فهرست مطالب

نشریه زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس
سال دوازدهم شماره 4 (پیاپی 31، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/16
  • تعداد عناوین: 9
|
  • زهرا محمدزاده، بهرام محمد سلطانی*، فروزنده محجوبی، پریسا حسین پور صفحات 1-11

    سرطان پستان یکی از اصلی ترین دلایل مرگ وابسته به سرطان در زنان کل دنیا به حساب می آید. در ایران سرطان پستان در جایگاه نخست سرطانهای شناخته شده در زنان با اختصاص دادن 24.4% از کل بدخیمی ها به خود قرار می گیرد. در حال حاضر زیاد بودن عوامل اتیولوژیک و همچنین پیچیدگی سرطان پستان از مهمترین چالش های پیشگیری و درمان سرطان پستان به شمار می آیند. تومورزایی سرطان پستان بعنوان یک فرآیند چند مرحله ای تعریف می شود که طی آن سلول نرمال وارد تغییرات بدخیم شده و تا تبدیل به تومور پیشرفته حاصل از تجمع تغییرات ژنتیک و اپی ژنتیک پیش می رود از طرفی بسیاری از مطالعات نقش مسیرهای پیام دهی در سرطان پستان را نشان داده اند. ژن EGFR در سرطان پستان بیش بیان می شود. جفت شدن EGFR/HER2 از طریق فعال کردن مسیر سیگنالدهی PI3K/AKT پیشرفت سرطان پستان را القا می کند. microRNAها ریز RNAهای کوچک غیر کد کننده درون زادی هستند که بیان ژن را در مرحله نسخه برداری و پس از نسخه برداری تنظیم می کنند. جفت شدن ناکامل microRNAها با نواحی از ناحیه 3ʼ ترجمه نشونده ژنهای هدفش منجر به سرکوب ترجمه یا تجزیه mRNA می شود. آنها با کنترل بیان صدها ژن نقش های مهمی در فرآیندهای سلولی از جمله تکثیر سلولی، تمایز، مرگ برنامه ریزی شده سلولی و تکامل به عهده دارند. این مطالعه نشان دهنده اثر سرکوبگر تومور miR-1226-3p از طریق هدف قرار دادن انکوژن EGFR در سرطان پستان را نشان میدهد. 

    کلیدواژگان: سرطان پستان، miRNA، مسیرهای پیام دهی
  • پارسا تفضلی، هانیه مطهری راد، سیده فاطمه سیادت، روح الله فتحی*، مهری مشایخی صفحات 12-30
    هدف مطالعه

    نارسایی زودرس تخمدان[1](POF) یکی از مهمترین بیماریهای تولید مثلی در خانم های زیر 40 سال بوده که با ایجاد عوارض کوتاه مدت و بلند مدت بر کیفیت زندگی و طول عمر این افراد موثر است.
    بیمار طی  این بیماری از مراحلی همچون بی کفایتی زودرس تخمدان ها (POI)[2]و کاهش ذخیره تخمدانی (DOR)[3] عبورکرده، در مراحل ابتدایی بیماری بازده عملکردی تخمدان ها کاهش یافته  (POI)و در ادامه و با پیشرفت بیشتر بیماری، بیمار دچار کاهش ذخیره تخمدان و کاهش بیشتر عملکرد و از کار افتادگی زودرس و در نهایت از کارافتادگی کامل تخمدان ها و یا POF آنها می شود. عوامل متعددی از جمله عوامل ژنتیکی در ایجاد این بیماری دخالت دارند. بررسی های ژنتیکی نشان داده است که ژن های متعددی در بروز این بیماری نقش دارند. بخشی از تنظیم بیان این ژن ها، بر عهده عوامل ژنتیکی کوچکی به نام miRNA ها می باشد.

    مواد و روش ها

    در مطالعه حاضر، اطلاعات بیوانفورماتیکی miRNA های دخیل در این بیماری مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از پایگاه های داده ژنتیکی از جمله UCSC، NCBI، KEGG، MIRBASE، TARGET SCAN، STRING و... جهت دسترسی به ژن های دخیل در این بیماری، ارتباط ساختاری و عملکردی، مسیرهای پیام رسانی و miRNA تنظیم کننده آن استفاده گردید.
    نتایج و نتیجه ‎گیری: نتایج این مطالعه، حاکی از آن است که سه عامل miRNA-187، miRNA-33b و miRNA-33a در ایجاد و پیشرفت این بیماری بسیار موثر می باشند.
     

