دانش نه چندان دیرین نژاد شناسی مولکولی توانسته است تا یافته های تفسیر ناپذیر باستان شناختی را گویا نماید. تا کنون بر روی نمونه های استخوانی انسانی بسیاری از نقاط جهان و تمدن های مربوط به آنان ،مانند مصر، بررسی های مولکولی زیادی شده است. اما در ایران این گونه پژوهش ها تا کنون بسیار معدود و کم بوده اند. پژوهش های پیشین هرگز بر روی نمونه های باستانی فلات ایران انجام نشده اند. بلکه همواره در آنها، نمونه های امروزین مورد بررسی قرار گرفته اند. آزمایش های لوکا لوئیجی اسفورتسا، دکتر احدی و تیم پژوهشی کمبریج (2000-2006م) همگی خبر از نزدیکی خویشاوندی تیره های ایرانی کنونی با یکدیگر داده اند. در این پژوهش، برای نخستین بار بر روی ساکنان باستانی چهار منطقه خوزستان (مربوط به تمدن ایلام) ، تپه سیلک (ساکنان هزاره های چهارم و پنجم پبش از میلاد فلات ایران)، ولیران دماوند (مربوط به دوره اشکانی) و بم ( پس از دوران باستان ایران) آنالیزهای مولکولی تبار شناسی صورت گرفت تا به این صورت و با توجه به شواهد تاریخی آریایی بودن پارتی ها ( اشکانیان) و بمی ها، تبار و دسته نژادی ایلامیان و سیلکی ها نیز روشن گردد. همچنین با این پژوهش، فرضیه رایج زمانه مهاجرت آریایی ها به فلات ایران نیز مورد ارزشیابی قرار گرفت. اساس کار پژوهش کنونی، بررسی وجود یا نبود هاپلو گروه پدری شاخص مردمان آریایی ( هند و ایرانی – اروپایی) خاوری با عنوان مارکر r1a (m17) بر روی کرموزوم y در نظر گرفته شد. از آنجا که مارکر یادشده، شاخص شناسایی مردمان هند و ایرانی (آریایی) بشمار می آید، در این جستجو مورد نظر قرار داده شد. استخراج dna به روش فنل-کلروفروم- ایزوآمیل الکل انجام گرفت و سپس محصول استخراج، pcr گردید. در مرحله بعدی، محصول فرایند تکثیر، بر روی دو ژل آگارز و پلی اکریل آمید برده شد و پس از مشاهده باند مورد نظر، محصول تعیین توالی گشت. نتایج به دست آمده از این پژوهش به روشنی آشکار کرد که در بیشتر نمونه های جمع آوری شده از منطقه تمدن ایلام، مارکر یاد شده وجود داشته و در یکی از دو مورد بررسی شده از سیلکی ها با دیرینگی 4000 سال پیش از میلاد، نیز این شاخص دیده شد. به این صورت در کنار افزایش احتمال آریایی بودن گروهی از مردمان ساکن در این مناطق به بازه های زمانی یادشده، امکان نادرستی فرضیه مهاجرت آریایی ها در هزاره های دوم و سوم پیش از میلاد را نیز مورد نظر قرار داد و در برابر ، این پنداشت را ایجاد نمود که این مهاجرت، در صورت وجود، می توانسته در زمانه ای بسیار کهن تر صورت گرفته باشد.

