فصلنامه تازه های بیوتکنولوژی سلولی مولکولی
پیاپی 8 (پاییز 1391)

خانواده مایکوپلاسماتاسه باکتری های بدون دیواره سلولی اند که در میزبان های مختلف مثل انسان، حیوانات، گیاهان و حشرات یافت می شوند. مایکوپلاسماها از کوچک ترین و ساده ترین باکتری هایی هستند که دارای زندگی آزاد بوده، اغلب فلور طبیعی مجرای ادراری – تناسلی مردان و زنان می باشند و گونه های بالقوه پاتوژنند. عفونت های ناشی از مایکوپلاسما و اوره آپلاسمای تناسلی می تواند به ناباروری و نازایی منتهی شوند. توانایی و قابلیت چسبیدن این میکروارگانیسم ها به سلول های پوششی مجرای ادراری - تناسلی، اسپرم و اریتروسیت آن ها را قادر به ایجاد عفونت در دستگاه ادراری تناسلی انسان نموده است. این عفونت ها اغلب بدون علامت بوده و تاثیرات منفی بر سلامت تناسلی خواهند داشت. تاثیر عفونت بر حجم، pH، تحرک، مورفولوژی و تعداد اسپرم در مردان و عبور آن ها از کانال زایمان در زنان از عوامل مرتبط با ناباروری محسوب شود. امروزه آمارهای مختلفی از نواحی گوناگون جهان در مورد نقش عفونت ها در ایجاد ناباروری موجود است که از 39 درصد در کشورهای پیشرفته تا 85 درصد در کشورهای آفریقایی متغیر می باشد. همچنین میزان فراوانی اوره آپلاسما در زوج های نابارور (42 تا 95 درصد) بیشتر از زوج های بارور (23 الی 25 درصد) گزارش شده است. در صورت عدم تشخیص، پیشگیری و درمان مناسب این عفونت ها می توانند به طور مستمر باقی مانده و منجر به عواقب خطرناکی مثل بیماری های التهابی لگن و ناباروری گردند. لذا شناسایی این باکتری ها در مردان و زنان نابارور فاقد علائم بالینی، از اهمیت بالایی برخوردار است و غربال گری میکروبی برای زوج های نابارور به خصوص در سنین جوانی ضروری به نظر می رسد

سلول های بنیادی، قدرت خودنوسازی و تمایز به انواع سلول های بالغ بدن را دارند. در این کار سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون بند ناف انسانی تحت تاثیر عصاره ریه موش به سمت سلول های خونی هدایت شدند عصاره ریه موش حاوی سیتوکین های نظیر: G-CSF،M-CSF،IL-6 و GM-CSF است که نقش فاکتور رشد در طول مراحل مختلف تمایز را دارند.
در این پژوهش ژله وارتون بند ناف انسان به قطعات نیم سانتی متر برش و در فلاسک کشت T25 کشت داده شدند. بعد از پاساژ دوم، سلول های بنیادی مزانشیمی با نسبت های 3:1، 1:1 و1:3 محیط کشت: عصاره ریه موش تیمار شدند.
سلول های خونی در نسبت های 3: 1، 3:1 و1:1 محیط کشت: عصاره ریه موش در روز هفتم مشاهده گردید. با آزمایش فلوسایتومتری، بیان مارکرهای (CD90، CD105) در سطح سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون بند ناف انسانی به اثبات رسید. بررسی شکل ظاهری سلول ها با رنگ آمیزی گیمسا نشان دهنده حضور سلول های خونی بود.
سلول های بنیادی ژله وارتون بند ناف انسانی با روش کشت بافت جداسازی شدند. سیتوکین های موش بر سلول های بنیادی انسانی تاثیر گذاشته و باعث تمایز این سلول ها شده است.

