فهرست مطالب

ژنتیک نوین - سال هفدهم شماره 1 (پیاپی 68، بهار 1401)
  • سال هفدهم شماره 1 (پیاپی 68، بهار 1401)
  • تاریخ انتشار: 1401/02/10
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مریم احساسات وطن، بهرام باغبان کهنه روز* صفحات 1-16

    امروزه رویکرد بسیاری از محققین بیولوژی و بیوتکنولوژی تلاش برای جایگزینی مولکول های تکامل یافته طبیعی با مولکول نماهای ساخته دست بشر است تا از این طریق بتوانند در چالش عبور از محدودیت های حاصل از تکامل طبیعی، بتوانند از کل تنوع بالقوه بهره برداری نموده و به مولکول های جایگزین دست یابند. این مولکول ها که عموما مولکول های مایمتیک نامیده می شوند به لحاظ منشا و ساختار متفاوت از انواع طبیعی بوده، ولی می توانند از ظرفیت های کاملا مشابه با مولکول های طبیعی برخوردار باشند. تاکنون کاربردهای متنوع آنتی بادی نما ها در تحقیقات، تشخیص و درمان به طور گسترده توسعه یافته و مزایا و معایب آن ها روشن شده است. برخورداری از اندازه کوچک، حذف تغییرات بعد از ترجمه، افزایش تمایل اتصال لیگاندی، افزایش پایداری دمایی، فعالیت در دامنه pH گسترده و فقدان پیوند دی سولفیدی ساختاری و... از ملاحظات اساسی در معرفی مجموعه آنتی بادی نماها می باشد. از آنجایی که داربست اولیه این مولکول ها، دمین های شناخته شده از پروتیین های انسانی بوده مبرا از واکنش ایمنولوژیک می باشند. تاکنون آنتی بادی نماهای معرفی شده شامل دارپین ها، اویمرها، پپتیدهای آپتامری یا افیمرها، اتریمرها، افی بادی ها، ادنکتین ها، آنتی کالین ها، دمین های کونیتز، ناتین ها و فینومرها هستند که جهت مکان یابی و تصویربرداری in vivo، تشخیص مولکولی در نمونه های زیستی، درمان سرطان و بیماری های التهابی و دارو رسانی طراحی و تولید شده اند. در این مقاله ابتدا به معرفی اولیه، پایه و اساس و کاربردهای آنتی بادی نماها پرداخته و سپس منشا و طرز ساخت و کاربردهای تخصصی به همراه محدودیت های احتمالی و چشم انداز آینده آن ها به تفکیک بحث خواهد شد.

    کلیدواژگان: آنتی بادی نما، آنتی بادی، داربست پروتئینی، مهندسی پروتئین، نمایش کتابخانه
  • معروف خلیلی*، فوزیه پاشایی، محمدعلی ابراهیمی صفحات 17-29

    این تحقیق با هدف بررسی اثر نانو کلات روی بر خصوصیات رویشی و بیان ژن های موثر بر سنتز  تیمول و کارواکرول در آویشن انجام گرفت، طرح به صورت فاکتوریل در قابل طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بود. فاکتور اول دو رقم آویشن (آویشن دنایی و آویشن کوهی) و فاکتور دوم محلول پاشی نانو کلات روی در چهار سطح (صفر (شاهد)، 5/2، 5/3 و 5/4 میلی گرم در لیتر) بود. نتایج تحقیق حاضر نشان داد بالاترین محتوی کارتنویید به سطوح 5/4 میلی گرم در لیتر و بالاترین محتوی کاراکرول اسانس به سطح 5/2 میلی گرم در لیتر نانو کلات روی اختصاص داشت. نتایج مقایسه میانگین تیمارهای اثر متقابل نشان داد هر دو رقم بالاترین عملکرد خشک بوته، محتوی کلروفیل a و b را در واکنش به محلول پاشی 5/3 میلی گرم در لیتر نانو کلات روی نشان دادند، در این بررسی بالاترین محتوی تیمول اسانس در رقم آویشن کوهی در سطوح 5/2 و 5/3 میلی گرم در لیتر و در رقم آویشن دنایی در سطح 5/2 و 5/4 میلی گرم در لیتر  نانو کلات روی ثبت شد. نتایج نشان داد اثر محلول پاشی نانو کلات روی بر مقدار بیان ژن های CYP71D180 و CYP71D178 در سطح احتمال یک درصد و بر مقدار بیان ژن های DXR و CYP71D180 در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود. در این بررسی سطح 5/2 میلی گرم بر لیتر نانو کلات روی مقدار بیان ژن DXR را در مقایسه با تیمار شاهد 36/27 درصد افزایش داد، همچنین محلول پاشی دو سطح 5/2 و 5/3 میلی گرم در لیتر مقدار بیان ژن های گاماترپینن سنتاز را به ترتیب 13/51 و 38/2 درصد، مقدار بیان ژن CYP71D180 را به ترتیب 31/36 و 28/42 درصد و بیان ژن CYP71D178 را به ترتیب درصد 70/61 و 34/36 درصد افزایش دادند.

