فهرست مطالب

ایمنی زیستی - سال پنجم شماره 1 (پاییز 1391)

فصلنامه ایمنی زیستی
سال پنجم شماره 1 (پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/08/17
  • تعداد عناوین: 8
|
  • بررسی رویکردهای تولید ماهیان و بی مهرگان تراریخته با بهره گیری از تکنیک های مهندسی ژنتیک
    صفحه 0
    علی رغم اینکه اکثریت پیشرفت های گذشته در صنعت آبزی پروری مرهون استفاده از روش های سنتی هم-آوری در مزارع تکثیر و پرورش ماهیان است. اما در طول دو دهه ی گذشته، رشد و توسعه تکنولوژی دی.ان.ا نوترکیب و مهندسی ژنتیک و بهره گیری از آن در تولید ماهیان و آبزیان تراریخته واجد صفات مطلوبی نظیر تسریع رشد و مقاومت به بیماری، توانسته سهم شایان توجهی را در پشرفت های این حوزه داشته باشد. ماهیان و آبزیان به علت اینکه اکثر گونه هایشان، لقاح خارجی و ظرفیت زادآوری بالایی دارند، یک سیستم ویژه و ممتاز برای پژوهش های انتقال ژن و دستورزی های ژنتیکی محسوب می شوند. در سال های گذشته هورمون رشد (GH) معمول ترین ژن در بحث اصلاح ژنتیک آبزیان پرورشی بوده که مورد بهره برداری قرار گرفته است. بیان تراژن های هورمون رشد منجر به افزایش رشد در ذخایر آبزیان شده است. به عنوان مثال نرخ رشد را در کوهو سالمون تا 11 برابر ارتقا بخشیده است. تاکنون برای انتقال ژن به تخم های ماهیان روش های متعددی مورد استفاده قرار گرفته است که در این میان، روش ریز تزریقی پیشگام بوده است، هرچند نرخ تلفیق تراژن در این روش به طور نسبی پایین است. بهره گیری از وکتورهای ویروسی نیز روشی جدید برای تلفیق مستقیم و پایدار ترنس ژن در ژنوم میزبان محسوب می-شود. در حال حاضر روش های انتقال ژن در سطح انبوه و توده ایی بخوبی توسعه یافته اند که شامل روش لیپوفکشن، بمباران ذره ایی و الکتروپوریشن سلول های جنینی است که به خصوص برای موجودات زنده دریایی چون سخت پوستان، نرمتنان و نیز ماهیان به نحوی بسیار کارآمد قابل اجراست. در این مقاله سعی شده، ضمن ارائه انواع پیشرفت های گذشته در تحقیقات بیوتکنولوژی و روش های مختلف انتقال ژن به آبزیان، به بررسی و تحلیل مزایا و معایب هر یک از این روش ها در دستکاری های سیستم های زنده ماهیان و بی مهرگان پرورشی پرداخته شود.
    کلیدواژگان: هورمون رشد، انتقال ژن، بیان ژن، تراژن، مهندسی ژنتیک
  • مرضیه قنبری جهرمی، امیر موسوی، حسن رهنما * صفحات 9-30

    استفاده از مکانیسم های ایجاد مقاومت ناشی از پاتوژن، افق های جدیدی را در راستای تولید گیاهان تراریخته مقاوم به ویروس باز کرده است. این نوع مقاومت ناشی از ویروس در گیاهان تراریخته از طریق بیان بخشی از ژنوم ویروس ایجاد می شود. استفاده از این فناوری در راستای تولید گیاهانی با عملکرد بالاتر سودمند به نظر می رسد. از طرفی گاهی ملاحظه هایی هم در زمینه مصرف محصولات تراریخته مطرح می شود. در حالی که توسعه استفاده از سموم و کودهای شیمیایی هم سلامت انسان و هم محیط زیست را تهدید می کند. بنابراین اولین گام بعد از تولید گیاه تراریخته ارزیابی مزایا و ملاحظه های وارد بر آن ها و مقایسه آن با گیاهان زراعی تولید شده در کشاورزی سنتی است. مهم ترین ملاحظه های زیست محیطی متداول در مورد تولید گیاهان تراریخته مقاوم به ویروس که تا کنون مورد بحث قرار گرفته اند شامل امکان تولید ویروس های جدید با پوشش گذاری نا متشابه، امکان ایجاد هم افزایی با دیگر ویروس های گیاهی و تشدید خسارت ناشی از ویروس، نوترکیبی ژنتیک بین ژنوم ویروس ها و گیاه تراریخته حامل ام.آر.ان.ا ویروس هدف، انتقال افقی ژن، اثر بر موجودات غیرهدف و ایمنی غذای انسان و دام هستند.

