فهرست مطالب

زیست شناسی کاربردی - سال سی و سوم شماره 2 (تابستان 1399)

نشریه زیست شناسی کاربردی
سال سی و سوم شماره 2 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/09/08
  • تعداد عناوین: 10
|
  • معصومه اسکندری، پیام پورمحمدی*، خلیل عالمی سعید صفحات 9-19

    در  این تحقیق تاثیر آنتی بیوتیک های سفوتاکسیم و کلرآمفنیکل بر آلودگی باکتریایی و  قهوه ای شدن ریزنمونه های نخل خرما مورد بررسی قرار گرفت همچنین  اثر غلظت های مختلف ساکارز و زغال فعال بر اندام‎زایی و قهوه ای شدن ریزنمونه های این گیاه ارزیابی شد. در بخش اول این آزمایش مریستم انتهایی ساقه نخل خرما رقم استعمران، در محیط کشت MSحاوی سطوح مختلف آنتی بیوتیک هایکلرآمفنیکل و سفوتاکسیم قرار گرفتند. در آزمایش دوم تاثیر سطوح مختلف ساکارز (g L-150، 40 و 30) و سطوح زغال فعال (g L-1 2 و 5/0) بر روی اندام زایی و قهوه ای شدن ریزنمونه های مریستم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در تیمارmg L-1 100 کلرآمفنیکل کمترین میزان آلودگی وجود دارد و با افزایش غلظت آنتی بیوتیک های سفوتاکسیم و کلرآمفنیکل در محیط کشت، قهوه ای شدن ریز نمونه ها افزایش می یابد و بیشترین میزان قهوه ای شدن در محیط کشت حاوی  mg L-1 100 سفوتاکسیم و mg L-1 100 کلرآمفنیکل رخ می دهد. ، نتایج همچنین نشان داد غلظت‎های 30 و 40 گرم در لیتر ساکارز تفاوت معناداری از نظر القای اندامزایی کالوس ها با یکدیگر  ندارند، ولی در غلظت 50 گرم در لیتر ساکارز  میزان اندام زایی به طور مشخصی کاهش یافت. در مجموع با توجه به  نتایج بدست آمده استفاده از آنتی بیوتیک سفوتاکسیم در کشت بافت خرما توصیه نمی شود. غلظت  mg L-1 100 آنتی بیوتیک کلرآمفنیکل علاوه بر کاهش میزان آلودگی باکتریایی، منجر به افزایش معنی دار قهوه ای شدن ریز نمونه ها نیز نمی شود. همچنین غلظت های بالای ساکارز منجر به کاهش اندام زایی در کشت بافت خرما می شود.

    کلیدواژگان: استعمران، ریزازدیادی، کشت بافت
  • یونس بیگی خسروشاهی*، مریم حسینی صفحات 20-32

    استفاده وسیع سلول های بنیادی برای کاربردهای درمانی، نیاز به تولید مکرر تعداد زیادی از سلول ها با خصوصیات مناسب تحت شرایط کنترل شده در بیوراکتورها دارد. در این تحقیق سلول هایU937 به عنوان مدلی از سلول های بنیادی شناور در داخل میکروکپسول های آلژینات-ژلاتین با دانسیته سلولی Cells/ml 106× 5/2 قرار گرفتند. میکروکپسول ها در دو بیوراکتور پرفیوژن با لوپ همزن خارجی و ستونی حبابدار کشت داده شدند. نتایج بدست آمده افزایش 9/0±2/9 سلول ها در راکتور پرفیوژن با همزن خارجی را نشان داد در حالی که به دلیل تنش بالا قادر به رشد مناسب در راکتور ستونی حبابدار نبودند. نتایج بدست آمده، تایید کننده مناسب بودن میکرو کپسول های آلژینات-ژلاتینی جهت تکثیر سلولهای بنیادی در سیستمهای دینامیک می باشد. برای این منظور بیوراکتور پرفیوژن با لوپ همزن خارجی با کاهش تنش برشی و پخش بهتر اکسیژن، محیط همگن و مناسبتری را برای رشد و تکثیر سلول ها ایجاد می نماید.

