فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی تکوینی
سال سیزدهم شماره 1 (پیاپی 49، زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/16
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی کاظم زاده حقیقی، حمید سبحانیان*، غلامرضا بخشی خانیکی، محمدعلی ابراهیمی صفحات 1-16

    گیاه پروانش منبع غنی از آلکالوییدها است که در همه بخش های گیاه پراکنده ا ند. وجود آلکالوییدهای ارزشمند در تمام بخش های گیاه سبب شده است که، به عنوان یک گیاه دارویی بسیار مهم معرفی و خواص آن بررسی شود.این مطالعه به منظور بررسی اثر تیمارهای تنظیم کننده رشدی بر بیوسنتز اندول الکالوییدهای گیاه دارویی پروانش در شرایط کشت بافت، کشت سوسپانسیونی و کشت مزرعه اجرا شد.آزمایش در سه کشت جداگانه،شامل کشت بافت، کشت سوسپانسیونی ، کشت مزرعه و تاثیر استفاده هم زمان تنظیم کننده های رشدIAA و NAA بر میزان آلکالوییدهای تولید شده توسط گیاه پروانش انجام شد. هورمون های IAA در سه غلظت(1/0 ، 5/0 0/1 میلی گرم در لیتر)و NAA (1/0 ، 5/0 0/1 میلی گرم در لیتر) در سه تکراربصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مزرعه موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج درسال1398اجرا شد. نتایج آزمایش نشان داد که NAA، باعث افزایش میزان آلکالویید های آجمالیسین، سرپانتین و افزایش میزان آلکالویید کل در حدود 20 درصد می باشد. در بین تنظیم کننده های رشد مورد مطالعه، IAA اثر کاهشی را در تغییرات میزان آلکالوییدها از خود نشان داد و این کاهش در برخی موارد در حدود 10 درصد بود. همچنین استفاده از روش کشت سوسپانسیونی نسبت به دو روش دیگر باعث افزایش آلکالوییدها شد، و در کشت مزرعه مقدار آلکالویید کل نسبت به سایر روش ها افزایش نشان داد.براساس نتایج حاصل از این آزمایش،به نظر می رسد استفاده از روش کشت سوسپانسیونی در بسیاری از موارد نسبت به دو گروه دیگر مزیت نسبتا مناسب تری را از خود نشان می دهد.

    کلیدواژگان: پروانش، کشت بافت، کشت سوسپانسیون سلول، کشت مزرعه، آلکالوئید
  • سیده الهام حسینی سالکده، هادی حبیب اللهی، محمدرضا صفری مطلق* صفحات 17-28

    هدف از این تحقیق، بررسی خواص ضدمیکروبی و مقایسه اثر عصاره سیر و ریفامپین بر روی بیان ژن بیوفیلم icaD بود. دو سویه بیمارگر و یک سویه استاندارد از S. aureus، انتخاب و تایید گردید. در این تحقیق از تست های آنتی بیوگرام، پایین ترین غلظت مهارکنندگی (MIC) و پایین ترین غلظت باکتری کشی (MBC) با غلظت های مشخصی از آنتی بیوتیک ریفامپین و عصاره سیر (قرص گارسین) استفاده گردید. آزمون فنوتیپی بیوفیلم نیز با میکروپلیت 96 چاهکی و با غلظت های مختلف ریفامپین و گارسین انجام شد. به دنبال استخراج RNA از نمونه های متاثر از ریفامپین و گارسین و نیز شاهد، سنتز cDNA و سپس Real time PCR صورت گرفت و سطح بیان ژن icaD در نمونه های مورد مطالعه سنجیده شد. MIC و MBC تحت تیمار ریفامپین و ترکیب گارسین و ریفامپین برای همه سویه ها به ترتیب 375 و 750 میکروگرم بر میلی لیتر تعیین گردید. بر اساس نتایج Real time PCR، بیان ژن icaD تحت تاثیر عصاره سیر و ریفامپین واقع شده و در سویه های مورد مطالعه دچار کاهش معنی داری گردید و علاوه بر این، ترکیب ریفامپین و عصاره سیر، منجر به کاهش بیشتری در بیان این ژن شد. براین اساس استفاده از هر یک از دو عصاره سیر و ریفامپین در سویه استاندارد، به ترتیب به میزان 38 و 56 درصد و استفاده توام از این دو ماده به میزان 67 درصد، بیان ژن icaD را کاهش داد.

