فهرست مطالب

بیولوژی کاربردی - سال دوازدهم شماره 4 (پیاپی 48، زمستان 1401)

نشریه بیولوژی کاربردی
سال دوازدهم شماره 4 (پیاپی 48، زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/22
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سعید داودی، حسن تشکری*، الهام سعیدزاده، احمد شاکری صفحات 5-22
    هدف
    تضمین کیفی و کنترل کیفی از ارکان لاینفک در پرتودرمانی بیماران سرطانی می باشند، که هدف از انجام آن اطمینان از کیفیت بالای پرتودرمانی بیماران است تا نتایج درمان بهینه باشد. در این راستا، هدف پژوهش حاضر دزیمتری لحظه ای با دستگاه تصویربرداری پورتال الکترونیکی جهت بدست آوردن دز میدپلن است.
    مواد و روش ها
    دزیمتری درون تنی یکی از روش های کنترل کیفیت و مستقیم ترین روش برای پایش دز تحویلی به بیمار در طی پرتودرمانی می باشد که بزرگ ترین چالش در پرتودرمانی است. معمولا دزیمتری درون تنی در مراحل ابتدایی یا حین درمان انجام می گیرد؛ که در صورت بروز خطا در هر یک از مراحل درمان، این خطا مشخص شده و امکان جبران آن و ادامه صحیح درمان وجود داشته باشد. در پژوهش حاضر دز میدپلن با سه روش میانگین حسابی، میانگین هندسی و دز انتقال به صورت شبیه سازی با گیت بدست آمده و نتایج آن با داده های بالینی بدست آمده از قسمت عملی مقایسه شد.
    یافته ها
    پس از مقایسه تمام نتایج بدست آمده از روش های قابل استناد و جمع بندی داده ها نسبت به پژوهش حاضر، با توجه به پاس شدن معیار پذیرش در مقایسه قسمت عملی و شبیه سازی می توان گفت که انجام دزیمتری با استفاده از اپید، یک روش قابل قبولی جهت پیشبرد یک سیستم جامع به منظور محاسبات دزیمتری بسیار دقیق تر در مراکز رادیوتراپی که مجهز به اپید هستند، است.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج بدست آمده از قسمت عملی و همچنین شبیه سازی پروژه، نتایج با شاخص گاما کمتر از %1 برای میدپلن ارایه شد.
    کلیدواژگان: رادیوتراپی، دزیمتری لحظه ای، اپید، پرتودرمانی، کیفیت درمان، دستگاه تصویربرداری پورتال الکترونیکی (EPID)
  • قاسم قاسمی*، بابک مطهری، ربابه صیادی کردآبادی صفحات 23-40
    هدف
    عامل سل، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس است. یک سری از ترکیبات جدید هتروسیکل شامل نیتروژن اکسید، به عنوان بازدارنده های مایکوباکتریوم توبرکلوزیس گزارش شده اند. در این راستا، هدف پژوهش حاضر مطالعه QSAR، داکینگ و شبیه سازی دینامیک مولکولی تعدادی از ترکیبات هتروسیکل شامل نیتروژن اکسید به عنوان عامل های ضد سل جدید است.
    مواد و روش ها
    الگوریتم رقابت استعماری، PLS، PCR، LASSO و شبیه سازی مونته کارلو در محاسبات QSAR انجام گردید. همچنین محاسبات داکینگ و شبیه سازی دینامیک مولکولی میتوباکتریوم توبرکلوزیس با کد 4XGQ انجام شده است.
    یافته ها
