فهرست مطالب
فصلنامه دنیای میکروب ها
سال سیزدهم شماره 4 (پیاپی 45، زمستان 1399)
- تاریخ انتشار: 1399/10/15
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 305-321
هلیکوباکتر پیلوری یک باکتری گرم منفی است که در بافت معده بیش از نیمی از جمعیت جهان استقرار یافت می شود و اصلی ترین عامل خطر برای ایجاد سرطان معده است. هلیکوباکتر پیلوری به عنوان شایع ترین پاتوژن باکتریایی در انسان می باشد و ارتباط معناداری بین عفونت هلیکوباکتر پیلوری و سرطان معده وجود دارد. اتوفاژی یک فرآیند حفاظتی مورد استفاده توسط سلول های یوکاریوتی برای حفظ هوموستازی سلول و دفاع در برابر حمله میکروب های پاتوژن است. هلیکوباکتر پیلوری می تواند موجب القای فرایند اتوفاژی در سلول های اپیتلیال معده و فاگوسیت های حرفه ای همچون ماکروفاژ ها و سلول های دندریتیک شود. پروتین های بازدارنده تومور مانند فسفاتازها، هومولوگ تنسین، P53 و پروتین رتینوبلاستوما با اثر مثبت موجب تنظیم اتوفاژی می شوند، در مقابل ترکیبات انکوژن از قبیلBCL-2 و مسیرهای AKT/TOR نقش بازدارندگی در فرآیند اتوفاژی دارند. با این وجود، ارتباط بین تنظیم اتوفاژی و فرآیند تومورزایی همچنان ناشناخته است. در هنگام عفونت هلیکوباکتر پیلوری و پس از القای اتوفاژی، باکتری می تواند از طریق تنظیم کاهشی پروتین های اتوفاژی از این فرآیند فرار و یا این که باکتری از اتوفاگوزوم به عنوان محل مناسبی برای بقای داخل سلولی استفاده کند. همچنین، اتوفاژی می تواند منجر به بقای سلولی یا مرگ سلولی در هنگام سرطان معده شود. در نتیجه، نقش عفونت هلیکوباکتر پیلوری در القا و یا مهار فرآیند اتوفاژی و تاثیر آن بر مسیرهای مرتبط با سرطان زایی معده یک موضوع مورد بحث است که نیازمند مطالعات بیشتر به منظور درک برهم کنش های میکروب و اتوفاژی می باشد.
کلیدواژگان: هلیکوباکتر پیلوری، اتوفاژی، سرطان معده، CagA، VacA -
صفحات 322-348
اسپیرولینا، سیانوفیت فتوسنتز کننده ای است که قادر به رشد در شدت بالای نور خورشید و شرایط بسیار قلیایی و دمای بالا است. این جلبک دارای مکملهای ویتامینی در رژیم غذایی است. اسپیرولینا، در آینده ای نزدیک به عنوان منبع غذایی کامل معرفی خواهد شد. در واقع یکی از مهمترین مشکلاتی که در صنعت غذا وجود دارد، استفاده از نگهدارندههای سنتزی و افزودنیهای سنتزی غذایی میباشد که خطر ابتلا به سرطان را افزایش میدهد. بنابر این امروزه در سراسر جهان کوشش میشود تا آنتی اکسیدانهای جدید و ایمن را از منابع طبیعی جداسازی کنند. در این میان فرآوردههای طبیعی (متابولیت های ثانویه) سیانوباکترها، منبع مهمی از ترکیبهای جدید دارویی هستند. فرآوردههای طبیعی نه تنها خود دارای ارزش دارویی هستند، بلکه به عنوان مدلهای ساختمانی برای ایجاد آنالوگهای سنتزی نیز به کار میروند. ترکیب شیمیایی اسپیرولینا شامل پروتین (70-55 درصد)، کربوهیدرات (25-15 درصد)، اسیدهای چرب ضروری (18 درصد) ویتامین ها، مواد معدنی و رنگدانه هایی مانند کاروتن، کلروفیل a و فیکوسیانین است. از آنجا که پتانسیل زیادی برای بهره برداری از این جلبک و تبدیل آن به یک مکمل غذایی در تولید انواع محصولات خوراکی مانند کلوچه و بیسکوییت، بستنی و پنیر خامه ای وجود دارد، می تواند به عنوان شاه کلیدی طلایی در تغذیه مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله سعی شده است تا با توجه به پتانسیل بالقوه سیانوباکتر اسپیرولینا، به بررسی ساختار، چرخه زندگی، ترکیبات تغذیه ای، فعالیت ضد ویروسی، اثرات ضد سرطانی، ضد التهابی، ایمنی، خواص ضد نفروتوکسیسیتی، افزایش قدرت بینایی، کاهش وزن و چربی خون پرداخته شود. بدیهی است که خواص ارزشمند اسپیرولینا می تواند جانشینی مناسب برای بسیاری از ترکیبات ضد میکروبی و آنتی اکسیدان های سنتزی باشد که نه تنها هیچ خطری برای مصرف کننده ندارد، بلکه می تواند سلامت مصرف کنندگان را نیز بهبود بخشد. از طرف دیگر، از آنجایی که در مقاله حاضر، آخرین دست آوردهای انجام شده بر سیانوباکتر اسپیرولینا مرور شده است، امید است این تحقیق بتواند زمینه ساز معرفی ریزجلبک های خوراکی با ویژگی های شفابخشی با قابلیت استفاده در صنایع غذایی تلقی گردد.
