فهرست مطالب

ایمنی زیستی - سال یازدهم شماره 3 (پاییز 1397)
  • سال یازدهم شماره 3 (پاییز 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/09/10
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حبیب الله عباسی* صفحات 1-16

    کم خونی ناشی از کمبود آهن و کمبود روی جزو شناخته شده ترین شکل های سوءتغذیه ریزمغذی ها هستند به طوری که حدود دو میلیارد نفر از جمعیت جهان به نوعی از آن رنج می برند. رژیم های غذایی بر پایه غلات که قوت غالب بسیاری از مردم را در سراسر جهان تشکیل می دهد، منابع ضعیفی از آهن و روی هستند. برنج برای بیش از نیمی از جمعیت جهان به عنوان یک غذای اصلی به حساب می آید. روش های مختلفی برای غنی سازی مواد غذایی پیشنهاد شده اند، اما خیلی از آن ها به دلایل بیولوژیکی و اقتصادی-اجتماعی کارایی لازم را ندارند. روش های مرسومی که برای افزایش دسترسی چنین ریزمغذی هایی استفاده می شود بیشتر شامل مکمل دهی به برخی از غذاها و غنی سازی آنهاست. از روش های جدیدی که توجه زیادی را به سمت خود جلب کرده است غنی سازی زیستی دانه های غلات، مانند برنج، به عنوان یک راهبرد امیدوارکننده است. به علت تنوع ژنتیکی پایین ریزمغذی ها در ژرم پلاسم برنج، روش اصلاح نباتات سنتی به تنهایی روش چندان موثری برای غنی سازی زیستی برنج نیست. تکنولوژی ژن، چشم اندازهایی برای بهبود موثر محتوای روی و آهن در دانه های برنج ارایه می دهد. در این مقاله راهبردهای استفاده شده برای بهبود محتوای آهن و روی در برنج و ژن های کنترل کننده هموستازهای آن ها مورد بررسی قرار می گیرند.

    کلیدواژگان: غنی سازی زیستی، برنج، آهن، روی، مهندسی ژنتیک
  • مهسا رضوانی* صفحات 17-28

    تعداد افرادی که از بیماری های عفونی، التهابی و استخوانی رنج می برند در حال افزایش است. به نظر می رسد روش های سنتزی تولید داروهای پروتئینی و استخراج از بافت های انسانی و حیوانی علاوه بر معایبی که دارند پاسخگوی نیاز رو به رشد به این داروها نباشد. انتظار می رود در آینده تقاضا برای داروهای زیستی موجود و پروتئین های درمانی جدید به طور قابل توجهی افزایش یابد. بیوفارمینگ استفاده از گیاهان و حیوانات مهندسی ژنتیک شده برای تولید داروهای زیستی را فراهم کرده است. روش های تولید این داروها متنوع است اما در حاضر استفاده از گیاهان برای تولید این نوع از داروها جالب توجه است. مزایای این روش بیشتر از معایب آن است و یکی از مزایای آن بهروه وری اقتصادی بالای آن است. یکی از داروهای زیستی که دارای بازار رو به رشدی است پروتئین مورفوژنتیک استخوانی (BMP) است. این پروتئین طیف وسیع کاربردی دارد، از جمله در اعمال جراحی ستون فقرات، شکستگی استخوان، جراحی فک و کانال ریشه و همچنین در باززایی بافت استخوان. در حال حاضر از سیستم های متنوعی برای تولید آن استفاده می شود. با توجه به افزایش تقاضا برای این پروتئین، یافتن راه های جایگزین برای تولید بیش تر و ارزان تر پروتئین ضروری به نظر می رسد. یکی از این راه های جایگزین استفاده از گیاهان تراریخته به جای سیستم های بیانی دیگر است. در این مقاله به بررسی مزایای تولید داروهای زیستی در گیاهان با تاکید بر تولید BMP و بهره وری اقتصادی بالای تولید این پروتئین در گیاهان پرداخته شده است.

    کلیدواژگان: بیوفارمینگ، داروهای زیستی، پروتئین مورفوژنتیک استخوانی (BMP)
  • وحیده سادات ناظمی*، محمدرضا دایر، سیده الهام رضا توفیقی صفحات 29-54