    جرم های اتمی، الکترونگانیویتی اتمی ساندرسون، شاخص Ghose-Viswanadhan-Wendoloski hyptonic-like و شاخص Ghose-Viswanadhan-Wendoloski antiinfective-like در این بررسی مهم بودند. در برنامه کورال سی، از فایل اسمایل استفاده شد. RMSE برای آموزش و تست در الگوریتم رقابت استعماری، به ترتیب 1395/0 و 2970/0 بودند. در روش مونته کارلو نتایج برای سری آموزش به صورت 7n=، 9931/0R²=، 9857/0 Q²= و 039/0 MAE=و برای سری تست به صورت 6n=، 9413/0R²=، 9107/0Q²= و 367/0 MAE=بدست آمد.
    نتیجه گیری
    مولکول های 10 و 11 ترکیبات پایداری هستند که برای بررسی های بیشتر از جمله مطالعات آزمایشگاهی کلینیکی پیشنهاد می شوند.
    کلیدواژگان: QSAR، داکینگ، شبیه سازی دینامیک مولکولی، هتروسیکل، نیتروژن اکسید، سل
  • مریم احمدی، بابک دلنواز هاشملویان*، عذرا عطایی عظیمی، پژمان مرادی صفحات 41-62
    هدف
    گونه های مختلف ارمک ها دو پایه بوده، و این دو پایه از نظر شکل ظاهری مشابه هستند. این گیاهان دارویی سرشار از متابولیت های ثانوی مانند آلکالویید می باشند. هدف تحقیق حاضر مطالعه آلکالوییدهای دو پایه دو گونه ارمک کبیر و میانه برای شناسایی پایه نر و ماده در دوران اولیه رشد بود.
    مواد و روش ها
    در خرداد ماه 1397، شاخساره پایه های نر و ماده زمان گلدهی ارمک کبیر(Ephedra major Host.)، از بیجار کردستان و ارمک میانه (E. intermedia Schrenket.)، از ساوه جمع آوری شدند. از شاخساره پایه های نر و ماده عصاره آلکالوییدی آماده و ترکیبات عصاره ها با کروماتوگرافی لایه نازک و گازکروماتوگرافی جرمی مورد مطالعه قرار گرفتند.
    یافته ها
    کروماتوگرافی لایه نازک آلکالویید شاخساره پایه های نر و ماده ارمک کبیر و ارمک میانه نشان داد که دو پایه از نظر نوع آلکالویید با یکدیگر متفاوت هستند. گازکروماتوگرافی جرمی نشان داد که در عصاره آلکالوییدی پایه های ماده و نر ارمک کبیر، به ترتیب بیش از 24 و 28 آلکالویید و در ارمک میانه به ترتیب 19 و 20 آلکالویید با بیش از mgg-1dw2/0 وجود دارد. بیشترین آلکالویید پایه ماده ارمک کبیر، 2-اوگسازولیدینون و سه آلکالویید دارویی مهم افدرین، آمفتامین و سروتونین و بیشترین آلکالوییدها در پایه نر پزدوافدرین، افدرین و 2-اوگسازولیدینون بود. بیشتر آلکالویید ها در دو پایه متفاوت بودند. آلکالوییدهای افدراوکسان، تترامتیل اوریک اسید، ارگوتامین و فن دیمترازین، چهار آلکالویید دارویی مهم در پایه ماده ارمک میانه بودند. بیشتر آلکالوییدهای پایه نر و ماده ارمک میانه متفاوت بودند. در هر دو پایه ارمک میانه، افدرین و پزدوافدرین، مشاهده نشد.
    نتیجه گیری
    دو گونه ارمک کبیر و میانه و پایه های نر و ماده، هر یک از نظر آلکالوییدها و دیگر مواد موثر، با هم متفاوت بوده و با نظر گرفتن یک آلکالویید متفاوت، می توان آنها را در دوران اولیه رشد شناسایی کرد.
    کلیدواژگان: آلکالوئید، افدرین، پزدوافدرین، آمفتامین، سروتونین، ارمک کبیر
  • الله یار کمری*، مریم محمدی، ایوب رزمجو، احمد خزایی صفحات 63-80
    هدف