کلیدواژگان: اسپیرولینا، ویژگی های زیست فعال، منبع غذایی کامل، سیانوباکترها، ترکیبات ضد میکروبی -
صفحات 349-359سابقه و هدف
مخمرهای مولد کاروتنویید دارای پراکنش وسیعی در مناطق مختلف دنیا می باشند. در این بین جداسازی مخمرهای مولد کاروتنویید با ارزش آستاگزانتین تنها از مناطق محدود و زیستگاه های خاص گزارش شده اند. این مطالعه با هدف بکارگیری روش واکنش زنجیره ای پلیمراز چندگانه برای غربالگری مولکولی سریعتر جدایه ها با توان تولید آستاگزانتین از تراوشات درختان توس استان البرز و بررسی کارآیی آن انجام شد.
مواد و روش هااین پژوهش بصورت مقطعی با نمونه برداری در اردیبهشت ماه 1397 از یکی از رویشگاه های طبیعی درختان توس گونه بتولا پندولا در استان البرز صورت پذیرفت. پس از جداسازی مخمرها بر روی محیط های انتخابی و خالص سازی کلنی هایی با رنگ های متنوع صورتی تا قرمز، اسیدنوکلییک ژنومی مخمرها استخراج و غربالگری مولکولی جدایه ها از نظر قابلیت تولید آستاگزانتین با واکنش زنجیره ای پلیمراز چندگانه بررسی گردید.
یافته هااز مجموع 42 کلنی واجد رنگدانه در هنگام نمونه برداری و جداسازی اولیه، تعداد 23 کلنی به رنگ های صورتی تا قرمز با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز چندگانه مورد ارزیابی قرار گرفتند. از بین این جدایه ها سه مورد مثبت و بقیه منفی تشخیص داده شدند. صحت نتایج با تعیین ترادف ریبوزومی تایید شد.
نتیجه گیریمطالعه حاضر بیانگر قابلیت روش واکنش زنجیره ای پلیمراز چندگانه در غربالگری مولکولی سریع و مقرون به صرفه جدایه های مخمری مولد آستاگزانتین و امکان بکارگیری این روش برای بررسی زیستگاه های طبیعی دیگر این مخمرها می باشد.
کلیدواژگان: مخمر، کاروتنوئید، آستاگزانتین، واکنش زنجیره ای پلیمراز چندگانه، درختان توس -
صفحات 360-368سابقه و هدف
اشریشیا کلی تولید کننده بتالاکتاماز مهمترین عامل ایجاد کننده عفونت های دستگاه ادراری در جامعه و بیمارستان ها است. روش های تعیین تایپ سویه ها مانند MLVA و PFGE معمول ترین ابزار اپیدمیولوژیک نه تنها برای تشخیص انتقال متقاطع پاتوژن های بیمارستانی بلکه برای تعیین منبع عفونت می باشند.
مواد و روشهااین پژوهش به به منظور ارزیابی قدرت تمیز روش های MLVA و PFGE انجام شد. در مجموع 230 جدایه اشریشیا کلی بدست آمده از بیماران مبتلا به عفونت دستگاه ادراری از نظر حساسیت ضد میکروبی آزمایش و به منظور مقایسه MLVA و PFGE برای تایپ مولکولی جدایه ها مورد بررسی قرار گرفتند.