    کلیدواژگان: ایمنی زیستی، تراریخته، خاموشی ژن، مقاومت به ویروس، نوترکیبی
  • مهدی یزدانی صفحات 31-46

    یکی از شایع ترین آلاینده های موجود در خاک، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای هستند. این ترکیبات به علت پراکنش محیطی گسترده، سرطان زایی و ایجاد اختلالات جنینی از اهمیتی خاص برخوردارند. بر اساس مقایسه ی روش های مختلف، کاربرد روش های زیستی در بین گزینه های اصلاح خاک آلوده، مقرون به صرفه و دارای برتری است. علاوه بر انتخاب بهترین روش، باید سایر عوامل اثرگذار را نیز مورد بررسی قرار داد تا بالاترین راندمان را در اثر استفاده از روش مورد نظر به دست آورد. علاوه بر اینکه کود مرغی دارای میکروارگانیسم های موثر بر اصلاح زیستی است، عناصر غذایی مورد نیاز را نیز می تواند برای کشت مجدد خاک، فراهم کند. در این مقاله با استناد به پژوهش های قبلی در مورد اصلاح زیستی هیدروکربن های حلقوی در طی سال های گذشته، اهمیت خاک در زندگی همه ی موجودات و همچنین استفاده از توان بالای باکتری های موجود در کود مرغی، روش ترکیب این کود با خاک آلوده به فنانترن و پیرن مورد بازبینی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: اصلاح زیستی، فنانترن، پیرن، کود مرغی، سودوموناس
  • هاجر یحیایی پور، سید احمد سادا تنوری، علی ایزدی دربندی، قربانعلی نعم تزاده، بهزاد قر هیاضی * صفحات 47-82

    کشت بیش از 3/170 میلیون هکتار محصول تراریخته در بیش از 28 کشور جهان و مصرف محصولات تراریخته در صدها کشور مانع از استمرار مخالفت برخی از گروه های به ظاهر طرفدار محیط زیست یا سلامت انسان نشده است. یکی از ملاحظه های ابراز شده از سوی این گروه ها احتمال وقوع اثرهای ناخواسته در نتیجه ورود تراژن در ناحیه ای از ژنوم میزبان است که ممکن است دارای نقشی حیاتی در کیفیت محصول باشد. برای ارزیابی نتیجه حاصل از ورود تراژن اطلاع از ردیف پیرامونی محل تلفیق تراژن می تواند مفید واقع شود. اگرچه تعیین ردیف ناحیه مجاور محل تلفیق تراژن جزیی الزامی از مراحل تجزیه ریسک در ایمنی زیستی محسوب نمی شود اما تولید کنندگان محصولات تراریخته و پژوهشگران این عرصه به صورت داوطلبانه و برای ایجاد اطمینان هرچه بیشتر در مصرف کنندگان این کار را انجام می دهند. روش های مختلفی برای تعیین ردیف پیرامون محل تلفیق تراژن پیشنهاد شده است که هرکدام دارای برتری ها و پیچیدگی های ویژه خود است. این مقاله این روش ها را مورد مرور و تجزیه و تحلیل قرار می دهد. این روش ها شامل روش های مبتنی بر همسانه سازی و روش های مبتنی بر پی.سی.آر هستند. همسانه سازی با وجود دقت بالا، به دلیل صرف زمان و هزینه زیاد، کمتر مورد استفاده قرار گرفته است در مقابل روش های مبتنی بر پی.سی.آر سریع و کم هزینه بوده و در سال های اخیر تعداد زیادی از این روش ها توسعه یافته اند که در سه گروه کلی پی.سی.آر معکوس، روش های مبتنی بر سازگارساز و روش های مبتنی بر آغازگر قرار می گیرند.