    هدف پژوهش حاضر بررسی فلوریستیک و کورولوژی گیاهان منطقه میاندار در شهرستان گیلانغرب است.

    مواد و روش ها

    پس از تهیه نقشه (مقیاس: 1:25000) و مشاهده عکس ها و تعیین محدوده جغرافیایی منطقه، جمع آوری گیاهان در اواخر زمستان و همچنین تمام ماه های فصول بهار و تابستان سال 1390 انجام شد. نمونه های جمع آوری شده طبق روش مرسوم، تحت پرس خشک و روی مقواهای هرباریومی الصاق شدند.

    یافته ها

    مجموعه رستنی های منطقه میاندار، بالغ بر 229 گونه گیاهی متعلق به 41 تیره و 148 جنس است. تیره های Asteraceae (33 گونه، 41/14 درصد)، papilionaceae (22 گونه، 6/9 درصد)، poaceae (19 گونه، 3/8 درصد)، Apiaceae (16 گونه، 99/6 درصد)، Lamiaceae (15 گونه، 55/6 درصد) و Liliaceae (12 گونه، 24/5 درصد)، به عنوان مهم ترین تیره های گیاهی موجود در منطقه هستند که در مجموع 09/51 درصد از کل گونه ها را شامل می شوند. از بزرگ ترین جنس های گیاهی منطقه مورد مطالعه می توان به جنس های Astraglus (10 گونه)، Silene (5 گونه)، Euphorbia (5 گونه) اشاره کرد. از نظر شکل زیستی 6/40 درصد گونه ها همی کریپتوفیت، 38/35 درصد تروفیت، 36/11 درصد کریپتوفیت، 3/8 درصد فانروفیت، 94/3 درصد کامفیت و 44/0درصد ژیوفیت هستند.

    نتیجه گیری

    بررسی انتشار جغرافیایی فلور منطقه میاندار نشان داد که بیشترین پراکنش جغرافیایی به ناحیه ایرانی- تورانی با 122 گونه (27/53 درصد) و ایرانی- تورانی/ مدیترانه ای با 34 گونه (85/14 درصد) اختصاص دارد.

