لاکازها (بنزن دیول اکسیژن اکسیدوردوکتاز ها، ec 1.10.3.2 ) در خانواده اکسیدازهای چند مسی هستند و در بسیاری از فرآیندهای زیست فناوری از قبیل حذف پلی فنل ها در نوشیدنی ها، رنگزدایی ، آنالیز دارو، ساخت ترکیبات شیمیایی و زیست پالایی ترکیبات فنلی استفاده می شود. فعالیت آنزیم لاکاز جدا شده از bacillus hr03 در اثر تیمار دمایی در 70 درجه سانتی گراد در حضور سوبسترای sgz و abts افزایش پیدا می کند و به موازات آن پارامترهای سینتیکی هم بهبود می یابد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این ویژگی منحصر به فرد آنزیم، دو نمونه آنزیمی قبل و بعد از تیمار در 70 درجه سانتی گراد با هم مقایسه شدند. مطالعات ساختاری نشان داد در اثر حرارت شکل فضائی (کنفورماسیونی) آنزیم تغییر کرده و فشردگی بیشتری در آن ایجاد م.....

این تحقیق با هدف جداسازی سویه های باکتریایی مقاوم به کروم و امکان سنجی استفاده از آنها در جهت پاکسازی محیط های آلوده به این فلز سرطانزا صورت گرفت. به این منظور نمونه گیری از معادن کروم سبزوار صورت پذیرفت. غربالگری این نمونه ها منجر به جداسازی 20 سویه ی مقاوم به کروم شد. برای شناسایی سویه ها از روش آنالیز مولکولی ژن 16s rdna استفاده شد و سپس این سویه ها در پایگاه ncbi به ثبت رسیدند. از این میان دو سویه به نام های gfcr-6 و ckcr-6a برای ادامه ی تحقیق برگزیده شدند که مقدار mic برای این سویه ها به ترتیب ppm25000 و ppm75000 بدست آمد آنالیز درخت فیلوژنتیکی بدست آمده تشابه بالای این سویه ها را به ترتیب با جنس های .entrobacter sp و alcaligenes sp. نشان داد. ابتدا مکانیسم مقاومت در این سویه ها مورد بررسی قرار گرفت. اسپکتروسکپی ftir نقش گروه های عاملی مختلف موجود بر سطح باکتری همچون گروه های آمین، کربوکسیل و هیدروکسیل را در جذب سطحی کروم، در بعضی از شرایط بکار رفته، نشان داد. از سوی دیگر تکنیک afm نیز تغییر سطح باکتری ها را در اثر جذب کروم تایید کرد. در پایان این بخش فعالیت کرومات ردوکتازی در برخی از شرایط بکار رفته در راستای مطالعات برداشت کروم مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد احیای آنزیمی یکی از مکانیسم های مقاومت در هر دو سویه است. در مرحله ی بعد برداشت یا حذف کروم(vi) توسط این سویه ها مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا در بخش اول حذف کروم در شرایط in vivo مطالعه شد در این بخش نقش پارامترهای مختلف در میزان برداشت کروم بررسی شد. نتایج نشان داد بیشترین برداشت کروم در دمای c°37، ph=7، agitation rate=180 rpm و در حضور %1 گلوکز اتفاق می افتد. در مرحله ی مطالعه ی تاثیر پارامترها بصورت تک متغیره، کارایی حذف ppm50 در زمان 9 ساعت حاصل شد. به منظور بهینه سازی این فرایند از یک طرح ccd متشکل از این چهار پارامتر در پنج سطح استفاده شد. در مدل های بدست آمده ضریب رگرسیون (r) برای سویه های gfcr-6 و ckcr-6a به ترتیب 0.9620 و 0.9626 بدست آمد که قابلیت بالای این مدل ها را در پیش بینی برداشت کروم نشان می دهد. بهینه سازی توانست کارایی برداشت را به میزان 6 برابر یعنی حذف ppm100 در زمان 3 ساعت بهبود ببخشد. در بخش دیگر برداشت کروم در شرایط in vitro، برای حالت ایستا و نفوذ پذیر شده، مورد مطالعه قرار گرفت ابتدا بهترین عامل برای نفوذپذیر کردن سلول ها انتخاب شد سپس سایر پارامترها بررسی شد در رابطه با نقش ph بیشترین برداشت در سویه ی ckcr-6a در ph=3-5 ولی در سویه ی دیگر در ph=6-8 مشاهده شد اما هر دو سویه در دمای c°37 بیشترین برداشت را نشان داد. بیشینه ی برداشت کروم در سویه ی ckcr-6a در 100 rpmولی در سویه ی دیگر 180 rpm اتفاق افتاد. در این بخش دهنده های الکترونی همچون فروکتوز، گلوکز و استات توانست میزان برداشت را به طور قابل توجهی افزایش دهند. میزان برداشت کروم در حضور سایر فلزات هم مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد تنها یون-های فسفات و جیوه می توانند میزان برداشت کروم را کاهش دهند. برای مطالعات آنزیم شناسی این تحقیق سویه ی ckcr-6a انتخاب گردید. نتایج این بخش نشان داد آنزیم کرومات ردوکتاز مربوط به این سویه فعالیت اورانیوم-ردوکتازی نیز دارد علاوه بر این این سویه قادر به بیان آنزیم تلوریت ردوکناز و سلنات ردوکتاز هم می باشد. همه ی این آنزیم ها در شرایط دمای c°37، ph=6-8 در زمان 24 ساعت و حضور یک درصد گلوکز بیشترین تولید را داشتند. در پایان سلول ها با استفاده از اولتراسونیکاسیون لیز شده و عصاره ی سلولی حاصل جدا شد. تخلیص آنزیم-ها با استفاده از دستگاه fplc و در سه مرحه با کمک ستون هایq-sepharose، phenyl –sepharose و نیز ژل فیلتراسیون با کمک ستون g-100 صورت گرفت.