    کلیدواژگان: اسانس، رقم، متابولیت، محلول پاشی
  • جواد احمدپناه*، یحیی محمدی، شهناز یوسفی زاده صفحات 31-36

    در این تحقیق به منظور بررسی اثر نشانگرهای ژنتیکی در افزایش پاسخ به انتخاب و کاهش میزان هم خونی برای صفات وزن بدن تا 28 روزگی در بلدرچین های ژاپنی از شبیه سازی قطعی استفاده شده است. مقادیر واریانس QTL مورد نظر برای صفات وزن بدن در زمان تولد، یک، سه و چهار هفتگی به ترتیب برابر 25/1، 63/1، 18/1 و 13/1 منظور شد. مقدار افزایش پاسخ به انتخاب بر اثر منظور نمودن مقادیر واریانس QTL صفات مورد نظر (RQTL) نسبت به حالت بدون استفاده از اطلاعات QTL (Rbase) به ترتیب 16/3، 92/2، 10/3 و 05/4 درصد به دست آمدند. بیشترین مقدار افزایش پاسخ به انتخاب برای صفت وزن بدن در چهار هفتگی بود که یکی از دلایل آن را می توان به کمتر بودن وراثت پذیری نسبت به دیگر صفات وزن بدن نسبت داد. مقادیر هم خونی نیز با استفاده از اطلاعات نشانگر کاهش یافت که این مقادیر زیر یک درصد بودند که برای برنامه های اصلاح نژاد طیور مقداری بهینه است. همچنین یکی از دلایل کاهش ضریب همخونی انتخاب پرندگان نر برای صفت وزن بدن صرفا بر اساس اطلاعات فردی است. بنابراین استفاده از اطلاعات نشانگرها در برنامه های اصلاحی بلدرچین ها نه تنها برای صفات مشکل از نظر اندازه گیری بلکه برای صفات وزن بدن نیز مناسب است البته سودمندی استفاده از اطلاعات نشانگر به تجزیه و تحلیل اقتصادی برنامه های اصلاح نژادی نیز بستگی خواهد داشت.

    کلیدواژگان: نشانگرهای ژنتیکی، پاسخ به انتخاب، برنامه اصلاح نژاد، صفات وزن بدن، بلدرچین ژاپنی
  • مریم زاده گل محمدی، هادی حبیب اللهی، محمدرضا صفری مطلق* صفحات 37-45

    تولید بیوفیلم توسط Staphylococcus aureus از عوامل مشکل ساز این باکتری هاست. یکی از لوکوس های ژنی بیوفیلم icaD است که نقش مهمی در تولید بیوفیلم دارد. بسیاری از گیاهان دارای خواص دارویی و ضد میکروبی هستند. در این پژوهش خواص ضد میکروبی و اثرات مولکولی عصاره های گیاهی خارمریم و جینسینگ بر بیان ژن بیوفیلم icaD در S. aureus مورد مطالعه قرار گرفت. عصاره های گیاهی خارمریم و جینسینگ تهیه شد و پس از بررسی هاله عدم رشد باکتری تحت تاثیر این عصاره ها، اثر مهارکنندگی رشد با استفاده از آزمون حداقل غلظت مهارکنندگی رشد بررسی شد. به دنبال استخراج RNA و سنتز cDNA از سویه های تیمار شده با عصاره های خار مریم، جینسینگ و سویه های بدون تیمار، میزان بیان ژن بیوفیلم icaD دو سویه استاندارد و پاتوژن S. aureus با روش Real time PCR بررسی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. قطر هاله عدم رشد سویه استاندارد تحت تاثیر غلظت mg/ml 100 عصاره خارمریم و جینسینگ به ترتیب 10 و 8 میلی متر و در مورد سویه پاتوژن نیز به ترتیب 10 و 12 میلی متر تعیین شد. استفاده ترکیبی به نسبت مساوی از عصاره خار مریم و جینسینگ نیز هاله عدم رشدی به قطر 15 میلی متر در هر دو سویه مورد مطالعه ایجاد نمود. در غلظت های مختلف عصاره گیاهی (mg/ml 6/39 تا mg/ml 5000) به کار رفته در MIC، تمام سویه ها رشد یافتند. طبق نتایج حاصل ازReal time PCR، بیان ژن بیوفیلم icaD در سویه استاندارد تحت تاثیر عصاره خار مریم افزایش 17 برابری و تحت تاثیر عصاره جینسینگ افزایش 24 برابری نشان داد. در سویه پاتوژن، بیان ژن icaD تحت تاثیر عصاره خار مریم به 3/0% کاهش یافت و بیان این ژن تقریبا مهار شد. عصاره جینیسنگ نیز بیان این ژن در سویه پاتوژن را به نصف کاهش داد و به حدود 49 % رساند. استفاده هم زمان عصاره خار مریم و جینسینگ نیز بیان ژن icaD در سویه پاتوژن را به حدود 6 % نمونه کنترل رساند و باعث کاهش 94 درصدی بیان این ژن شد.