    کلیدواژگان: بیوراکتور پرفیوژن، بیوراکتور ستونی حبابدار، تکثیر هدفمند سلول های بنیادی خونساز، لوپ همزن خارجی، میکروکپسول
  • فائزه حمزه خانی، پریسا محمدی*، عذرا صبورا صفحات 33-45

    مطالعات نشان داده است که گلسنگ ها در اکوسیستم های مختلف حضور فعالی داشته و متابولیت های متنوعی تولید می کنند که تاثیرات زیستی مختلفی از جمله اثرات ضدباکتری، ضدقارچی، ضدویروسی، ضدالتهابی، ضدتب، ضددرد و سمیت سلولی دارند. در این مطالعه، اثر ترکیبات ضد میکروبی گلسنگ ها بررسی شد. برای این منظور، ابتدا چند نمونه از گلسنگ های مناطق جنگلی اطراف شهر بابل جمع آوری و به کمک مشاهدات ماکروسکوپی و میکروسکوپی، آزمون های بیوشیمیایی و مولکولی، شناسایی شدند. سپس عصاره اتانولی گلسنگ ها تهیه شد و اثر ضد باکتریایی و ضد قارچی آن ها به طریق انتشار در آگار و تعیین حداقل غلظت ممانعت از رشد (MIC) علیه پنج باکتری،Escherichia coli ,Staphylococcus aureus ,Pseudomonas aeruginosa ,Bacillus cereus ,Xanthomonas campestris و سه مخمر,Candida albicans ,Candida tropicalis Candida glabrata بررسی شد. نتایج نشان داد که عصاره گلسنگ هایLeptogium saturninum, Ramalina peruviana, Punctelia borreri علیهX. campestris وS. aureus موثر بودند. این در حالی است که در مورد E. coli وB. cereus تنها عصاره گلسنگ R. peruviana موثر بود و باکتری گرم منفی P.aeruginosa نیز نسبت به همه عصاره ها مقاومت نشان داد. همچنین اندازه گیری قطر هاله ی عدم رشد و نتایج MIC نشان داد که عصاره Leptogium saturninumو Ramalina peruviana روی هر سه مخمر موثر بودند. این در حالی است که عصاره گلسنگ P. borreri تنها بر C. albicans موثر بود. با توجه به تولید ترکیبات ضدمیکروبی طبیعی در گلسنگ ها، استفاده از آن ها در صنایع دارویی توصیه می شود. تحقیقات بیشتری لازم است تا اثر ضدمیکروبی گلسنگ ها بر طیف وسیعی از میکروارگانیسم های بیماری زا و نیز محیطی بررسی گردد.

    کلیدواژگان: MIC، ترکیبات ضدقارچی، ترکیبات ضدباکتریایی، متابولیت های گلسنگی
  • فاطمه ربیع زاده* صفحات 46-61

    گونه ی .Gypsophila mucronifolia Rech. F ازتیره Caryophyllaceae یک گونه اندمیک بیابان های گچی سمنان است. گزارش های معدودی از پراکنش گونه Gypsophila mucronifolia، در ارتباط با ویژگی های سازش پذیری تشریحی آن با عوامل خاک و ارتفاع انجام شده است. مطالعات بوم شناختی گونه G. mucronifolia برای اولین بار انجام شد. این گونه در ارتفاعات 1500 تا 1800 متری از سطح دریا رویش دارد و اغلب در شیبهای شمالی می روید. با استفاده از نرم افزار Canoco for windows 4.5 و آنالیزهای آماری RDA تاثیر فاکتورهای محیطی بر روی پراکنش گونه G. mucronifolia مشخص گردید. فاکتور ارتفاع ومحتویات گچ همبستگی مثبت و محتوای کربنات کلسیم و سدیم خاک همبستگی منفی بر رخداد و رشدگونه G. mucronifolia دارد. سطح برگ با میکروسکوپ الکترونی (SEM) بررسی گردید که نشان می دهد کرکهای غده ای در ساقه و برگ این گونه وجود دارد اما کرک بر روی کاسه گل مشاهده نگردید.