آلفا آمیلازها از مهمترین و با اهمیت ترین آنزیم ها به شمار می آیند و اهمیت فراوانی در بیوتکنولوژی امروزی ایفا می کنند. اگر چه منابع مختلفی قادر به تولید آلفا آمیلاز می-باشند عموما آنزیم های مشتق شده از منابع میکروبی به ویژه منابع باکتریایی و از جنس باسیلوس از جنبه های کاربردی و صنعتی دارای ارزش می باشند و بیشتر مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته اند. استفاده از آنزیم ها در حلال های آلی به علت کاهش مقدار آب، محصولات جانبی ناخواسته را کاهش داده و از طرف دیگر تعادل ترمودینامیکی را در جهت سنتز فراورده پیش می برد و به این ترتیب راندمان عمل آنزیم را بالا می برد. بنابر این دست یابی به آمیلاز مقاوم به حلال آلی برای صنعت یک ضرورت است. در این تحقیق ابتدا سویه های باکتری از مناطق صنعتی عسلویه جداسازی و نسبت به تولید آنزیم تجزیه کننده نشاسته غربالگری شدند. در این مطالعه سویه باکتریای مقاوم به حلال آلی توانایی تولید آلفا آمیلاز خارج سلولی را دارا بود. در ادامه با استفاده از آنالیز 16s rdna این سویه با نام asm1 در پایگاه ncbi ثبت گردید و با رسم درخت فیلوژنتیکی جایگاه این سویه در مقایسه با سایر باسیلوس های شناخته شده تعیین شد. مطالعات تعیین توالی نشانگر شباهت بالای سویه با سویه bacillu methylotrophicusبود. با استفاده از کروماتوگرافی تعویض یونی و بکار بردن ستون q-sepharose آلفا آمیلاز حاصل از methylotrophicusbacillusخالص و سپس تعیین خصوصیت گردید. فعالیت آنزیمی به کمک روش برنفلد و در حضور بافر تریس mm 20 تعیین شد. این آنزیم برای فعالیت به کلسیم نیاز ندارد. دما و phبهینه این آنزیم به ترتیب 55درجه سانتی گراد و4/7 بود. الکتروفورز با sds-page باندی را با وزن مولکولی65 کیلو دالتون نشان داد. آنزیم نشاسته مایع را با km و vmax به ترتیب 4mm وmol/minµ 6 تجزیه می نمود. فعالیت این آنزیم در حضور درصد های مختلف حلال های آلی ازجمله بوتانل، متانل، پروپانل، کلروفرم و سورفکتا نت های غیر یونی توئین 80 و توئین20 بررسی شد. آنزیم در حضور45% از بوتانل، متانل و پروپانل بطور میانگین تا 30% از فعالیت خود را کاملا حفظ کرده و در حضور60% از توئین 80 ، توئین20 و کلروفرم این درصد از فعالیت در آنزیم باقی ماند. این آنزیم در حضور 20% از مایعات یونی 1-butyl-3-methylimidazolium([bmim] ) و 1-ethyl-3-methylimidazolium([emim] ) نیز تا 70% از فعالیت خود را حفظ کرد. پایداری آنزیم در حضور 10% از بوتانل، پروپانل، متانل، کلرفرم، توئین20 وتوئین80 به مدت 96 ساعت انکوباسیون بررسی شد. فعالیت باقی مانده آنزیم به مدت 50 ساعت تا بیش از 10% در حضور همه انواع ترکیبات نامبرده مشاهده شد و نیمه عمر آنزیم تعیین گردید. ساختار آنزیم خالص در حالت کنترل و در حضور 30% از حلال آلی بوتانل توسط تکنیک فلوروسانس مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. الگوی غیر فعال شدن حرارتی برگشت ناپذیر در حضور کلسیم ،edta و حلال بوتانل بررسی گردید. این آنزیم در حضور یونهایcr,mg,mo,mn,al,li,na,k ،سورفکتانت آنیونیsds، شلاته کننده edta و ترکیب شیمیایی مرکاپتواتانل دچار کاهش فعالیت گردید، در حضور یون baفعالیت خود را 100% حفظ کرد و در حضور fe,cuدچار افزایش فعالیت گردید. دناتوراسیون شیمیایی آنزیم در حضور اوره mm 6 مورد مطالعه قرار گرفت، همچنین فعالیت آلفا آمیلاز در حضور مهار کننده آکاربز اندازه گیری شد