    کلیدواژگان: بیوانفورماتیک، تخمدان، ازکارافتادگی زودرس تخمدان، miRNA
  • پریسا جهانگشای آبرس، لیلا حسنی، بیژن رنجبر* صفحات 31-48

    AS1411 داکسی الیگونوکلیوتید چهاررشتهای دارای ویژگیهای ضد سرطانی است که با تمایل بالا و به طور اختصاصی به پروتیین نوکلیولین موجود در سطح سلول های سرطانی متصل می شود. AS1411 از پتانسیل کاربردی ارزشمندی برای انتقال هدفمند نانوذرات، الیگونوکلیوتیدها، پپتیدها و مولکولهای کوچک دارویی به سلول های سرطانی برخوردار است. با توجه به این که شناخت برهمکنش دارو با مولکول هدف از موارد مهم و ضروری در مطالعات دارویی است، در تحقیق حاضر برهمکنش نوعی حساسگر نوری پورفیرینی به نام  TMPYP4 با آپتامر AS1411 بررسی شد. از روش های طیف سنجی جذبی، فلورسانس و دورنگ نمایی دورانی برای شناسایی نحوه و محل اتصال TMPYP4 به AS1411 وتغییرات ساختاری حاصل از آن استفاده شد. نتایج نشان دادند که اتصال پورفیرین نامبرده به AS1411 باعث 13 نانومتر جابجایی قرمز و 56 درصد هیپوکرومیسیتی در طیف جذبی می شود؛ همچنین در اثر این اتصال شکل طیف نشری پورفیرین تغییر کرده و از شدت نشر آن نیز کاسته می شود. نتایج مطالعات ساختاری نشان دادند که اتصال TMPYP4 تغییر قابل توجهی در شکل طیف دورنگ نمایی دورانی AS1411 ایجاد نمی کند، اما در غلظت های بالا منجر به کاهش شدید شدت طیف می شود. بروز این تغییرات در طیف ها ثابت می کند که TMPYP4 از طریق قرار گرفتن در بین صفحات تتراد و یا اتصال به صفحات تتراد انتهایی با آپتامر چهار رشته ای برهمکنش داشته و باعث باز شدن ساختار آپتامر می گردد. در جمع بندی نهایی می توان گفت که آپتامر AS1411 پتانسیل مناسبی برای انتقال ترکیبات پورفیرینی و انواع حساسگر نوری آن ها داشته و می تواند در درمان نوری سلول های سرطانی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: برهمکنش، آپتامر AS1411، حساگر نوری TMPYP4، طیف سنجی
  • سید هادی سیادتی، سید سپهر قاضی نوری*، مهدی فاطمی صفحات 49-80

    صنعت داروسازی زیستی در کشور به موازات روند جهانی در حال توسعه می باشد. از آن جا که تحقیق، توسعه، تولید و فروش این داروها برای شرکت ها ریسک و هزینه های بسیاری را به همراه دارد، در دهه اخیر شرکت ها به سمت مشارکت و بهره مندی از مزایای الگوهای نوآوری باز در حلقه های مختلف زنجیره ارزش پیش رفته اند. با این حال بهره برداری محدود شرکت های کشور از روش های همکاری فناورانه، صنعت مذکور را در آینده نزدیک در تله ژنریک سازی گرفتار خواهد کرد. بر این اساس توسعه نظام نوآوری باز در زنجیره ارزش صنعت داروسازی زیستی کشور، امکان تداوم توسعه این صنعت را فراهم می سازد. در پژوهش حاضر ابتدا توانمندی های فناورانه شرکت های صنعت داروسازی زیستی کشور مورد ارزیابی قرار گرفته است و در ادامه چند نمونه از همکاری های فناورانه در صنعت مذکور مورد بررسی عمیق قرار گرفته است. بر این اساس با توجه به قرارگیری سطح "استراتژیک" توانمندی فناورانه شرکت ها و همچنین درس آموخته های مطالعه چندموردی تجربیات شرکت های داروسازی کشور، راهکارهای تکمیل حلقه های زنجیره ارزش، استفاده از ابزارهای توسعه صادرات، حمایت از تجاری سازی دستاوردهای دانشگاه ها و پژوهشگاه ها، تسهیل فرایندهای ادغام و اکتساب و نهایتا هدفمندسازی حمایت های مالی دولت به منظور توسعه نظام نوآوری باز در صنعت داروسازی زیستی کشور پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: نوآوری، همکاری فناورانه، نوآوری باز، صنعت داروسازی زیستی
  • لیلا سالکی، احمد همایی*، فاطمه شایسته صفحات 81-94