    کلیدواژگان: بیوفیلم، Staphylococcus aureus، خارمریم، جینسینگ، icaD
  • بهاره پورفرید، کریم سرخه*، پدرو مارتینز گومز صفحات 47-57

    سیستم انتقال ABC transporter در سه قلمرو اصلی پروکاریوت ها، یوکاریوت ها و قارچ ها یافت می شود. بیشتر آن ها واسطه جذب فعال یا انتشار مولکول های خاص در غشاهای زیستی هستند. باتوجه به این که تاکنون مطالعه جامعی در رابطه با الگوی بیانی ژن های ABC transporter صورت نگرفته است، از این رو الگوی بیان نسبی این دسته از ژن ها مبتنی بر عملکرد بیولوژیکی آن ها در مراحل نموی مختلف استولون سیب زمینی در شرایط کنترل (دمای گلخانه)، تنش گرما (29 درجه سانتی گراد)، تنش سرما (دمای 4 درجه سانتی گراد) و تنش ABA (سه سطح 50، 75 و 100 میکرومولار) مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی میزان تغییرات نسبی بیان ژن های StABC transporter در پاسخ به تنش های غیرزیستی گرما، سرما، و ABA،از واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی (Real-time PCR) جهت ارزیابی بیان نسبی ژن های انتخابی استفاده شد. اثر تنش سرما بر روی میزان تغییرات نسبی بیان ژن های StABC transporter در مراحل مختلف نموی سیب زمینی نشان داد که ژن های StABC-012 و StABC-002 دارای افزایش بیان و ژن های StABC-001، StABC-024، StABC-002، StABC-124، StABC-138 در تنش گرما دارای سطح بیان بالا و در پاسخ به تنش ABA، تمامی ژن های StABC transporter در مراحل نموی مختلف دارای بیان کمتری نسبت به شرایط کنترل بودند. ژن های StABC-084 و StABC-138 در تیمارABA  50 میکرومولار در مرحله نموی اول و ژن های StABC-084، StABC-001 و  StABC-124در تیمار 75 میکرومولار در مرحله نموی سوم و StABC-024 در تیمار 100 میکرومولار در مرحله نموی سوم نسبت به سایر مراحل نموی دارای بیان بالایی بودند. همچنین، جهت اطمینان از اعمال اثر تنش های غیرزیستی به گیاه سیب زمینی، میزان پرولین و ABA در مراحل نموی مختلف استولون مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفت. با افزایش میزان تنش، میزان پرولین نیز در مراحل نموی مختلف نیز روند افزایشی داشت. در تنش گرما میزان پرولین مراحل نموی اول، دوم و سوم به ترتیب 24/41، 2/67 و 48/21 گرم در میلی گرم وزن تاره اختلاف معنی داری داشته است. همچنین، میزان پرولین در سطوح مختلف زمانی تنش سرما (دمای 4 درجه سانتی گراد) افزایش معنی داری را نشان داده به طوری که در مرحله نموی اول در سطح تیماری 48 ساعت (92/76 میلی گرم بر گرم وزن تازه) بیشترین و مرحله نموی سوم استولون در سطح تیماری 48 ساعت (58/44 میلی گرم بر گرم وزن تازه) کمترین میزان پرولین را داشت. نتایج حاصل از سنجش ABA اختلاف معنی داری را با کنترل نشان می دهد؛ در غلظت50 میکرومولار، این هورمون بیشترین افزایش را در مرحله نموی سوم (ppm0077/0) نشان داد. همچنین، با افزایش میزان غلظت هورمون به 75 میکرومولار میزان ABA در مرحله نموی دوم نسبت به شرایط کنترل به میزان ppm 0073/0 افزایش قابل قبولی را نشان می دهد. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات نسبی الگوی بیان ژن های ABC transporter در مراحل مختلف نموی استولون سیب زمینی در پاسخ به تنش های سرما، گرما و ABA می باشد. یافته های حاصل از این مطالعه می تواند درک عملکرد خانواده ژنی ABCtransporter را بهبود بخشد و مطالعات بیشتردر مورد جزییات مفصل عملکرد مولکولی و بیولوژیکی سیب زمینی را تسهیل نماید.