سرطان چیست؟ سرطان، اختلال در کنترل رشد و تمایز سلولی می باشد. تعداد زیادی از سلول های بدن در طول زندگی رفتار و عمل طبیعی دارند. با توجه به فراوانی جهش ها، انتظار اشتباهاتی در هر ژن می رود که میلیون ها بار در طی زندگی اتفاق می افتد، و لذا مکانیسم های تنظیم سلولی باید واجد روند های تصیح کننده موثر باشند. بروز سرطان پیامد علکرد سلول ها می باشد. در نتیجه سرطان می تواند به علت اختلال در کنترل رشد و تمایز و عدم ایجاد تعادل صحیح بین سلول های بدن در طی زندگی، اتفاق بیافتد. سلول های سرطانی در یک زمان، به طور غیر عادی رشد کرده و به مناطق نابجای بدن مهاجرت می کنند که نشان دهنده اختلال در عملکرد و روند سلولی می باشد ]1[. سرطان شامل بیش از 200 بیماری مختلف می باشد که در مجموع حدود یک چهارم مرگ و میر را در کشورهای صنعتی غرب به خود اختصاص می دهد. بروز و مرگ و میر اکثر سرطان ها با افزایش سن افزایش می یابند ]1[. سرطان های با منشاء اپی تلیال، کارسینوما نامیده می شود که شایع ترین نوع سرطان محسوب می شوند. این سرطان از نظر میزان بروز و مرگ ناشی از آن حائز اهمیت می باشند. از جمله آنها می توان سرطان ریه و روده بزرگ (کلون و رکتوم) در هر دو جنس (مرد و زن) و سرطان سینه در زنان و سرطان پروستات در مردان را اشاره کرد]2[. در گذشته ویروس ها و مواجهه با عوامل محیطی چون تابش های یون ساز را در بیشتر سرطان ها، دخیل می دانستند. امروز معلوم شده است که یکی از علت های بنیادی، جهش های ژنی است. هر عامل سرطان- زایی، با ایجاد جهش عمل می کند. جهش های منتهی به سرطان، بر ژنهایی تا?ثیر می گذارند که مسئول تکثیر سلولی و سایر فعالیت های بنیادی سلول است. با ایجاد تغییر، رشد کنترل نشده آغاز می شود و تومور پدید می آید ]1[. علاوه بر جهش، عامل دیگر بروز سرطان پلی مورفیسم های ژنتیکی می باشد پلی مورفیسم اشاره به وجود تفاوت آللی در یک جایگاه ژنی دارد ]3[. این پلی مورفیسم ها عامل تفاوت افراد در داشتن صفات منحصر به فرد می باشد، و عامل استعداد افراد به بیماری، فراوانی سرطان در یک جمعیت، سن بروز سرطان در یک فرد یا پاسخ به درمان سرطان ها و همچنین برهمکنش با جهش های شناخته شده مستعد کننده بیماری می باشد ]4[. هفت علامت آگاه کننده که توسط انجمن سرطان امریکا بیان شده است، عبارتند از: 1. تغییرات عادات دفع ادرار و مدفوع، سرطان پروستات، مثانه یا رکتوم را مطرح می کند. 2. زخمی که التیام نمی یابد، ممکن است نشان از سرطان پوست و دهان باشد. 3. خونریزی یا ترشح غیر معمول، می تواند از سرطان مثانه، دهانه رحم، ریه و رکتوم خبر دهد. 4. توده یا سفتی در پستان ممکن است با سرطان سینه همراه باشد. 5. سوء هاضمه یا مشکل بلع می تواند علامتی از سرطان معده، لوزالمعده، مری و حلق باشد. 6. تغییر تازه در خال یا زگیل 7. سرفه یا گرفتگی صدا، سرطان ریه و حنجره را مطرح می کند ]5[. بسیاری از دانش ما در زمینه مکانیسم های تنظیمی سلول طبیعی و نحوه ی ایجاد سلول سرطانی از مطالعه بر روی سلول های کشت شده بدست آمده است. در سال 1952 های-فیلیک مشاهده کرد که سلول های پیکری طبیعی انسان در محیط های کشت، ظرفیت تقسیم محدودی داشته در مرحله ای به پیری روی می- آورند. این نقطه را m1 می گویند ]6[. در ادامه این مرحله، درست زمانی که تصور می شود که سلول ها از بین رفته اند، تعدادی ناگهان رشد کرده و از مرحله بحرانی عبور می- کنند و تکثیر می شوند. عوامل مختلفی مانند بیان انکوژن های ویروسی یا بلوکه شدن ژنهای سرکوب گر تومور ، از جمله مهمترین آن ها p53، باعث به وجود آمدن سلول های نامیرای سرطانی می شود که با تلقیح به جانور آزمایشگاهی، ایجاد تومور می کند ]6[ . سرطان سینه شایع ترین بدخیمی کشنده در زنان جهان است ]7[، به طوریکه یک سوم از زنان سرطانی به این نوع سرطان مبتلا هستند ]8[. در هر سال بیش از 1000000 مورد جدید بیماری تشخیص داده می شود ]9[. شیوع و میزان مرگ و میر در اثر سرطان، در نژاد ها و موقعییت های جغرافیایی مختلف بسیار متفاوت است، به طوری که حداقل در آسیا به میزان 4 برابر کمتر از آمریکای شمالی می باشد ]10[. در مجموع 95% از سرطان های سینه، از بافت اپی تلیال آن منشاء می گیرد. کارسینومای سینه به دو گروه در جا و مهاجم تقسیم می شود ]11[. در نوع در جا، سلول های توموری فقط در مجاری یا لوبول ها وجود دارند و تهاجم به استرومای اطراف با میکروسکوپ نوری دیده نمی شود. نوع درجا خود به دو گروه لوبولار و مجرایی تقسیم می شود. کارسینومای غیر مهاجم مجاری سینه، شایع ترین نوع سرطان غیر مهاجم پستان می باشد که بیشتر در سال های اولیه ی یائسگی دیده می شود. در این نوع کارسینوما، مجاری پستان درگیر بوده، اما سلول های سرطانی به بافت استرومای پستان گسترش نمی یابد. در نوع مهاجم، سلول های توموری به استرومای اطراف هجوم می برند که متاستاز و به دنبال آن مرگ بیمار رخ می دهد ]12[. کارسینومای مهاجم سینه به چند زیرگروه تقسیم می شود که شایع ترین نوع آن(80-75 %)، کارسینومای مجرایی مهاجم است. این سرطان از مجاری شیری شروع شده و با گذشتن از دیواره ی مجرا، به بافت چربی پستان می رسد. در این مکان از طریق سیستم لنفاوی و عروق خونی می تواند به بخش های دیگر بدن متاستاز دهد. کارسینومای مجرایی مهاجم براساس ویژگی های ساختمانی و سیتولوژیکی به سه درجه تمایزخوب یا درجه یک، تمایز متوسط یا درجه دو و تمایز ضعیف یا درجه سه تقسیم میشود ]13[. سرطان سینه با تغییرات ژنتیکی مانند جهش در ژنهای سرطانزا (انکوژن ها) و ژن های سرکوبگر تومور مرتبط است ]7[. ژن p53 برای اولین بار در سال 1979 توسط دو دانشمند به نامهای لان و کرافورد کشف شد ]14[. ژن p53 به عنوان مهمترین ژن سرکوبگر تومور از فرضیه دو ضربه ای نادسون پیروی می کند ]15[. ژن p53 دارای 11 اگزون ]16[، به طول 20 کیلوباز و سه ناحیه عملکردی می باشد: 1- یک ناحیه اسیدی در n- ترمینال (کدون های 101-1)، که خود این ناحیه شامل دو دومین اصلی است، یکی دومین اسیدی فعال کننده رونویسی (کدون های 42-1) و دیگری دومین غنی از پرولین (کدون های 97-63) 2 - ناحیه مرکزی متصل شونده به مرکز dna (کدون های 299-102): این ناحیه یک پروموتور دارای موتیف مورد توافق را که از دو قطعه 10 جفت بازی تشکیل شده است و توسط 13-0 جفت باز از هم جدا می شوند را شناسایی می کند. این ناحیه در طی تکامل شدیدا حفاظت شده می باشد. هم چنین این ناحیه همولوگ ترین ناحیه بین خانواده های p53 از جمله p63 و p73 می باشد. 3- ناحیهc- ترمینال بازی (کدون های 393-293): این ناحیه در تترامریزاسیون و تنظیم فعالیت p53 درگیر است. این ناحیه شامل سه منطقه میشود: منطقه اول شامل سه سیگنال جا یابی هسته ای می باشد، منطقه دوم شامل دومن تترامریزاسیون بوده و منطقه سوم ناحیه تنظیم کننده ی منفی می باشد. این ناحیه ممکن است از اتصال dna به ناحیه مرکزی پروتئین p53 جلوگیری کند ]17.[ طول پروتئین کد شده توسط این ژن، 393 اسید آمینه می باشد، این پروتئین به عنوان یک پروتئین هسته ای دارای هر دو سیگنال جایابی هسته ای و خارج کننده از هسته می باشد که آن را به پروتئین شاتل تبدیل کرده است ]15[. عملکرد طبیعی این پروتئین محافظت از ژنوم در مقابل صدمات وارده و استرس های گوناگون نظیر ژنوتوکسیک ها و یا عوامل دیگری نظیر هیپوکسی (کمبود اکسیژن)، حذف نوکلئوتیدی، فعال شدن انکوژن ها و به هم خوردن نظم میکروتوبول ها می باشد ]17[. ژن p53 دارای 9 ایزوفرم می باشد ]18[، که این ایزوفرم ها حاصل استفاده از چندین پروموتر و فرایند پیرایش های متناوب این ژن، و همچنین استفاده از جایگاه های شروع ترجمه داخلی میباشد ]14[. جهش در ژن p53، شایع ترین رویداد در سرطان های انسانی می باشد ]8[، به طوری که جهش این ژن در 46-16% از سرطان های سینه دیده می شود ]19[. بیش از 90% جهش های این ژن در اگزون های 9-5 رخ می دهد که این اگزون ها کدکننده دومین متصل شونده به dna می باشند ]8[. بیشتر جهش های ژن p53 از نوع بدمعنی و تغییر قاب خواندن می باشد ]3[، به طوری که 97%از جهش های بدمعنی در توالی کدکننده دومین مرکزی رخ می دهد ]15[. علاوه بر جهش، پلی مورفیسم های p53 به عنوان عامل خطرساز برای ایجاد سرطان در نظر گرفته شده است. پلی مورفیسم ژنتیکی p53 ممکن است تعیین کننده حساسیت افراد در سرطان هایی مانند سینه، کلورکتال، ریه و نازوفارنژیال باشد ]19[. تغییرات نژادی و جغرافیایی در عملکرد پلی مورفیسم ژن tp53 دخیل است. حداقل 37 پلی مورفیسم در این ژن کشف شده است ]20[، که به طور معمول یکی از متداولترین آن در کدون 72 موجود در اگزون 4 قرار دارد ]21[. اگزون 4 اسیدآمینه های 125-33 را کد می کند ]16[. پلی مورفیسم کدون 72 کد کننده اسیدآمینه آرژنین (cgc: arg) و یا پرولین (ccc: pro) می باشد ]21[. در سال 2005، نوما و همکاران ارتباط معنی داری بین ژنوتیپ p53 و خطر ابتلاء به سرطان سینه پیدا نکردند ولی نشان دادند که بین پلی مورفیسم کدون 72 (arg/arg) ژن p53 با سرطان سینه گیرنده استروژن مثبت (er+ ) به ویژه در زنان یائسه ارتباط وجود دارد ]3[. بویرا و همکاران در سال 2003 ارتباط معنی داری بین ژنوتیپ arg/arg در کدون 72 ژن p53 و سرطان سینه در بیماران ترک گزارش کردند]23[. به طور مشابهی، لاگرد و همکاران در سال 2002 گزارش کردند که آلل arg در کدون 72 ژن p53، باعث رشد زیاد سلول های کارسینومای سینه در جمعیت نروژ می باشد ]27[. در سال 2000، پاپاداکیس و همکاران ژنوتیپ arg/arg در ژن p53 را به عنوان فاکتور خطر سرطان سینه در جمعیت مصر گزارش کردند ]28[. در مطالعات دیگری، تومیسکا و همکاران در سال 2005 هیچ ارتباط معنی داری را بین واریانت های کدون 72 ژن p53 و خطر ابتلاء به سرطان سینه مشاهده نکردند ]29[. کالمیا و همکاران در سال 2005 ارتباط معنی داری بین پلی مورفیسم arg/arg ژن p53 با سرطان سینه در جمعیت شمال مصر گزارش کردند ]7[. مطالعات صورت گرفته در ایران روی پلی مورفیسم کدون 72 ژن p53 با سرطان سینه در اصفهان ]19[ و در شمال ایران ]8[ هیچ ارتباط معنی داری را بین این پلی مورفیسم و سرطان سینه نشان نداد. مطالعات دربدن موجود زنده (in vivo) نشان می دهد که استعداد تغییرشکل وابسته به پاپیلوماویروس انسانی (hpv)، در هموزیگوت های آرژنین 7 برابر هتروزیگوت های arg/pro می باشد، زیرا انکوپروتئین e6 در hpv بیشتر تمایل دارد که پروتئین p53 دارای آلل arg/arg راغیرفعال کند تا پروتئین دارای آلل پرولین را ]30[. علاوه بر مطالعات پلی مورفیسم کدون 72 ژن p53 در سرطان سینه، ارتباط این پلی مورفیسم در سرطان های دیگر نیز بررسی شده است. در سال 2005 جین و همکاران در جمعیت هند گزارش کردند که ژتوتیپ arg/pro در کدون 72 ژن p53 نسبت به ژنوتیپ arg/arg، مرتبط با پیشرفت زودرس سرطان ریه می باشد ]31[. مطالعه دیگری در جمعیت هند در سال 2005 توسط دو دانشمند بنام های بهتاکاریا و سنگوپتا روی سرطان سرویکال وابسته به hpv نشان داد که ارتباط معنی داری بین هموزیگوت پرولین در موقعیت کدون 72 ژن p53 با این سرطان وجود دارد ]32[. کوشیک و همکاران در سال 2005 ارتباط معنی داری بین پلی مورفیسم کدون 72 (arg/arg) ژن p53 و خطرابتلاء به نئوپلازی اینترا اپی تلیال کشف کردند ]33[. با توجه به افزایش سرطان پستان در چند دهه ی اخیر، بیماری های پستان و تشخیص به موقع آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود. به طوری که امروزه نیمی از زنان به خاطر بیماری پستان خود، با پزشک مشورت می کنند و حدود 25 درصد از خانم ها در نهایت تحت بیوپسی قرار می گیرند. هم چنین با توجه به اینکه سرطان پستان شایع ترین بدخیمی در میان زنان جهان و اولین علت مرگ زنان 44 – 40 ساله می باشد، اهمیت اقدامات تشخیصی زودرس و حتی غربالگری های دوره ای بیش از پیش روشن می شود. نکته ی مهم این است که سرطان پستان یک بیماری هتروژن می باشد و طبقه بندی های موجود، تمام انواع این بیماری را پوشش نمی دهند. از این رو نیاز به یک مارکر مولکولی قوی (مختص یک انواع بیماری) و سریع و حساس با ویژگی بالا ضروری می نماید ]22[. در ایران نیز با وجود اینکه سرطان پستان در میان زنان ایرانی رایج می باشد، مطالعات اپیدمیولوژی کمی در مورد فاکتورهای خطر این بیماری در ایران انجام گرفته است. با توجه به اینکه، تفاوت نژادی و موقعیت جغرافیایی نقش مهمی را در خطر ابتلاء به سرطان سینه دارد ]3[، و با توجه به مطالعه ی انجام گرفته توسط بویرا و همکاران که ارتباط معنی داری بین پلی مورفیسم arg/arg ژن p53 با سرطان سینه در زنان ترک پیدا کردند ]23[ و از آنجا که بین آنها و زنان آذربایجان از نظر نژادی ارتباط نزدیکی وجود دارد و همچنین به علت عدم بررسی ارتباط این پلی مورفیسم با خطر ابتلا به سرطان سینه در زنان استان آذربایجان شرقی، ما بر آن شدیم در این تحقیق به مطالعه ی پلی مورفیسم کدون 72 (arg/arg) ژن p53 به عنوان مارکر احتمالی جهت استعداد ابتلاء به سرطان سینه، با سیستم تکثیر متزلزل جهش ها (arms)، بپردازیم. در این تحقیق با استفاده از این تکنیک سه گروه هموزیگوت (arg/arg)، (pro/pro) و هتروزیگوت (arg/pro) بر روی ژل آگارز جداسازی شدند. سپس از هر گروه چند نمونه، به منظور تائید نتایج، توالی یابی شدند. همچنین اگزون 4 از لحاظ موتاسیون احتمالی، توسط تکنیک بررسی تغییرات ساختاری تک رشته ای (sscp) مورد بررسی قرار گرفت. موارد مشکوک به حضور موتاسیون با استفاده از تکنیک توالی یابی بررسی شدند.