    کلیدواژگان: بیوفیلم، ریفامپین، ژن icaD، عصاره سیر، Staphylococcus aureus
  • مجید صادقی زاده*، ملیحه انتظاری، زهره اکبری صفحات 29-42
    زمینه و هدف
    تنظیم کننده های بیان ژن و جهش توموری ، ازمارکرهای پیش آگهی دهنده وتشخیصی برای سرطان می باشند. RNAهای بلند غیرکد کننده (lncRNAs) ، درفرآیندهای تنظیمی متعدد نقش دارند. RMRP یک lncRNA می باشد که نقش تنظیمی آن دربرخی ازسرطان هامشخص شده است. با توجه به اهمیت RMRP، به بررسی تغییرات بیان آن که به دنبال موتاسیون های ناحیه پروموتردربیماران مبتلا به سرطان سینه ایجاد می شود، پرداخته شد.
    روش بررسی
    دراین پژوهش بیان LncRNA RMRP با استفاده از تکنیک نیمه کمی RT-PCR ، برروی 25 نمونه توموری و 25 نمونه کنترل حاشیه تومور ارزیابی شد و توسط تکنیک Real time PCR برای تعدادی از نمونه ها تایید گردید. همچنین برای بررسی وجود جهش در ناحیه پروموتری ژن LncRNA RMRP ، استخراج DNA و تعیین سکانس صورت گرفت.
    یافته ها
    بیان RMRP درنمونه های توموری نسبت به نمونه های کنترل، افزایش بیان معناداری نشان داد. RMRP درنمونه های HER2 مثبت نسبت به نمونه های HER2 منفی کاهش بیان و در نمونه های توموری متاستاز مثبت نسبت به نمونه های متاستاز منفی افزایش بیان معناداری را نشان داد. توالی پروموتری ژن RMRP نمونه توموری هیچ جهشی وجود نداشت و تفاوتی با سکانس wild type مشاهده نشد.
    نتیجه گیری
    نتایج بدست آمده در این پژوهش، حاکی از آن است که RMRP می تواند به عنوان تومور مارکر و متاستاز مارکری برای شناسایی گروه های مختلف سرطان سینه پیشنهاد گردد. اما همچنان به بررسی های بالینی و مولکولی بیشتری برای اثبات دقیق تر آن نیاز می باشد.
    کلیدواژگان: سرطان سینه، بیان LncRNA RMRP، پروموتر ژن RMRP، جهش
  • مهدی سهرابی حقیقت*، عاطفه دریس صفحات 43-52