    کلیدواژگان: استولون، بیان ژن، پرولین، تنش های غیرزیستی، سیب زمینی، ABC transporter
  • رقیه ابراهیمی، بابک عبدالهی مندولکانی*، مشهید هناره صفحات 59-68

    به منظور شناسایی تنوع های تک نوکلیوتیدی (Single nucleotide polymorphism) در ژن های بتا سیکلاز (CYC-B) و فیتون سنتاز (PSY1) در 93 ژنوتیپ گوجه فرنگی و سه رقم تجاری، قطعاتی به طول 409 و 1000 جفت باز از نواحی کد کننده این دو ژن تکثیر شد. سپس جهت آشکارسازی چندشکلی در نواحی تکثیری این ژن ها، هضم قطعات تکثیری با آنزیم های برشی Tru1I وPstI  انجام گرفت ولی چندشکلی بین ژنوتیپ ها مشاهده نشد. بنابراین چهار فرد از جمعیت های مختلف (ارومیه، سردشت، ترکیه و بوکان برای ژن CYC-B، ارومیه، سردشت، ترکیه و پیرانشهر برای ژن PSY1) انتخاب و قطعه تکثیری ژن ها در این افراد توالی یابی شد. بعد از بازیابی قطعه تکثیری هر ژن، شناسایی SNPها با استفاده از هم ردیفی توالی های هر ژن با نرم افزار Clustal Omega انجام گرفت. در ژن CYC-B هشت SNP شناسایی شد که 75 درصد آن ها از نوع همجنس با فراوانی 50 درصد A/G، 25 درصد  T/Cو 25 درصد آن ها از نوع غیر همجنس با فراوانی 5/12 درصد C/A و 5/12 درصد G/C بود. در ژن PSY1 نیز هشت SNP شناسایی شد که به ترتیب سه و پنج SNP در ناحیه ی اگزون و اینترون قرار داشت. 5/62 درصد این SNPها از نوع همجنس با فراوانی 5/37 درصد A/G، 25 درصد T/C و 5/37 درصد آن ها از نوع غیر همجنس با فراوانی 25 درصد C/G و 5/12 درصد C/A بود. میانگین تعدادSNP ها به ازای هر 100 جفت باز در قطعه تکثیر شده ژن CYC-B، 44/0 بود در حالی که در نواحی اینترونی و اگزونی ژن PSY1 به ترتیب 26/1 و 71/0 بود. SNPهای شناسایی شده در این تحقیق می تواند در تهیه نقشه های ژنتیکی و همچنین شناسایی نشانگرهای عملکردی مرتبط با صفت رنگ میوه در گوجه فرنگی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: تنوع تک نوکلئوتیدی، گوجه فرنگی، رنگ میوه، ژن بتا سیکلاز، ژن فیتون سنتاز
  • مریم میرزاحسین تبریزی، رضا عزیزی نژاد*، فرنگیس قنواتی، علیرضا اطمینان صفحات 69-78

    گونه های مختلف جنس Trigonella دارای جنبه های دارویی و غذایی بسیار مهمی می باشند. ارزیابی تنوع ژنتیکی یکی از اصول اولیه در هر برنامه اصلاحی می باشد که موقعیت را جهت بررسی ویژگی های ژنتیکی و شناسایی ژن های جدید برای به نژادگران فراهم می آورد. در این پژوهش تنوع ژنتیکی موجود در 90 اکوتیپ شنبلیله با استفاده از نشانگرهای SCoT و URP مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از ده آغازگر SCoT و ده آغازگر URP در مجموع به ترتیب 100 و 109 قطعه تکثیر شد که تمامی آن ها چندشکل بودند. متوسط شاخص PIC در هر دو نشانگر 34/0 برآورد شد. با این حال متوسط شاخص های Rp و MI در نشانگرهای URP بیشتر از SCoT بود. تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) بر اساس داده های SCoT، URP و SCoT+URP نشان داد میزان تنوع درون جمعیت ها نسبت به بین جمعیت ها بیشتر است. براساس مقادیر شاخص های تنوع ژنتیکی مشخص شد بیشترین تعداد آلل های مشاهده شده (Na) و بیشترین میزان شاخص شانون (I)، شاخص تنوع نی (H) و درصد جایگاه های چندشکل (PPL) مربوط به گونه های T. foenum-graecum و T. monantha بود. تجزیه خوشه ای بر اساس هر یک از نشانگرها و ترکیب داده های هر دو نشانگر تمامی اکوتیپ های ارزیابی شده را به ترتیب در سه گروه اصلی دسته بندی کردند. علاوه براین مشخص شد الگوی گروه بندی به دست آمده بر اساس ترکیب داده های هر دو نشانگر به خوبی منطبق با ساختار تاکسونومی گونه ها بود. به طورکلی نتایج به دست آمده نشان داد تنوع ژنتیکی بالایی در درون اکوتیپ های شنبلیله وجود دارد. بنابراین این مجموعه می تواند به عنوان یک منبع ژنی با ارزش جهت استفاده در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: شنبلیله، نشانگرهای مولکولی، تجزیه خوشه ای، تنوع ژنتیکی
  • کیمیا پوریوسفی، فرزاد افشاری، ثریا پورتبریزی، روح الله عبدالشاهی* صفحات 79-85