    کلیدواژگان: فلور، پراکنش جغرافیایی، منطقه میاندار، شهرستان گیلانغرب، فلوریستیک، کورولوژی گیاهان
  • فهیمه نوری*، زهره اسکندری، محمدرضا شیری شاهسوار، الهه یوسفی صفحات 81-102
    هدف
    چاقی باعث افزایش شاخص های التهابی و ایجاد مقاومت به انسولین می شود و رژیم غذایی مناسب به همراه تمرینات بدنی منظم در بهبود این شاخص ها موثر است. از این رو، هدف پژوهش حاضر بررسی 10 هفته محدودیت کالری به همراه رژیم غذایی قلیایی، اسیدی و تمرینات عملکردی بر نیمرخ لیپیدی، ترکیب بدن و سطوح پروتیین واکنشگر C در بزرگسالان چاق و دارای اضافه وزن بود.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق نیمه تجربی 53 بزرگسال (18 مرد، 35 زن) چاق و دارای اضافه وزن با میانگین سنی 3/8±4/35 سال به صورت داوطلبانه شرکت کردند. محدودیت کالری به همراه رژیم غذایی قلیایی و اسیدی و تمرینات عملکردی در قالب سه گروه تجربی و یک گروه کنترل به مدت 10 هفته اعمال شد. ترکیب بدن (وزن، نسبت دور کمر به باسن، نمایه توده بدنی، توده عضلانی و چربی، چربی احشایی)، شاخص های لیپیدی (کلسترول ناشتا، لیپوپروتیین با چگالی بالا، لیپوپروتیین با چگالی کم، تری گلیسیرید) و سطوح پروتیین واکنشگر C اندازه گیری شد. از آزمون آنوکووا و بونفرونی برای مقایسه گروه ها در پس آزمون استفاده گردید و سطح معنی داری 05/0 بود.
    یافته ها
    ترکیب بدنی (وزن، نمایه توده بدنی، نسبت دور کمر به باسن، توده چربی و چربی احشایی) و کلسترول در گروه رژیم غذایی قلیایی به همراه محدودیت کالری و تمرینات عملکردی در افراد دارای اضافه وزن و چاق کاهش یافت (05/0≥P).
    نتیجه گیری
    محدودیت کالری و رژیم غذایی قلیایی با کاهش بار اسیدی همراه با تمرینات عملکردی 10 هفته ای، منجر به بهبود ترکیب بدن و کلسترول بزرگسالان دارای اضافه وزن و چاق می شود.
    کلیدواژگان: لیپیدها، محدودیت کالری، تمرینات عملکردی، رژیم غذایی اسیدی و قلیایی، ترکیب بدن، چربی ها، پروتئین، بزرگسالان، اضافه وزن
  • سمیه بحری، سید سهیل آقائی*، سید محمدحسین رضویان، فائزه کبیری صفحات 103-119
    هدف
    آنزیم ترنس گلوتامیناز نوعی آنزیم پروتیاز از نوع آسیل ترانسفراز است که پیوندهای تشکیل شده توسط این آنزیم سبب ایجاد استحکام و پایداری در محصولات صنایع مختلف می گردد. آکتینوباکتری ها به دلیل توانایی در تولید متابولیت های ثانویه و آنزیم ها، دارای کاربرد زیست فناورانه هستند. مطالعه حاضر با هدف شناسایی و غربالگری سویه های آکتینوباکتری مولد ترنس گلوتامیناز، از خاک های ناحیه ریزوسفری گیاهان دارویی بومی استان قم انجام شد.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق 100 نمونه از خاک مزارع کشاورزی استان قم در شرایط کاملا استریل جمع آوری گردید و پس از تهیه رقت های متوالی در سطح محیط کشت ISP3 آگار، کشت داده شد. جدایه های آکتینوباکتری توسط شناساگر اختصاصی آنزیم ترنس گلوتامیناز غربالگری شدند. فاکتورهای محیطی شامل محیط کشت و دور شیکر بر رشد جدایه و تولید آنزیم، بهینه سازی گردید. به منظور شناسایی و بررسی فیلوژنی جدایه آکتینوباکتری، از روش های فنوتیپی و مولکولی استفاده شد.
    یافته ها
    از میان 40 جدایه آکتینوباکتری، 5 سویه، براساس هاله تغییر رنگ توسط سوبسترای اختصاصی N-Carbobenzoxy (CBZ)، توانایی تولید آنزیم را نشان دادند. جدایه منتخب با بیشترین میزان تولید آنزیم، از نظر ترادف ژن 16S rRNA، با جنس استرپتومایسس شباهت داشت.
    نتیجه گیری
    نتایج این مطالعه نشان داد که جدایه استرپتومیست بومی خاک های کشاورزی استان قم، دارای توانایی قابل ملاحظه ای برای تولید آنزیم ترنس گلوتامیناز است که برای اولین بار مورد مطالعه قرار گرفت. این جدایه می تواند در صنایع غذایی و دارویی مختلف جهت تولید آنزیم ترنس گلوتامیناز استفادهشود.
    کلیدواژگان: ترنس گلوتامیناز، آنزیم، آکتینوباکتری، استرپتومیست، ریزوسفر
|
  • Saeed Davoodi, Hasan Tashakori *, Elham Saeedzadeh, Ahmad Shakeri Pages 5-22
    Purpose
    Quality assurance and quality control are integral elements in radiation therapy for cancer patients, the purpose of which is to ensure the high quality of radiation therapy for patients so that the treatment results are optimal. In this regard, the aim of the current research is real-time dosimetry with an electronic portal imaging device to obtain the midplane dose.
    Materials and Methods
    Intracorporeal dosimetry is one of the quality control methods and the most direct method for monitoring the dose delivered to the patient during radiation therapy, which is the biggest challenge in radiation therapy. Intracorporeal dosimetry is usually performed in the initial stages or during treatment; that if an error occurs in any of the treatment steps, this error is identified and it is possible to compensate for it and continue the treatment correctly. In the present study, the midplane dose was obtained by three
    methods
    arithmetic mean, geometric mean, and transmission dose in the form of gate simulation, and its results were compared with the clinical data obtained from the practical part.
    Findings