    درمان محرومیت از اندروژن یک روش متداول برای درمان سرطان پروستات متاستاتیک مقاوم به اختگی شناخته می شود که هدف آن، کند کردن روند رشد سلول های سرطانی از طریق کاهش غلظت آندروژن در خون است. اما فقط بخشی از بیماران، پاسخ موثری از درمان محرومیت از اندروژن دریافت می کنند و این درمان در سایرین، باعث کاهش مقطعی جمعیت سلول های سرطانی می شود و پس از مدت کوتاهی، بازگشت سرطان بعد از درمان مشاهده خواهد شد. در این مقاله با مدل سازی درمان بر اساس دینامیک تکاملی که به طور کامل از سوی مشاهدات بالینی حمایت می شود، مکانیسم پاسخ سلول های سرطانی به درمان محرومیت از اندروژن مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد و مشخص می شود که درمان محرومیت از اندروژن در کدام دسته از بیماران، موثر و در کدام گروه از بیماران، غیر موثر و یا حتی مضر است. در ادامه، با شبیه سازی روند درمان تحت زمان بندی های متفاوت تجویز ابیراترون، زمان بندی های مناسب تجویز دارو مورد بحث قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: سرطان پروستات متاستاتیک مقاوم به اختگی، دینامیک تکاملی، درمان محرومیت از اندروژن، استراتژی پایدار تکاملی
  • پریسا صفاری، احمد مجد، پریسا جنوبی*، فرزانه نجفی صفحات 53-62
    بررسی ساختار اندام های رویشی گیاهان در گسترش علم زیست شناسی تکوین گیاهی موثر است و در زمینه آرایه شناسی گیاهان نیز کاربرد دارد. غافث (Agrimonia eupatoria L.) یک گیاه ارزشمند دارویی از تیره Rosaceae است. به دلیل جوانه زنی کند و رشد رویشی زمانبر در زیستگاه طبیعی، کشت بافت آزمایشگاهی راهکار مناسبی جهت تسریع در تکثیر این گیاه است. در پژوهش حاضر ساختار تشریحی اندام های رویشی در گیاه طبیعی و گیاه باززایی شده بررسی و مقایسه شد. از ریشه، ساقه، برگ و دمبرگ گیاه در هر دو گروه نمونه برداری انجام شد و پس از تثبیت در فیکساتور الکل- گلیسیرین برش برداری صورت گرفت. برش ها تحت رنگ آمیزی کارمن/ متیلن بلو قرارگرفتند و مطالعات میکروسکوپی بر آنها انجام شد. نتایج نشان داد ساختارهای کلی در هر دو نمونه شباهت بسیاری دارند. در گیاهان باززایی شده نسبت به گیاهان طبیعی، تراکم بافت های محافظ در ساقه، برگ و دمبرگ کمتر بود (تعداد لایه های بافت کلانشیم کمتر و اسکلرانشیم وجود نداشت). دسته های آوندی در ساقه، برگ و دمبرگ هر دو گروه، از نوع دو دسته پیوسته (بی کلاترال) دیده شد. تعداد لایه های بافت نردبانی و اسفنجی در برگ هر دو گروه مشابه بود. ساختار بلور شکل ماکل در پارانشیم ساقه و دمبرگ هر دو گروه مشاهده شد که تعداد آن در گیاهان باززایی شده کمتر بود. بر روی ساقه و برگ گیاه غافث، کرک های متعدد محافظ و غده ای وجوددارد که تعداد کرک ها در گیاهان باززایی شده نسبت به گیاهان طبیعی کمتر بود.
    کلیدواژگان: برگ، دمبرگ، ساقه، ریشه، کرک
  • مریم عیدی*، مونا منوچهر میرزا، مهدی ابراهیمی صفحات 63-70

    سنگ کلیه یکی از مهم ترین بیماری های دستگاه ادراری و مهمترین دلیل مرگ و میر ناشی از بیماری های مجاری ادراری است. شیوع بیماری سنگ کلیه در حال افزایش بوده و بنابراین نیاز به روش های درمانی موثرتر و کم خطرتر برای درمان وجود دارد. دانه خربزه برای درمان بیماری های کلیوی مانند سنگ های کلیوی و مثانه پیشنهاد شده است. هدف از مطالعه حاضر بررسی اثر عصاره هیدرواتانلی دانه خربزه بر بیان کلیوی ژن های کدکننده استیوپونتین و لیتواستاتین در موش های صحرایی نر مبتلا به سنگ کلیه می باشد. القاء سنگ کلیه اگزالات کلسیمی با تیمار خوراکی کلرید آمونیوم (3 روز) و اتیلن گلیکول (38 روز) در موش های صحرایی نر انجام شد. سیترات پتاسیم و عصاره هیدرواتانلی دانه خربزه بطور همزمان با تیمار اتیلن گلیکول به مدت 38 روز بطور خوراکی تیمار شدند. پس از 38 روز، حیوانات بیهوش شده و کلیه سمت راست آنها برای بررسی بیان کلیوی ژن کدکننده استیوپونتین و لیتواستاتین به روش real-time PCR نمونه برداری شدند نتایج نشان داد تیمار روزانه خوراکی سیترات پتاسیم و عصاره دانه خربزه موجب افزایش معنی دار بیان ژن کدکننده استیوپونتین و لیتواستاتین در موش های صحرایی بیمار تجربی در مقایسه با گروه کنترل بیمار می شود (p <0.001). عصاره دانه خربزه احتمالا بیماری سنگ کلیه را توسط افزایش بیان ژن های کد کننده استیوپونتین و لیتوستاتین بهبود می دهد و موثرتر از سیترات پتاسیم در درمان این بیماری می باشد.