گیاهان هالوفیت به جهت متکامل شدن در شرایط تنش، از بهترین گزینه های پیش رو برای توصیف مبانی مولکولی فیزیولوژی تحمل به شوری و بهنژادی گیاهان زراعی می باشند. در همین راستا با توجه به اینکه گیاه Aeluropus littoralis یک هالوفیت تک لپه محسوب می شود و قرابت ژنتیکی با گندم، برنج و جو دارد، پژوهشی به منظور بررسی الگوی کلی بیان محتوای پروتئینی برگ های این گیاه در پاسخ به تنش شوری در چهار سطح نرمال و شوری 100، 200 و 300 میلی مولار با استفاده از تکنیک پروتئومیکس انجام گردید.
برای بررسی اثر تنش شوری بر روی الگوی پروتئوم گیاه آلوروپوس، تیمار نمک در 3 سطح (100، 200 و 300 میلی مولار کلرید سدیم) اعمال گردید و پس از 21 روز در شرایط تنش در نهایت برگ های بالغ و کامل واقع در منطقه میانی گیاه، جهت استخراج پروتئین برداشت شد. پروتئین های استخراج شده در دو بعد بوسیله ژل های IPG با شیب 7-4 pH: (cm 24) و ژل های اکریل آمید 5/12 درصد جداسازی شدند.
نتایج حاصل از ارزیابی آماری نشان داد، که از مجموع 550 نقطه پروتئینی تکرار پذیر حداقل 95 نقطه پروتئینی در سطوح شوری مورد مطالعه، تغییر بیان نشان دادند که این تغییرات شامل افزایش و کاهش بیان بود. همچنین بیشترین در صد پروتئین هایی که افزایش و یا کاهش بیان نشان دادند به ترتیب در مقایسه بین تیمارهای نرمال و 200و سطوح 200و 300 بدست آمد. بر اساس آنالیز کلاستر مجموعه پروتئین های پاسخگو در 10 کلاس پروتئینی هم بیان قرار گرفت. ارزیابی کلاس های پروتئینی مختلف، نشان داد پروتئوم پاسخ دهنده به شوری در این گیاه از لحاظ هم بیانی از چهار روند مشخص تبعیت می کند.
نتایج این تحقیق نشان می دهد که مطالعه میزان تغییرات بیان پروتئین های منفرد به تنهایی راهگشا نخواهد بود بلکه شناخت مجموعه پروتئین های هم بیان و مطالعه الگوی تغییرات جمعی آنها در پاسخ به سطوح مختلف تنش نیز از اهمیت برخودار است و درک بهتری می دهد.

اختلالات قلبی-عروقی یکی از علل مهم مرگ و میر در بیماران دیابتی شناخته شده اند. مطالعات متعددی نشان می دهد که اختلالات قلبی-عروقی در بیماران دیابتی به دنبال تشکیل ترومبوز های کوچک در درون عروق ایجاد می گردند. مطالعات پیشین ما افزایش معنی دار برخی از فاکتور های انعقادی، کاهش کارایی آبشار های انعقادی و طولانی شدن زمان انعقاد در این بیماران را نشان می دهد. مطالعه حاضر به منظور مطالعه علل طولانی شدن زمان انعقاد در این بیماران و ارتباط با غلظت فاکتورهای انعقادی و نیز میزان کلسیم و برخی از املاح معدنی موجود در پلاسمای بیماران دیابتی نوع 2 طراحی و انجام گردیده است.
در مطالعه حاضر تعداد 60 بیمار دیابتی نوع 2 بدون سابقه ابتلا به هر گونه بیماری یا اختلال حاد و یا مزمن به عنوان گروه بیمار و 30 نفر فرد سالم داوطلب به عنوان گروه شاهد انتخاب شده اند. غلظت پلاسمائی میزان قند ناشتا یا FBS، تری گلیسرید یا TG، کلسترول تام یا TC، و یون های + Ca، + K، + Na و یون های فسفات PO 4 -3 و همچنین فاکتورهای انعقادی شماره های I، II، V، VII، VIII، IX، X، XI به همراه زمان پروترومبین PT و زمان انعقادی APTT اندازه گیری و ضریب همبستگی پیرسون بین پارامترهای مورد سنجش اندازه گیری گردید.
نتایج بدست آمده نشان می دهد که از بین فاکتورهای اندازه گیری شده فاکتورهای II، IX، X، XI، TG و FBS در افراد دیابتی نسبت به افراد سالم افزایش معنی داری نشان می دهند. کاهش کلسیم و افزایش فسفات پلاسمایی در افراد دیابتی نسبت به افراد سالم از دیگر یافته های این تحقیق است. مدت زمان APTT طولانی تر در گروه بیمار در مقایسه با گروه شاهد و نیز ضریب همبستگی پیرسون معنی دار یون های + Ca، + K، + Na و PO 4 -3 با پارامتر های انعقادی در این بیماران از دیگر یافته های این مطالعه است.
افزایش فاکتور های انعقادی، کاهش غلظت پلاسمائی کلسیم و افزایش غلظت فسفات در بیماران دیابتی حکایت از ماهیت هتروژن دیابت نوع 2 حتی در مراحل اولیه دارد. علی رغم افزایش فعالیت ویژه فاکتورهای انعقادی شاید کاهش معنی دار یون های کلسیم و اعمال اثر مهاری آن روی فرآیند انعقاد، علت طولانی شدن زمان APTT باشد. از طرف دیگر کاهش غلظت کلسیم با مکانیزم جبرانی سبب افزایش میزان فاکتور های انعقادی شده تا ناکارآمدی فرآیند انعقاد را اصلاح نماید. بنابر این به نظر می رسد افزایش حاد و ناگهانی در غلظت پلاسمائی کلسیم می تواند دلیل افزایش احتمال تشکیل ترومبوز عروقی و حملات قلبی در این بیماران شود.