    After comparing all the results obtained from the applicable methods and summarizing the data compared to the current research, according to the passing of the acceptance criteria in the comparison of the practical part and the simulation, it can be said that doing dosimetry using Epid is an acceptable method to move forward. A comprehensive system for more accurate dosimetry calculations in radiotherapy centers that are equipped with EPID.
    Conclusion
    According to the results obtained from the practical part as well as the simulation of the project, the results with gamma index less than 1% were presented for Midplan.
    Keywords: Radiotherapy, real-time dosimetry, EPID, radiation therapy, quality of treatment, electronic portal imaging device (EPID)
  • Ghasem Ghasemi *, Babak Motahary, Robabe Sayadikordabadi Pages 23-40
    Objectiv: Mycobacterium tuberculosis (Mtb), is agent of tuberculosis. A series of novel N‑Oxide-Containing Heterocycles have been reported as selective Mycobacterium tuberculosis inhibitors. QSAR, Docking, and Molecular Dynamics Simulation studies were investigated.
    Materials and Methods
    Imperialist Competitive Algorithm (ICA), Partial least squares (PLS), Principle Component Regression (PCR), Least Absolute Shrinkage, Selection Operator (LASSO), and Monte-Carlo simulation were used to create QSAR models. The molecular docking and molecular dynamics simulation were carried out on Mycobacterium tuberculosis (Mtb) strain H37Rv (PDB: 4XGQ).
    Findings
    Atomic masses, atomic sanderson electronegativities, Ghose–Viswanadhan-Wendoloski antiinfective-like index and Ghose –Viswanadhan-Wendoloski hyptonic-like index were important in our study. The SMILES files have been used with coralsea software. The root-mean square errors of the training set, and the test set for ICA model, were 0.2970, 0.1395 respectively. The results of the Monte-Carlo method were the following: n=7, R²=0.9931, Q²=0.9857, MAE=0.039 (Training set); n=6, R²=0.9413, Q²=0.9107, MAE=0.367 (Test set).
    Conclusion
    Molecules 10 and 11 were presented as the most stable ones that may be introduced for further investigations, including clinical experiments.
    Keywords: N‑Oxide-Containing Heterocycles, QSAR, Tuberculosis, Molecular docking, Molecular dynamics simulation
  • Maryam Ahmadi, Babak Delnavaz Hashemloian *, Azra Ataei Azimi, Pejman Moradi Pages 41-62
    Purpose
    Different types of Ephedra have two bases, and these two bases are similar in appearance. These medicinal plants are rich in secondary metabolites such as alkaloids. The aim of the present research was to study the dibasic alkaloids of two species to identify the male and female bases in the early growth period.
    Materials and Methods
    In June 2017, male and female shoots of Ephedra major Host from Bijar Kurdistan and Ephedra intermedia Schrenket were collected from Saveh. Alkaloid extracts were prepared from the shoots of male and female bases and the compounds of the extracts were studied by thin layer chromatography and mass gas chromatography.
    Findings
    Chromatography of the alkaloid thin layer of the shoots of the male and female stems of Ephedra major Host and Ephedra intermedia Schrenket showed that the two stems differ from each other in terms of the type of alkaloid. Mass gas chromatography showed that there are more than 24 and 28 alkaloids in the alkaloid extract of the bases of the female and male Ephedra major Host, respectively, and 19 and 20 alkaloids in the Ephedra intermedia Schrenket, respectively, with more than 0.2 mgg-1dw. The most alkaloids in Ephedra major Host female base were 2-Oxazolidinone and three important medicinal alkaloids ephedrine, amphetamine and serotonin and the most alkaloids in the male base were psedovaphedrine, ephedrine and 2-Oxazolidinone. Most alkaloids were different in two bases. Alkaloids ephedraoxane, tetramethyluric acid, ergotamine, and phendimetrazine were the four important medicinal alkaloids in the base of Ephedra intermedia Schrenket substance. Most of the base alkaloids of male and female Ephedra intermedia Schrenket were different. It was not observed in both bases of Ephedra internesia Schrenket, ephedrine and psedovaphedrine.
    Conclusion
    two species of Ephedra and male and female bases, each of them are different in terms of alkaloids and other effective substances, and by considering a different alkaloid, they can be identified in the early stages of growth.
    Keywords: alkaloid, Ephedrine, pseudoephedrine, amphetamine, Serotonin, Ephedra major Host
  • Elahyar Kamari *, Maryam Mohammadi, Ayoub Razmjo, Ahmad Khazaeii Pages 63-80
    Purpose