    کلیدواژگان: : Gypsophila mucronifolia، فاکتورهای اکولوژیکی، ایدیوبلاست برگ، کرک، گچزی
  • بهاره زارعی، خدیجه کیارستمی*، منیر حسین زاده نمین، منا صراحی نوبر صفحات 62-77

    نانوذرات سیلیکون دارای ویژگی های فیزیکوشیمیایی متمایزی هستند که از طریق ورود به گیاهان بر متابولیسم گیاه تاثیرگذاشته و موجب بهبود رشد و عملکرد گیاه در شرایط محیطی نامطلوب می شوند. این تحقیق به منظور بررسی اثرات فیزیولوژیک نانوسیلیکون بر روی بنه زعفران انجام شد. گیاهان با نانو ذره سیلیکون در دو غلظت 9 و 18 میلی گرم بر لیتر تیمار و مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه بار تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تیمار با نانوسیلیکون محتوای عناصری از جمله سیلیکون، پتاسیم، آهن، روی، منیزیم و کلسیم را افزایش داد. اما تفاوت معنی داری بر وزن تر و خشک و همچنین محتوای پروتئین مشاهده نشد ولی تعداد بنه های دختری در گیاهان تحت تیمار نسبت به شاهد افزایش یافت. همچنین محتوای پرولین و مالون دی آلدیید به طور معنی داری در بنه های زعفران تحت تیمار افزایش یافت. بیشترین میزان فنل و فلاونویید، به ترتیب در گیاهان تیمار شده با غلظت های 9 و 18 میلی گرم بر لیتر نانوسیلیکون مشاهده شد. بر اساس نتایج به دست آمده می توان نتیجه گرفت تیمار با نانو ذرات سیلیکون می تواند محتوای تغذیه ای بنه زعفران و ظرفیت سیستم پاداکسایشی را از طریق تولید متابولیت های ثانوی افزایش دهد.

    کلیدواژگان: ترکیبات فنلی، سیستم پاداکسایشی، Crocus sativus
  • فاطمه علیپورفرد، هومن شجیعی*، فرزانه نظری سرنجه، ویدا حجتی، مسعود علیرضایی صفحات 78-89

    مطالعات نشانمی دهد که استرس  اکسیداتیو در پاتوژنز بیماری آلزایمر نقش مهمی دارد. بتایین دارای خواص پاداکسایشی و محافظت نورونی است. هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی اثر بتایین بر نقص حافظه ناشی از تزریق پروتئین آمیلویید بتا(Aß)به درون هیپوکمپ و  ارزیابی فعالیت آنزیم پاداکسایشی (اندوژنی) سوپراکسید دیسموتاز است. دراین تحقیق تجربی 40 سر موش بزرگ آزمایشگاهی نر، نژاد ویستار به 5 گروه 8 تایی شامل گروه شاهد،گروه  آلزایمری القاء شده با پروتئین آمیلویید بتا، وگروه های آلزایمری دریافت کننده مقادیر مختلف بتایین (5، 10، 15  میلی گرم بر کیلو گرم وزن بدن) تفسیم شدند. یک هفته پس از تزریق پروتئین آمیلویید بتا، ارزیابی حافظه با استفاده از روش یادگیری اجتنابی غیر فعال انجام شد.  فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز نیز  به روش شیمیایی اندازه گیری شد. نتایج با استفاده از آزمون واریانس یک طرفه تجزیه و تحلیل شدند.نتایج نشان داد، تزریق آمیلویید بتا  میزان به یادآوری حافظه و فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز را در مقایسه با گروه شاهد کاهش داد. تزریق بتایین در دوز 15 میلی گرم بر کیلو گرم وزن بدن، اثر ناشی از تزریق آمیلویید بتا را مهار و سبب بهبود حافظه و افزایش فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز شد که نشان دهنده کاهش اثر استرس  اکسیداتیو است این مطالعه نشان می دهد که بتایین، با کاهش استرس  اکسیداتیو می تواند سبب بهبود حافظه در موش های آلزایمری القایی گردد.

    کلیدواژگان: آلزایمر، بتائین، سوپراکسید دیسموتاز، یادگیری اجتنابی غیر فعال
  • شیما فولادبند، پریناز قدم*، محبوبه ضرابی صفحات 90-110