    هدف از مطالعه حاضر جداسازی و شناسایی باکتری های بومی تولید کنند آنزیم آلفا آمیلاز همزیست با درختان حرا در جزیره قشم ، هرمزگان ، ایران بود. در این مطالعه 45 باکتری از ریشه و برگ Avicennia marina از سواحل غربی جزیره قشم (کنارسیاه) جداسازی شد. از میان آنها 18 سویه توانایی تولید آلفا آمیلاز را داشتند. آنالیز توالی ژن 16S rRNA مربوط به سویه های دارای بیشترین تولید آنزیم نشان داد که هر دو سویه جداسازی شده متعلق به جنس باسیلوس شامل Bacillus sp.HR10 و Bacillus sp.HR11 می باشند. بر اساس نتایج تاثیر دما و pH بر روی تولید آنزیم نشان داده شد که سویه های  HR10و HR11 دارای بیشترین تولید آنزیم به ترتیب در دمای 35 و 30 درجه سانتی گراد و 8 pH می باشند. نتایج تعیین ویژگی بیوشیمیایی آنزیم نشان داد که سویه های HR10 و HR11 دارای بیشترین فعالیت آمیلازی در دمای 70 و 60 درجه سانتی گراد و pH بهینه 8 می باشند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که باکتری های همزیست جدا شده از A. marina منبع بالقوه ای از آنزیم آلفا آمیلاز بوده که دامنه گسترده ای از دما و pH را متحمل می شوند. بطور کلی براساس نتایج حاصل، این سویه های باکتریایی می توانند منبع مناسبی جهت تولید آنزیم آمیلاز متحمل به حرارت با پایداری عملکردی بالا جهت کاربرد در صنعت باشند.

    کلیدواژگان: α- آمیلاز، دمای بهینه، 16S rRNA، مانگرو، باسیلوس، جزیره قشم
  • مریم قنادنیا*، معصومه باقری صفحات 95-109

    امروزه استفاده از انواع قارچ ها به عنوان منبع ترکیبات فعال زیستی مانند پروتیین ها برای بیوسنتز انواع نانوذرات توسعه پیدا کرده است. در این تحقیق ویژگی های نانوذرات بیوسرامیکی زیرکونیای بیوسنتز شده توسط قارچ های ساکارومایسس سرویزیه و کولتوتریکوم گلوسپوریویدس مورد مقایسه قرارگرفته است. بیوسنتز خارج سلولی نانوذرات زیرکونیا (ZrO2 NPs) با اضافه کردن محلول 1 میلی مولار از K2ZrF6 به محیط کشت های دو قارچ به شکل جداگانه انجام شد. بیوسنتز نانوذرات زیرکونیا توسط تغییر رنگ، ایجاد کدورت محیط کشت، طیف سنجی نور فرا بنفش و پراش اشعه ایکس تایید شد. نتایج FTIR اثرات برخی از ترکیبات ترشحی قارچ ها مانند پروتیین ها، الکل و فنل ها را در فرآیند بیوسنتز و ثبات نانوذرات ثابت کرد. نتایج تجزیه عنصری (EDAX) تشکیل نانو ذرات زیرکونیا و همچنین برخی از عناصر موجود در ترکیبات آلی شرکت کننده در فرایند بیوسنتزی را تایید نمود. اثر گذشت زمان بر فرآیند بیوسنتز نانوذرات نیز توسط اسپکتروفوتومتری موردبررسی قرار گرفت. تغییر رنگ، کدورت محیط کشت، تشکیل پیک در کمتر از nm 300 در اسپکتروفتومتری، نوع نانوذره را مشخص کرده و همچنین نتایج XRD ماهیت کریستالی نانوذرات زیرکونیای بیوسنتزی بر اساس اندازه بلورها را تایید نمود. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، بیشتر نانوذرات را بی شکل و برخی از آن ها را مونوکلینیک با اندازه های (nm60/35 و 49/19) برای کولتوتریکوم گلوسپوریویدس و (nm07/74 و 81/45) برای ساکارومایسس سرویزیه نشان داد. ساختار مونوکلینیک نانو ذرات بیوسنتزی توسط نتایج UV، FTIR و XRD تایید شد.