سوال اساسی تحقق این بود که آیا می توان ژن متالوتیونین smta را در باکتری e. coli مورد بیان قرار داد. بدین منظور ژن متالوتیونین smta که مربوط به یک سیانوباکتری بود به کمک سنتز تسهیل شده ژن به روش واکنش زنجیره ای پلیمراز مورد ساخت قرار گرفت. سپس به درون وکتور کلونینگ ptz57r/t که از وکتورهای t/a-cloning محسوب می شود وارد گردید و بدین وسیله در سویه کلونینگ dh5? کلون گردید. در ادامه به وکتور بیانی pet15b(+) وارد شد و از این طریق در درون میزبان باکتریایی بیانی bl21(de3) مورد بیان قرار گرفت. القای بیان ژن توسط iptg در باکتری های bl21(de3) انجام شد. مقایسه الگوی بیان پروتئینی باکتری نوترکیب در ساعات مختلف بعد از القا نسبت به قبل از القا باند حدود 10 کیلودالتونی را نشان داد، که می تواند نشان دهنده بیان پروتئین مورد نظر باشد. بدین ترتیب راهی به سوی تولید و خالص سازی این پروتئین و استفاده های بعدی آن در آینده باز خواهد شد.

در این پژوهش ژن کدکننده آلفا-آمیلاز باکتری باسیلوس سابتیلیس بومی با استفاده از روش pcr با پرایمرهای اختصاصی دارای جایگاه برش آنزیم های محدودگر noti و asci تکثیر شد و مورد توالی یابی قرارگرفت. توالی حاصل از pcr و وکتور شاتل-اپی زومال p316tdh3 با استفاده از آنزیم های محدودگر بریده و تحت عمل آنزیم لیگاز t4 به یکدیگر متصل شدند. وکتور نوترکیب حاصل وارد اشریشیاکلای شد. در مرحله بعد حضور ژن آلفا-آمیلاز در میزبان پروکاریوتی با روش colony-pcr مورد تایید قرار گرفت و وکتور استخراج شده از میزبان فوق با حضور پلی اتیلن گلایکول 3350 و ناقل dna به میزبان یوکاریوتی ساکارومایسس سرویزیه انتقال یافت. سویه مخمری نوترکیب به وسیله مارکر بیوسنتزی ura3 غربال شد و حضور ژن مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه نتایج حاصل از توالی یابی ژن تکثیر شده آلفا-آمیلاز باسیلوس سابتیلیس بومی ترادف 1887 جفت بازی را نشان داد که در مقایسه با ترادف ژن سویه های استاندارد گزارش شده، 65/93% یکسانی را در سطح نوکلئوتیدی نشان می دهد. بر اساس شباهت موجود و سایر بررسی های بیوانفورماتیکی، ژن آلفا-آمیلاز مذکور می تواند در میزبان ساکارومایسس سرویزیه بیان گردد.