    خانواده فیلوویروس ها از راسته مونونگاویرال از دو جنس ابولا ویروس و ماربرگ ویروس تشکیل شده است. گونه زییر از میان ابولا ویروس ها سبب مرگ و میر حدود 90 درصد و یکی از کشنده ترین ویروس های شناخته شده است و موجب تب خونریزی دهنده شدید در انسان ها و پریمات های غیر انسان می شود. از هفت پروتینی که توسط ویروس ابولا کد می شوند، VP24، گلیکو پروتئین و VP35  فاکتورهای بیماریزا هستند. پروتئین ویروسی 35 یا VP35 یک پروتئین چندکاره است که در چندین مرحله از چرخه همانندسازی ویروس عمل می کند. VP35 به عنوان آنتاگونیست اجزای مختلف مسیر القا و پیام رسانی اینترفرون شامل گیرنده های RLR  به ویژه RIG-1، کینازهای IRF-3، IRF-7، پروتئین کیناز R، و فعال کننده پروتئین کیناز R یعنی PACT شناخته شده است. VP35 همچنین به عنوان یک مهارکننده مسیر خاموش سازی آر.ان.ا، یک کوفاکتور برای پلیمراز و یک جزء ساختاری نوکلیوکپسید ویروس عمل می کند.  بنابراین VP35  برای همانندسازی و بیماریزایی ویروس لازم است. مطالعات نشان داده اند که دو ناحیه بسیار حفاظت شده با عناوین ناحیه بازی اول (FBS) و ناحیه بازی مرکزی (CBP) در دومین مهارکننده اینترفرون با انتهای کربوکسیلی پروتئین (IID) VP35 وجود دارد. با توجه به اهمیت این پروتئین در بیماریزایی ویروس ابولا، VP35 یک هدف قوی برای درمان ضد ویروسی است. در این پژوهش، بخش های مهم این پروتئین از جنبه های ساختاری و عملکردی شرح داده خواهد شد.

    کلیدواژگان: VP35، ابولا، پروتئین کیناز R، اپتامر، RNAi
  • مهرداد صالح زاده*، سعیده دهقانپور فراشاه صفحات 55-70

    قارچ ها و ویروس های بیماری زای گیاهی در طی تکامل همراه با گیاهان به یکسری مکانیسم های مولکولی پیشرفته برای ایجاد بیماری در گیاهان دست یافته اند. مولکول های عملگر یکی از ابزارهای مورد استفاده ی قارچ ها و ویروس های بیماری زای گیاهی هستند. برخی از پروتئین های عملگر تولید شده توسط بیمارگرهای مختلف شامل ویروس ها، شبه قارچ ها، قارچ ها، نماتدها و باکتری ها، هسته ی سلول میزبان را هدف قرار می دهند و می توان گفت در هسته، پروتئین های عملگر توانایی دستکاری رونویسی میزبان را دارند یا مسیرهای متابولیسمی سلول میزبان را برای افزایش بیماری زایی خود تغییر می دهند. همچنین برخی عملگرها ممکن است بسته بندی هیستون را تحت تاثیر قرار دهند و در نتیجه باعث تغییر پیکربندی کروماتین شوند. به علاوه، عملگرهای میکروبی ممکن است به طور مستقیم رونویسی را فعال کنند و یا فاکتورهای رونویسی میزبان را به عملکردهای مولکولی تنظیمی خودشان تغییر دهند. همچنین انتقال عملگرها به سمت هسته ممکن است منجربه بیان ژن های مقاومت در میزبان شده و واکنش های مقاومت و ایمنی گیاه را تحت تاثیر قرار دهد. در این مقاله ی مروری سعی شده است برخی عملگرهای بیماری زای مربوط به قارچ ها (شبه قارچ ها، قارچ های بیوتروف، همی بیوتروف، نکروتروف و قارچ ریشه) و ویروس های بیماری زای گیاهی با شرح نحوه ی بیماری زایی توسط این عملگرها توضیح داده شود.

    کلیدواژگان: بیماری زایی، پروتئین های عملگر، مقاومت، تکامل همراه
  • مریم آل عصفور*، منیره شکوه خانیمانی صفحات 71-92

    آر.ان.ای مداخله گر (RNAi) یک مکانیسم تنظیم بیان ژن پس از رونویسی است که طی آن آر.ان.ای دو رشته ای (dsRNA) معرفی شده، از طریق مسیر siRNA یا miRNA باعث خاموشی ژن هدف می شود. این روش در طول چند سال گذشته نشان داده است که دارای توانایی زیادی در زمینه مدیریت حشرات از جمله، کنترل حشرات آفت، دستکاری حشرات ناقل بیماری و حفاظت و درمان حشرات مفید است. مکانیسم جذب آر.ان.ای دو رشته ای در سلول حشرات به طور کلی به دو روش انجام می شود و از بین روش های مختلف تحویل آر.ان.ای دو رشته ای، تحویل دهانی بهترین روش برای کنترل کاربردی آفات در مزرعه است. با توجه به موفقیت های روش آر.ان.ای مداخله گر در کنترل آفات ، انتظار می رود این روش، پتانسیل بالایی در راهکار های آتی مدیریت آفات داشته باشد. اگرچه به دلیل نبود دانسته های ژنومی برای اکثر موجودات غیر هدف، درک ملاحظات زیست محیطی ناشی از فناوری آر.ان.ای مداخله گر و مزیت های آن در حفاظت از محصولات مشکل است. مطالعات بیشتر و درک بهتر سازوکارهای آر.ان.ای مداخله گر در حشرات، انتشار جهانی روش های تجاری مبتنی بر آر.ان.ای مداخله گر را سرعت می بخشد.