یافته هااز 230 جدایه، 130 جدایه اشریشیا کلی تولید کننده بتالاکتاماز (56/5%) در این مطالعه یافت شد. شاخص تنوع لوکوس های VNTR به ترتیب برای روش 7 و 10 لوکوسی 0/48 و 0/54 تعیین شدند. قدرت تمیز PFGE 0/87 محاسبه گردید.
نتیجه گیرینتایج نشان داد که قدرت تمیز PFGE بیشتر از MVLA است. MLVA روشی مبتنی بر PCR است و برخلاف PFGE، داده های غیرقابل اشتباه تولید می کند. بهینه سازی VNTR پلی مورفیک برای بهبود قدرت تمیز MLVA در هر منطقه جغرافیایی ضروری است.
کلیدواژگان: اشریشیا کلی، تولید کننده بتالاکتاماز، ویروتایپینگ، تنوع ژنتیکی -
صفحات 369-378
نانوذرات به دلیل نسبت بالای سطح به حجم، قدرت نفوذ و اثر ضدمیکروبی بالایی دارند. این مطالعه با هدف سنتز زیستی نانوذرات نقره با عصاره جلبک قرمز گراسیلاریا گراسیلیس (Gracilaria gracilis) و بررسی فعالیت ضد باکتریایی آن انجام شد. ابتدا نانوذرات نقره سنتز گردید. برای تایید ساختار و اندازه نانوذرات نقره تولید شده از دستگاه پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی نگاره (FE-SEM) و دستگاه طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDS) استفاده شد. بررسی اثرات ضد میکروبی نانو ذره با روش رقیق سازی متوالی صورت پذیرفت.اندازه نانو ذرات در زیر میکروسکوپ الکترونی بین 12 تا 46 نانومتر بود. نانوذرات توانستند اغلب باکتری های استاندارد و مقاوم به آنتی بیوتیک مورد بررسی را مهار کنند. نانوذرات نقره در غلظت 29 میکروگرم بر میلی لیتر، بر روی باکتری های استاندارد کلبسیلا نمونیه، اشریشیا کلی، سالمونلا تایفی موریوم و باکتری های بالینی مقاوم کلبسیلا نمونیه و اشریشیا کلی بیشترین اثر مهاری را داشتند. در مقابل، جدایه هایی استاندارد و بالینی استافیلوکوکوس اوریوس و استاندارد استرپتوکوکوس نمونیه نسبت به نانو ذرات نقره مقاوم بودند.
کلیدواژگان: نانو ذرات نقره، گراسیلاریا گراسیلیس، XRD، EDS -
صفحات 379-388سابقه و هدف
در بیماران سرطانی که تحت شیمی درمانی قرار می گیرند پلاکت خونشان پایین می آید اینترلوکین 11، یک سایتوکین افزاینده پلاکت خون است. اینترلوکین 11 نوترکیب انسانی، تنها دارویی است که برای درمان اثرات ناشی از شیمی درمانی تایید شده است. در این تحقیق از دو شاتل وکتور pHT43 و pMR12 جهت کلون کردن و بیان ژن اینترلوکین 11در باسیلوس سوبتیلیس استفاده شد و میزان بیان در این دو وکتور بررسی گردید.
مواد و روش هادر این مطالعه ژن اینترلوکین 11 به صورت ساختاری بسته با دو جایگاه برشBamHI وXbal با اندازه نهایی bp609 طراحی و سنتز شد. سپس این ژن بر روی شاتل وکتورهای pHT43 و pMR12 کلون و به باکتری باسیلوس سوبتیلیس WB600 انتقال یافت. میزان بیان پروتین نوترکیب اینترلوکین 11 بوسیله معرف بردفورد مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هابا روشPCR وجود ژن اینترلوکین 11 را بر روی شاتل وکتورهای pHT43 و pMR12 نشان می دهد. میزان بیان توسط باکتری حاملpMR12-int11 پس از 9 ساعت انکوباسیون بیشترین میزان یعنی حدود µg/mL 75 و باکتری حامل pHT43-int11 پس از 4 ساعت، به میزانµg/mL 61/4 بوده است.
نتیجه گیریمیزان بیان پروتین نوترکیب اینترلوکین 11 با استفاده از وکتور pMR12 نسبت به وکتور pHT43 بیشتر می باشد و تاکنون چنین میزان بیانی برای اینترلوکین 11 گزارش نشده است. باسیلوس سوبتیلیس قادر به بیان و تولید پروتین اینترلوکین 11 می باشد و می توان از آن به عنوان یک میزبان مناسب برای تولید دارو استفاده نمود.