سیستم ایمنی موجودات چند سلولی شامل چندین پلی پپتید کاتیونیک با وزن مولکولی کمتر از 10 کیلو دالتون می‎باشند. در میان پپتید‎های ضد میکروب، دیفنسین‎ها یکی از بزرگ‎ترین خانواده‎ی پپتید‎های ضد میکروب می‎باشند و به واسطه‎ی فعالیت آن‎ها بر ضد باکتری‎ها، قارچ‎ها و بسیاری از ویروس‎ها، به عنوان آنتی‎بیوتیک‎های نسل جدید منفعت بسیار دارند. هدف از این مطالعه طراحی، سنتز، بیان، تخلیص و بررسی خاصیت ضد میکروبی پروتئین bnbd2 بوده است. در این مطالعه‎ی باکتریbl21 حامل وکتور pet-32a(+) که ژن bnbd2 در آن همسانه سازی شده بود استفاده گردید. بیان پروتئین bnbd2 با تغییر در پارامترهای، دمای رشد و غلظت ماده‎ی القا کننده‎ (iptg) با استفاده از سیستم الکتروفورز عمودی (sds-page) بررسی گردید. با استفاده از محیط کشت lb، شروع القا در جذب نوری 8/0 در طول موج 600 نانومتر، غلظت یک میلی مولار ماده‎ی القا کننده‎ی iptg و دمای رشد 30 درجه بیشترین بیان پروتئین به دست آمد. مراحل تخلیص پروتئین با کمک روش شیمیایی شکافت در جایگاه فرمیک اسید و عبور از سانتریکون انجام گردید و اثر ضد باکتریایی پروتئین تخلیص شده بر باکتری‎های گرم مثبت و گرم منفی بررسی گردید. نتایج آزمایش وسترن بلاتینگ نیز نشان داد که پروتئین نوترکیب به طور اختصاصی به آنتی‎بادی mouse anti-(his)6 peroxidase متصل می‎گردد. تشکیل هاله‎ی عدم رشد در محیط‎ کشت مولر هینتون آگار، خاصیت ضد باکتری این پروتئین را نشان می‎دهد.

در حال حاضر یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی، آلودگی ناشی از تجمع فلزات سنگین در محیط است که این آلودگی تاثیرات نامطلوب فراوانی بر سلامت انسان و اکوسیستم می گذارد. از جمله مهم ترین روش ها برای رفع این آلودگی، استفاده از پروتئین ها و پپتیدهای متصل شونده به فلزات است. متالوتیونین ها دسته ای از این پروتئین ها هستند که به دلیل نقش و اهمیت آن ها در جذب فلزات سنگین، مورد توجه قرار گرفته اند. از این رو با توجه به اهمیت این پروتئین ها، در این پژوهش، در متالوتیونین باکتریایی smta (از سیانوباکتری synechococcus sp. pcc 7942)، لیزین 45 به سیستئین تبدیل شد و افزایش توانایی جذب فلز توسط پروتئین موتانت از نظر تئوری با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داد که پروتئین موتانت در جذب فلز بهتر عمل کرده است. سپس در مرحله عملی با تبدیل کدون aaa (کدکننده لیزین) به کدون tgc (کدکننده سیستئین) در اولیگونوکلئوتید پنجم سازنده ژن، ژن موتانت smta با استفاده از روش سنتز تسهیل شده ژن، سنتز گردید. ژن سنتز شده به پلاسمید pet15b انتقال یافت و در باکتری اشیرشیاکلای dh5? کلون و در باکتری اشیرشیاکلای(bl21(de3) ساب کلون و سپس بیان گردید. بیان پروتئین توسط sds-page ارزیابی و به روش وسترن بلات تایید شد. در انتها میزان جذب کادمیم توسط پروتئین موتانت در مقایسه با پروتئین وحشی با استفاده از جذب اتمی بررسی شد و نتایج نشان داد که میزان جذب فلز توسط پروتئین موتانت افزایش داشته است.

متالوتیونین ها خانواده ای از پروتئین های با وزن مولکولی پایین، غنی از سیستئین و جذب کننده ی فلز هستند. این پروتئین ها دارای چندین عملکرد مانند خنثی سازی اثر سمی فلزات، تنظیم همئوستازی فلزات ضروری و جمع آوری رادیکال های آزاد سلولی می باشند. مطالعات نشان داده است که متالوتیونین در فرایندهای تکثیر سلولی و آپوپتوز نیز نقش دارد. متالوتیونین ها پلی پپتیدهای تک رشته ای دارای 61 تا 68 آمینواسید شامل 20 ریشه ی سیستئین حفاظت-شده می باشند. ژنوم یوکاریوت ها دارای چند ژن کدکننده ی متالوتیونین است. خانواده ی متالوتیونین طی وقوع مضاعف شدگی چهار ژن اصلی (mt1 تا mt4) را ایجاد کرده است. mt1 و mt2 در همه ی بافت ها بیان می شوند درحالیکه mt3 و mt4 به ترتیب در بافت مغز و سلول های اپیتلیال بیان دارند. mt3 که فاکتور مهارکننده ی رشد سلول های نورونی (gif) نیز نامیده می شود عملکردهای ویژه ای مانند جلوگیری از جوانه زدن نورون ها دارد و در مغز افراد دچار بیماری آلزایمر کاهش می یابد. در این مطالعه cdnaی متالوتیونین3 موشی جداسازی، توالی یابی و در سیستم پروکاریوتی کلون و بیان گردید. rnaی کل سلول از مغز موش استخراج و خالص سازی شد و سپس جهت ساخت cdna تحت واکنش رونویسی معکوس با استفاده از پرایمر الیگوdt قرار گرفت. orf مربوط به ژن mt3 در وکتور pet22b(+) کلون و به باکتری های اشرشیاکلای سوش top10f و bl21 انتقال داده شد. انجام کلونی-pcr، تعیین توالی و بررسی هم ترازی توالی نشان داد که mt3 به درستی کلون شده است. بیان پروتئین توسط پلاسمید نوترکیب ساخته شده توسط sds-page مورد بررسی قرار گرفت و باند مورد نظر با اندازه ی 9.02 کیلو دالتون مشاهده شد.

دی-آمینواسید اکسیداز (daao) یک فلاووآنزیم پراکسیزومی حاوی فلاوین آدنین دی نوکلئوتید است که دآمیناسیون اکسیداتیو اسیدهای آمینه ی نوع دی را کاتالیز می کند. این آنزیم کاربرد های بسیاری در طراحی حس-گرهای زیستی، تولید آنتی بیوتیک سفالوسپورین cو چندین ترکیب ارزشمند دارویی و در تشخیص و پیشگیری چندین بیماری از جمله سرطان دارد. اگرچه این آنزیم ها به طور وسیع از میکروارگانیسم ها تا انسان گسترده اند، اما عموما آنزیم های میکروبی به دلیل وجود مزایای بسیار نیازهای صنعتی را رفع می کنند که در این میان جنس فوزاریوم جایگاه ویژه ای دارد. هدف از این مطالعه کلون سازی توالی نشانه ی ترشحی فاکتور آلفای مخمری به همراه ترادف کدکننده ی آنزیم دی-آمینواسید اکسیداز از منبع قارچ فوزاریوم اکسیسپوروم در میزبان یوکاریوتی ساکارومایسس سرویزیه به منظور بیان ترشحی آنزیم مورد نظر بود. پس از طراحی پرایمرهای اختصاصی، توالی نشانه فاکتور آلفای مخمری با استفاده از روش pcr تکثیر شد. قطعه ی تکثیر شده سپس در وکتور شاتل بیانی p316tdh3 کلون گردید. پس از تأ یید کلونینگ،cdna دی-آمینواسید اکسیداز با استفاده از پرایمرهای اختصاصی تکثیر شد. بررسی میزان هماهنگی کدون های مورد استفاده در cdna تکثیر شده در مقایسه با کدون های مورد استفاده در میزبان نشان داد که این پروتئین نمی تواند به طور موثر در میزبان ساکارومایسس بیان شود. از این رو پس از بهینه سازی کدون ها این قطعه سنتز شد و سپس در پلاسمیدp316tdh3 الحاق و در میزبانe.coli dh5? ترانسفورم گردید. پس از آن پلاسمید نوترکیب p316tdh3-?-matf-dao به میزبان ساکارومایسس سرویزیه منتقل شد. تعیین توالی قطعه سنتز شده صحت توالی و عدم وجود موتاسیون در آن را اثبات کرد. نتایج حاصل از کلونی pcr و برش های آنزیمی تأیید کننده کلون سازی قطعات در وکتور هدف می باشند.