    ساختارهای نانوپروتئینی می توانند توسط توانایی ذاتی خودتجمعی مولکول ها تشکیل شوند که این توانایی می تواند به وسیله حدواسط ها اصلاح گردد. در میان عوامل خودتجمعی ذاتی پروتئین ها، هیدروفوبیسیته مهمترین عامل است. مولکول هایحدواسطی مانند گلوتارآلدیید می تواند باعث تجمع پروتئینی و تشکیل نانوذره گردند. در این پژوهش از نرم افزار Aggrescan 3D  برای بررسی پروتئین هایی که خاصیت خودتجمعی دارند استفاده شد و به این ترتیب آنزیم پراکسیداز با توانایی خودتجمعی انتخاب گردید و با استفاده از گلوتارآلدهید این آنزیم به نانوآنزیم تبدیل شد. آنالیزهای FESM و DLS نشان دادند که اندازه متوسط نانوآنزیم 500 نانومتر می باشد فعالیت نانوآنزیم نسبت به فعالیتآنزیم مونومر در دمای بهینه 20 درجه سلسیوس و pH بهینه 7 کاهش یافته است. با استفاده از همولوژی مدلینگ ساختار PDB دو آنزیم پراکسیداز به دست آمد و با داکینگ، اتصال گلوتارآلدهید به این دو بررسی شد. با استفاده از نرم افزار LigPlot مشاهده شد آمینو اسیدها با پیوند هیدروژنی به گلوتارآلدهید متصل شده اند و برای بررسی کاهش فعالیت نانو آنزیم، اتصالات جایگاه فعال  با سرور COACH بررسی گردید و   مشاهده شد که گلوتارآلدهید به آمینو اسیدهای  جایگاه فعال نانو آنزیم متصل شده است. شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان داد که آنزیم مونومر و نانو آنزیم در دمای 30 درجه سیلسیوس و زمان 5 نانوثانیه پایدار هستند.

    کلیدواژگان: ابزارهای زیست محاسباتی، تجمع پذیری، نانوآنزیم پراکسیداز
  • یگانه لایقی، علی اکبر باقریان یزدی*، فرزانه ممتازی صفحات 111-122

    در این پژوهش دوریختی جنسی در شکل پیش پنجه پاهای انبرکی اول و دوم و انشعاب خارجی پای دمی سوم گونه Parhyale darvishi (Momtazi & Maghsoudlou, 2016)  بر اساس تکنیک های ریخت سنجی هندسی بررسی شد. 100 نمونه نر و 50 نمونه ماده مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکپی از اندام های مورد مطالعه تهیه شد و داده های کارتزین هم ساخت (در مفهوم ریاضی آن) بر اساس نیم لندمارک های حاشیه های اندام ها استخراج شد و با لغزش نیم لندمارک ها بر اساس کم ترین انرژی خمش تراز گردید. معنی داری جدایی جنسیت ها با آزمون آنالیز واریانس چندمتغیره (MANOVA)، تحلیل ممیزی خطی (LDA)همراه با روش اعتبار سنجی متقابل و تحلیل خوشه ای با استفاده از روش Wardمورد آزمون قرار گرفت. برای به تصویر درآوردن تغییرات وابسته به جنسیت در شکل (ریخت شناسی) اندام های مورد مطالعه در قالب چهارچوب های تغییر شکل، آزمون رگرسیون چندمتغیره (Multivariate Regression) روی مولفه های شکلی (Partial Warps & The Uniform Components) انجام شد. جدایی جنسیت ها با هر سه آزمون برای سه اندام مورد مطالعه معنی دار بود (F>17.15, p <0.0001). چهارچوب های رگرسیون تغییر شکل در جنس های نر و ماده برای پای انبرکی اول نشان داد؛ پای انبرکی جنس ماده نسبت طول به عرض کمتری دارد. پای انبرکی دوم در افراد ماده کشیده تر و در افراد نر دایره مانند تر است. شکل پای دمی سوم در افراد نر کشیده تر و انتهای جلویی دارای گوشه های گرد شده است. پاهای انبرکی اول و دوم به همراه پای دمی سوم در گونه P. darvishi دارای دوریختی جنسی هستند. توصیف دقیق این دوریختی با توجه به اهمیت این ساختارها در تاکسونومی این گونه امکان بررسی دقیق تر گونه و همچنین شناسایی گونه بر اساس افراد ماده را فراهم می کند.

