigations, such as apatsensors, due to their many advantages including high specificity and affinity, cost-effectiveness and easy synthesis. In this study, an aptasensor was designed based on the changes in the SPR spectra of gold nanoparticle, in order to detect carcinoembryonic antigen (CEA) cancer indicator as a marker for breast cancer. In the presence of aptamer, gold nanoparticles were stable, SPR spectrum of gold nanoparticle was unchanged after adding NaCl. However, in the presence of CEA as a cancer marker, aptamer binds to the target molecule and by adding NaCl consequently the SPR spectrum of gold nanoparticles is changed. The results of this study showed that the designed aptasensor enables the detection of CEA over a range of 50 ng ml-1. The limit of detection was about 22.75 ng ml-1. It seems this aptasensor can be used in detection of carcinoembryonic antigen cancer marker.

    Keywords: CEA, Gold nanoparticles, Aptasensor, Breast cancer
  • Asieh Bahrami, Samaneh Zolghadri*, Ehteram Deilami Pages 209-215

    Phycocyanine (PC) belongs to a group of protein receptor proteins called phycobiliprotein. All of the phycobiliprotein are multi-chain proteins made up of apoproteins. Which are covalently attached to the phyclobilins. This experimental study was carried out on strain of native Anabaena doliolum,  Isolated from soils and waters of south Iran were Masjed Soleyman area. The cyanobacteria were grown and stored in BG11 medium. Then, the amount of phycocyanin produced under different light treatment and the amount of phycocyanin extracted using different ratios of multi-buffer and at two different temperatures were evaluated. The results of this study showed that the highest growth rate is when the sample is exposed to green light for three to five days. The best amount of extraction for distilled water and at a refrigerator temperature (0◦C) with a ratio of 3:1 biomass/solvent is equal to 0.03 ± 15 µg/ml. Also, at the environment temperature, phosphate buffer is a more suitable solvent for extracting phycocyanine at a ratio of one to two with a value of 0.05 ± 8 µg/ml. In general, it can be said that the growth rate, pigment production and optimum extraction conditions for each species are quite different, and the optimal extraction of phycocyanin  in a species is also dependent on various factors such as time, temperature, solvent and the ratio of biomass to solvent.

    Keywords: phycobiliprotein, cyanobacteria, microalgea, Anabaena doliolum
  • Faeze Rabbani, Vahab Jafarian*, Ahmad Asoodeh Pages 217-224

    The present study was accomplished to purify and biochemically characterize the phenol-degrading enzyme from the bacteria existed in petroleum-contaminated soils. The catechol 1, 2 dioxygenase was extracted from Aneurinibacillus migulanus Isolate ZNU05 and purified using Q-Sepharose ion exchange chromatography column. The enzyme activity was examined under different pHs (ranged from 4 to 9), at different temperatures (ranged from 20 to 70˚C), in the presence of various metal ions chloride salts (Ca2+, K+, Mn2+, Co2+, Zn2+, Mg2+, Cu2+ and Na+), and with various solvents (ethanol, ethyl acetate, petroleum ether, acetonitrile, N-amyl alcohol, N-hexane, and toluene). In addition, the enzyme activity was investigated using different substrates such as phenol, catechol, benzoic acid, pyrogallol and α-naphtol. SDS-PAGE analysis indicated that there was a single-band protein with a molecular weight of approximately 40 kDa. The catechol 1, 2 dioxygenase had a maximum activity at temperature 30˚C at pH 8.5. Moreover, the catalytic activity of the enzyme was increased in the presence of cobalt and zinc ions as well as organic solvent of amyl alcohol, while it was decreased or inhibited in the presence of the other metal ions and organic solvents used. Among different substrates on enzyme activity, catechol was the most favorable for the enzyme, so that, the Vmax and Km were 8.959 U/mg and 4.992 µg/mL for the substrate, respectively.

    Keywords: Petroleum pollutant, Phenol degradation, Protein purification, Catechol 1, 2 dioxygenase
  • Elham Keikha, Abbasali Emamjomeh*, Mohharam Valizadeh, Baratali Fakheri Pages 225-232

    Today, nanosilver is one of the most commercialized nanomaterials. The demand for synthesis of Nanosilver through biocompatible routs due to wide biomedical application has increased. Use of plants and plant products as sustainable and renewable resources in the synthesis of nanoparticles is more advantageous over other biological routes. In this study, biosynthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using aqueous extract of Withania somnifera as reducing agent is reported. Effect of parameters such as AgNO3 concentration, aqueous extract, pH and formation time were investigated and optimized by UV-visible spectroscopy in the synthesis of nanoparticles. At room temperature, the solution color started to change from pale yellow to dark brown due to the reduction of silver ion. The transmission electron microscopy (TEM) was applied for size and morphological analysis of nanoparticles. TEM result shows a spherical structure with an average size ranging from 24-35 nm for silver nanoparticles.