فلزاتسنگین یکی از آلاینده های پایدار و غیرقابل تجزیه بیولوژیکی هستند که می توانند همراه پساب تصفیهشده یا فاضلاب صنایع مختلف به محیطزیست وارد شوند. از جمله راه های معمول تصفیه و حذف فلزاتسنگین از پساب، روش رسوبدهی شیمیایی است که این روش به دلیل داشتن هزینه بالا و تولید لجنشیمیایی مسئلهساز می باشد. از این رو روش حذفبیولوژیکی بهعنوان گزینه ای اقتصادی سازگار با محیط زیست، مورد توجه قرار گرفته است. موجودات عالی مانند گیاهان و حیوانات عموماً بوسیله تولید پیتیدهای غنی از سیستئین مانند متالوتیونین ها، فیتوکلاتین ها و دفنزین ها و اتصال آن ها به یون های فلزی به حضور فلزاتسنگین پاسخ می دهند. این پیتیدهای کوچک متصلشونده به فلزات دارای توالی غنی از سیستئین می باشند که به عنوان جاذب مواد عمل می کنند. از جمله این پپتید ها دفنزین های گیاهی هستند که خانواده بزرگی از پیتیدهای کاتیونی با توده های مولکولی کوچک و کروی با وزنی بین kd7- 5 با 54- 45 آمینو اسید هستند و دارای الگویی از هشت سیستئین می باشند. در این تحقیق از لحاظ نظری و تجربی نقش پروتئین نوترکیب دفنزین تولید شده با روش اگرواینفیلتریشن در سیستم یوکاریوتی گیاهی در جذب فلزسنگین روی هم چنین شرایط بهینه ی جذب فلز روی توسط این پروتیین بررسی شد. که طی بررسی شبیه سازی دینامیک مولکولی پروتئین نوترکیب در حالت غیر احیاء و حتی احیاء شده در 7 ph= قادر به جذب فلز روی نمی باشد، که این امر در مطالعات عملی نیز مورد تأیید قرار گرفت، اما قادر به جذب فلز کامیوم در هر دو حالت می باشد. در مطالعه عملی جهت بررسی نقش پروتئین نوترکیب دفنزین تولید شده، پلاسمید حامل ژن هیبرید از طریق تکنیک اگرواینفیلتریشن، تحت کنترل عناصر رونویسی متفاوت و در تیمارهای برگ سالم و برگ خراش داده شده و برگ اولیه (مسن) و برگ ثانویه (جوان) به داخل برگ های گیاه لوبیا انتقال داده شد. بعد از چهار روز پروتئین تولید شده در برگ استخراج و اندازه گیری گردید و نتایج به کمک نرم افزار spss و sas تجزیه و تحلیل گردیدند. بهترین بیان در برگ خراش دیده جوان برای پلاسمید 2 به علت مناسب بودن بافت برای اگرواینفیلتریشن و تحریک تولید فنول های محرک ژن های افزایش دهنده بیان در اثر زخم مشاهده شد. پروتئین های حاصل جهت بررسی تأثیر عوامل مختلف مانند ph، غلظت پروتئین، زمان و دمای جذب بر میزان جذب فلز روی توسط پروتئین مورد مطالعه تجربی قرار گرفتند. آنالیز داده های به دست آمده با نرم افزار sas تجزیه و مقایسه میانگین ها با آزمون lsd در سطح 1% معنی دار بودن تیمار ها را نشان داد. بدین ترتیب بهترین میزان جذب روی به همراه پروتئینی با غلظت 35 میکروگرم اتفاق میافتد که در محیطی با 6 ph= ، و دمای 35 درجه سانتیگراد به مدت 150 دقیقه انکوبه شود. در این تحقیق پروتئین نوترکیب دفنزین در حات طبیعی به عنوان یک جاذب فلز روی شناخته نشد، ولی می تواند تحمل گیاه را نسبت به فلز روی بالا می برد، از این رو تولید گیاه متحمل روی جهت کشت در مناطق آلوده می باشد.

پپسین خوک(ec 3.4.23.1)، متعلق به خانواده آسپارتیک پروتئازها است و در فرایند هضمی مهره داران نقش دارد.همانند همه آسپارتیک پروتئازها مولکول پپسین شامل دو لوب مشابه می باشد که به طور غالب از صفحات بتا تشکیل شده اند و دو لوب به وسیله شکاف اتصال سوبسترا جدا می شوند و هر لوب شامل یک رزیدو آسپارتات کاتالیتیک می باشد که در جایگاه اتصال سوبسترا قرار دارند.یکی از رزیدوهای آسپارتات پروتونه و دیگری دپروتونه می شود، برای اینکه پروتئین فعال باشد. به دلیل ساختار جایگاه فعال پپسین، محدوده فعالیت آن درph بین 1 تا 5 است.پپسین وزن مولکولی 34 کیلودالتون و 327 آمینواسید دارد.همچنین پپسین سه پیوند دی سولفیدی دارد.به منظور بررسی پایداری حرارتی آنزیم پپسین از دستگاه اسپکتروفتومتر مجهز به سیستم کنترل الکترونیکی دما استفاده شد.پایداری دمایی پپسین در حضور غلظت های مختلف(10-50%حجمی-حجمی) حلال های آلی بوتانول،اتانول،4،1-بوتان دیول و گلیسرول در 2=ph بررسی شد. tm پپسین در حضور حلال های بوتانول، اتانول و 4،1-بوتان دیول کاهش یافت و در حضور گلیسرول افزایش یافت. همچنین اثر این حلال های آلی بر روی فعالیت خوک پپسین بررسی شد. فعالیت پپسین در حضور محلول های آبی بوتانول، اتانول و 4،1-بوتان دیول با افزایش غلظت حلال های آلی کاهش یافت و فعالیت پپسین در حضور غلظت های محتلف گلیسرول زیاد شد. تغییرات ایجاد شده در فعالیت کاتالیتیکی به وسیله حلال های آلی محلول در آب بوتانول، اتانول و 4،1-بوتان دیول ممکن است مربوط به تغییرات ساختاری باشد که به وسیله تغییرات شدت فلورسانس و پایداری دمایی نیز نشان داده شد. و گلیسرول نیز ساختار پپسین را پایدار کرد. فعالیت پپسین در حضور نانوذرات اکسیدتیتانیم، اکسیدسلیسیم و اکسیدمس، کاهش یافت. نانوذره اکسید تیتانیم سبب کاهش صفحات بتا و بتا ترن می شود و سپس ممکن است لوپ سنجاق سری بتا راکه از جایگاه فعال محافظت می کند تخریب کند،که منجر به کاهش فعالیت آنزیم می شود. حدس زده می شود، نانوذرات اکسیدمس و اکسیدسلیسیم از طریق برهمکنش های الکتروستاتیک و هیدروژنی سبب تغییر ساختار جایگاه فعال پپسین شده و به این طریق سبب کاهش فعالیت آنزیم شده اند. پایداری دمایی پپسین در حضور نانوذرات اکسیدتیتانیم، اکسیدمس، اکسیدروی و اکسیدآهن تغییر نکرد و در حضورنانوذره اکسیدسلیسیم به مقدار کمی کاهش یافت. پایداری دمایی پپسین در حضور یون آلومینیم افزایش یافت. مکانیسم افزایش پایداری دمایی پپسین در حضورآلومینیم ناشناخته است.