    کلیدواژگان: دوریختی جنسی، Parhyale darvishi، ریخت سنجی هندسی، Hyalidae، نیم لندمارک
  • محدثه محسن پور، نور امیرمظفری*، زهرا نورمحمدی، شیوا ایرانی صفحات 123-138

    انتشار گازهای گلخانه ای و پلاستیک ها از مهمترین معضلات زیست محیطی هستند. هدف، بررسی باکتری Ralstonia eutrophaبه عنوان میزبان آنزیم کربنیک آنهیدراز برای تولید پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) است. توالی ژن آنزیم کربنیک آنهیدراز (CA) در وکتور بیانی کلون سازی و به R. eutropha  منتقل شد. تولید PHB در باکتری ها با روش های FT-IR و GC-MS بررسی شد.میزان PHB در باکتری نوترکیب درحضور  CO2نسبت به باکتری نوترکیب در غیاب CO2، 49/31 درصد و نسبت به باکتری غیرنوترکیب درحضور و عدم حضور  CO2 به ترتیب 44/18 و 44/34 درصد افزایش داشت. تولید PHB در باکتری نوترکیب در محیط محدود درحضور CO2 نسبت به باکتری نوترکیب در غیاب CO2، 57/26 درصد و نسبت به باکتری غیرنوترکیب درحضور و عدم حضور CO2به ترتیب 30/18 و 63/30 درصد افزایش داشت.نتایج سنجش PHB نشان دهنده موثر بودن بیان CA در افزایش PHB در R. eutropha بود. همچنین باکتری حاصل می تواند درحضور CO2 در یک محیط ساده، علاوه بر ترسیب کربن،PHB تولید کند.

    کلیدواژگان: کربنیک آنهیدراز، ترسیب کربن، Ralstonia eutropha
  • سعید ملائی*، مصطفی عبادی صفحات 139-154

    قارچ های طاقچه ای یکی از مهمترین قارچ های ماکروسکوپی هستند که نقش بسزایی را در اکوسیستم ایفا می کنند. در این تحقیق، ابتداویژگی های مورفولوژیکی قارچ Cerrena unicolorمطالعه شد و سپس، تاثیر حلال های مختلف (n-هگزان، دی کلرومتان، اتیل استات و متانول) در استخراج ترکیبات فنولی، خاصیت آنتی اکسیدانی و سمیت سلولی مورد بررسی قرار گرفت. میزان فنول و فلاونویید کل، آنالیز فنولیک اسیدها، خاصیت آنتی اسیدانی و فعالیت سمیت سلولی بر علیه رده سلولی سرطانی سینه (MCF-7) به ترتیب با روش های اسپتروفتومتری، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)، مهار رادیکال آزاد (DPPH)، و آزمون رنگ سنجی MTT مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بازیدیوکارپشکل نیم دایره و موج دار داشته و سطح بالایی آن پوشیده از کرک های سفید تا قهوه ای روشن بود. بازیدیوم ها به طول 25 میکرومتر، چماغی شکل و حامل چهار استریگما با بازیدیوسپورهای بیضوی بودند. همچنین، نتایج نشان داد که در مقایسه با دیگر عصاره ها، عصاره متانولی بیشترین میزان فنول و فلاونویید کل را داشت. بعلاوه، بنزوییک اسید، پروتوکاتکوییک اسید، پاراکوماریک اسید، گالیک اسید و سینامیک اسید عمده ترین فنولیک اسیدهای موجود در عصاره متانولی و اتیل استاتی بودند. علاوه بر این، عصاره متانولی بیشترین خاصیت آنتی اکسیدانی در مهار رادیکال های آزاد DPPH و عصاره های متانولی و اتیل استاتی بیشترین خاصیت سمیت سلولی بر علیه رده سلولی MCF-7 را داشتند. بنابراین، عصاره متانولی بدلیل داشتن ترکیبات فنولی، می تواند بعنوان منبع جدید آنتی اکسیدان طبیعی با خاصیت سمیت سلولی مطرح باشد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، بازیدیوکارپ، بازیدیومیست، ترکیبات فنلی، سمیت سلولی، عصاره متانولی
|
  • Masome Eskandari, Payam Pour Mohammadi *, Khalil Alamisaid Pages 9-19