از نقطه نظر تاریخی، گیاهان اهمیت فراوانی در کنترل و درمان بیماری ها داشته اند و تحقیقات وسیعی برای یافتن فرآورده ها ومواد طبیعی دارویی گیاهی در طول تاریخ انجام شده.است. دیابت شیرین یک بی نظمی متابولیکی است که به دلیل نقص در ترشح انسولین، عمل انسولین یا هر دو می باشد. یکی ازمسائل مهم در فرایند درمان و کنترل دیابت نوع 2 کاهش هایپرگلایسمی بعد از مصرف مواد قندی می باشد که از طریق مهارآنزیم هایی مانند آلفا آمیلاز امکان پذیر است. مطالعات فراوانی وجود این مهارکننده ها را در ترکیبات شیمیایی مختلف و به خصوص در گیاهان دارویی به اثبات رسانده است. دراین تحقیق با توجه به اهمیت بالای دارویی گونه های مختلف salvia بر آن شدیم تا ضمن بررسی خاصیت مهاری عصاره گیاه salvia leriifolia (نوروزک) بر آنزیم های آلفا آمیلاز باکتریایی و پانکراسی، فعالیت آنتی باکتریال، میزان فعالیت آنتی اکسیدانی و محتوی فنل و فلاونوئید این گیاه را نیز ارزیابی کنیم. بنابراین بعد از جمع آوری گیاه از ایستگاه تحقیقات منابع طبیعی سبزوار و انجام عصاره گیری با حلال های مختلف آزمایشات مربوطه انجام شد. آنزیم آلفا آمیلاز از باکتری در محیط کشت horikoshi ii استخراج و تخلیص گردید. سنجش اثر مهاری عصاره های مختلف گیاه بر آنزیم آلفا آمیلاز در مقایسه با آکاربوز با استفاده از روش endpoint برنفلد انجام گرفت. نتایج مشخص کرد که عصاره حلال های آلی بیشترین اثر مهاری را نشان می دهد. همچنین میزان پایداری و غیر فعال شده حرارتی آنزیم در حضور عصاره گیاه اندازه گیری شد. رسم منحنی لاین ویوربرگ نشان داد که عصاره گیاه به صورت رقابتی آنزیم های آلفا آمیلاز پانکراسی و باکتریایی را مهار می کند. طیف فلورسانس آنزیم در حضور عصاره گیاه مشخص کرد که عصاره گیاهی باعث باز شدن ساختارآنزیم می شود. اثر آنتی باکتریال عصاره متانولی گیاه نوروزک بر سه باکتری staphylococcus aureus، pseudomonas aeruginosa وcoli echeriashia به روش microdilution broth بررسی شد و مقادیر mic و mbc برای هر یک تعیین گردید. که بیشترین اثر مهاری عصاره بر باکتری pseudomonas aeruginosa با mic=80mg/ml مشاهده شد. فعایت آنتی اکسیدانی به روش سنجش dpphدر مقایسه با آنتی اکسیدان های سنتزیbht و گالیک اسید اندازه گیری گردید. اندازه گیری فنل کل عصاره با استفاده از معرف فولین – سیوکالچو و میزان فلاونوئید آن بر اساس روش کالریمتری آلومینیوم کلراید چانگ انجام شد. آنالیز آماری با استفاده از برنامه spss ارتباط مثبت معنی داری را بین محتوی فنل و فلاونوئید با فعالیت آنتی اکسیدانی گیاه نشان داد. با توجه به میزان ic50 در مقایسه با آنتی اکسیدان های سنتزی می تواند این گیاه مورد مناسبی برای استفاده های درمانی و یا به عنوان یک نگهدارنده طبیعی برای جایگزین شدن با انواع سنتزی باشد.