    کلیدواژگان: بیوسرامیک، نانوذرات زیرکونیا، ساکارومایسس سرویزیه، کولتوتریکوم گلوسپوریویدس
  • حانیه عطااللهی، محدثه لاری پور*، مینو صدری صفحات 110-127

    چکیده
           Lentinula edodes(شیتاکه)، یکی از محبوب ترین گونه های قارچ خوراکی/دارویی به دلیل محتوای بالای پروتیینی، پلی ساکاریدی و عطر منحصر به فرد است که از نظر کشت و مصرف دومین رتبه جهانی را دارد. امروزه ترکیبات موثره کاربردی آن به عنوان درمان کمکی در کنار درمان های شیمیایی استفاده می شود. در این مطالعه محیط کشت، اسیدیته و دمای بهینه رشد میسلیوم Lentinula edodes(TMU340) تعیین گردید، میسلیوم، جسم بارده و کل قارچ لیوفیلیزه شد و نسبت وزن تر به خشک بدست آمد؛ لنتینان با استفاده از روش آب گرم در 60 درجه سانتی گراد، پروتیین زدایی با روش Sevage و رسوب گیری با اتانول خالص در 4 درجه سانتی گراد استخراج گردید و به وسیله کروماتوگرافی تعویض یونی تخلیص شد. غلظت لنتینان توسط تست فنول- سولفوریک اسید بدست آمد. نتایج، شرایط بهینه شامل محیط های کشت PDA و PDB ، دمای 25درجه سانتی گراد و pH ،5/5 تعیین گردید. نسبت وزن تر به خشک در همه نمونه ها 10 به 1 بود. غلظت لنتینان بعد از استخراج و خالص سازی به ترتیب 243/0 ، 103/ 0 و  148/0میلی گرم بر میلی لیتر بدست آمد. در نتیجه این قارچ می تواند در تولید انواع متابولیت ها و ترکیبات طبیعی بدون عوارض نظیر پلی ساکارید لنتینان به عنوان عاملی در ارتقاء سیستم ایمنی مفید باشد.

    کلیدواژگان: شیتاکه، فنول-سولفوریک اسید، پلی ساکارید، قارچ کلاهدار، کروماتوگرافی تعویض یونی
  • مریم کرائی، شمس الدین احمدی* صفحات 129-146