    In the current study, the effect of antibiotic on bacterial contamination and browning in in vitro condition and effect of different concentration of sucrose and activated charcoal in organogenesis and browning date palm explants were investigated.In first experiment, apex meristems of date palm (Phoenix dactylifera) cv. Estamaran were cultured in media containing two types of antibiotics (cefotaxime and chloramphenicol) at 3 different concentrations (0, 50, or 100 mg L−1). In the second experiment effect of different concentration of sucrose (30, 40 and 50 g L-1) and 2 concentration of activated charcoal (0.5 and 2 g L-1) on organogenesis and explant browning were studied. Result showed that minimum bacterial contamination accrued in 100 mg L-1 chloramphenicol in the medium. The maximum browning occurred in medium contain 100 mg L-1 cefotaxime and 100 mg L-1 chloramphenicol. In second experiment shoot regeneration was enhanced when sucrose concentration was used at 30 or 40 g l−1, but 50 g L-1 of sucrose reduce that. Also the use of 0.5 g L-1 and 2 g L-1 activated charcoal was not significantly different to reduce the browning of explants. This result developed an initial protocol for micropropagation of date palm. The type and concentration of antibiotic and sucrose concentration were found to have significant effect on organogenesis and browning of explants. Treatment with higher levels of antibiotic (especially cefotaxime) increased browning. This successful protocol would facilitate the vegetative propagation, conservation, and genetic engineering of this species.

    Keywords: Estamaran, Micropropagation, tissue culture
  • Younes Beygi Khosrowshahi *, Maryam Hosaini Pages 20-32

    The wide use of stem cells for therapeutic applications requires frequent production of a large number of cells with proper characteristics under controlled conditions in bioreactors. In this study, U937 cells were introduced as a model of floating stem cells inside alginate-gelatin microcapsules with a cell density of 2.5 × 106 cells/ml. The results showed very good growth of microcapsules inside the flask. Microcapsules were cultured in two different bioreactors with different concentrations of oxygen in two perfusion bioreactors with external stirrer loop (PC-ESCT) and bubble column (B.C). The results showed an increase of 9.2 ± 0.9 in the perfusion reactor with the external stirrer, while due to the high stress they were unable to grow properly in the bubble column reactor. The results confirm the suitability of alginate-gelatin microcapsules for the propagation of stem cells in dynamic systems. The perfusion bioreactor with external loop loops, by reducing the shear stress and better oxygen distribution, creates a homogenous and more suitable environment for growth and proliferation of cells.

    Keywords: Bubble Column Bioreactor, External Agitator Loop, Hematopoietic Stem Cell, Microcapsule, Perfusion Bioreactor, Targeted Propagation
  • Faezeh Hamzekhani, Parisa Mohammadi *, Azra Saboora Pages 33-45

    Lichens produce high diversity of metabolites and they have different biological activities including antibacterial, antifungal, antiviral, anti-inflammatory and the cytotoxic effects. In this study, the impact of antimicrobial substances of lichens were studied. For this purpose, the lichens of northern forests around Babol city was collected and via the morphological and microscopic characteristics, biochemical and molecular methods were identified. Then, ethanol extracts of lichens were prepared. Antimicrobial effects of extracts was assayed using the diffusion agar method and the determination of minimum inhibitory concentration against five bacteria, Bacillus cereus, Xanthomonas campestris, Escherichia coli, Staphylococus aureus and Pseudomonas aeruginosa. The studies showed that the extract of Leptogium saturninum, Ramalina peruviana, Punctelia borreri were effective against X. campestris، S. aureus. However, in the case of Bacillus cereus and E.coli only the extract of R. peruviana was effective. Furthermore, measuring the diameter of zone inhibition and MIC against three clinical Candida albicans, Candida tropicalis, and Candida glabrat showed that the extracts of Leptogium saturninum, Ramalina peruviana were effective on all the strains. However the extract of Punktelia subrodecta was effective only on C.albicans. The substance of lichens, which assayed by biochemical tests showed that due to the presence of phenolic compounds, lichens show high antimicrobial properties. It should be carried out the antimicrobial experiments on a wide range of environmental and pathogenic microorganisms.

    Keywords: Antibacterial, Antifungal, Lichen, MIC
  • Fatemeh Rabizadeh * Pages 46-61

    Gypsophila mucronifolia Rech. is an endemic plant species of Caryophyllaceae that It has been reported from gypsum deserts around Semnan, Iran. A few reports have been made on the distribution of G. mucronifolia in relation to its descriptive compromise characteristics with soil and altitude factors. Ecological studies of G.mucronifolia were performed for the first time. This species grows at altitudes of 1500 to 1800 meters from sea level, often on the northern slopes. Using Canoco for windows 4.5 software and statistical analyzes of RDA, the effect of environmental factors on the distribution of G.mucronifolia was determined. Elevation and gypsum contents showed positive correlation and content of CaCO3 and Na negative correlation with occurrence and growth of G. mucronifolia. The leaf surface with a scanning electron microscope (SEM) has studied that show glandular hairs on stem and leaves it there, but did not observe on the calyx. Leaf cells of G. mucronifolia are filled with druse crystals.