مناطق آلوده به پساب های صنعتی، محیط مناسبی جهت بررسی مکانیسم های منجر به تحمل یا مقاومت در برابر فلزات سنگین و حلال های آلی در سوش های باکتریایی می باشند. این پژوهش در سه بخش با هدف جداسازی و شناسایی سویه ی باکتریایی مقاوم به فلزات سنگین و حلال های آلی، بررسی مکانیسم های مقاومتی سویه و غربال فعالیت آنزیمی صورت گرفت. در این راستا، از خاک و آب در مناطقی که احتمال آلودگی به این آلاینده های سمی می رفت؛ نمونه گیری انجام شد. غربال سویه های مقاوم با استفاده از محیط نوترینت (براث و آگار) و نمک فلزات شامل pb(no3)2، hgcl2، cocl2، cdcl2 و k2cro4 و نیز حلال های آلی تولوئن، گزیلن، بنزن، بوتانول، پروپانول و کلروفرم انجام شد. تعیین mic در حضور فلزات و حلال های مختلف مقاومت بالای سویه ی asm1 نسبت به سایر ایزوله ها را آشکار ساخت؛ به گونه ای که این سویه به ترتیب در حضور غلظت های: 60، 8/0، 4، 5/3 و 9/4 میلی مولار فلزات و 15، 20، 40، 2، 4 و 10 درصد حلال های آلی قادر به رشد بود. شناسایی سویه با روش مولکولی آنالیز ژن 16s rdna نشان داد که سویه بالاترین تشابه را به گونه ها ی b. methylotrpohicus و b. amyloliquefaciens دارد. برای تعیین ساز و کارهای مقاومتی به فلز سنگین راهکارهای متعددی از جمله روش های طیف سنجی و تصویربرداری استفاده شد. سنجش میزان برداشت فلزات سنگین توسط سویه در شرایط in vivo با استفاده از اسپکتروسکپی جذب اتمی نشان داد که حداکثر میزان حذف آلاینده های سرب و کبالت به ترتیب در سرعت هوادهی 100 و 180 دور در دقیقه و دمای ?45 خواهد بود. نتایج حاصل از تکنیک ftir جهت تأیید اتصال فلز به گروه های عاملی سطح سلول نشان داد که گروه هایی مانند هیدروکسیل، آمین، کربوکسیل و فسفات در این اتصال دخیل هستند. همچنین با تکنیک xrd مشخص گردید که در شرایط یکسان، اتصال سرب به گروه های سطحی با ایجاد کریستال های pb6o5(no3)2 همراه است اما اتصال کبالت به سطح به صورت آمورف خواهد بود. از آنجا که سویه ی حاضر به حلال آلی مقاومت نشان داد، غربال فعالیت پروتئازی توسط سویه با استفاده از محیط skm انجام شد. پس از تأیید تولید آنزیم پروتئاز خارج سلولی، بهینه سازی تولید آن انجام شد و نتایج حداکثر تولید آنزیم را در محیط کشت با ترکیب: گلوکز 5/0%، پپتون 75/0%، سولفات منیزیم 7 آبه 5/0%، فسفات دی هیدروژن پتاسیم 5/0% و سولفات آهن 7 آبه 01/0% با 9ph=، 24 ساعت گرماگذاری در دمای ?37، و شیک دورانی 170 دور در دقیقه تأیید کرد. خالص سازی جزئی آنزیم طی دو مرحله: رسوب عصاره ی خارج سلولی با آمونیوم سولفات تا 80 درصد اشباع و سپس ستون q-sepharose انجام شد. تعیین خصوصیات عصاره ی خارج سلولی دارای فعالیت پروتئولیتیکی نشان داد که آنزیم در دمای ?50 و 10ph= حداکثر فعالیت را دارد. پایداری آنزیم در ph و دماهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص گردید که آنزیم به ترتیب در محدوده ی دمایی ?55-37 و 11-6ph= به مدت 30 دقیقه پایدار می باشد. نتایج حاصل از بررسی فعالیت و پایداری آنزیم در حضور سورفکتانت ها و حلال های آلی نشان داد که آنزیم در حضور tween 20، ?–mercaptoethanol و حلال های dmso، n-هگزان، متانول و تولوئن بیشترین فعالیت را دارد. گرماگذاری آنزیم در حضور مهارکننده های مختلف مشخص ساخت که فعالیت پروتئولیتیکی در حضور pmsf بطور کامل مهار می شود و به احتمال قوی، آنزیم تولید شده یک سرین پروتئاز می باشد. مطالعات فلورسانس ذاتی حاکی از فشرده شدن ساختار آنزیم در حضور tween 20 و برعکس باز شدن ساختار در حضور گزیلن می باشد.