    کلیدواژگان: سنگ کلیه، دانه خربزه، استئوپونتین، لیتواستاتین، موش صحرایی
  • منیژه جمشیدی* صفحات 71-83
    در این تحقیق، تاثیر نوع و غلظت دو تنظیم کننده رشد گیاهی BAP و 2,4-D بر کالوس زایی ریزنمونه های هیپوکوتیل و برگ در محیط کشت MS حاوی 5/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر 2,4-D و BAP و بهینه سازی کشت سوسپانسیون سلولی گیاه خرفه با تنظیم کننده های رشد گیاهی مختلف در محیط کشت MS حاوی غلظت های 5/0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر 2,4-D، 5/0 و 1 میلی-گرم در لیتر BAP و 2/0 و 5/0 میلی گرم در لیتر Kin حاوی غلظت های 20 و 30 گرم در لیتر ساکارز مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، هر دو ریز نمونه مورد استفاده دارای 100 درصد کالوس زایی بودند ولی عملکرد کالوس ریزنمونه هیپوکوتیل به صورت معنی داری بیشتر از ریزنمونه برگ بود. محیط کشت های MS حاوی 2 میلی گرم بر لیتر BAP و 5/0 میلی-گرم بر لیتر 2,4-D، 2 میلی گرم بر لیتر BAP و 1 میلی گرم بر لیتر 2,4-D، 1 میلی گرم بر لیتر BAP و 1 میلی گرم بر لیتر 2,4-D، 1 میلی گرم بر لیتر BAP و 5/0 میلی گرم بر لیتر 2,4-D، 5/0 میلی گرم بر لیتر BAP و 5/0 میلی گرم بر لیتر 2,4-D و 1 میلی گرم بر لیتر BAP و 2 میلی گرم بر لیتر 2,4-D، همگی حاوی 150 میلی گرم بر لیتر اسیدآسکوربیک در هر دو ریزنمونه بیشترین عملکرد (وزن تر کالوس) را داشتند. در کشت سوسپانسیون سلولی، بین تیمار با ترکیب تنظیم کننده های رشد گیاهی اعمال شده از نظر شاخص های تعداد سلول در یک میلی لیتر، SCV، PCV و مدت زمان اعمال تیمار اختلاف معنی داری مشاهده شد.
    کلیدواژگان: کالوس زایی، سوسپانسیون سلولی، Portulaca oleracea L
|
  • Ali Kazemzadeh Haghighi, Hamid Sobhanian *, Gholamreza Bakhshi Khaniki, MohammadAli Ebrahimi Pages 1-16

    The plant is a rich source of alkaloids that are distributed in all parts of the plant. The presence of valuable alkaloids in all parts of the plant has led to its introduction as a very important medicinal plant and its properties to be investigated. This study was conducted to investigate the effect of growth regulatory treatments on the biosynthesis of indole alkaloids of Parvanesh medicinal plant in culture. Tissue, suspension culture and field culture were performed. The experiment was performed in three separate cultures, including tissue culture, suspension culture, field culture and the effect of simultaneous use of IAA and NAA growth regulators on the amount of alkaloids produced by the butterfly plant. . IAA hormones in three concentrations (0.1, 0.5 mg / L) and NAA (0.1, 0.5 0.5 mg / L) in three replications in a completely randomized field design Karaj Seed and Plant Breeding Research Institute was established in 1398. The experimental results showed that NAA increased the alkaloids of agemalicin, serpentine and increased the total alkaloids by about 20%. Among the growth regulators studied, IAA showed a decreasing effect on changes in alkaloid levels, and in some cases this decrease was about 10%. Also, the use of suspension culture method increased alkaloids and in field cultivation, the amount of total alkaloids increased compared to other methods. Based on the results of this experiment, it seems that the use of method In many cases, suspension cultivation has a relatively better advantage than the other two groups.