    زنگ زرد یا زنگ نواری، با عامل Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst)، یکی از مهم ترین بیماری های گندم در ایران و جهان است. ایجاد مقاومت ژنتیکی بهترین روش مقابله با این بیماری است. ژن های بزرگ اثر متعددی برای مقاومت به این بیماری شناسایی شده اند ولی به دلیل تکامل سریع عامل این بیماری، مقاومت این ژن ها شکسته شده است. بر اساس مطالعات پیشین، ژن های Yr5 و Yr15 موثرترین ژن های مقاومت در مرحله گیاهچه ای هستند. در این پژوهش این ژن ها با استفاده از روش تلاقی برگشتی به کمک نشانگر (MAB) به ارقام ایرانی روشن، مهدوی و شیراز منتقل شدند. برای این منظور، هر کدام از این رقم ها با لاین های استاندارد حامل ژن های مذکور تلاقی داده شدند و نتاج F1 با ارقام ایرانی (والدهای تکراری) تلاقی برگشتی (BC1F1) داده شد. در این نسل، در هر جمعیت ژنوتیپ های هتروزیگوت حامل ژن مقاومت با استفاده از نشانگر اختصاصی مشخص و تلاقی برگشتی دوم (BC2F1) صورت گرفت. با استفاده از همین روش تلاقی برگشتی سوم (BC3F1) هم داده شد. در نسل های در حال تفرق، دو نوع ژنوتیپ هموزیگوت حساس و هتروزیگوت مشاهده شد. در حال حاضر میزان شباهت نتاج ایجاد شده با والد تکراری خود 75/93 درصد است. پس از چند تلاقی برگشتی دیگر و یک نسل خودگشنی، لاین مقاوم در برابر زنگ زرد ایجاد می شود. لاین های مقاوم ایجاد شده می توانند به عنوان رقم جدید معرفی و نام گذاری شوند.

    کلیدواژگان: تلاقی برگشتی به کمک نشانگر، ژنهای بزرگ اثر، مقاومت مرحله گیاهچه ای، نشانگر اختصاصی
  • عبدالرضا صالحی*، فرنوش رستمی، محمدرضا بختیاری زاده صفحات 87-90

    از معیار های مهم بررسی توان تولیدمثل، تعداد نتاج متولد شده در هر زایمان می باشد. با توجه به تاثیر این صفت در سودمندی گله ها، بهبود ژنتیکی آن به کمک فناوری های مولکولی مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات نشان داده است که ژن های عمده اثر شامل GDF9, BMP15, ALK6 و B4GALNT2 (FecL) با صفت تعداد نتاج در هر زایش مرتبط بوده اند. تاثیر جهش ژن FecL در حالت هموزیگوت به صورت افزایشی بوده و منجر به آزاد شدن سه تخمک برای دو کپی از این ژن می شود. هدف از این مطالعه بررسی چندشکلی  DLX3: c. * 803A>Gدر شناسایی ژن B4GALNT2 (FecL) روی کروروموزم 11 با استفاده از روش ذوب با وضوح بالا (HRM)، در گوسفند زندی و ارتباط این ژن با صفت چند قلوزایی بود. آنالیز HRM روشی است که میزان کاهش فلورسنت را در طی فرآیند شیب حرارتی ذوب DNA در اثر خروج رنگ اندازه گیری می نماید. نتایج حاصل از HRM با نتایج تعیین توالی در تطابق کامل بود. هیچ گونه تغییری در توالی نوکلیوتیدی جایگاه مورد نظر در جمعیت گوسفند زندی مورد بررسی مشاهده نشد، از این رو مکان مورد بررسی برای ژن B4GALNT2 یک شکل (مونومورف) می باشد. ما در تمامی توالی های مورد نظر تغییرات نوکلیوتیدی به صورت حذف را مشاهده کردیم، اما تغییری در آمینواسید حاصل و در نتیجه تغییری در ساختار پروتیین حاصل نشد. به علاوه دو جهش شامل جهش A>G در جایگاه 2242در نمونه 7 و جهش C>G در جایگاه 2241 در نمونه 77 مشاهده شد. بررسی جهش در ژن های عمده اثر دیگری برای این نژاد پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: چندقلوزایی، تنوع ژنتیکی، نشانگر های ژنتیکی، HRM، ژنFecL
|
  • Maryam Ehsasatvatan, Bahram Baghban Kohneh Rouz * Pages 1-16