در پروژه مطالعه شده سعی بر این بوده است تا با جداسازی و غربالگری سویه های مقاوم به فلزات سنگینی از جمله کروم از منابع آلوده به این فلزات در اطراف شهر سبزوار گامی موثر در جهت کاهش آلودگی محیط زیست به ویژه آب های آشامیدنی به فلزات سنگین با استفاده از روش in vitro، که شاید جایگزینی برای روش های رایج و پرهزینه شیمیایی باشد، برداشته شود. در ابتدای کار برای شناسایی سویه ی مورد نظر با نام ckcr-8 از روش آنالیز مولکولی ژن 16s rdna استفاده شد و سپس این سویه در پایگاه ncbi، blast شده و قرابت و نزدیکی آن با نوع entrobacter sp مشخص شد و به ثبت رسید. در مرحله ی بعد با استفاده از روش رقیق سازی در محیط نوترینت براث مقدار mic برای سویه ی مورد نظر برابر با ppm 60000 به دست آمد. پس از آن تست های اولیه برداشت فلز کروم در شرایط in vitro انجام شد و تاثیر متغیر های مختلف به صورت جداگانه بر روی سویه مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در مرحله بعد جهت شناسایی و اطمینان از نوع مکانیسم برداشت فلز از تکنیک های ft-ir استفاده شده و با تفسیر داده های حاصل از آنها مکانیسم اتصال به دیواره ی سلولی در باکتری مرده از طریق گروه های سطحی موجود بر روی آن تایید شد. پس از آن با توجه به برداشت قابل توجه فلز کروم توسط سلول های زنده و نفوذ پذیر شده فرضیه ی آنزیمی بودن بخشی از مکانیسم برداشت فلز نیز مورد تایید قرار گرفت. در پایان نیز برای بررسی تاثیر متقابل پارامترهای تک متغیره، تمامی پارامتر های بررسی شده در فاز اول کار شامل ph ، غلظت گلوکز و سرعت اختلاط تحت نرم افزار rsm و با استفاده از طرح ccd به صورت کامل بررسی و تاثیر تک تک متغیر ها بر روی هم و بر روی عملیات برداشت فلز بررسی و تفسیر شد. در حالت تک متغیره مشخص شد که بیشترین میزان برداشت غلظت ppm 40 از کروم 6 ظرفیتی توسط سویه ی مورد نظر در دمای 25 در ph=3 در سرعت اختلاط rpm 100 و به مدت 2 ساعت اتفاق می افتد.

فلزات سنگین وترکیبات آن¬ها به دلیل اثرات سو¬ء و زیانبارشان بر سلامت انسان و محیط زیست از سموم پر خطر محسوب می¬شوند، بنابراین آلودگی آب و خاک به فلزات سنگین، تهدیدی برای محیط زیست و سلامت انسان و سایر موجودات زنده می¬باشد. بازیافت فلزات سنگین از فاضلاب¬های صنعتی به جهت زیست محیطی با هدف جلوگیری از تاثیر این فلزات سمی بر محیط زیست و همچنین از نظر اقتصادی دارای اهمیت می¬باشد. در این میان خاک¬ها وآب های نمکی¬ای وجود دارند که به فلزات سنگین و دیگرترکیبات سمی به دلیل فعالیت¬های صنعتی آلوده شده¬اند و تیمار معمول میکروبیولوژی برای از بین بردن این آلودگی¬ها در چنین محیط¬هایی ممکن نیست، بنابراین نیاز به استفاده از باکتری¬هایی می¬باشد که قادر به رشد در حضور نمک بوده و همچنین به فلزات سنگین مقاومت داشته باشند. این تحقیق با هدف جداسازی و شناسایی سویه-های هالوفیل مقاوم به فلزات سنگین و حلال¬های آلی و بررسی مکانیسم¬های مقاومتی سویه¬ها صورت گرفت. در ابتدا از خاک¬ و آب¬ شور در مناطق مشخصی نمونه برداری صورت گرفت. با تعیین نوع هالوفیلیتی سویه¬ها و با توجه به نتایج حاصل از تست هالوفیلیتی دو سویه¬ی jc-66 و qc-77 که درصد بالایی از رشد را در حضور نمک داشتند، انتخاب شدند. درادامه رشد بهینه¬ی این سویه¬ها با استفاده از