    The purpose of the current research is to investigate the floristics and chorology of plants in Miandar region in Gilangreb city.

    Materials and Methods

    After preparing a map (scale: 1:25000) and viewing photos and determining the geographical area of ​​the region, plants were collected in late winter and all months of spring and summer seasons of 2013. The collected samples were pressed dry and pasted on herbarium cardboards according to the conventional method.

    Findings

    The collection of plants in Miandar region is more than 229 plant species belonging to 41 genera and 148 genera. Asteraceae families (33 species, 14.41 percent), papilionaceae (22 species, 9.6 percent), poaceae (19 species, 8.3 percent), Apiaceae (16 species, 6.99 percent), Lamiaceae (15 species, 55 (6.6%) and Liliaceae (12 species, 5.24%) are the most important plant families in the region, which include 51.09% of all species. Astraglus (10 species), Silene (5 species), Euphorbia (5 species) are among the largest plant genera in the studied area. In terms of biological form, 40.6% of species are hemicryptophytes, 35.38% are trophites, 11.36% are cryptophytes, 8.3% are phanerophytes, 3.94% are camphytes and 0.44% are geophytes.

    Conclusion

    The study of the geographical distribution of the Miandar region flora showed that the most geographical distribution is in the Iranian-Turanian region with 122 species (53.27%) and the Iranian-Turanian/Mediterranean region with 34 species (14.85%).

    Keywords: Flora, geographical distribution, Miandar region, Gilangreb city, Floristics, Chorology of plants
  • Fahimeh Noori *, Zohreh Eskandari, Mohammad Reza Shiri Shahsavar, Elahe Yousefi Pages 81-102
    Purpose
    Obesity increases inflammatory indices and creates insulin resistance, and proper diet along with regular physical exercises are effective in improving these indices. Therefore, the aim of this study was to investigate 10 weeks of calorie restriction along with alkaline, acidic diet and functional exercises on lipid profile, body composition and C-reactive protein levels in obese and overweight adults.
    Materials and Methods
    In this semi-experimental research, 53 obese and overweight adults (18 men, 35 women) with an average age of 35.4±8.3 years voluntarily participated. Calorie restriction along with alkaline and acidic diet and functional exercises were applied in three experimental groups and one control group for 10 weeks. Body composition (weight, waist-hip ratio, body mass index, muscle and fat mass, visceral fat), lipid indices (fasting cholesterol, high-density lipoprotein, low-density lipoprotein, triglyceride) and C-reactive protein levels were measured. Anukova and Bonferroni tests were used to compare groups in the post-test and the significance level was 0.05.
    Findings
    body composition (weight, body mass index, waist-to-hip ratio, fat mass and visceral fat) and cholesterol decreased in the alkaline diet group along with calorie restriction and functional exercises in overweight and obese people (P≥0.05).
    Conclusion
    Calorie restriction and alkaline diet by reducing acid load along with 10 weeks of functional training lead to improvement of body composition and cholesterol in overweight and obese adults.
    Keywords: lipids, Calorie Restriction, Functional training, Acid, alkaline diet, body composition, Fats, Protein, adults, overweight
  • Somayeh Bahri, Soheil Aghaei *, Seyyed Mohammad Hossein Razavian, Faezeh Kabiri Pages 103-119
    Purpose
    Transglutaminase enzyme is a type of protease enzyme of acyltransferase type, the bonds formed by this enzyme cause strength and stability in the products of various industries. Actinobacteria have biotechnological applications due to their ability to produce secondary metabolites and enzymes. The present study was conducted with the aim of identifying and screening trans-glutaminase-producing actinobacterial strains from the soils of the rhizosphere area of native medicinal plants in Qom province.
    Materials and Methods
    In this research, 100 samples of soil from agricultural fields in Qom province were collected in completely sterile conditions and after preparing successive dilutions, they were cultured on ISP3 agar culture medium. Actinobacterial isolates were screened by transglutaminase enzyme specific identifier. Environmental factors including culture medium and shaker cycle were optimized on isolate growth and enzyme production. In order to identify and investigate the phylogeny of actinobacterial isolates, phenotypic and molecular methods were used.
    Findings
    Out of 40 actinobacterial isolates, 5 strains showed the ability to produce the enzyme, based on the halo of color change by the specific substrate N-Carbobenzoxy (CBZ). The selected isolate with the highest amount of enzyme production, in terms of 16S rRNA gene synonymy, was similar to Streptomyces genus.
    Conclusion
    The results of this study showed that Streptomyces isolate native to agricultural soils of Qom province has a significant ability to produce transglutaminase enzyme, which was studied for the first time. This isolate can be used in various food and pharmaceutical industries to produce transglutaminase enzyme.
    Keywords: Transglutaminase, Enzyme, Actinobacteria, Streptomycete, Rhizosphere