    Keywords: Provence, Tissue Cultivation, Cell Suspension Cultivation, Farm Cultivation, alkaloid
  • Seyedeh Elham Hosseini Salekdeh, Hadi Habibollahi, MohammadReza Safari Motlagh * Pages 17-28

    In this research, antibiogram, minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) tests were conducted with specific concentrations of rifampin antibiotic and garlic extract (garlic tablet). Biofilm phenotypic test was performed with 96 wells microplate and with different concentrations of rifampin and garlic. Following the extraction of RNA from rifampin and garlic-affected specimens, as well as control, cDNA synthesis and then real time PCR were performed and the icaD gene expression level was measured in the samples. The results of MIC and MBC under rifampin treatment and the combination of garlic and rifampin for all strains were 375 and 750 μg/ml, respectively. Based on Real time PCR results, icaD gene expression was influenced by garlic extract and rifampin, and decreased significantly in the strains. In addition, the rifampin composition and garlic extract resulted in a further reduction in the expression of this gene. Garlic extract and rifampin in the standard strain reduced the icaD expression to 38% and 56%, respectively and the combination of rifampin and garlic extract led to a reduction of 67% of the icaD biofilm gene expression.

    Keywords: Biofilm, garlic extract, icaD gene, Rifampin, Staphylococcus aureus
  • Majid Sadeghizadeh *, Zohreh Akbari Pages 29-42
    Background
    Gene expression ‎regulators and mutations are a kind of biomarker and new ‎therapeutic target for human diseases like cancer. LncRNAs are involved in Several regulatory processes. RNA components of ‎mitochondrial RNA processing ‎endoribonuclease is a lncRNA that its ‎regulatory position has been identified ‎in some cancers. Regarding the importance of the RMRP gene, we are investigating changes in the expression of this gene that are caused by promoter region mutations in breast cancer patients.
    Methods
    In this study, LncRNA RMRP gene expression was evaluated on 25 tumor samples and 25 control samples by semi-quantitative RT PCR technique, and confirmed by Real time PCR technique for a number of samples. Also, to detect the mutation in the promoter region of the LncRNA RMRP gene, DNA extraction and sequencing were performed.
    Results
    The expression of the RMRP gene in tumor samples showed a significant increase relative to control samples. Expression of RMRP gene was shown a significant decrease in positive HER2 samples compared to negative HER2 specimens and a significant increase in positive metastatic tumor samples compared to negative metastatic samples . Also, sequencing of the promoter region revealed differences in the region's sequence in tumor and normal samples.Based on sequencing results, there was no mutation in the RMRP promoter sequence of the tumor .
    Conclusion
    The RMRP gene can be suggested as a tumor and metastatic marker for the detection of breast cancer. But more clinical and molecular research is still needed to prove it more accurately.
    Keywords: breast cancer, LncRNA RMRP expression, RMRP gene Promoter, Mutation
  • Mahdi Sohrabi Haghighat *, Atefeh Deris Pages 43-52

    Androgen deprivation therapy is a common treatment method of metastatic castration resistant prostate cancer disease aimed at slowing down the cancer cells growth by reducing the concentration of androgen in the blood. However, only some patients respond to the androgen deprivation therapy effectively. In the other patients, the population of cancer cells reduce temporarily, and the cancer recurrence will be observed shortly after the treatment. In this paper, the response mechanism of cancer cells to the androgen deprivation therapy is analyzed by modeling the treatment based on the evolutionary dynamic which is fully supported by clinical observations. The study determines the group of patients on whom the androgen deprivation therapy is effective and the group on whom it is ineffective or even harmful. In the following, by simulating the treatment process under different schedules of abiraterone administration, the results of different treatment methods will be determined and appropriate schedules are discussed.