    Keywords: Biosynthesis, silver nanoparticles, Withania somnifera, spectrophotometry
  • Nasrin Fazelian*, Morteza Yousefzadi, Ahmad Ahmadi Pages 233-240
    Objectives

    In this study, the effect of different concentrations (1-50 mg/L) of colloidal Ag-NPs investigated on the growth, fatty acids profile and biodiesel indices of N. oculata, after estimating EC50 (20.88 mg/L).

    Materials and methods

    In this research, N. oculata was selected owing to fast growth and its ability to synthesize lipids for biodiesel production. This microalga exposed to colloidal silver nanoparticles under marine conditions for 72 h. The optical density (OD) and fatty acid profiles were investigated using spectrophotometric analysis and gas chromatography, respectively. Statistical analysis growth data was performed using ANOVA and Duncan's multiple test at 2% probability level.

    Results

    The algal growth significantly decreased in N. oculata cells treated with the 5-50 mg/L of Ag-NPs.  The increase of saturated fatty acids (SFAs) and polyunsaturated fatty acids (PUFAs) as well as the decrease of monounsaturated fatty acids (MUFAs) contents were also observed in response to 25 mg/L of Ag-NPs in compared to the control. The important indicators of biodiesel oxidative stability containing LCSF, CFPP and CP increased in N. oculata exposed to Ag-NPs, while the level of DU decreased. The results of this study showed that despite the toxicity of silver nanoparticles, this nanoparticle can increase the biodiesel stability produced from N. oculata.

    Keywords: silver nanoparticles, Nannochloropsis oculata, growth, GC, biodiesel
  • Parvin Moghaddam, Azadeh Zahmatkesh*, Saeed Airian, Masomeh Bagheri, Homayoon Mahravani Behbahani, Khosrow Aghaiypour Pages 241-247

    Foot and Mouth Disease (FMD) is a highly contagious and devastating disease that spreads rapidly and causes many economic damages. One of the important      methods for detection of FMD and particularly differentiation of vaccinated from infected animals, is the use of non-structural proteins as antigens in ELISA kits. The purpose of this study was cloning of the gene sequence and expression of the antigenic regions of 3D nonstructural protein as one of the diagnostic options. For amplification of the antigenic regions of FMD virus 3D protein, specific primers containing NdeI and EcoRI restriction sites were designed and the polymerase chain reaction was performed. The sequences cut by these two enzymes, were inserted into PET21a+ vectors. The recombinant plasmids were then transformed into E. coli (DH5α). Colony-PCR tests and enzymatic digestions were performed on the resulting colonies and the presence of the target gene was confirmed. The gene sequence was further confirmed after sequencing. For production of recombinant antigens, the recombinant vector was transferred to the expression host of E. coli-BL21. The bacteria containing the recombinant gene were induced with IPTG and the expression of the recombinant protein was confirmed using the SDS-PAGE method. The molecular weight of the recombinant protein was about 24 kDa, and it can be used in the design of ELISA diagnostic kit.

    Keywords: 3D Gene, Epitope, Foot, Mouth Disease, Recombinant Protein
  • Zeynab Rezaei, Zahra Abedi Kichi, Mehrdad Behmanesh* Pages 249-256

    Hyperglycemia is a major cause of diabetes. Hyperglycemia-induced endothelial dysfunction is generally believed to be the basis of diabetic vascular complications such as retinopathy, nephropathy and cardiovascular diseases. The most important molecules in endothelial cells that can sense elevated level of glucose and transmit signals into the cell are G protein-coupled receptors (GPCRs).In the present study, according to bioinformatics analysis of genomic sequences between healthy and patient individuals, two G proteins GPR182 and CALCRL were selected and their expression level were examined in hyperglycemic and normal conditions in HUVEC as a model of vascular endothelial cells at different glucose concentrations and various time intervals. In addition, the effects of hyperglycemia on cell viability and cell cytotoxicity were assessed by MTT and LDH assay respectively and also morphological changes by immunohistochemistry.Overall our data reveal a probable role for GPR182 and CALCRL in hyperglycemia-induced endothelial dysfunction. Thus, they could be developed as a potential molecular targets for the endothelial dysfunction therapy.

    Keywords: Hyperglycemia, GPCRs, GPR182, CALCRL, Endothelial dysfunction