    Keywords: Gypsophila mucronifolia, Ecological factors, idioblast, leaf, hair, gypsophyt
  • Bahareh Zarei, Khadijeh Kiarostami *, Monir Hosseinzade Namin, Mona Sorahinobar Pages 62-77

    Silicon nanoparticles have distinctive physicochemical characteristics. They are able to enter into plants and impact the metabolisms of plants as well as improve plant growth and yield under unfavorable environmental conditions. This research was done in order to study the physiological effects of nanosilicon on Crocus sativus corm. The corms were treated with silicon nanoparticles in concentrations of 0, 9 and 18 mg L−1. The experiment was done as completely randomized design in three replicates. The results showed that nano-silicon treatment increased content of silicon, potassium, iron, zinc, magnesium and calcium contents in plants but did not affect the fresh and dry weight as well as protein content, significantly. Moreover, the number of daughter corms, malondialdehyde and proline content significantly increased in nano-silicon treated plants as compared to non-treated control. The maximum content of total phenolics and flavonoid content were observed in plants treated with 9 and 18 mgL-1 respectively. Based on the results, it can be concluded that the examined concentrations of silicon nanoparticles can increase saffron corm nutrient content, its capacity of antioxidant system by the production of secondary metabolites.

    Keywords: Antioxidant system, Crocus sativus, Nanosilicon
  • Fatemeh Alipourfard, Hooman Shajiee *, Farzaneh Nazari-Serenjeh, Vida Hojati, Masoud Alirezaie Pages 78-89

    Studies indicate that oxidative stress has important role in the pathogenesis of Alzheimer disease. Betaine has neuroprotective and antioxidant properties.  The purpose of this study was to investigate the effect of betaine on memory dysfunction induced by intra-hippocampal injection of amyloid beta and measurement of superoxide dismutase (SOD) activity. In this experimental study, animals were divided into 5 groups (n=8 in each group) including: control group, Alzheimer group and betaine (5, 10, and 15 mg/kg body weight + Aß) groups. Seven days after Aß injection memory was assessed by avoidant learning. The activity of antioxidant enzyme was measured via chemical methods. Data were analyzed by One-way ANOVA test.

    Results

    The results showed in the Alzheimer's group, Aß impaired memory and reduced SOD activity in comparison with control group.  In contrast, betaine pretreatment significantly improved memory and increased SOD activity.This study shows that betaine as an antioxidant can improve memory by decreasing the oxidative stress.

    Keywords: Alzheimer, Betaine, Passive avoidance learning, superoxide dismutase
  • Shima Fooladband, Parinaz Ghadam *, Mahboubeh Zarrabi Pages 90-110

    Nano protein structures can be formed by the intrinsic ability of molecular self-assembly or via intermediates which improve their assembly. Hydrophobicity is the most important factor among the other intrinsic self-assembly factors and the other intermediates such as glutaraldehyde may lead to protein-assembly and nanoparticles formation. In this study, Aggrescan 3D software was employed to investigate protein self-assembly properties. Peroxidase enzyme was selected to form protein nanoparticle, and glutaraldehyde changed it to a nano enzyme.FESEM and DLS analysis represented that the average size of nano enzyme is about 500 nanometers. Comparing biochemical properties of peroxidase enzyme before and after changing into nano, showed that the activity of nano enzyme at 20°C, pH7 has decreased as compared to the monomeric enzyme. Based on homology, the PDB structure of two peroxidase enzyme was identified. Then, the connection between glutaraldehyde and two peroxidase enzymes was detected. Enzyme residues with hydrogen binding connections to glutaraldehyde were also detected by using LigPlot software and the residues in active side of enzyme were determined by COACH server. Glutaraldehyde is connected to residues in active siteof the enzyme. Molecular dynamic Simulation was performed in the time duration of 5 nanoseconds and 30°C and it showed that monomer enzyme and nano enzyme are both stable in this time duration and temperature.