محیط نوترینت براث و بررسی مقاومت سویه¬ها به فلزات سنگین با استفاده از محیط¬های نوترینت براث و نوترینت آگار و نمک فلزات شامل نیترات سرب و کرومات پتاسیم و نیز حلا¬های آلی تولوئن، گزیلن، بوتانول و پروپانول انجام شد. تعیین mic مقاومت بالای این سویه¬ها را به فلز نیترات سرب نشان داد. سنجش میزان برداشت نیترات سرب در شرایط in vivo با استفاده از اسپکتروسکوپی جذب اتمی نشان داد که حداکثر میزان برداشت سرب به ترتیب در دمای cᵒ37، ph=7 و سرعت هوادهی 180 دور در دقیقه می باشد. برای تعیین مکانسیم¬های مقاومتی به فلزات سنگین از روش¬های استخراج پلاسمید و طیف¬سنجی استفاده شد. با مقایسه¬ی ftir سویه¬ی qc-77 در حضور و عدم حضور سرب می¬توان نتیجه گرفت که احیای فلزات از طریق تشکیل کمپلکس با گروهای سطحی صورت نمی گیرد و با توجه به نتایج حاصل از استخراج پلاسمید در مورد این سویه می¬توان چنین بیان کرد که مقاومت، نتیجه¬ی بیان پلاسمید می باشد و همچنین مکانسیم مقاومت در مورد نمونه¬ی jc-66 نیز می تواند پلاسمیدی باشد، که نتایج حاصل از کریستالوگرافی این امر را دقیق مشخص خواهد نمود.

تعداد مبتلایان به سرطان در برخی نقاط جهان به طور روز افزونی گسترش پیدا کرده است و در دهه های آینده شاهد گسترش و افزایش موارد سرطان به صورت انفجاری و مانند یک سونامی هستیم. از دلایل اصلی ایجاد سرطان جهش های ایجاد شده در تیروزین کینازها و در نتیجه عملکرد نادرست آنها در سیستم انتقال پیام درون سلولی می باشد و پیگیری رفع اختلالات پیام رسانی بوجود آمده در تیروزین کینازها در ضمن فعالیت هایی همچون تکثیر و تزاید سلولی سبب پیدایش فرضیه هایی شد که استفاده از مهارکننده های تیروزین کیناز را برای مقاصد ضد سرطانی توجیه می کرد و به همین دلیل توسعه و تولید مهارکننده های تیروزین کیناز بحث داغ محافل تحقیقات دارویی جهت تولید داروهای ضد سرطان شد. درمان های متکی بر سلولهای هدف روشهای جدید درمانی را برای سلولهای سرطانی پیشنهاد می دهند که بتوانند اشکالات در ارتباط با شیمی درمانی را از بین ببرند. تلاش برای طراحی مهار کننده یک هدف کینازی جدید اغلب توسط غربالگری آرشیو پروژه هایی که قبلا انجام شده است،صورت می گیرد. البته مشاهدات کلینیکی و آزمایشگاهی نشان دهنده این موضوع هستند که سلول های سرطانی پس از مدتی که تحت درمان با مهار کننده ها قرار گرفته اند دچار تغییرات ژنتیکی اکتسابی شده که نتیجه اش ایجاد مقاومت دارویی در برابر مهار کننده ها می باشد. تلاش ما در این تحقیق در مرحله اول تولید مهار کننده های جدید دارویی به کمک محاسبات رایانه ای برای درمان cml، با هدف قرار دادن انکوژن bcr-abl به عنوان یک نقطه کلیدی در مسیر انتقال پیام بیماری می باشد.در مرحله دوم با توجه به مزایای استفاده از ساختارهای طبیعی برگرفته از گیاهان دارویی، پس از جستجو در مورد گیاهان دارویی موثر بر سرطان جهت بررسی و تایید این موضوع اقدام به دریافت ساختار ثبت شده گیاهان دارویی مذکور از بانک pubchem نمودیم و ضمن انجام محاسبات رایانه ای، اثر مهاری این ترکیبات را بررسی کردیم که در مورد این ساختارها به نتایج قبل قبولی دست یافتیم. برای آزمایشات کنترل از اتصال سوبسترای اصلی کینازها یعنی ساختارatp و نیز dasatinib از جمله مهارکننده های تایید شده استفاده کردیم.