    Today, the approach of many biologists and biotechnologists is to replace naturally evolved molecules with man-made mimetic molecules, so that they can take advantage of the intrinsic potential of diversity in the challenge of overcoming the limitations of natural evolution and reach for alternative molecules. These molecules, commonly called mimetic molecules, are originally and structurally different from natural types, but can have very similar capacities to natural molecules. So far, the diverse applications of antibodies in research, diagnosis, and treatment have been extensively developed, and their advantages and disadvantages have been elucidated. Small size, elimination of post-translational modifications, increased affinity for ligand binding, increased temperature stability, activity in the wide pH range and lack of structural disulfide bond, etc. are among the basic considerations in introducing a set of antibody mimetics. Since the primary scaffolds of these molecules are known domains of human proteins, they are free of immunological reactions. The antibody mimetics introduced so far include DARPins, Avimers, Aptameric peptides or Affimers, Atrimers, Affibodies, Adnectins, Anticalins, Konitz domains, Knottins, and Fynomers, which were designed and manufactured for the diagnostic and in vivo imaging, molecular detection in biological samples, treatment of cancer and inflammatory diseases, and drug delivery. In this article, first, the basis and applications of antibody mimetics are introduced, and then the origin, construction, and particular applications, along with their likely limitations and future prospects, will be discussed separately.

    Keywords: Antibody, Antibody mimetic, Protein scaffold, Protein Engineering, Library display
  • Marouf Khalili*, Fozieh Pashaee, MA .Ebrahimi Pages 17-29

    This study aimed to investigate the effect of zinc nano-chelate on vegetative characteristics and expression of genes affecting the synthesis of thymol and carvacrol in thyme. The experimental design was factorial in a completely randomized design with three replications. The first factor included two cultivars of thyme and the second factor was the foliar application of zinc nano-chelate at four levels (zero (control), 2.5, 3.5, and 4.5 mg/l). The results of the present study showed that the highest content of carotenoids was at the level of 4.5 mg /l and the highest content of caracrol essential oil was at the level of 2.5 mg /l nano-zinc chelate. The results of comparing the mean of interaction treatments also showed that both cultivars showed the highest plant dry yield, chlorophyll a and b content in response to spraying of 3.5 mg /l nano-zinc chelate. In this study, the highest thymol content of essential oil was recorded in the levels of 2.5 and 3.5 mg/l  for Thymus vulgaris cultivars and Thymus Dena cultivars at the levels of 2.5 and 4.5 mg / L. The results showed that the effect of nano-chelate zinc foliar application on the expression of CYP71D180 and CYP71D178 genes was significant at the level of 1% and on the expression of DXR and CYP71D180 genes at the level of 5% probability. In this study, the level of 2.5 mg / l nano-zinc chelate increased the expression of DXR gene by 27.36% compared to the control treatment. Also, foliar application of two levels of 2.5 and 3.5 mg / l increased the expression of gamaterpinene synthase genes by 51.13% and 2.38%, expression of CYP71D180 gene by 36.31% and 42.28, and the expression of CYP71D178 gene by 61.70% and 36.34%, respectively.

    Keywords: essential, cultivars, metabolites, foliar application
  • Javad Ahmadpanah*, Yahya Mohammadi, Sh .Yousefizadeh Pages 31-36

    Effect of genetic markers to enhance response to selection for weekly body traits in Japanese quails were investigated using deterministic simulation. The QTL variance for body weight at 0, 1, 3, 4 weeks of age was 1.25, 1.63, 1.18 and 1.13 percent of whole variance, respectively. Due to QTL variance, increased response to selection was 3.16, 2.92, 3.10 and 4.05 g for body weight at 0, 1, 3, 4 weeks of age, respectively. The highest value was related to body weight at 4 weeks of age because of its low heritability. Inbreeding coefficient for breeding programs are decreased because the birds are selected based on own performance generally. Therefore, using genetic markers in breeding programs, is suitable because of enhanced response to selection and decreased inbreeding coefficient in all traits like those with difficult and easily measurement.

    Keywords: Genetic markers, response to selection, breeding program, body weight traits, Japanese quails
  • Maryam Zadegol Mohammadi, Hadi Habibollahi, MohammadReza Safari Motlagh* Pages 37-45

    The biofilms production by Staphylococcus aureus is one of the problematic factors of these bacteria.One of the biofilm gene loci is icaD, which plays an important role in biofilm production. Many plants have medicinal and antimicrobial properties. In this study the antimicrobial properties and molecular effects of Mary thistle and ginseng extracts on the expression of icaD biofilm gene in S. aureus were studied. The extracts of Mary thistle and ginseng were prepared and after evaluation of bacterial growth inhibition zone under the influence of these extracts, the inhibitory effect of growth was assessed by MIC test. Following RNA extraction and cDNA synthesis from strains treated with Mary thistle and ginseng extracts and untreated strains, the expression levels of icaD biofilm gene in pathogen and standard strains of S. aureus were analyzed by Real time PCR. The diameter of growth inhibition zone in standard strain affected by 100 mg/ml of the Mary thistle and ginseng extracts were 10 and 8 mm, respectively. The diameter of the growth inhibition zone for the pathogen strain was 10 and 12 mm, respectively. A combination of equal use of Mary thistle and ginseng extracts also created a 15 mm growth inhibition zone in both studied strains. In different concentrations of plant extracts (39.6 g/ml to 5000 g/ml) used in MIC, all strains were grown. According to Real time PCR results, icaD biofilm gene expression increased 17-fold in the standard strain treatment with Mary thistle extract and 24-fold under the influence of ginseng extract. In the pathogenic strains, icaD gene expression was reduced to 0.3% under the influence of Mary thistle extract and the expression of this gene was almost inhibited. Ginseng extract also reduced the expression of this gene in the pathogen strain to about 49%. The combined use of Mary thistle and ginseng extracts also reduced icaD gene expression in the pathogen strain to about 6% of the control sample and led to a 94% reduction in the expression of this gene.