    میکروRNAها گروهی از RNAهای غیر کدکننده کوچک هستند که بیان ژن در یوکاریوت ها را در سطح پس از رونویسی تنظیم می کنند. میکروRNAها با تنظیم بیان تعداد زیادی از mRNAها، به عنوان تنظیم کننده های اصلی فرآیندهای زیستی مختلفی مانند تکوین جنینی، تکثیر و تمایز سلولی و مرگ برنامه ریزی شده سلول عمل می کنند. بنابراین شناسایی میکروRNAها و ژن های هدف شان در شناسایی مکانیسم های رشد و نمو و نیز فرآیندهای دخیل در ایجاد و پیشرفت بیماری ها بسیار موثر است. به دلیل هزینه بر بودن کارهای تجربی مولکولی، شناسایی میکروRNAهای موثر از طریق روش های بیوانفورماتیکی و زیست شناسی محاسباتی ارزان تر و سریعتر از روش های معمول آزمایشگاهی است. تعدادی بانک اطلاعاتی و نرم افزار بر خط برای کمک به محققان در پیش بینی ژن های هدف میکروRNAها توسعه یافته و آزادانه در دسترس قرار گرفته اند. نرم افزارهای موجود برای پیش بینی ژن های هدف میکروRNAها، از طیف وسیعی از اطلاعات توالی یابی، داده های مولکولی بیان ژن و نیز الگوریتم های محاسباتی مختلف استفاده می کنند. تعدادی از مهمترین این ابزارهای برخط شامل miRWalk، TargetScan، RNAhybrid، Diana-microT، miRanda و MirTarget هستند. چهار ویژگی اصلی برهمکنش میان میکروRNA با  mRNAهدف شامل جفت شدگی در ناحیه Seed، حفاظت شدگی توالی هدف، انرژی آزاد و دسترسی به مکان اتصال در رونوشت هدف، در الگوریتم تمامی این ابزارهای پیش بینی هدف میکروRNAها به کار گرفته شده است. هدف از این مطالعه بررسی آخرین یافته ها در مورد ویژگی ها و توانایی های بیوانفورماتیکی پیش بینی ژن های هدف میکروRNA، مقایسه کارایی این ابزارها و در نهایت معرفی کارآمدترین ابزار در زمینه پیش بینی ژن هدف میکروRNAها برای تحقیقات بیوانفورماتیکی، زیست پزشکی و پزشکی مولکولی است.

    کلیدواژگان: میکروRNA، بیوانفورماتیک، داده پایگاه های RNA، ژن هدف، پردازش های پس از رونویسی RNA
  • زهرا شاه ثمن، صادق حسن نیا* صفحات 147-165

    پروتیین های مورفوژنتیک استخوان (BMPs) یک زیرخانواده از ابر خانواده چند عملکردی فاکتور رشد تغییر دهنده بتا (TGF-β) هستند؛از این رو از نظر بیوسنتز، ساختار، پیام رسانی و عملکرد زیستی شباهت بسیاری با سایر اعضای این ابرخانواده دارند. آن ها در فرآیندهای رشد و تمایز رویان تا نگهداری سلول های بالغ درگیر هستند. در میان اعضای این خانواده، BMP-2 پروتیینی با ارزش است که در فرآیندهای مختلف از جمله جوش خوردن ستون فقرات، ترمیم آسیب غضروف مفصلی، مهار تومور، درمان التهاب لثه و دندان نقش دارد. اهمیت بالای این پروتیین و پایین بودن میزان تولید آن در بدن موجب شده است که پژوهش های متعددی در زمینه تولید BMP-2  نوترکیب در میزبان های مختلف صورت گیرد. تولید این پروتیین به صورت نوترکیب در میزبان باکتریایی موجب کاهش هزینه های تولید و در نتیجه استفاده متداول از  BMP-2در درمان بیماری های مختلف شده است. تاکنون تاثیرات مثبت پروتیین کامل BMP-2 و پپتیدهای مشتق از آن با هدف القای تشکیل استخوان در درمان شکستگی و بازسازی استخوان فک برای کاشت دندان  قابل ملاحظه بوده است. با توجه به اهمیت بالینی زیاد BMP-2، نیاز به مطالعات بیشتر در رابطه با این پروتیین وجود دارد.

    کلیدواژگان: BMP-2، مولکول های پیام رسان، استخوان سازی، باز سازی استخوان فک
|
  • Zahra Mohammadzadeh, Forouzandeh Mahjoobi, Parisa Hosseinpour, Bahram Pages 1-11