پروتئین ها در دمای بالا، متمایل به تشکیل تجمعات ناخواسته و غیر کنترل شده می باشند. تجمع پروتئینی یکی از مسائل مهم مرتبط با پروتئین ها در زمینه های بیولوژیکی و پزشکی می باشد. این تحقیق اثرات نانو ذرات tio2 و sio2، اوره، گوانیدین هیدروکلراید و اسپرمین را روی دوباره تاخوردگی و فعال سازی آنزیم لیزوزیم، به عنوان یک آنزیم کروی فشرده بررسی می کند. لیزوزیم سفیده تخم مرغ، به عنوان مدل پروتئینی به کار گرفته شد؛ زیرا مکانیسم های اشتباه تاخوردگی و دوباره تاخوردگی آن ها به طور چشمگیر مورد بررسی قرار گرفته است. در حضور اسپرمین، حتی در غلظت های فوق العاده کم (mm)، این ترکیب، بعد از تیمار حرارتی در 98 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه، هیچ رسوب یا تجمعی مشاهده نشد. درحالی که با افزایش ترکیب گوانیدین هیدروکلراید از 0 تا 1.5 مولار، تجمع لیزوزیم از 60 درصد به 10 درصد کاهش یافت؛ اما با افزایش اوره، میزان تجمع در حدود 60 درصد ثابت باقی ماند. در حضور نانوذرات tio2 و sio2 نه تنها تجمع مشاهده شد بلکه میزان آن نیز افزایش یافت. فعالیت باقی مانده آنزیم تجمع یافته برای اسپرمین، حدود 50 درصد بود، درحالی که برای دیگر افزودنی های فوق کمتر از 10 درصد باقی ماند. دمای دگرگون سازی حرارتی (tm) آنزیم تجمع یافته لیزوزیم در حضور اسپرمین و اوره با افزایش غلظت آن ها افزایش یافت. این میزان برای گوانیدین هیدروکلراید و نانوذرات tio2 و sio2 با افزایش غلظت این افزودنی ها کاهش یافت. حائز-اهمیت است که بدانیم tm لیزوزیم تجمع یافته در حضور یا عدم حضور تمامی افزودنی های فوق، بسیار پایین تر از آنزیم طبیعی است. به عبارت دیگر، tm آنزیم طبیعی بالای 100 درجه سانتی گراد یا 373 کلوین می باشد که دلیل اصلی آن ناشی از 4 پیوند دی سولفیدی موجود در ساختمان طبیعی آنزیم است.

در حال حاضر بدلیل اثرات نامطلوبی که فلزات سنگین بر چرخه ی اکوسیستم و سلامت موجودات زنده می گذارند حذف آنها از اهمیت ویژه ای بر خوردار است. در این پژوهش با بیان پروتئین موتانت smta (این ژن از سیانوباکتری synechococcus sp.pcc 7942 با ایجاد جهش و تبدیل لیزین 45 به سیستئین در پژوهش قبلی دکتر صفار و همکاران بدست آمد) در فضای پری پلاسمی باکتری e.coli bl21 (de3) و ارزیابی بیان آن توسط sds-page و تایید بیان این پروتئین با استفاده از روش وسترن بلات و اندازه گیری غلظت متالوتیونین بیان شده با کمک نمودار استاندارد گلوتاتیون مورد بررسی قرار گرفت. براساس نمودار استاندارد گلوتاتیون، غلظت متالوتیونین در دو ساعت پس از القا 053/0 میکرومول بر میلی لیتر است که بیشترین میزان بیان در طی ساعت های پس از القا بوده است. از آنجایی که میزان بیان پروتئین دو ساعت پس از القا در مقابل سرب افزایش یافت و 075/0 میکرومول بر میلی لیتر محاسبه شده است می توان نتیجه گرفت که میزان بیان پروتئین در شرایط آلودگی فلزات سنگین افزایش می یابد. در انتها به بررسی میزان جذب یون کادمیوم توسط پروتئین بیان شده در فضای پری پلاسمی پرداخته شد. جذب کادمیوم به میزان 515/42 نانومول به ازای هر میلی گرم پروتئین می باشد. از آنجایی که اختلاف میزان جذب کادمیوم توسط نمونه ی موتانت پری پلاسمی و نمونه ی موتانت پری پلاسمی ناچیز بود احتملا این اختلاف جزیی بدلیل این است که در فضای پری پلاسمی شرایط بهتری برای بیان و فولدینگ پروتئین وجود دارد.

مقدمه: افزایش بیان ژن اسکوالن سنتاز باعث القاء رشد تومور و کاهش آپوپتوز بخصوص در سرطان پروستات می شود. این ژن بین مخمر ساکارومایسس سرویزیه و انسان حفاظت شده است که در مخمر erg9 خوانده می شود. این تحقیق به مطالعه اثر عصاره گیاه بابونه بر روی بیان ژن erg9 در ارگانیسم مدل برای مطالعات مربوط به سرطان، مخمر ساکارومایسس سرویزیه، پرداخته شد. روش ها: مخمر ساکارومایسس سرویزیه در محیط کشت ypd حاوی غلظت های 0 ،250،1000 و 3000 میکروگرم بر میلی لیتر از عصاره بابونه کشت داده شد و به بررسی اثر عصاره بر بیان ژن erg9 با روش real time pcr بعد از 24 ساعت پرداخته شد. نتایج: نتایج نشان داد که در غلظت های 1000 و 3000 میکرو گرم بر میلی لیتر عصاره بابونه باعث کاهش معنی داری در بیان ژن erg9 شد(05/0 p value?) به طوری که عصاره در این غلظت ها باعث خاموش شدن کامل ژن شد. نتیجه گیری: از نتایج می توان چنین نتیجه گرفت که اثر ضد سرطانی عصاره بابونه ممکن است از طریق مهار بیان ژن erg9 که یک ژن کلیدی در سرطان است ، باشد

پراکسیدازها (ec.1.11.1.7) گروهی از آنزیم های اکسید و ردوکتازها هستندکه توسط تعدادی از میکروارگانیسم ها وگیاهان تولید می شوند و احیای پراکسیدها را کاتالیز می کنند . پراکسیدازها به طور وسیعی در بیوشیمی بالینی و آزمایشات ایمنی شناسی آنزیمی استفاده می شوند. ایزوآنزیم c پراکسیداز ترب کوهی (hrpc) یکی از بهترین پراکسیدازهای شناخته شده است ساختار این آنزیم به طور غالب دارای مارپیچ آلفا است. مطالعات سینتیکی آنزیم پراکسیداز با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر uv-vis مدل فارماسیا - 4000 مجهز به سیستم کنترل الکترونیکی در دمای oc 35 و oc 45 و در 4 ph و درحضور اتانول ، بوتاندیول ، پروپانول ، بوتانول ، گلیسرول ، یون های آهن و مس ، نانو ذرات اکسید آهن و اکسید مس انجام گرفت. بررسی پارامترهای سینتیکی نشان می دهند که این حلال های آلی باعث افزایش سرعت ماکسیمم (vmax ) و فعالیت آنزیم پراکسیداز می شوند. یون های آهن و مس و نانو ذرات اکسید آهن و اکسید مس باعث کاهش سرعت ماکسیمم (vmax ) و فعالیت آنزیم پراکسیداز می شوند. حدس زده می شود ، نانو ذرات اکسید آهن و اکسید مس از طریق برهم کنش های هیدروژنی سبب تغییر ساختار جایگاه فعال پراکسیداز شده و به این طریق منجر به کاهش فعالیت آنزیم شده اند.

فلزات سنگین از جمله کادمیم منجر به ایجاد خطرات زیست¬محیطی می¬شوند و این فلز سنگین تهدید بزرگی برای سلامتی انسان¬ها و حیوانات می¬باشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی ارتباط بین بیان پلاسمیدی ژنsmta و بقاء باکتری e.coli در برابر نمک کادمیم کلرید بود. بدین منظور، در ابتدای این پژوهش ابتدا با استفاده از سنجش نوری، دامنه تحمل باکتری نوترکیب با ژن smta در غلظت¬های مختلف نمک کادمیم کلرید بررسی شد. در این بازه¬ی مقاومتی (5/0 تا 7/0 میلی مولار نمک کادمیم کلرید)، القای باکتری نوترکیب با iptg، نمک کادمیم کلرید و بدون تیمار انجام شد و تا 16 ساعت پس از رشد با فاصله زمانی، مجددا od اندازه گیری شد. 6 ساعت پس از رشد، درست در نقطه ای که شیب نمودار رشد باکتری منفی می¬شود، نمونه برداری انجام شد و استخراج rna باکتری صورت گرفت. پس از استخراج rna، سنتز cdna و در نهایت سنجش بیان ژن smta با استفاده از تکنیکreal time-pcr انجام شد. قبل از بررسی بیان ژن smta، طراحی و ساخت پرایمرهای اختصاصی ژنsmta وamp r به عنوان ژن کنترل داخلی انجام گرفت و در نهایت داده¬های بدست آمده توسط نرم افزار spss مورد تحلیل قرار گرفت. پس از بررسی سنجش نوری تیمارها جهت بررسی mic باکتری، در محدوده¬ی 0تا 100 میلی مولار نمک کادمیم کلرید، محدوده¬ی کوچکتر 5/0 تا 7/0 میلی مولار بدست آمد. سنجش بیان ژن smta در زمان شروع رشد منفی باکتری نوترکیب،یعنی 6 ساعت پس از رشد مورد بررسی قرار گرفت، که این سنجش در سه حالت تیمار با نمک کادمیم کلرید و iptg و بدون تیمار، در محدوده¬ی 5/0 تا 7/0 میلی مولار نمک کادمیم کلرید انجام شد. در این پژوهش با افزایش غلظت نمک کادمیوم کلرید از 5/0 به 7/0 میلی مولار، علاوه بر افزایش بیان ژن smta، بقاء باکتری نیز افزایش یافت. همچنین، بیشترین و کمترین میزان بیان ژن smta به ترتیب در حالات تیماری 2 (تحت تاثیر 7/0 میلی مولار نمک و iptg) و 6 (تحت تاثیر یک میلی مولار نمک و بدون حضور iptg) مشاهده شد. نتایج اخیر به خوبی نشان می دهد که بیان القا شده با iptg پروتئین های کد شونده توسط ژن smta موجب مقاومت بخشی باکتری های هدف در محدوده غلظتی 5/0 تا 7/0 میلی مولار گردیده است. این یافته می¬تواند راهبردی برای مقابله با آلودگی¬های زیست محیطی به فلز کادمیم در محدوده¬ی غلظت 5/0 تا 7/0 میلی مولار باشد.