میزان اهمیت پارامترهای موثر در جذب یون های مس و منگنز از پساب اسیدی معدن با استفاده از آنالیز رگرسیونی تعیین گردید.
گونه ای باکتری به نام باسیلوس تورنجینسیس از پساب اسیدی معدن جداسازی و خالص و پارامترهای جذب یون های مس و منگنز موجود در همان پساب با استفاده از باکتری مذکور بررسی گردید.
میزان همبستگی مقدار جاذب و میزان جذب یون های مس (99/0) بیشتر از میزان همبستگی جرم جاذب و میزان جذب یون های منگنز (98/0) می باشد و همواره با افزایش مقدار جاذب میزان جذب یون ها بیشتر می شود. با افزایش pH، میزان جذب یون منگنز تا 9 برابر و میزان جذب یون مس تا 19 برابر افزایش نشان می دهد.این در حالی است که با افزایش مدت زمان تماس مبزان جذب یون های منگنز و مس نسبت به مقادیر اولیه شان به ترتیب 5/1 و 83/4 برابر افزایش نشان می دهد.
نتایج نشان می دهد که پارامترهای غلظت جاذب، pH، دما و زمان به ترتیب بیشترین اهمیت را در جذب یون های مس و منگنز داشته و تغییرات پارامترهای موثر تاثیر بیشتری بر میزان جذب یون های مس نسبت به منگنز دارد.

اثر سمی کادمیوم بر پارامترهای رشدی و تقسیم سلولی در مناطق مریستمی گیاهان مختلف به اثبات رسیده است. اما با وجود این شواهد، مکانیزم های مولکولی دقیق این فرآیند به خوبی شناخته نشده است. هدف از این تحقیق بررسی اثر کادمیوم بر بیان ژنهای cyclin B1 و CDK-A در نوک ریشه گیاهچه های گندم، برای شناخت مکانیزم های مولکولی تاثیر کاهشی کادمیوم بر رشد است.
نوک ریشه گیاهچه های گندم رشد کرده در محیط های کشت حاوی غلظت های 0، 5، 10، 15، 20، 30، 60، 90 و 120 میلی گرم بر لیتر کلرید کادمیوم برای استخراج RNA و انجام RT-PCR با استفاده از پرایمرهای اختصاصی این ژن ها مورد استفاده قرار گرفت.
یافته ها نشان داد که بیان ژن cyclin B1 در غلظت های 5، 10 و 15 میلی گرم بر لیتر کلراید کادمیوم تغییری نداشته است، اما در غلظت های بالاتر از 15 میلی گرم بر لیتر اثر کاهشی آن بر روی بیان ژن کاملا مشهود است. همچنین بیان ژن CDK-A در غلظت های 60، 90 و 120 میلی گرم بر لیتر کادمیوم تحت تاثیر کاهشی کادمیوم قرار گرفت.
کاهش رشد ریشه و کلوپتیل گیاهچه های گندم تیمار شده با غلظت های مختلف کادمیوم، به بیان دو ژن cyclin B1 و CDK - A و به عوامل ناشناخته دیگری غیر از بیان این دو ژن بستگی دارد.

باکتری های گونه باسیلوس پومیلوس ترکیبات بیولوژیکی زیادی تولید می کنند که علیه باکتری ها و قارچ ها فعالند. مطالعه حاضر با هدف غربالگری و بهینه سازی غلظت گلوکز، pH و زمان انکوباسیون بر میزان فعالیت آنتاگونیستی ایزوله Bacillus pumilus علیه 4 پاتوژن انسانی انجام شد.
در بررسی اولیه فعالیت ضد میکروبی از روش انتشار دیسک و محیط TSB و جهت تولید ماده ضد میکروبی از محیط سنتتیک و روش انتشار در چاهک استفاده شد. حداکثر میزان تولید ماده ضد میکروبی با تغییر pH (9 - 6)، زمان انکوباسیون (72 - 0 ساعت) و غلظت گلوکز (% 5 - 1) مورد سنجش قرار گرفت. داده ها با نرم افزار SPSS و ANOVA مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
بیشترین میزان تولید ترکیبات ضد میکروبی توسط این ایزوله در7 pH، %3 گلوکز و بعد از 48 ساعت انکوباسیون در C 37 علیه 4 سویه میکروبی بدست آمد.
گونه B. pumilus می تواند کاندیدی توانا جهت تولید متابولیت های ضد باکتریایی در آینده باشد.