دریاچه ارومیه یکی از بزرگترین دریاچه های نمکی جهان می باشد. که به دلیل غلظت نمکی بالا زیستگاه مناسبی برای باکتری های هالوفیل می باشد. آب دریاچه به دلیل فعالیت های کشاورزی و صنعتی به طور گسترده به انواع فلزات سنگین مثل سرب و کروم آلوده می باشد. آلودگی های فلزی امروزه یکی از مهمترین مشکلات محیطی می باشد. صنایع مختلف سبب آزاد شدن آلودگی هایشان که حاوی انواع فلزات سنگین است، به محیط می شوند. روش های حذف فلزات سنگین از محیط شامل روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می باشند. یکی از این روش های متناوب بیولوژیکی، جذب سطحی با استفاده از مواد طبیعی با منشا بیولوژیکی می باشد که شامل باکتری ها، قارچ ها، مخمرها، جلبک ها و غیره می باشد. باکتری های هالوفیل دریاچه ارومیه نیز توانایی بالایی در زیست پالایی ترکیبات سمی بخصوص فلزات سنگین از محیط دارند. این پژوهش در سه بخش با هدف جداسازی و شناسایی سویه ی باکتریایی مقاوم به فلزات سنگین، بررسی مکانیسم های مقاومتی سویه و غربال فعالیت آنزیمی صورت گرفت. در ابتدا از گل و آب شور دریاچه ارومیه از نزدیکی پل شهید کلانتری نمونه برداری صورت گرفت. غربال سویه های مقاوم در محیط کشت lb در حضور نمک های nano3, mgso4.7h2o, mgcl2, kcl و nacl و نمک فلزات شامل pb(no3)2، cocl2، cdcl2 و k2cro4 انجام شد. بعد از تست های نمکی و فلزی دو نمونه u1 و u2 که رشد خوبی را نشان داده بودند برای مراحل بعدی آزمایشات انتخاب شدند. تعیین mic در حضور فلزات مقاومت بالای سویه های u1 و u2 را آشکار ساخت؛ mic فلز سرب برای سویه u1 حدود 4500ppm و برای سویه u2 حدود 5000ppm بود. شرایط بهینه برای رشد سویه ها هم به روش دستی و هم توسط نرم افزار design expert سنجش شد و نمونه ها بهینه دمایی را در دامنه c32 تا c37، بهینه ph را در دامنه 7 تا 8.5 و بهینه هوادهی برای رشد را در 260rpm به بالا نشان دادند. سنجش میزان برداشت فلزات سنگین توسط سویه ها در شرایط in vivo با استفاده از اسپکتروسکپی جذب اتمی نشان داد که حداکثر میزان حذف آلاینده های سرب با غلظت 50ppm به ترتیب در سرعت هوادهی 260 دور در دقیقه، ph=7 و دمای c37 بوده است. همچنین در ادامه آزمایشات با سه بار تکرار هر آزمایش، میزان برداشت فلزات سرب و کروم با غلظت های 100ppmو 50ppm در حضور غلظت های 0.5%، 1%، 1.5% و 2% نمک کلرید سدیم نیز در دماهای مختلف، ph های مختلف و شیک های گوناگون انجام شد. در این مطالعه تکنیک xrd جهت ردیابی جذب سطحی فلز سرب بکار گرفته شد. آنالیز طیف حاصل از پراش پرتوی ایکس در حضور سرب ماهیت جذب فلز به فرم کریستالی را به خوبی آشکار ساخت. وجود پیکی در موقعیت º 36/967=2θ برای سویه u1و پیکی با موقعیت º 36/954 =2θ برای سویه u2 مبنی بر تشکیل ترکیبات کریستالی سرب می باشد. استخراج پلاسمید نیز جهت تعیین مکانیسم مقاومتی سویه ها انجام شد که به دلیل نتیجه ندادن مشخص شد که مقاومت فلزی بیشتر به صورت جذب سطح باکتریایی اتفاق افتاده است و احیای فلزات از طریق تشکیل کمپلکس با گروهای سطحی صورت می گیرد. برای نمونه ها استخراج dna ژنومی نیز صورت گرفت. همچنین تست های سنجش فعالیت آنزیم های پروتئاز و آمیلاز خارج سلولی انجام گرفت و چون جوابی نداد، به دنبال سونیکیت کردن سویه های مورد نظر و لیز دیواره آن ها تست های آنزیم شناسی داخل سلولی را برای دو سویه مورد نظر انجام دادیم و نتایج، فعالیت دو آنزیم را تایید کردند.