بذر یک اندام زنده و حیاتی در تولید محصولاتی است که به وسیله آن تکثیر می¬شوند. جوانه¬زنی خوب و استقرار مناسب گیاه در تولید این محصولات دارای اهمیت ویژه¬ای می¬باشد. یک روش مناسب جهت تقویت بذر¬ها به منظور بهبود سرعت جوانه¬زنی، یکنواختی رشد و کاهش زمان ظهور گیاهان پرایمینگ بذر می¬باشد. تیمار¬های قبل از کاشت بذر (پرایمینگ بذر) شامل هیدروپرایم، اسمو پرایم، هالو پرایم، بیو پرایم، پرایمینگ¬های هورمونی و پرایمینگ مغناطیسی است. بیوپرایمینگ یک روش جدید برای تیمار بذر است که شامل استفاده از میکرو¬ارگانیسم¬های مفید یا عوامل کنترل بیولوژیکی در ریشه یا بذر است که بهبود رشد گیاه یا کنترل بیماری¬ها را از طریق روش¬های مختلف شامل تولید هورمون¬های گیاهی، آنتی بیوتیک¬ها یا آنزیم¬ها، فراهم می¬کند و اخیرا" به عنوان یک روش جایگزین برای کنترل بسیاری از بیماری¬های بذر و عوامل بیماری¬زای خاک¬زاد استفاده شده است. مطالعه حاضر به منظور بررسی اثرات تلقیح بذر با باکتری¬های محرک رشد بر بهبود شاخص¬های جوانه¬زنی، رشد و عملکرد گل دارویی همیشه بهار در دو بخش آزمایشگاهی و گلخانه¬ای صورت گرفت. باکتری¬های مورد استفاده شامل جنس¬های ردوکوکوس (rhodococus sp.)،کورینه¬باکتریوم (corynebacterium sp.)، مایکو¬باکتریوم (mycobacterium sp.)، باسیلوس (bacillus sp.)، ازتوباکتر (azotobacter sp.)، سودموناس پوتیدا (pseudomonas putida) و سودموناس فلورسنس (pseudomonas florescence) بود. طی بررسی در بخش ازمایشگاهی پژوهش، باکتری¬های باسیلوس، ازتوباکتر، سودموناس فلورسنس و سودموناس پوتیدا سبب بهبود شاخص¬های جوانه¬زنی گیاه از جمله درصد جوانه¬زنی، سرعت جوانه¬زنی، میانگین زمان جوانه¬زنی، ضریب سرعت جوانه¬زنی و جوانه¬زنی نسبی، شاخص ویگور i و ii گردیدند و در بخش گلخانه¬ای پژوهش نیز بهبود صفات رشدی و عملکرد گیاهان حاصل از بذور تلقیح یافته با باکتری¬های باسیلوس، ازتوباکتر، سودموناس فلورسنس و سودموناس پوتیدا حاصل شد. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که تلقیح بذور با باکتری¬های محرک رشد اثر مثبتی بر شاخص¬های جوانه¬زنی و رشد گیاه همیشه بهار داشته و باعث افزایش عملکرد و خصوصیات کیفی گیاه نیز می¬گردد. همچنین می¬توان با استفاده از این باکتری¬ها به عنوان کود¬های بیولوژیک، با کاهش آلودگی محیط در اثر کاهش استفاده از کود¬های شیمیایی، باعث جلوگیری از تخریب و بهبود ساختمان خاک نیز شد.

یکی از ویژگی های سلول های درگیر در دستگاه ایمنی ذاتی تولید انواعی از پپتید های ضد میکروبی کاتیونی با وزن مولکولی6-2 کیلودالتون می باشد. یکی از بزرگترین خانواده ی این پپتید ها دیفنسین ها می باشند که با طیف وسیع فعالیت علیه باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و… به عنوان آنتی بیوتیک های طبیعی محسوب می شوند. هدف از این تحقیق، طراحی و سنتز، بیان پری پلاسمی و سیتوپلاسمی، خالص سازی و نیز بررسی و مقایسه ی خاصیت ضد قارچی پروتئین بتا دیفنسین 2 نوتروفیل گاوی (bnbd2) در دو نوع بیان شده بوده است. در این مطالعه باکتری bl21 حامل وکتور pet48b(+) که در آن ژن bnbd2 همراه با سیگنال پپتید pelb در ابتدای آن، همسانه سازی شده بود، استفاده گردید. بیان در محیط کشت lb و با غلظت 1 میلی مولار iptg در دمای 30 درجه ی سانتیگراد انجام شد. بیان پری پلاسمی بعد از شوک اسمزی و نیز بیان سیتوپلاسمی بعد از سونیکاسیون توسط الکتروفورز عمودی sds-page بررسی گردید. مرحله ی خالص سازی پروتئین نوترکیب با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی ستون نیکل انجام و تخلیص پپتید نیز با استفاده از برش شیمیایی و شکافت در جایگاه اسید فرمیک صورت گرفت. اثر ضد قارچی پروتئین تخلیص شده بر روی گونه های آسپرژیلوس و نیز کاندیدا آلبیکنز در دو نوع سیتوپلاسمی و پری پلاسمی بررسی و مقایسه گردید. نتایج آزمایشات sds-page و دات بلات و وسترن بلات، بیان پروتئین نوترکیب و اتصال آن را به آنتی بادیmouse anti-(his)6 peroxidase تایید کرد. همچنین هاله های عدم رشد در محیط کشت مولر-هینتون آگار، خاصیت ضد قارچی پروتئین bnbd2 را با اختلافی کم در دو نوع پری پلاسمی و سیتوپلاسمی نشان داد.