    کلیدواژگان: آر.ان.ای مداخله گر، آر.ان.ای دو رشته ای، مدیریت حشرات، خاموشی ژن، موجودات غیر هدف
  • علی روستایی*، حمید عابدی، شکوه احتشامی صفحات 93-118

    محافظت انفرادی نظامیان، یاری‌دهندگان اولیه و غیرنظامیان در برابر تهدیدات جاری ناشی از مواد سمی و عوامل شیمیایی مهم و ضروری است. در حوزه محافظت شخصی، پاکسازی عوامل شیمیایی نه تنها در میدان نبرد بلکه در آزمایشگاه، سایت‌های تولید پایلوت و تخریب عوامل نیز ضروری است. ارزیابی روش‌های پاکسازی و آلودگی‌زدایی برای اجرای بهترین عملکرد در سناریوهای مختلف از قبیل ضدعفونی اشخاص، مکان‌ها و تجهیزات حساس بسیار مهم است. در این مقاله فناوری‌های آلودگی‌زدایی از قبیل جاذب کربن و آنزیم‌ها، پیشرفت‌های برتر اخیر مانند محلول شویش آلودگی‌زدای فعال پوستی و سیستم آلودگی‌زدای شخصی کم‌هزینه مورد بررسی و ارزیابی قرار می‌گیرند. آلودگی‌زدایی با استفاده از سیستم‌های بر پایه حلال و غیرحلال می‌تواند راهبرد اقدامات متقابل تصویب‌شده به‌وسیله نظامیان، یاری‌دهندگان اولیه و افراد اورژانس باشد تا توانایی عملیاتی آنها حفظ و از آلودگی بیشتر جلوگیری شود.

    کلیدواژگان: آلودگی زدایی، ضدعفونی، محلول های شستشو، مواد سمی و عوامل شیمیایی، نانوذرات
|
  • Habib Abbasi* Pages 1-16

    Iron deficiency anemia and zinc deficiency are among the most recognized forms of micronutrient malnutrition and about two billion of people around the world suffer from it.  Monotonous diets based on staple cereals are in fact a poor source of iron and zinc. Rice is a staple food for more than half of the worldchr('39')s population. Various methods have been proposed for food enrichment, but many of them are not effective for biological and socio-economic reasons. Conventional methods used to increase the availability of such micronutrients mainly include supplementing certain foods and enriching them. One of the new methods that has attracted a lot of attention is biofortification of cereal grains, such as rice, has therefore emerged as a promising strategy. Traditional breeding alone is not a valid option for rice biofortification in many circumstances, owing to low genetic variability of micronutrients in the rice germplasm. Gene technology offers perspectives for efficiently improving iron and zinc content in rice grain. In this paper the biotechnology strategies used in order to improve rice for iron and zinc content and the genes controlling iron and zinc homeostasis are reviewed.

    Keywords: Biofortification, Rice, Iron, Zinc, Genetic Engineering
  • Mahsa Rezvani* Pages 17-28

    The number of people suffering from infectious, inflammatory and bone diseases is increasing every year. Producing of pharmaceutical proteins by extracting from human and animal tissues by using the traditional ways not only has a lot of disadvantages, but cannot supply increasingly demands as well. The demands for those pharmaceuticals available in the market and new ones will remarkably grow in the future, so great efforts are being made to find alternative approaches to produce pharmaceutical proteins, and one of them is biofarming. In this method, genetically engineered plants and animals are used to produce pharmaceuticals. Nowadays, plants have been given special attention for producing pharmaceutical proteins. Bone morphogenetic protein (BMP), a biological active drug, has a growing market. This protein is used in spinal surgery, bone fracture, jaw surgery and root canal, as well as bone tissue regeneration. Various systems are currently being used to generate BMP. Due to increasingly demand for BMP, there is seemingly a need to find a cheaper alternative way to mass produce it, which using transgenic plants is one of them rather than other expression systems. Here, the benefits of producing biological pharmaceuticals in plants and high economic efficiency of this sort of producing, and the use of BMP are reviewed.