بیوسنتزها مزایای بسیاری از قبیل هزینه ی کمتر، سازگاری با محیط زیست و امکان تولید آسان در مقیاس بالا را دارند و همچنین نیازی به استفاده از دما و فشار بالا و همچنین ترکیبات شیمیایی سنگین نیست. رویکرد بهینه سازی آماری برای تولید نانوذرات روشی کارآمد برای رفع محدودیت های مربوط به روش های تجربی کلاسیک است. در این پروژه، ما از انزیم آلفاآمیلاز به علت اهمیت اقتصادی این آنزیم و نادر بود سنتز توسط آن استفاده نمودیم. ابتدا از روش های تجربی بهینه سازی در تولید نانوذره استفاده شد و اثر یک سری شرایط مورد ارزیابی قرار گرفت. بر پایه این اطلاعات و آزمایشات صورت گرفته سه عامل دما، دترجنت sds و مقدار غلظت agno3 به عنوان عوامل موثر در تولید نانوذره نقره توسط آنزیم انتخاب شد . با استفاده از نرم افزار rsm بهینه سازی انجام گرفت. از جمله بهترین روش های شناسایی اولیه ی نانوذرات نقره، روش طیف سنجی uv-visible می باشد که طیفی ما بین 400 تا 500نانومتر را در برمی گیرد. در بهینه ترین حالت نانوذره نقره ی ما در nm 426 پیک شارپی نشان داد. طیف xrd بدست آمده، پیک های واضحی در 34 ،38 ،54 ،64 ناحیه ی دوتتا از خود نشان داد. آنالیز انجام گرفته با dls و sem نیز اندازه ذرات با میانگین nm25 را به روشنی به ما نشان داد. خاصیت آنتی باکتریال نانوذره نقره بر روی منحنی رشد staphylococcus aureus به عنوان یک باکتری گرم مثبت در مقابل escherichia coli به عنوان یک باکتری گرم منفی به خوبی قابل مشاهده گردید و مکانیسم ضدباکتریایی یون نقره به خوبی مشخص شد. و تاثیر نانو ذره تولیدی بر روی پایداری آنزیم با کمک dsc,cd و فلورسانس بررسی گردید.

یکی از جنبه های مهم در فناورد نانو گسترش روش های آزمایشگاهی سنتز نانومواد می باشد. با توجه به محدودیت های موجود در استفاده از روش های متداول همچون، استفاده از حلال سمی، هزینه ی بالا، تولید متابولیت های ثانویه ی سمی حین سنتز، محدودیت در تنوع نانوذرات و...، نیاز به یک روش نو در سنتز نانوذرات که خطری برای انسان و محیط زیست نداشته باشد احساس می شد.در گذشته استفاده از میکروارگانیسم ها در حذف فلزات سنگین، نشان داد که میکروارگانیسم ها دارای پتانسیل احیا فلزات سنگین هستند. لذا از این رو روش سنتز بیولوژیکی معرفی شد.از مزایای این روش می توان به قابل کنترل بودن، تنوع در سنتز انواع نانوذرات و... اشاره کرد.اما این روش نیز همچون تمامی روش های دیگر دارای معایبی است که میتوان به یکنواختی پایین و سرعت سنتز کند اشاره کرد. برای بهینه کردن شرایط بیوسنتز نانوذرات، با توجه به فاکتور های دخیل(دما، غلظت نیترات نقره و ph) از روش سطح پاسخ استفاده شد که دمای بهینه c? 75، غلطت سوبسترا mm 5/1 و ph نیز 8 تعیین شد. نانوذرات نقره سنتز شده به صورت خارج سلولی سنتز شدند. از ft-ir، xrd، dls، uv-visible، edx و semبرای بررسی خصوصیات این نانوذات استفاده شد. این نانوذرات در 409 نانومتر جذب داشتند و اندازه ی آن 33 نانومتر بود. نانوذرات نقره بیوسنتز شده خاصیت ضد باکتریایی خوبی از خود نشان دادند.این تست روی باکتری گرم منفی e.coli و باکتری گرم مثبت s.aureus انجام شد. mic برای این نانوذرات µg/ml 200 تعیین شد. این پژوهش نشان دادکه این نانوذرات خصوصیات ضد باکتریایی موثری از خود می توانند نشان دهند.

یک روش بیولوژیکی سازگار با محیط زیست برای سنتز نانوذرات نقره توسط سویه ی اینتروباکتر ckcr-8 در این تحقیق، توصیف شده است. باکتری از معادن کروم جداسازی شد، و مشخص گردید که این باکتری دارای توانایی کاهش نقره (+) به نقره (0)، تحت شرایط in vitro می باشد. رنگ حدواسط از زرد به قهوه ای تغییر پیدا کرد و اینگونه نشانه های اولیه حضور نانوذرات برای ما به اثبات رسید. درادامه، برای تحقیق بیشتر در مورد نانوذره ی سنتز شده، و یافتن مشخصات و ویژگی های آن، آنالیزهایی همچون sem, edx,dls و uv-vis انجام گردید.