    Breast cancer is the leading cause of cancer-related mortality among women worldwide. In Iran, breast cancer ranks first among cancers diagnosed in women comprising 24.4% of all malignancies. Currently, the large number of etiological factors and the complexity of breast cancer present challenge for prevention and treatment. Breast cancer tumorigenesis can be described as a multi-step process in which a normal cell undergoes malignant transformation to a fully developed tumor through accumulations of genetic and epigenetic changes. On the other hand, several studies indicated the signaling pathways role in Breast cancer. EGFR gene has been shown to be overexpressed in breast cancer. Dimerization of EGFR/HER2 induces breast cancer progression via activation of PI3K/AKT signaling cascade. MicroRNAs are endogenous, small non-coding RNAs that regulate gene expression at the transcriptional and posttranscriptional level. MicroRNAs pair with partially complementary sites in the 3′untranslated regions (UTRs) of target mRNAs, leading to translational repression and/or mRNA degradation. In present study we applied bioinformatics data to predict miR-1226-3p as the regulator of PI3K/AKT pathway. Then significant down regulation of three target genes EGFR, PIK3R5 and AKT2 was observed post transfection of miR-1226-3p. To validate the effect of this down regulation on cells, expression of downstream genes PCNA, C-MYC and CCND1 was evaluated. Down regulation of these genes demonstrated that cell proliferation in this breast cancer cell line was inhibited and this miRNA could be considered as a tumor suppressor.

  • Parsa Tafazoli, Hanih Motahari Rad, Fateme Siadat, Rouhollah Fathi*, Mehri Mashayekhy Pages 12-30
    Objective

    Premature ovarian failure (POF) is one of the most important reproductive diseases in women under 40 years of age, which affects the quality of life and longevity of these people by causing short-term and long-term complications.
    The incidence of POF is a chronic process that takes several years to develop. The patient went through stages such as premature ovarian insufficiency (POI) and decreased ovarian reserve (DOR), in the early stages of the disease decreased ovarian function efficiency (POI) and then with further progression of the disease, the patient decreased ovarian reserve and further reduce their performance. As the disease progresses, the person eventually develops premature and complete ovarian failure, or POF studies have shown that many factors, including surgical trauma, autoimmune diseases, certain drugs, vaccines, and genetic factors, play a role. Genetic studies have shown that several genes are involved in the development of this disease. Part of the regulation of the expression of these genes is the responsibility of small genetic factors called miRNAs.

    Materials and Methods

    In the present study, bioinformatics information of miRNAs involved in this disease was investigated. For this purpose, genetic databases such as UCSC, NCBI, KEGG, MIRBASE, TARGET SCAN, STRING, etc. were used to access the genes involved in this disease, structural and functional communication, messaging pathways and regulatory miRNA.
    Results and

    Conclusion

    The results of this study indicate that three factors, miRNA-187, miRNA-33b and miRNA-33a, are very effective in the development and progression of this disease.

    Keywords: Bioinformatics, ovary, miRNA, premature ovarian failure
  • Parisa Jahangoshayi, Leila Hasani, Bijan Ranjbar* Pages 31-48

    Spectral properties and thermal stability of AS1411 G-quadruplex AS1411 is an anticancer four-stranded deoxyoligonucleotide with high affinity and specificity to a putative surface biomarker, nucleolin, which is an overexpressed protein on numerous cancer cells. AS1411 has valuable functional potential for the targeted delivery of nanoparticles, oligonucleotides, peptides and small drug molecules to cancer cells. Considering that understanding interaction of drug with target molecule is important and necessary for pharmaceutical studies, in the present study, the interaction of a porphyrin photosensitizer called TMPYP4 was evaluated with aptamer AS1411. Absorption and fluorescence spectroscopy and circular dichroism technique were used to identify how and where TMPYP4 binds to AS1411 and the resulting structural changes. The results showed that binding of the porphyrin to AS1411 caused 13 nm red shift and 56% hypochromicity in the absorption spectrum; in addition, due to this binding, the emission spectrum of porphyrin is changed and its emission intensity is reduced. The results of structural studies showed that the binding of TMPYP4 does not significantly change the shape of the AS1411 circular dichroism spectrum, but at high concentrations leads to an intense decrease in the intensity of the spectrum. These changes in the spectra indicate that TMPYP4 binds to the aptamer through intercalation between tetrad planes and end-staking and causes to opening of the aptamer structure. As a conclusion, it can be proposed that AS1411 aptamer has appropriate potential for delivery of porphyrin compounds and their photosensitizer types and can be used in photodynamic therapy of cancer cells.