    Keywords: Aggregation, Biocomputational methods, Nano peroxidase enzyme
  • Yganeh Layeghi, Ali Akbar Bagherian Yazdi *, Farzaneh Momtazi Pages 111-122

    Sexual dimorphism of gnathopods 1 and 2 and uropod 3’ shapes in Parhyale darvishi (Momtazi and Maghsoudlou, 2016) were investigated by geometric morphometrics. A total 50 males and 50 females were experimented. Anatomical aspects of gnathopods and uropods were photographed and cartesian coordinate (semilandmarks of organs' margin) aligned by semilandmark sliding based on minimum bending energy. Statistical significance of sexual dimorphism was tested by multivariate analysis of variances; linear discriminant analysis and clustering analysis (ward method). Multivariate regression analysis based on partial warps and uniform components was used to depicting shape variations related to sex [1]in studied anatomical parts in the form of deformation frames. The results show all three anatomical parts was significantly different shape in male and females (F>17.15, p < 0.0001). The deformation regression frameworks of first gnathopod show that the ratio of length to width in females are less than males. The second gnathopod has an oval shape in females instead of circular form in males. The shape of third uropod in males is more extended and bearing subacute angles. Based on present studies, the accurate description of sexual dimorphism specially in taxonomic characters provide ability for identification based on females and detail study of species.

    Keywords: Sexual dimorphism, Parhyale darvishi, Hyalidae, Semilandmark, Geometric morphometrics
  • Mohaddeseh Mohsenpour, Nour Amirmozafari *, Zahra Noormohammadi, Shiva Irani Pages 123-138

    Emission of greenhouse gases and plastic wastes are one of the most important environmental problems in the world. The purpose of this study was to use the bacterium Ralstonia eutropha as the host for recombinant carbonic anhydrase enzyme which is used for carbon sequestration and poly hydroxyl butyrate (PHB) production. The carbonic anhydrase gene (CA) was inserted in the expression vector and transformed into Ralstonia eutropha. Then PHB production was assayed by FT-IR and GC-MS methods in recombinant and non-recombinant bacteria in different concentrations of LB medium in the presence and absence of CO2. Production of PHB in LB medium increased 31.49 percent in recombinant bacteria in the presence of CO2.  These increases were 18.44 and 34.44 percent compared to non-recombinant bacteria in presence and absence of CO2, respectively. In 0.5 LB medium, the recombinant bacterium produced 26.57 percent PHB in presence of CO2 more than in its absence.  Non-recombinant bacterium in this medium produced 18.30 and 30.63 percent PHB less than the recombinant cell in the presence and absence of CO2, respectively. The quantity of PHB production using GC-MS revealed that CA gene expression was effective for increasing PHB production in recombinant R. eutropha. In the presence of CO2 and by using a simple medium. The recombinant bacterium is able to produce PHB. This bacterium can also be effective in carbon sequestration.

    Keywords: Carbonic anhydrase, Carbon sequestration, Ralstonia eutropha
  • Saeed Mollaei *, Mostafa Ebadi Pages 139-154

    Bracket fungi are the most important macroscopic fungi that play a main role in the ecosystem. In this study, the morphological characters of Cerrena unicolor were evaluated and then, the effect of different solvents (n-Hexan, Dichloromethane, Ethyl acetate, and Methanol) on the extraction of phenolic compounds, antioxidant properties, and cytotoxic activities of the extracts were investigated. Total phenol and flavonoid content, phenolic acid analysis, antioxidant properties, and cytotoxic activities on MCF-7 cells were evaluated by spectrophotometry, HPLC, DPPH, and MTT methods, respectively. The obtained results showed the basidiocarp was semicircular and wavy, and the upper surface was covered with small white to grayish brown hairs. Basidia were 25 µm in length, calvate and including 4 sterigmata with ellipsoid basidiospores. The results also indicated that the Methanolic extract had the highest total phenol and flavonoid contents compared with other extracts. Moreover,Benzoic acid, Protocatechuic acid, Gallic acid, and Cinnamic acid were the main phenolic acids of the Methanolic and Ethyl acetate extracts. In addition, the Methanolic extract showed the highest antioxidant activity in inhibiting DPPH radicals, while the Methanolic and Ethyl acetate extracts indicated the highest cytotoxic activity on MCF-7 cells. Therefore the Methanolic extract due to phenolic compounds could be proposed as a new sourceofnatural antioxidants with cytotoxic activity.

    Keywords: Antioxidant, Basidiocarp, Basidiomycetes, cytotoxic activity, Methanolic extract, phenolic compounds