    کلیدواژگان: ایمنی زیستی، مهندسی ژنتیک، تجزیه مولکولی، تراریخته، ردیف پیرامون محل تلفیق تراژن
  • سید الیاس مرتضوی صفحات 83-94

    انتشار مقاله ای در مورد سرطان زابودن یک رقم ذرت ترایخته مقاوم به علف کش راندآپ، موجی از هیاهو و تبلیغات بر علیه محصولات تراریخته در دنیا را باعث شد. یکی از این امواج تبلیغاتی، انشار یک ویدئو به نام «لحظه ای از حقیقت» بود که نویسندگان آن مقاله در آن به بیان برخی از نتایج خود پرداخته و اینگونه نتیجه گیری می کنند که این رقم ذرت تراریخته و به طور تلویحی، تمامی محصولات تراریخته دیگر قابلیت ایجاد تومورهایی به بزرگی توپ بسکتبال در بدن انسان را داشته و از مقامات اتحادیه اروپایی درخواست تجدید نظر در صدور مجوز تولید، رهاسازی، واردات و مصرف این قبیل محصولات را دارند. دوبله و انتشار تا حدودی گسترده این فیلم باعث تشویش اذهان عمومی شد که این مقاله در پاسخ بدان نوشته شده است. بررسی اصل مقاله نشان می دهد که نژادی از موش که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته است، مستعد ابتلا به سرطان بوده و بدون محصولات تراریخته نیز در این نژاد تومور ایجاد خواهد شد. علاوه بر این، اشکالاتی از قبیل عدم وجود تکرار در آزمایش و بدون آزمون آماری بودن نتایج نیز بر اشکالات این پژوهش می افزاید. از این گذشته، نتایج این پژوهش در همین شرایط هم مغشوش بوده و بهترین استنتاج از نتایج این پژوهش این است که ذرت تراریخته باعث پیشگیری از وجود سرطان می شود و یا حداقل، اثری بر آن ندارد. با این وجود، نویسندگان مقاله استنتاج های غیرقابل قبولی مبنی بر قابلیت ایجاد تومور در اثر مصرف محصول ذرت تراریخته را دارند. منابع علمی بسیاری و از جمله مرجع ایمنی غذایی اروپا این نتایج را نپذیرفت و مجله منتشر کننده این مقاله نیز، در سال 2013 مقاله را رد کرد. در نتیجه، این سوال به وجود می آید که اهداف دوبله کنندگان و منتشرکنندگان این ویدئو در ایران چیست؟

    کلیدواژگان: ذرت تراریخته، گروه سرالینی، تومورزایی، اشتباه های آزمایشی، موش
  • محمدحسین خانجانی *، زینب نوری هاشم آباد، محمد اکبری صفحات 95-108

    دما یک فاکتور مهم برای بقا و زنده مانی موجودات است. هنگامی که دما پایین می آید موجودات با یک چالش بزرگ روبه رو می شوند. موجوداتی که در شرایط اقلیمی با دمای زیر صفر زندگی می کنند، سازگارهای مختلفی برای مقابله با سرما دارند. یکی از این سازگاری ها توسعه پروتئین های خاصی است که پروتئین های ضد انجماد (Antifreeze proteins) نامیده می شوند و از رشد یخ جلوگیری می کنند. پژوهش های گسترده ای روی پروتئین های ضد انجماد در رابطه با ساختار آن ها، نحوه برخورد با کریستال های یخ و مکانیسم کار آن ها صورت گرفته است. پروتئین های ضد انجماد پتانسیل بالایی در کاربردهای تجاری دارند، صنعت غذا بخش قابل توجهی است که پروتئین های ضد انجماد در آن کاربرد دارد. با استفاده از روش ها و پروتکل های ترانس ژنیک، پروتئین های ضد انجماد را می توان به درون ماهی، مخمر، میوه ها و سبزیجات القا کرد که خصوصیات مفید جدیدی به این موجودات می دهد. پروتئین های ضد انجماد به ارگانیسم های خاص اجازه می دهند که در محیط های سرد زندگی کنند و بقاء خود را در دمای زیر صفر درجه حفظ کنند آن ها با جلوگیری از رشد یخ و کریستاله شدن مجدد در مایعات داخلی از طریق اتصال به سطح یخ عمل می کنند. در این مقاله انواع پروتئین های ضد انجماد، ساختار و محل تشکیل آن ها، نحوه برخورد با کریستال های یخ و کاربردهایی که این پروتئین های ضد انجماد دارند مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: پروتئین های ضد انجماد، ماهی، دما، سازگاری
  • مرضیه حسینی نژاد*، سعید صمدی صفحات 109-124