در این پژوهش هدف رسیدن به میزان بالاتر پایداری و کشندگی داروی سیس پلاتین با به کار گیری فرآیند کپسوله کردن در نانو آرکئوزوم می باشد که با بررسی نتایج حاصل از تست های MTT بر روی رده سلولی سرطان سینه MCF-7 موفقیت این پژوهش اثبات می گردد.
بعد از کشت رده سلولی MCF-7 در اتاق کشت، با انجام تست های MTT مربوطه میزان کشندگی داروی سیس پلاتین کپسوله شده با سیس پلاتین معمولی با یکدیگر مقایسه می شوند. اعداد خروجی از دستگاه الیزا ریدر میزان مرگ و میر سلول های سرطانی را نشان می دهند.
در طی انجام تست های MTT بر روی رده سلولی MCF-7 میزان اثر بخشی داروی سیس پلاتین کپسوله شده و معمولی با یکدیگر مقایسه شده و با بررسی نمودار های بدست آمده از اعداد خروجی الیزا ریدر به خوبی مشخص می گردد که پایداری و میزان کشندگی داروی بارگذاری شده به مراتب بیشتر از داروی معمولی است.
از نانوآرکئوزوم برای کپسوله کردن سیس پلاتین استفاده می شود. این امر علاوه بر افزایش پایداری دارو باعث بالارفتن میزان کشندگی آن نیز می گردد. این مسئله با آزمایش بر روی سلول های سرطان سینه رده سلولی MCF-7 به خوبی نشان داده می شود.

متالوپروتئازها کاربردهای فراوانی در صنعت از جمله در سنتز پپتید و آسپارتام دارند. با این وجود استفاده از آن ها با محدودیت هایی از قبیل ناپایداری به سبب اتولیز مواجه است. در تحقیق حاضر خصوصیات بیوشیمیایی یک متالوپروتئاز (الاستاز) حاصل از باکتری سودوموناس آئروجینوزا پس از خالص سازی مورد بررسی قرار گرفت.
با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی پروتئین نوترکیب از E. coli خالص گردید. با رسم منحنی فعالیت آنزیم در دماهای مختلف وابستگی فعالیت به دما بررسی و دمای بهینه تعیین گردید. با استفاده از بافر میکس pH بهینه و با غیر فعال سازی حرارتی برگشت ناپذیر شیب غیرفعال سازی، t1/2 و پارامترهای ترمودینامیکی غیرفعال سازی تعیین گردید.
دمای بهینه در هر سه غلظت 0، 5 و 10 میلی مولار کلرید کلسیم برابر با 60 درجه سانتیگراد تعیین گردید و pH بهینه 5/8 بدست آمد. شیب غیر فعال سازی حرارتی برگشت ناپذیر در دماهای 55، 60، 65، 70، 75 و 80 درجه سانتی گراد با افزایش دما افزایش یافت. در دماهای مذکور t1/2 بترتیب 150، 112، 47، 32، 18، 8 و 4 دقیقه محاسبه گردید. مقادیر Ea، D H #، D S # و D G # بترتیب 7/37، 02/37 و 61/23 کیلوکالری بر مول و مقدار kinactivation برابر با 1- s 103 × 49/4 بدست آمد.
از نظر وابستگی به دما الاستاز سودوموناس آئروجینوزا یک آنزیم با خصیوصیات مابین مزوفیل ها و ترموفیل ها می باشد. کلسیم در میزان دمای بهینه بی تاثیر است، و این پیشنهاد می کند پایداری آنزیم مذکور غیر وابسته به کلسیم است.