کلیدواژگان: اینترلوکین-11، شاتل وکتور، pHT43، pMR12، باسیلوس سوبتیلیس
-
Pages 305-321
Helicobacter pylori is a Gram-negative bacterium that colonizes the gastric tissue of more than half of the world's population and is the major risk factor for the development of gastric cancer. H. pylori is the most common bacterial pathogen in humans, and there is a significant association between H. pylori infection and gastric cancer. Autophagy is a protective process used by eukaryotic cells to maintain cell homeostasis and defend against the attack of pathogenic microbes. H. pylori can induce autophagy in epithelial cells of the stomach and professional phagocytes such as macrophages and dendritic cells. Tumor inhibitory proteins including phosphatases, PTEN, P53, and retinoblastoma protein have a positive effect on autophagy regulation. In comparison, oncogenic products such as BCL-2 and AKT/TOR pathways play an inhibitory role on autophagy. However, the relationship between regulation of autophagy and tumorigenesis is still unclear. During H. pylori infection and after the induction of autophagy, the bacterium can escape this process by downregulation of autophagy-related proteins, and/or use the autophagosome as a suitable niche for intracellular survival. In addition, autophagy can cause cell survival or cell death through the gastric cancer process. In conclusion, the role of H. pylori infection in induction or inhibition of autophagy process, and its impact on gastric carcinogenic related pathways are a matter of controversy, which need further studies to understand the interactions between the microbe and autophagy.
Keywords: Helicobacter pylori, Autophagy, gastric cancer, CagA, VacA -
Pages 322-348
Spirulina is a photosynthetic cyanophyte that can grow in high intensity sunlight and very alkaline conditions and high temperatures. This algae contains vitamin supplements in the diet. Spirulina will be introduced as a complete food source in the near future. In fact, one of the most important problems in the food industry is the use of synthetic preservatives and synthetic food additives that increase the risk of cancer. Therefore, efforts are being made around the world today toisolate new and safe antioxidants from natural sources. Among these, the natural products (secondary metabolites) of cyanobacteria are an important source of new drug compounds. Natural products not only have medicinal value themselves, but are also used as building models to create synthetic analogues. The chemical composition of Spirulina includes protein (70-55%), carbohydrates (25-25%), essential fatty acids (18%), vitamins, minerals and pigments such as carotene, chlorophyll a and phycocyanin. Because there is great potential for exploiting this algae and turning it into a dietary supplement in the production of a variety of food products such as cookies and biscuits, ice cream and cream cheese, and that in a small volume of this algae, it can be used as a golden key in nutrition. In this article, considering the potential potential of Cyanobacterium Spirulina, the morphological structure, life cycle, nutritional composition, antiviral activity, anti-cancer, anti-inflammatory, safety, anti-nephrotoxicity properties, increased visual acuity, weight loss and Blood lipids are treated. Obviously, the introduction of valuable properties of cyanobacteria Spirulina can be a suitable substitute for many antimicrobial compounds and synthetic antioxidants that not only pose no risk to the consumer, but can also improve consumer health. On the other hand, since the present study reviews the latest findings on cyanobacteria Spirulina, it is hoped that this study could pave the way for the introduction of edible microalgae with healing properties that can be used in the food industry.
Keywords: Spirulina, bioactive properties, complete food source, Cyanobacteria, antimicrobial compounds -
Pages 349-359Background & Objectives
The carotenoid-producing yeasts have a widespread distribiution worldwide. However, isolation of carotenoid-producing yeasts with valuable astaxanthin have been only reported from limited areas and specific habitats. The aim of this study was to apply the multiple polymerase chain reaction method for faster molecular screening of isolates for the yeasts in the exudation sap from birch trees (Betula pendula Roth.) in Alborz Province of Iran with astaxanthin production capacity and toevaluate its efficiency.
Materials & MethodsThis cross-sectional study was carried out by sampling in May 2018 from one of the natural habitats of birch trees Batula Pendula in Alborz Province, Iran. After isolation of yeasts using selected media and purification of yeast colonies with various pink to red colors, yeasts genomic nucleic acids were extracted and molecular screening for astaxanthin-producing detection of isolates was performed by multiple polymerase chain reaction (Multiplex-PCR).
ResultsOut of 42 pigmented colonies during sampling and isolation in one cross-sectional study, 23 pink to red colonies were evaluated by Multiplex-PCR method. Of these isolates, three were positive and the rest were negative. The results were validated by determining the ribosomal gene sequencing.