    فناوری نانو در بسیاری کاربردهای کشاورزی و غذایی نظیر توسعه حسگرهای زیستی در مقیاس نانو برای پایش و کنترل مواد و فرایندهای غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. نانو حسگرهای زیستی طی تلفیق فناوری های زیستی و نانو با پروسه های الکترونیک به گونه ای طراحی می شوند تا تنها با یک ماده ی خاص واکنش نشان داده و با بهره گیری از قدرت فتوالکترون و میکروالکترودها و بر اثر واکنش اختصاصی با یک ماده ی خاص ابزار ردیابی و تحلیل گر دقیقی را در ریزترین ابعاد ارایه دهند. این حسگرها ابزارهای مفیدی در تشخیص و کنترل آلاینده های مخاطره آمیز و تشخیص باکتری های پاتوژن در حیوانات، گیاهان، آب و فراورده های غذایی به شمار می روند. با استفاده از این حسگرها شناسایی مقادیر بسیار کم ترکیبات مضر شیمیایی، ویروس و باکتری در سامانه کشاورزی و محیط زیست میسر شده و تحولی شگرف در کنترل کیفیت به همراه داشته است. در این مقاله برخی از کاربردهای نانوحسگرها در ارتقا امنیت غذایی مورد بررسی قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: نانوحسگر زیستی، امنیت غذایی، آلاینده، زیست فناوری
  • بابک ناخدا*، مهرشاد زین العابدینی صفحات 125-136

    در سال 2050 میلادی جمعیت جهان از 9 میلیارد نفر فراتر خواهد رفت. سازمان خواروبار جهانی پیش بینی کرده است که تولید غذا باید تا آن هنگام حداقل 70 درصد افزایش یابد تا تعداد گرسنگان در همین سطح امروز باقی بماند. فقر و گرسنگی و سوءتغذیه ریشه بسیاری از بیماری ها و همچنین معضلات فرهنگی و نابسامانی های اجتماعی در جوامع بشری است. دسترسی به غذای کافی و سالم، آب آشامیدنی سالم و هوای پاک از بدیهی ترین حقوق همه انسان ها و تولید و تامین این نیازها برای شهروندان، وظیفه ذاتی همه دولت هاست. از طرفی حفظ محیط زیست در کنار فعالیت های تولیدی کشاورزی و صنعتی از اهمیت فراوانی برخوردار است. متاسفانه در جوامع انسانی این هدف ها در بسیاری از موارد با هم در تضاد قرار می گیرند. برای مثال استفاده از سموم و کودهای شیمیایی برای افزایش تولید محصولات کشاورزی، خطرهای فراوانی را متوجه سلامت انسان ها و محیط زیست می کند. آلودگی خاک و آب های سطحی و زیرزمینی در نتیجه مصرف بدون ملاحظه این مواد و باقیمانده سموم در غذای روزمره ما تهدید بزرگی برای زندگی بر روی این کره خاکی است. خوشبختانه استفاده از فناوری زیستی یا بیوتکنولوژی و به ویژه مهندسی ژنتیک، با بهره گیری از پیشرفته ترین دستاوردهای انسانی در حوزه زیست شناسی سلولی و مولکولی و با الهام از طبیعت این تضاد را به حداقل می رساند. در این مقاله تلاش کرده ایم تا با تاکید بر اهمیت توسعه پایدار برای حفظ سلامت انسان، محیط زیست و نسل های آینده و بر شمردن خطرهایی که آن را تهدید می کند، به اهمیت نقش بیوتکنولوژی مدرن و مهندسی ژنتیک در حفظ محیط زیست، حفظ و بهره برداری پایدار از منابع در راستای دستیابی به توسعه پایدار بپردازیم.