آنزیم I CEL یک گلیکوپروتئین گیاهی است که از گیاهان دسته کرفس استخراج می شود و اولین آنزیم یوکاریوتی است که پیوند ناجور را با یک اختصاصیت بالا در یکی از دو رشته DNA برش می دهد. هدف از این پژوهش کلون کردن ژن، بیان و تخلیص آنزیم CEL I اندونوکلئاز و بررسی عملکرد آن بر روی ژنهای جهش یافته در محیط آزمایشگاهی بوده است.
در این تحقیق از گیاه کرفس mRNA استخراج شد و سپس RT-PCR صورت گرفت و محصول به عنوان الگودر تکثیر PCR مورد استفاده قرار گرفت. ژن در پلاسمید بیانی pET32a ساب کلون شد و درون باکتری E.coli سویه BL2I(DE3) plysS ترانسفورم گردید. پروموتور ژن با IPTG القا شد و با وسترن بلاتینگ مورد بررسی قرار گرفت. پروتئین با ستون کروماتوگرافی تمایلی (S.Tag / His.Tag) تخلیص شد. همچنین فعالیت اندونوکلئازی آنزیم روی محصول PCR ژن جهش یافته و نرمال در حال بررسی می باشد.
کلونینگ ژن با موفقیت انجام شد، پروتئین نوترکیب تخلیص شد و نتایج اولیه نشان دادند که آنزیم می تواند نواحی هترودوبلکس ژن را شناسایی کند.
آنزیم CEL I نوترکیب می تواند نواحی هترودوبلکس راشناسایی نماید.

پراکسیداز یکی از مهم ترین آنزیم های فیزیولوژیکی در گیاهان می باشد. زعفران یک گیاه با ارزش از زمان های باستان محسوب می شود. اما اطلاعات کافی درمورد رشد و پیشرفت زعفران و آنزیم های مهم آن وجود ندارد. پراکسیداز یک شاخص فیزیولوژی محسوب می شود به گونه ای که در مطالعات آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می گیرد.
پیازهای ریزومی(بنه ها) زعفران مزروعی (Crocus sativus) در ماه های تیر و آبان به ترتیب به عنوان نمونه های خواب و بیداری جمع آوری شدند. بنه ها به عنوان منبع عصاره آنزیمی مورد استفاده قرار گرفتند. این عصاره برای مطالعات بیشتر استفاده شد.
محتوای پروتئین کل بنه های زعفران مزروعی در دو مرحله خواب و بیداری، در کلیه مراحل مختلف خالص سازی سنجش شد. نتایج بیانگر آن است که مرحله بیداری دارای مقدار پروتئین کل بیشتری نسبت مرحله خواب است.
این اختلاف می تواند مربوط به الگوهای متفاوت گلیکوزیلاسیون آنزیم ها و بارهای الکترواستاتیکی سطحی می باشند.

عواملی چون ژنتیک، هورمون های آندروژنی و همچنین قرار گرفتن در معرض ترکیبات شیمیائی در ابتلا افراد به سرطان پروستات نقش مهمی دارند. این ترکیبات باید توسط آنزیم های متابولیزه کننده از بدن دفع گردند و میزان فعالیت این آنزیم ها رابطه مستقیمی با سرطان پروستات دارد. 6D2PYC متعلق به خانواده بزرگی از سیتوکروم 054P می باشد که نقش مهمی در متابولیسم داروها و ترکیبات شیمیائی بازی می کند. میزان فعالیت اینگونه آنزیم ها باعث ایجاد تغییرات بین افراد درجمعیت های متفاوت می گردد، بطوری که فعالیت بالای این آنزیم ها باعث متابولیزه کردن کامل ترکیبات بوده در حالی که آنزیم های غیرعملکردی قادر به چنین فعالیتی نمی باشند. آنزیم های سیتوکروم 054P در ارتباط با سرطان پروستات از توجه بیشتری برخوردار است چرا که آن ها قادرند ترکیبات داخلی و مواد شیمیائی خارجی را مورد متابولیسم قرار دهند.
هدف از این مطالعه بررسی رابطه بین پلی مورفیسم در ژن 6D2PYC وخطر ابتلا به سرطان پروستات بود. برای این منظور، تعداد 001 بیمار مبتلا به این بیماری و همان تعداد افراد سالم از جمعیت شمال هندوستان در شرایط سنی یکسان مورد مطالعه قرار گرفتند و از خون و یا بافت افراد مورد مطالعه استخراج AND صورت گرفته و سپس توسط PLFR-RCP مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج حاصله نشان دهنده این است که در مقایسه با مردان هموزیگوت برای آلل نوع وحشی در ژن 6D2PYC افراد هتروزیگوت برای آلل B (MEH)،دارای و افراد هموزیگوت برای این آلل (MP) دارایبودند.
داده ها حاکی از آن است که رابطه مستقیمی بین پلی مورفیسم در ژن 6D2PYC و ابتلا افراد به سرطان پروستات نشان داده نشده است.