پروب بیولومینسانس ابزار ارزشمند در مطالعات زیست شناسی اخیر و همچنین در حیطه تشخیص پزشکی می باشد. رنیلا لوسیفراز(rluc) طبیعی، آنزیمی بدون نیاز به کوفاکتور، تک زیر واحدی و پروتئین منتشر کننده ی نور در طیف آبی رنگ است. با توجه به عدم نیاز به هر گونه کوفاکتور، پروتئینrluc برای مطالعه وقایع بین و درون سلولی در طول تصویربرداری در داخل بدن مفید است. با این حال، جذب قوی نور آبی توسط بافت موجب محدودیت کاربرد آن می شود. اخیرا، rluc جدید با جابجایی نور قرمز با استفاده از تکامل هدفمند توسط گروه ما توسعه داده شد. در این مطالعه، این است بیان rluc جهش یافته جدید در میزبان باکتریایی مورد بررسی قرارگرفت و همچنین، تخلیص rluc با جابجایی نورقرمز انجام شد و پارامترهای کینتیک آنزیم از جمله km و vmax بررسی شده است. جهش جدید و کدون بهینه سازی شده rluc در وکتور بیانیpet-21b مونتاژ شد. ناقل نوترکیب به باکتری e.coli bl21 منتقل شد و القاء بیان پروتئین توسط اضافه کردن iptg در 25 درجه سانتیگراد انجام شد. تولید رنیلا لوسیفراز توسط تجزیه و تحلیل لیز سلول برروی ژل الکتروفورز پلی اکریلامید-سدیم دودسیل سولفات بررسی شد. علاوه بر این، تایید بیان با استفاده از فن آوری لومینومتریک در حضور کولنترازین مورد سنجش قرار گرفت. برای خالص سازی، لیز سلولی به دست آمده در ستون نیکل-سفاروز خالص شد. تعیین پارامترهای کینتیک توسط اندازه گیری اوج تابش نور با لومینومتر انجام شد، شروع واکنش با تزریق لوسیفراز رقیق شده به معرف سنجش شد. km و vmax آنزیم با اضافه کردن محلول سوبسترا شامل طیف وسیعی از غلظت کولنترازین مورد سنجش قرار گرفت. سرعت اولیه به عنوان واحد نور نسبی در هر ثانیه (rlu.s-1)، و ارزش km و vmax توسط نمودارمیکائیلیس-منتن به دست آمد.

. این مطالعه به منظور تعیین توالی بخش hvr-iاز ناحیه d-loop ژنوم میتوکندری مرغ دشتیاری بومی ایران، تعیین میزان تنوع موجود در این جمعیت و ترسیم رابطه فیلوژنی آن با سایر نژادهای مرغ انجام گرفت. در این تحقیق تعداد 20 نمونه مرغ بومی دشتیاری مورد بررسی قرار گرفت. توالی 455 نوکلئوتید برای تجزیه و تحلیل مورد استفاده قرار گرفت. پس از استخراج dna با استفاده از پرایمرهای اختصاصی، قطعه مورد نظر به طول 450 جفت باز با تکنیک pcr تکثیر شد. محصولات pcr پس از خالص سازی و رقیق شدن، با پرایمرهای فوق توالی یابی شدند. این توالی ها ابتدا با یکدیگر و سپس با اطلاعات موجود در بانک ژن مقایسه شده و پس از ثبت در بانک ژن با استفاده از برنامه نرم افزاری همردیف شده و درخت فیلوژنی ترسیم گردید. پس از توالی یابی ناحیهhvr-i ، 6 هاپلوتیپ و 8 جایگاه چندشکلsnp) ) در نمونه ها تشخیص داده شد.

چکیده هپسیدین یک هورمون پپتیدی کوچک غنی از سیستئین و دارای چهار پیوند دی سولفیدی است. این هورمون اغلب در سلول های کبدی بیان شده و در بدن دارای دو عملکرد اصلی است: 1) فعالیت ضدمیکروبی 2) حفظ هموستاز آهن خون. هپسیدین به دلیل داشتن پیوندهای دی سولفید غیرمعمول به عنوان گروه جدیدی از پپتیدهای ضدمیکروبی معرفی شده است. این پپتید دوگانه-دوست، از طریق چسبیدن به دیواره ی سلولی تعدادی از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی و دیواره ی قارچ ها ایفای نقش می کند. هدف از این مطالعه: طراحی، سنتز، همسانه سازی و ارزیابی بیان پروتئین نوترکیب هپسیدین انسانی است. در این پژوهش ژن هپسیدین انسانی، جهت بیان بیشتر در سویه ی origami باکتری e.coli، بهینه سازی شد و به ژن سومو متصل گردید. سومو، پروتئینی با خاصیت چاپرونی است که تاخوردگی مناسب پروتئین هپسیدین را تسهیل کرده و حلالیت آن را افزایش می دهد، سپس توالی sumo_hepcidin در وکتور (+)pet-32a همسانه سازی گردید و به سلول های باکتریایی (e.coli origami)، انتقال یافت. باکتری ها در محیط کشت لوریا برتانی، تحت القای iptg با غلظت نهایی یک میلی مولار در 30 درجه سانتی گراد رشد کردند و در نهایت، پروتئین ترکیبی در باکتری origami e.coli بیان شد. پروتئین ترکیبی با وزن مولکولی حدود 35 کیلودالتون روی ژل sds-page آنالیز شد و توسط تکنیک وسترن بلاتینگ و دات بلاتینگ صحت حضور آن تاًیید گردید. بیشترین بیان در 6 ساعت پس از القا با iptg، روی ژل sds-page مشاهده گردید و نتایج وسترن بلات و دات بلات نشان داد که پروتئین نوترکیب، به طور اختصاصی به آنتی بادی mouse anti-6(his) peroxidase متصل گردیده است.

دفنزین های گیاهی، خانواده ای از پپتیدهای ضد میکروبی کاتیونی کوچک ) 60 - 45 آمینو اسید( وغنی از سیستئین هستند که برای آنها طیف گسترده ای از فعالیت های ضد میکروبی از قبیل، تاثیرات بازدارندگی رشد بر طیف وسیعی از قارچها و باکتریهای گرم مثبت و گرم منفی نسبت داده شده است. ژن دفنزین گندم (k9m2t4) ، پروتئینی با 59 آمینو اسید کد می کند . هدف این مطالعه طراحی، سنتز، همسانه سازی و بیان پروتئین دفنزین گندم است. در این مطالعه ژن دفنزین جهت بیان بیشتر در سویه ی اریگامی origami) ( باکتری e. coli ، بهینه سازی شده و به ژن سومو متصل گردید. ژن سومو پروتئینی را با خاصیت چاپرونی کد می کند که تاخوردگی مناسب پروتئین دفنزین را تسهیل کرده و حلالیت آن را افزایش می دهد، سپس توالی ترکیبی )دفنزین _سومو( در وکتور pet-32a(+) همسانه سازی و نتیجه ی آن برای انتقال به سلولهای باکتریایی (e.coli origami) مورد استفاده قرار گرفت، باکتریها در محیط کشت luria-bertani تحت القای iptg یک میلی مولار در 30 درجه سانتی گراد رشد کردند و پروتئین ترکیبی در (e.coli origami) بیان شد. پروتئین ترکیبی با وزن مولکولی 38 کیلودالتون روی ژل sds-page آنالیز شد و توسط وسترن بلات و دات بلات تائید گردید. بیشترین بیان در 6 ساعت پس از القای iptg روی ژل sds-page مشاهده گردید ونتایج وسترن بلات و دات بلات نشان داد که پروتئین نوترکیب به طور اختصاصی به آنتی بادی mouse anti-(his) 6 peroxidase متصل گردیده است. همچنین هاله های عدم رشد در محیطکشت مولرهینتون آگار، خاصیت ضد باکتریایی پروتئین نوترکیب را نشان داد.

امروزه آنزیم های میکروبی نیازهای صنعتی را رفع می کنند که از جمله این آنزیم ها، آنزیم آلفا-آمیلاز است. هدف از این پژوهش، جداسازی و شناسایی بیوشیمیایی و مولکولی باکتری های گرمادوست از چشمه آبگرم قینرچه از استان اردبیل، سنجش آنزیم آلفا-آمیلاز و بهینه سازی تولید آنزیم با روش های فیزیولوژیک و پرتو فرابنفش بوده است. برای شناسایی نمونه های گرمادوست، بررسی تحمل حرارتی و شوری، آزمون گرم و آزمون های بیوشیمیایی از جمله آزمون کاتالاز، اکسیداز، تخمیر قندها (گلوکز، ساکارز، لاکتوز، فروکتوز)، بررسی حرکت، تولید ایندول، مصرف نیترات و سیترات، هیدرولیز اوره، آزمون mr/vp و تولید s2h انجام پذیرفت. همچنین از ژن rna ریبوزومی s16برای شناسایی مولکولی نمونه ها استفاده شد و میزان تولید آنزیم در نمونه های جداسازی شده به صورت کیفی و کمی مورد سنجش قرار گرفت. بهینه سازی فیزیولوژیک با طرح آماری تاگوچی با نرم افزار کوالیتک 4 صورت گرفت. در نهایت بهینه سازی با پرتو فرابنفش صورت گرفت