    کلیدواژگان: بیوتکنولوژی، مهندسی ژنتیک، توسعه پایدار، محیط زیست
|
  • Hasan Rahnama Pages 9-30

    The application of the concept of pathogen derived resistance opened new horizons for the development of virus-resistant plants. In this mechanism، resistance to a virus is engineered in transgenic plants through the expression of a segment of the virus genome. This technique simply improves the development of crops which deliver high yields. On the other hand، there are some concerns about transgenic crops consumption. Also development in pesticides، chemical fertilizers and other technologies related to modern intensive agriculture threaten both human health and environment. Therefore the first step after transgenic plant production is to evaluate its potential benefits and risks to the environment and these should be compared to those generated by traditional agricultural practices. The main ecological concerns that are currently debated are complementation، heterologous encapsidation، synergy، plant-to-plant gene flow by outcrossing، plant-to-virus gene flow by recombination، effect on nontarget organisms، food and feed safety.

    Keywords: Biosafety, Transgenic, Gene silencing, Virus resistant, Recombination
  • Mahdi Yazdani Pages 31-46

    One of the most common contaminants found in the soil، are polycyclic aromatic hydrocarbons. Because these compounds are widely distributed in the environment، carcinogenic and cause fetal abnormalities are of particular importance. Based on a comparison of different methods، biological methods of soil improvement options، cost-effective and superior. In addition to choosing the best method، other factors with the affect on the high efficiency on the method، also must be examined. In addition to the litter of bioremediation is effective microorganisms، nutrients can also be required to recultivate the soil، provide.. In this paper، citing previous methods of bioremediation on polycyclic aromatic hydrocarbons in recent years، the importance of soil in the living all organisms and also using the power of the bacteria in fertilizer avian the method of the composition of the soils application phenanthrene and pyrene were reviewed.

    Keywords: bioremediation, Phenanthrene, pyrene, litter, Pseudomonas
  • Behzad Gharehyazi Pages 47-82

    Cultivating more than 170. 3 million hectares of GM products in more than 28 countries and consumption of GM products in hundreds of countries، do not block opposition of some apparently environmentalist or Human health groups. One of the concerns expressed by these groups is probability of unintended effects due to insertion of transgene in a region of host genome which may be critical to the quality of the product. Toevaluate theresult ofinsertionof a transgene into the genomeknowing the sequence surrounding the integrationsitecan be useful. Althoughthe Identification of DNA sequences flanking transgene insertions site is not consider as a necessary steps of biosafetyriskassessment، butGM productsmanufacturersandresearchers in thisfield do this analysis voluntary and to create more confidence in consumers. Various methodshave been proposedto determination of DNA sequences adjacent to transgene، each method has advantages and special complexities. This paper review and analysis the procedures. These techniquesincludemethodsbased cloning andPCR. Cloning despite high accuracy، less has been used due to time-consuming. In contrast، PCR-based methods are rapid and cheap and a large number of these methods have been developed in recent years،which are divided into three main groups: inverse PCR، ligation/adaptor mediated PCR and primer-based methods.

    Keywords: biosafety, genetic engineering, molecular analysis, transgenic, DNA sequence flanking transgene insertion site
  • Seyed Elyas Mortazavi Pages 83-94