    Keywords: Biopharming, Biopharmaceutical, Bone Morphogenetic Protein (BMP)
  • Vahideh-Sadat Nazemi*, Mohammad Reza Dayer, Seyedeh Elham Rezatofighi Pages 29-54

    The Filoviridae family within the order Mononegavirales consists of two genera, Ebolaviruses and Marburgviruses. Zaire strain of ebolavirus as one of the most lethal viruses ever isolated, with nearly a 90% fatality rate that causes severe hemorrhagic fever in humans and nonhuman primates. Of the seven proteins encoded by ebolavirus, VP24, Glycoprotein and VP35 are virulence factors. Viral protein 35 (VP35) is a multifunctional protein that functions at several stages in the viral replication cycle. VP35 is known to antagonize numerous components in the Interferon induction and signaling pathway including RLR receptors, especially RIG-1, IRF-3 and IRF-7 kinases, protein kinase R, and protein kinase R-activator (PACT) are known. VP35 also functions as an RNAi silencing suppressor, a co-factor for the viral polymerase and a structural component of the viral nucleocapsid. Therefore VP35 is required for efficient viral replication and pathogenesis. Studies revealed that there are two highly conserved basic patches termed the first basic patch (FBP) and the central basic patch (CBP) located within the C-terminal interferon inhibitory domain (IID) of VP35. Given the importance of this protein in the pathogenesis of the Ebola virus, VP35 is a potential target for antiviral development. In this regard, we describe the important parts of this protein from Structural and functional aspects.

    Keywords: VP35, Ebola, Protein Kinase R, Aptamer, RNAi
  • Mehrdad Salehzadeh*, Saeedeh Dehghanpour Farashah Pages 55-70

    Plant-pathogenic fungi and viruses have developed some advanced molecular mechanisms in their coevolution with their host plants that lead to plant disease. Effector molecules are such a mechanisms for plant-pathogenic fungi and viruses. Some of functional proteins produced to various pathogens, including viruses, oomycetes, fungi, nematodes and bacteria, affect the nucleus of host cells and in the nucleus, the effector proteins are able to manipulate protein transcription or modify the metabolism pathways of the host cell thus increasing pathogenicity. Some effectors also influence the packing of histones thus changing the configuration of chromatin. Furthermore, microbial effectors may directly activate transcription or change the host transcription factors acting on regulatory molecules and the nuclear translocation of effector may lead to expression of host resistance genes and affect the processes of plant resistance and immunity. In this review article we try to explain the mechanism of some pathogenicity effectors in Plant-pathogenic fungi (Oomycetes, biotrophic fungi, hemibiotrophic or necrotrophic parasites and mycorrhiza fungi) and viruses how they affect pathogenicity in detail.

    Keywords: Pathogenicity, Effector Proteins, Resistance, Coevolution
  • Maryam Aleosfoor*, Monire Shokouh Khanimani Pages 71-92

    RNA interference (RNAi) is a mechanism of post-transcriptional regulation of gene-expression, during which the introduced dsRNA results in target gene silencing through siRNA or miRNA pathways. Over the past few years, it has been shown that this approach has a great ability in management of insects including insect pests’ control, manipulated disease-carrying insects treatment and prevention of disease in beneficial insects. At least two pathways for dsRNA uptake in insects are described and among the various methods of dsRNA delivery, oral delivery of dsRNA is the best method for practical control of pests in the farm. Due to the success of RNAi method in pest control, it is expected that the method has a high potential for future pest management strategies, however due to the lack of genomic data for most exposed non-target organisms, it becomes difficult to understand the environmental risks caused by RNAi-based technologies and the benefits provided for the protection of crops. Further studies and better understanding the mechanisms of RNAi in insects would accelerate the world wide release of commercial RNAi-based methods.

    Keywords: RNAi, dsRNA, Insect Management, Gene Silencing, Non-Target Organisms
  • Ali Roostaie*, Hamid Abedi, Shokooh Ehteshami Pages 93-118

    Toxic substances and chemical agents, Decontamination, Washing solutions, Nanoparticles, Disinfection.Individual protection is important for warfighters, first responders and civilians to meet the current threat of toxic chemicals and chemical agents. Within the realm of individual protection, decontamination of warfare agents is not only required on the battlefield but also in laboratory, pilot plants, production and agent destruction sites. It is of high importance to evaluate various decontaminants and decontamination techniques for implementing the best practices in varying scenarios such as decontamination of personnel, sites and sensitive equipment. This manuscript considers decontamination technologies such as adsorptive carbon and enzymes and highlights recent developments such as reactive skin decontamination lotion and Low-cost Personal Decontamination System (LPDS). Decontamination using solvent and non-solvent based systems is an important countermeasures strategy adopted by military, first responders and emergency personnel to sustain their operational capability and prevent additional contamination.

    Keywords: Toxic substances, chemical agents, Decontamination, Washing solutions, Nanoparticles, Disinfection