    Keywords: Interaction, AS1411 Aptamer, TMPYP4 photosensitizer, Spectroscopy
  • Hadi Siadati, Sepehr Ghazinoory*, Mehdi Fatemy Pages 49-80

    The biopharmaceutical industry in Iran is developing in parallel with the global trend. Given the risks and costs of research, development, production, and sales of these drugs, firms have moved toward open innovation models across different value chains in the last decade. However, the limited use of technological cooperation methods by the Iranian firms will trap the industry in genericization soon. Accordingly, the development of an open innovation system in the value chain of the Iranian biopharmaceutical industry provides the possibility of continuous development of the industry. In the present study, first, the technological capabilities of the firms in the Iranian biopharmaceutical industry were evaluated, and then some cases of technological cooperation in the industry were studied deeply. Accordingly, considering the "strategic" level of technological capability of firms and also the lessons learned from the multicase study of the experiences of the Iranian pharmaceutical firms, strategies including the completion of the value chain links, the use of export development tools, the supporting of the commercialization in universities and research institutes, the facilitation of technology integration and acquisition and finally the development of smart public financial support to develop are proposed for the development of open innovation system in the Iranian biopharmaceutical industry.

    Keywords: Innovation, technological cooperation, open innovation, biopharmaceutical industry
  • Leila Saleki, Ahmad Homaei*, Fatemeh Shayesteh Pages 81-94

    The aim of this study was to isolate and identify a-amylase-producing bacteria present in mangrove ecosystems on Qeshm Island, Hormozgan, Iran. Samples of mangrove leaves and roots were screened for a-amylase activity using Lugol’s solution. Crude extracts were prepared of positive samples, and their a-amylase activity was determined by the Bernfeld method. The two strains with the highest activity were identified by molecular analysis of their 16S rRNA genes. a-Amylase production and activity were optimized by varying temperature and pH. 46 bacterial strains were isolated from mangrove tree leaf and root samples. Of these, 28 strains were capable of producing a-amylase. 16S rRNA gene sequence analysis of two strains with the highest enzyme production identified them as Bacillus sp. strain HR10 and Bacillus sp. strain HR11. The optimum temperature for enzyme production was 35 and 30 °C for strains HR10 and HR11, respectively, and the optimum pH was pH 8 for both strains. The highest enzyme activity was observed at 70 °C and 60 °C for the HR10 and HR11 strains, respectively, and the optimum pH was pH 8 for both strains. In conclusion, we have shown that bacteria isolated from mangrove leaf and root samples are potential source of a-amylases, tolerating a wide range of temperature and pH. Such a-amylases may be of interest for use in environmentally friendly industries.

    Keywords: α- Amylase, Optimum temperature, 16S rRNA, Mangrove, Bacillus, Qeshm Island
  • Maryam Ghannadnia*, Masuomeh Bagheri Pages 95-109

    Today, using fungi as source of bioactive compounds such as proteins for biosynthesis of different types of nanoparticles is being developed. In this study the characteristics of the biosynthesized zirconia nanoparticles (ZrO2 NPs) using Saccharomyces cerevisiae and Colletotrichum gloeosporioides were compared. Extracellular biosynthesis of ZrO2 NPs was carried out by adding 1 mM of K2ZrF6 to S. cerevisiae and C. gloeosporioides culture medium separately. Nanoparticle biosynthesis was confirmed by visual observation of color and transparency changes in the culture medium, UV-Vis spectrophotometry and XRD. FTIR results demonstrated the effects of some possible secretory compounds of the fungi such as protein, phenol and alcohol in the biosynthesis and stability process of the biosynthesized ZrO2 NPs. The results of elemental analysis (EDAX) confirmed the biosynthesis of zirconia nanoparticles as well as the presence of some elements in organic compounds participating in the biosynthetic process. The effect of time on the biosynthesis of the nanoparticles was also investigated. The color and transparency changes of the culture media, peak formation at less than 300 nm in spectrophotometry confirmed the extracellular biosynthesis of ZrO2 NPs and also XRD results confirmed the crystalline nature of the biosynthesized ZrO2 NPs based on their crystallite size. The FESEM results showed that the most of the nanoparticles were amorphous and some were monoclinic in shape with sizes (19.49 and 35.60 nm) for C. gloeosporioides and (45.81 and 74.07 nm) for S. cerevisiae. The monoclinic structure of the biosynthesized nanoparticles was confirmed by UV, FTIR and XRD results.