    Publication of Seralini et al. 2013 about the risk of tumor induction in transgenic maize cultivar resistant to Roundup herbicides raised a wave of propaganda against transgenic crops in the world. One part of this Propaganda was a video called “Moment of Truth«in that، authors expressed their results and concluded that the transgenic maize and implicitly، all other transgenic crops have an ability to induce tumors in mice and even in human as great as a basketball ball. So، they ask EU officials to revise about production، release، importation and consumption of such products in EU countries. The video was translated and published widespread in Iran and affected on public opinion and caused public anxiety، so this article was written in response to it. The evaluation of this study indicated that the race of mice (Harlan Sprague-Dawley) which has been used in this study has a high risk of tumors incidence itself، even without feeding the mice with transgenic crop. In addition، problems such as lack of replications and statistical analysis in experiments of this study increased its uncertainties. Besides، the best conclusion based on Seralini’s resultscould be that GM maize was prevented tumors and cancer، or at least، there was no impact on incidence of tumors. However، surprisingly the authors concluded that GM maize might induce tumor in mice. Officially and scientific resources including European Food Safety Authority (EFSA) have rejected these findings، and finally in 2013، the paper was retracted by the publication Journal.

    Keywords: Transgenic maize, Seralini group, tumor inducing, experimental mistakes, mouse
  • Mohammd Hosein Khanjani Pages 95-108

    temperature is an important factor for the survival and viability of organisms. When the temperature drops beings are faced with a great challenge. Organisms that live in climates with temperatures below zero، different habits have to deal with cold. One of these adaptations is the development of special proteins called antifreeze proteins and ice prevents them from growing. Extensive studies on antifreeze proteins in relation to their structure، how to deal with ice crystals and the mechanism of their work is done. Antifreeze proteins have great potential in commercial applications، the food industry is a significant part of which is used in antifreeze proteins. Using transgenic techniques and protocols، can be into fish antifreeze proteins، yeast، fruits and vegetables، suggesting that these organisms can useful new features. Antifreeze proteins to allow certain organisms that live in cold environments and survive in temperatures below zero degrees to maintain، They prevent the growth of crystalline ice and re-connect the fluid through the ice surface act. In this paper types of antifreeze protein structure and its location، how to deal with ice crystals and applications of this industrial antifreeze proteins has been studied.

    Keywords: Anti, freeze proteins, fish, temperature, consistency
  • Marzieh Hoseininejad Pages 109-124

    Nanotechnology has been applied in many applications including developing of biosensors in nano-scales to monitor and control of food material and processing. Nanobiosensors are designed by combining bio- and nano-technologies with electrical processing so that it reacts with one specific analyte، while using specific reactions with particulat analytes by applying microelectrods and photoelectron strength; it offers an accurate analyzer tool in minimum sizes. These sensors are considered as beneficial devices in diagnosis and control of contaminants as well as detecting pathogenic bacteria in animals، plants، water، and food products. Using these sensors، it would be possible to detect low quantities of harmful chemical compounds، viruses and bacteria in agricultural and environmental systems with a tremendous evolution. In this paper، some applications of nanobiosensors in enhancing food security are being evaluated.

    Keywords: Nanbiosensor, food security, contaminant, biotechnology
  • Babak Nakhoda Pages 125-136

    In the year 2050 the world population will exceed 9 billion people. Food and Agriculture Organization (FAO) has predicted that food production must increase by at least 70% while the number of hungry people today remain at the same level. Poverty، hunger and malnutrition، are considered as the roots of many diseases as well as issues of cultural and social instability in human societies. Access to adequate and safe food، clean water، and clean air are of the most obvious human rights of all citizens، and providing these needs for all citizens are among the inherent duties of all governments. However، besides productive agricultural and industrial activities، environmental issues must be taken into serious consideration. Unfortunately، in human societies in many cases these goals are in conflict with each other. For example، the use of pesticides and fertilizers to increase agricultural production، can impose many risks to human health and the environment. Contamination of soil and groundwater and surface water as a result of application of these poisonous chemicals without environmental considerations، and pesticide residues in our daily food and vegetables، can be considered as great threats to life on the Earth. Fortunately، the use of modern biotechnology or genetic engineering and recombinant DNA in particular، using the most advanced human achievements in the field of cellular and molecular biology which inspired from the nature can minimize these antagonisms. In this article we have tried to emphasize the importance of sustainable development to protect human health، the environment and future generations، and to enumerate the dangers that threaten it. In this regard we tried to show the important role of modern biotechnology and genetic engineering in protecting the environment، and responsible and efficient use of resources to achieve sustainable development.

    Keywords: Biotechnology, Sustainable Development, environmental considerations