    Keywords: Metastatic Castrate-Resistant, Evolutionary Dynamic, Androgen Deprivation Therapy, Evolutionarily Stable Strategy
  • Parisa Saffari, Ahmad Majd, Parissa Jonoubi *, Farzaneh Najafi Pages 53-62
    The study of vegetative structures of plants is effective in the development of biology and is one of the research methods in the field of taxonomy. Agrimonia eupatoria L. is a valuable medicinal plant of the Rosaceae. Due to weak germination and time-consuming growth in the natural habitat, tissue culture is a good method to accelerate the propagation of this plant. In the present study, the anatomical structure of vegetative organs in the in vivo plants was compared with the in vitro plants. Roots, stems, leaves, and petioles of plants in both groups were sampled and fixed in alcohol-glycerine and manual cutting was performed. The samples were stained with Carmen/Methylene blue. The results showed that the general structures in both samples are similar but in the regenerated plants, the density of protective tissues was lower than the in vivo plants (number of layers of collenchyma tissue was less and there was no sclerenchyma). Vascular bundles in the stem, leaves, and petiole of both groups were seen as bicollateral. The number of palisade parenchyma layers and spongy parenchyma layers in the leaves of both groups was similar. The macle crystal structures were observed in the parenchyma of stem and petiole in both groups, but its number was lower in regenerated plants. On the stem and leaves of this plant, there were numerous trichomes that the numbers of trichomes in the regenerated plants were less than natural plants.
    Keywords: Leave, Petiol, Root, shoot, Trichom
  • Maryam Eidi *, Mona Manouchehr Mirza, Mahdi Ebrahimi Pages 63-70

    Kidney stone is one of the most important diseases of the urinary tract and the most important cause of death due to urinary tract disease. The prevalence of urinary tract disease is increasing and therefore more effective and low-risk therapies are needed for treatment. Melon seeds have been suggested for the treatment of kidney diseases such as kidney stones. The aim of the present study was to investigate the effect of hydro-ethanolic extract of melon seed on renal expression of osteopontin and lithostathin coding genes in male rats with kidney stones. Induction of calcium oxalate kidney stone was performed by oral treatment of ammonium chloride (3 days) and ethylene glycol (38 days) in male rats. Potassium citrate and hydro-ethanolic extract of melon seed were treated orally with ethylene glycol for 38 days. After 41 days, the animals were anesthetized and their right kidney was removed for evaluation of renal expression of osteopontin and lithostathin coding genes by real-time PCR. Results showed that daily oral administration of potassium citrate and extract (150, 300 and 600 mg/kg body weight) significantly increased the expression of osteopontin coding gene (spp1) in experimental rats compared to control group (p <0.001). Also, daily oral administration of potassium citrate and extract significantly increased lithostathin coding gene (reg1a) expression in experimental rats compared to control group (p < 0.001). In conclusion, melon seed extract can improve kidney stone disease by enhancing the expression of osteopontin and lithostathin-encoding genes and is more effective than potassium citrate in treating the disease.

    Keywords: Kidney stone, Melon seed, Osteopontin, Lithostathin, Rat
  • Manizheh Jamshidi * Pages 71-83
    In this research, the effect of type and concentration of BAP and 2,4-D plant growth regulators on callogenesis of hypocotyl and leaf explants of Portulaca oleracea in MS medium containing 0.5, 1 and 2 mg/L of 2,4-D and BAP and optimization of cell suspension culture with different plant growth regulators in MS medium containing 0.5, 1 and 2 mg/L 2,4-D, 0.5 and 1 mg/L BAP, 0.2 and 0.5 mg/L Kin each one containing 20 and 30 g/l sucrose concentration, were investigated. Based on the results, both of the samples had 100 percentage callus induction, but the function of hypocotyl callus was significantly higher than the leaf callus. MS culture media containing 2 mg/l BAP and 0.5 mg/l 2,4-D, 2 mg/l BAP and 1 mg/l 2,4-D, 1 mg/l BAP and 1 mg/l 2,4-D, 1 mg/l BAP and 0.5 mg/l 2,4-D, 0.5 mg/l BAP And 0.5 mg/l 2,4-D and 1 mg/l BAP and 2 mg/l 2,4-D, all containing 150 mg/l ascorbic acid in both explants have the highest yield (wet weight of callus). In the cell suspension culture, there was a significant difference between treatments with the plant growth regulators in terms of number of cells in per ml, SCV, PCV and treatment duration.
    Keywords: callogenesis, Suspension culture, Portulaca oleracea L