    Keywords: Bioceramic, Zirconia nanoparticle, Saccharomyces cerevisiae, Colletotrichum gloeosporioides
  • Hanieh Ataollahi, Mohaddeseh Larypoor*, Minoo Sadri Pages 110-127

    Summery
           Lentinula edodes(Shitake) is one of the most popular species of edible/medicinal fungus due to its high content of protein, polysaccharide and unique aroma, which is ranked second in the world in terms of cultivation and consumption. Today, its effective compounds are used as adjunctive therapy along with chemical treatments. In this study, the culture medium, acidity and optimum growth temperature of Lentinula edodes (TMU340) mycelium were determined. Mycelium, fruiting body and whole fungi were lyophilized and the wet to dry weight ratio was obtained; Lentinan was extracted using hot water at 60°C, degassing by Sevage method and precipitation with pure ethanol at 4°C and purified by Ion exchange chromatography. Lentinan concentration was obtained by phenol-sulfuric acid test. Results, Optimum conditions including PDA and PDB media, 25°C and pH, 5.5 were determined. The wet to dry weight ratio was 10 to 1 in all samples. Lentinan concentrations after extraction and purification were 0.243, 0.103 and 0.148 mg/ml, respectively. As a result, this fungus can be useful in the production of a variety of metabolites and natural compounds without side effects such as Lentinan polysaccharide as a factor in boosting the immune system.

    Keywords: Shiitake, Phenol-sulfuric acid, Polysaccharide, Mushroom, Ion Exchange Chromatography
  • Maryam Koraei, Shamseddin Ahmadi* Pages 129-146

    MicroRNAs are a group of small non-coding RNAs that regulate gene expression in eukaryotes at the post-transcriptional level. MicroRNAs, through regulating the expression of large numbers of mRNAs, act as major regulators of various biological processes such as embryonic development, cell proliferation, differentiation, and apoptosis. Therefore, the identification of microRNAs and their target genes is very effective in finding the mechanisms of embryonic development, growth, and also the processes underlying the induction and progression of various diseases. Because of the high costs of molecular experiments, the identification of effective microRNAs through bioinformatics tools and computational biology is faster and cheaper than the experimental methods. Several online bioinformatics tools and databases have been developed and are freely available for predicting microRNAs target genes. The available online tools use a broad range of information, including sequencing data, gene expression data, and computational algorithms for predicting microRNAs target genes. Some of the most important of these online tolls are miRWalk, TargetScan, RNAhybrid, Diana-microT, miRanda, and MirTarget. The four main features of the interaction between a microRNA and an mRNA, including seed pairing, sequence conservation, free energy, and access to the binding site in a target are used in the algorithm of all of these prediction tools. This stud aimed to review the latest findings on the characteristics and capabilities of microRNA target prediction tools, comparing the performance of these tools, and finally introducing the most efficient tool in the field of target gene prediction for bioinformatics, biomedicine, and molecular medicine studies.

    Keywords: microRNAs, Bioinformatics, RNA databases, Target gene, Posttranscriptional RNA Processing
  • Zahra Shahsaman, Sadegh Hasannia* Pages 147-165

    Bone morphogenetic proteins (BMPs) are a subfamily of multifunctional superfamily transforming growth factor-beta (TGF-β), thus they have a lot of similarity in biosynthesis, structure, signaling and biological function with other members of the superfamily. They are involved in growth and differentiation of embryo to maintenance of adult cells. Among this family member, BMP-2 is a valuable protein that acts in different processes such as spinal fusions, articular cartilage damage therapy, tumor inhibition, gingivitis and dental treatment. The high importance of this protein and its low production rate in body caused several researches in the field of producing recombinant BMP-2 in different hosts. Recombinant production of the protein in bacterial host caused the decrease in production costs and therefore led to the common use of BMP-2 in treatment of various diseases. To date, positive effects of intact BMP-2 and its derivative peptides, in order to osteoinduction in fracture treatment and jaw bone regeneration for dental implantation, were considerable. Considering high clinical significance of BMP-2, there is a necessity for more investigations in relation to this protein.

    Keywords: BMP-2, Signaling molecules, Osteogenesis, Jaw bone regeneration