ConclusionThe present study demonstrates the specificity of the multiple polymerase chain reaction method in fast and cost-effective molecular screening of astaxanthin-producing yeast isolates and the applicability of this method to study other natural habitats of these yeasts.
Keywords: Yeast, Carotenoid, Astaxanthin, Multiple polymerase chain reaction (Multiplex-PCR), Birch trees -
Pages 360-368Background & Objectives
β -lactamase -producing E. coli is the most important agent causing urinary tract infections both in community and hospitals. Strain typing including MLVA and PFGE are the most common epidemiologically tools not only for detecting the cross transmission of nosocomial pathogens but also for determining the source of infection.
Materials and methodsThe present study was carried of for comparison of discriminatory power of MLVA and PFGE methods. A Total of 230 isolates of E. coli from patients with urinary tract infections were examined for identifying and antimicrobial susceptibility testing MLVA and PFGE methods were used for molecular typing of all isolates.
ResultsOut of 230 isolates, 130 ( 56.5%) β -lactamase -producing E. coli isolates were found in this study. The diversity indices of the VNTR loci showed an average diversity of 0.48 and 0.54 for 7-loci and 10-loci respectively. The discriminatory power of PFGE showed a value of 0.87.
ConclusionOur study showed that PFGE is more discriminatory than MVLA. MLVA is a PCR- based method and generates unmistakable data, in contrast to PFGE. Optimization of polymorphic VNTR is essential to improve the discriminatory power of MLVA basis on geographical region.
Keywords: Escherichia coli, β -lactamase-producing, varityping, genetic diversity -
Pages 369-378
Silver nanoparticles (Ag-np) have high penetration and antimicrobial effect due to their high surface-to-volume ratio. The aim of this study was to biosynthesize silver nanoparticles with red algae extract, Gracilaria gracilis, and to investigate their antibacterial activity against a number of standard and drug-resistant pathogenic bacteria. First, Ag-np were synthesized. To confirm the structure and size of Ag-np, was used X-Ray diffraction spectroscopy, FE-SEM electron microscopy, and X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS). The antimicrobial effects of algae extract on bacteria were determined by sequential dilution method. The size of nanoparticles under electron microscopy was between 12 and 46 nm. The nanoparticles were able to inhibit most of standard and antibiotic resistant bacteria, Ag-np at a concentration of 29 μg /ml, on the standard bacteria: S. typhimorium, E. coli, K. pneumonia and the clinically resistant bacteria, E. coli and K. pneumonia, they had the most inhibitory effect. In contrast, standard and clinically resistant isolates of S. aureus and standard strain S. pneumonia were resistant to Ag-np. The results of this research showed that the G. gracilis red algae as a bio-source that can be useful for green synthesis of silver nanoparticles at very low cost applications, these nanoparticles can be used as candidates for drug composition.
Keywords: silver nanoparticles, EDS, XRD -
Pages 379-388Background & Objectives
The recombinant human IL-11 is the only approved medicine used for treating chemotherapy-induced side effects. Platelet count decreases (thrombocytopenia) in cancer patients who undergo chemotherapy. Interleukin-11 (IL-11) is a platelet increasing cytokine. This study aimed to use two shuttle vectors of pHT43 and pMR12 for cloning the IL-11 gene and expression of its protein in Bacillus. subtilis and the expression level in these two vectors was investigated.
Materials & MethodsIn this study, the IL-11 gene was designed and synthesized as a closed structure with two restriction sites for BamH1 and XbaI enzymes and a final length of 609 bp. Then the gene was cloned in two shuttle vectors of pHT43 and pMR12 and transferred to B. subtilis WB 600. The expression level of the recombinant IL-11 was evaluated with the Bradford incubation, the pMR12-int11-carrying bacteria expressed higher levels of the protein(75 µg/mL) than pHT43-int11-carrying bacteria.
ResultsThe results of PCR indicated that the IL-11 gene existed in shuttle vectors pHT43 and pMR12. The expression of this protein was about 75 /g / mL using pMR12 vector, which is higher than the bacterium carrying pHT43-int11.
ConclusionThe expression level of the recombinant IL-11 protein with pMR12 vector was higher than pHT43 vector. This amount has not been reported so far for IL-11. B. subtilis can express and produce IL-11 and can be used as a source for drug production
Keywords: interleukin-11, shuttle vector, pHT43, pMR12, Bacillus subtilis