    Keywords: Biofilm, Ginseng, icaD gene, Mary thistle, Staphylococcus aureus
  • Bahareh Pourfarid, Karim Sorkheh*, Pedro Martinez-Gomez Pages 47-57

    The ABC-transporter system is found in the three main domains of prokaryotes, eukaryotes, and fungi. Most of them mediate the active adsorption or release of specific molecules into biological membranes. So far, a comprehensive study on the expression pattern of ABC-transporter genes has not been done. The genes were selected based on biological function, and the pattern of relative gene expression in different stolon development stages in responses to heat (29°C), cold (4°C), ABA (50, 75 and 100 µM) and control (greenhouse conditions) were studied. In order to evaluate the relative changes in the expression of StABC transporter genes in response to abiotic stresses, real-time PCR was used. The effect of cold stress on the relative changes expression of StABC transporter genes in different stages of potato development showed that StABC-012 and StABC-002 genes have increased expression and StABC-001, StABC-024, StABC genes-002, StABC-124, StABC-138 had high expression level in response to heat stress and ABA all StABC transporter genes at different developmental stages had lower expression than control conditions. StABC-084 and StABC-138 genes in 50 μM treatment of ABA in the first developmental stage and StABC-084, StABC-001 and StABC-124 genes in 75 μM in the third developmental stage and StABC-024 in 100 μM ABA in the first stage have a higher expression relative to other developmental stages. The third development had a higher expression other developmental stages. Also, to ensure the effect of abiotic stresses on the potato plant, the amount of proline (mg/g FW) and ABA (ppm) in different stages of stolon development were measured and evaluated. The content of proline levels also increased at different developmental stages. In heat stress, the amount of proline in the first, second and third developmental stages were 41.24, 67.2 and 21.48 mg /g FW, respectively. Also, the amount of proline in different time levels of cold stress (temperature 4°C) showed a significant increase. so that, in the first developmental stage at the treatment level of 48 hours (76.92 mg / g fresh weight) the highest and third development stage had the lowest proline content at the treatment level of 48 hours (44.58 mg / g fresh weight). The results of ABA assay show a significant difference with control; in a concentration of 50 μM, showed the highest increase in the third developmental stage (0.777 ppm). Also, by increasing the hormone concentration to 75 μM, the amount of ABA in the second developmental stage compared to the control conditions by 0.0073 ppm shows an acceptable increase. The aim of this study was to investigate the relative changes in the expression pattern of ABC transporter genes at different stages of development stolon in response to cold, heat and ABA stresses. The findings of this study improve the understanding of the function of the ABC transporter gene family and facilitate further studies on the detailed molecular and biological function of potatoes.

    Keywords: Stolon, gene expression, proline, abiotic stresses, Potato, ABC transporter
  • Roghayeh Ebrahimi, Babak Abdollahi Mandoulakani*, Mashhid Henareh Pages 59-68

    To identify single nucleotide polymorphisms (SNP) in beta-cyclase (B-CYC) and phytoene synthase (PSY1) genes in 93 tomato genotypes and three commercial cultivars, fragments with a length of 409 and 1000 bp were amplified from the coding regions of these two genes. The amplified fragments of both genes were digested using Tru1I and PstI restriction enzymes to visualize polymorphisms among the studied genotypes, but no polymorphism was observed. Therefore, four individuals from different populations (Urmia, Sardasht, Turkey and Boukan for CYC-B; Urmia, Sardasht, Turkey and Piranshahr for PSY1) were selected and the amplified fragment of the genes were sequenced in these genotypes. After retrieval of the sequenced fragments of each gene, multiple alignment was used for the sequences of the genes to identify SNPs using Clustal omega software. Eight SNPs were identified in the CYC-B gene, 75% of which was transition with a frequency of 50% A/G, 25% T/C, and 25% of which was transversion with a frequency of 12.5% ​​C/A and 12.5% G/C. In PSY1 gene, eight SNPs were also identified in the PSY1 gene, with three and five SNPs in the exon and intron regions, respectively. 62.5% of these SNPs was transition with a frequency of 37.5% A/G, 25% T/C, and 37.5% of them was transversion with a frequency of 25% C/G and 12.5% ​​C/A. The average number of SNPs per 100 bp in the amplified fragment of CYC-B was 0.44, while taht was 1.26 and 0.71 for intron and exon of PSY1, respectively. The SNPs identified in this study can be used in the preparation of genetic maps as well as the identification of functional markers associated with fruit color in tomato.

    Keywords: Single nucleotide polymorphism, tomato, fruit color, beta-cyclase, phytoene synthase
  • Maryam Mirzahosin Tabrizi, Reza Azizi Nezhad*, Farangis Ghanavati, Alireza Etminan Pages 69-78

    Various species of genus Trigonella are important from medical and food aspects.Assessment of genetic diversity is an important principal for plant breeding, providing an opportunity to identify the novel genetic characters and new genes for breeders. In the current work, 90 fenugreek ecotypes were evaluated for genetic diversity using several start codon targeted polymorphism (SCoT) and universal rice primer (URP) markers. Ten SCoT and 10 URP primers amplified a total of 100 and 109 fragments, respectively, which out all fragments were polymorphic. The mean values of polymorphic information content (PIC) for both marker systems was 0.34. However, the highest means values for MI and Rp parameters were estimated for URP compared with SCoT markers. The results of the molecular analysis of variance (AMOVA) based on SCoT, URP, and SCoT+URP data showed that the genetic variation within populations is more than between them. Based on genetic variation parameters, the highest number of observed alleles (Na), Shannon’s information index (I), Nei’s genetic diversity (H) and the percentage of polymorphic loci (PPL) were found in T. foenum-graecum and T. monantha species. Cluster analysis based on each marker and pooled data clustered all investigated samples into three main clusters. Furthermore, our results indicated that the grouping pattern obtained by pooled data is in accordance to taxonomic structure of species. In conclusion, our results revealed the high rate of genetic diversity within fenugreek ecotypes. Hence, this germplasm can be used as a valuable gene source for breeding programs.

    Keywords: fenugreek ecotypes, molecular markers, cluster analysis, genetic diversity
  • Kimia Pouryousefi, Farzad Afshahi, Soraya Pourtabrizi, Roohollah Abdolshahi* Pages 79-85

    Yellow or strip rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst) is one of the most important wheat diseases in Iran and all over the world. Genetic resistance is the best control method for this disease. So far, several resistance genes have been identified for this disease. Due to the rapid evolution of yellow rust, the resistances of these genes were not durable. According to the literatures, Yr5 and Yr15 are the most important resistance genes in the seedling stage. In the present study, Yr5 and Yr15 were transferred to Iranian cultivars, Roshan, Mahdavi and Shiraz, using marker assisted backcross (MAB). For this purpose, each of these cultivars was crossed with the standard lines carrying the mentioned genes, and then F1 progeny were crossed with their own recurrent parent (Iranian cultivars) to create backcross 1 (BC1F1) generation. In this generation, in each population, heterozygous genotypes carrying the resistance genes were identified using a specific marker, then backcrossed with their own recurrent parent to create second backcross (BC2F1) generation. Third backcross (BC3F1) generation was also created using the same method. In each backcross generation, two types of genotypes including susceptible homozygous and heterozygous were observed. The similarities of the created isogenic lines with their recurrent parents are 93.75%. After some next backcross and a selfing generation, yellow rust resistant isogenic lines would be created. If created resistant isogenic lines are significantly better than newly introduced cultivars, they could introduced to the farmer's to reduce pesticide consumption in addition to disease control. The created resistant lines will have a chance to be introduced as a new cultivar if they have better agronomic characteristics in comparison with newly introduced cultivars.

    Keywords: Marker-assisted selection, major genes, seedling resistance, specific marker
  • Abdolreza Salehi*, Farnoosh Rostami, MohammadReza Bakhtiari Zadeh Pages 87-90

    Litter size is one of the most important reproductive criteria in animals. Hence, the effect of this trait on the productivity of the flock has been addressed by its genetic enhancement through molecular technologies. Previous studies have shown that the major genes including GDF9, BMP15, ALK6, and B4GALNT2 (FecL) are associated with litter size. The effect of FecL mutation in homozygous states is additive and results in the release of three ovum for two copies of this gene. The aim of this study was to investigate polymorphism DLX3: c. * 803A> G in B4GALNT2 (FecL) gene on chromosome 11, using High Resolution Melting technique (HRM), and it is association with litter size in Zandi sheep. HRM analysis is a method that reduces the amount of fluorescence during the process of thermal melting of the DNA through color exhaust. The results of HRM were consistent with the sequencing results. No mutations were observed in the nucleotide sequence of the target studied in the Zandi sheep. Therefore, B4GALNT2 gene is monomorphic for this site length in 232bp fragment of this gene. We discovered many deletions, but there was no change in the resulting amino acid. Therefore, that did not result in structural alteration of the protein. In addition, two new mutations included A> G mutation at position 2242 in sample 7 and mutation C> G at position 2241 in sample 77 were detected. It seems necessary to investigate mutations in other major genes for this breed

    Keywords: litter size, genetic variation, genetic markers, FecL, HRM