آنزیم متیل گلی اکسال سنتاز (mgs) از گروه لیازها بوده و یک آنزیم متابولیسمی می باشد. این آنزیم با تبدیل دی هیدروکسی استون فسفات به متیل گلی اکسال گلیکولیز را از مسیر خویش منحرف می سازد. در این تحقیق ژن رمزدهی کننده mgs از گونه thermus sp. gh5 (tmgs) کلون، تعیین ترادف و بیان گردیده و سپس توسط کروماتوگرافی تعویض یونی و با استفاده از رزین q- سفاروز تخلیص گردید. ژن tmgs 399 جفت باز داشته و پلی پپتیدی با 132 آمینواسید و با وزن مولکولی 3/14 کیلو دالتون را رمزدهی می کند. km و kcat آنزیم tmgs به ترتیب 56/0 میلی مولار و (s-1) 325 می باشد که شبیه به آنزیم mgs از e. coli می باشد. ph بهینه و دمای بهینه برای فعالیت tmgs به ترتیب 6 و 75 درجه سانتیگراد می باشد. مقایسه ترادف آمینواسیدی و ضریب هیل mgs از e. coli و tmgs نشان می دهد که نبود آرژینین 150 در tmgs باعث کاهش در تعاونی بین زیر واحدها در حضور فسفات به عنوان مهار کننده آلوستریک شده است. نتایج فیلتراسیون ژلی نشان داد که tmgs آنزیم هوموهگزامر بوده و ساختار چهارم آن در حضور فسفات تغییر نمی یابد. تاثیر متابولیت های مختلف بر روی فعالیت آنزیم نشان داد که nadh با مهار tmgs می تواند نقشی در تنطیم شانت متیل گلی اکسال داشته باشد. عامل بروز رفتار آلوستریک در آنزیم tmgs آمینواسیدهای دخیل در مسیر انتقال تغییرات آلوستریک بین زیر واحدهای آنزیم یعنی 82 pro، 97 arg، 101 val و 101 asp می باشد. برای بررسی این مسیر با جهش زایی هدفمند، جهش یافته های k97r، s101v، i101v و a101v ساخته شد. تعیین خصوصیات سینتیکی نشان داد که همکاری بین زیر واحدها در حضور فسفات و بدون حضور فسفات در جهش یافته های k97r، s101v، i101v یکسان بوده و بنابراین در این جهش یافته ها تعاونی بین زیر واحدها در حضور فسفات از بین رفته اما در جهش یافته a101v دیده شد که تعاونی بین زیر واحدها باقی مانده است. همچنین در این جهش یافته ها دیده شد که به موازات کاهش لگاریتمی در کارایی کاتالیتیکی ضریب هیل (تعاونی بین زیر واحدها) افزایش می یابد.

بیماری سل نوعی بیماری است که اغلب ریه ها را درگیر می کند اما این بیماری قسمت های دیگر بدن را نیز تحت تاثیر قرار می دهد این بیماری عفونی توسط سویه های مختلفی از مایکوباکتریاها از جمله مایکو بکتریوم توبرکلوزیس ایجاد می شود. پیرازین آمید یک داروی رده اول و مهم برای کوتاه سازی درمان عفونت سل به همراه ایزونیازید و ریفامپین است. از لحاظ ساختاری پیرازین آمید آنالوگ نیکوتین آمید است که یک پیش دارو محسوب می شود و برای فعالیت دارویی باید به پیرازینوئیک اسید تبدیل شود که این کار از طریق عملکرد آنزیم پیرازین آمیداز باکتریایی و فعالیت هیدرولازی آن انجام می گیرد. مهم ترین عامل بروز مقاومت به داروی پیرازین آمید بروز جهش در ژن رمز دهی کننده پروتئین پیرازین آمیداز است. ژن رمزدهی کننده پیرازین آمیدار دارای 561 جفت باز می باشد. این ژن پلی پپتید 186 آمینواسیدی را رمزدهی می نماید که دارای وزن مولکولی 5/20 کیلو دالتون می باشد. در این مطالعه ژن رمزدهی کننده آنزیم پیرازین آمیداز از مایکو بکتریوم توبرکلوزیس در وکتور بیانی pet 21a(+) کلون شد. جهت بیان آنزیم وکتور ساخته شده به باکتری escherichia coli bl21 منتقل شد. نتایج نشان داد که آنزیم بیان شده به لحاظ عملکردی فعال می باشد. از این آنزیم فعال می توان در تحقیقات بعدی همچون مطالعه مکانیسم مقاومت به دارو در آنزیم های جهش یافته استفاده کرد.

- متالو پروتئاز ها گروه مهمی از پروتئاز ها می باشند که کاربرد های صنعتی مختلفی در سنتز پپتید، پردازش پروتئین و صنایع غذایی، دارویی و شوینده دارند. الاستاز یکی از آنزیم های این خانواده است. طی مطالعات پیشین آنزیم کایمری از الاستاز حاصل از باکتری سودوموناس آئروجینوزا طراحی شد و تلاش های زیادی برای تخلیص این آنزیم با استفاده از انواع روش های کروماتوگرافی صورت گرفت که به خلوص نسبی آنزیم دست یافت. در تحقیق حاضر جهت تخلیص بیشتر این آنزیم دو راه کار مورد استفاده قرار گرفت. در نخستین راه کار، مهندسی پروتئین به گونه ای که توالی-های رمز گردان 3 امینو اسید انتهای کربوکسی آنزیم شامل سرین، آلانین و لوسین و آمینو اسیدهای لایزین، لوسین آلانین، آلانین و آلانین موجود در وکتور pet-21a+ حذف گردد، به عنوان هدف در نظر گرفته شد. بدین منظور پرایمر reverse جدیدی طراحی شد. اغلب این امینو اسید ها آب گریز هستند و قبل از دنباله ی هیستیدینی قرار دارند و احتمال می رفت برش آنها توسط آنزیم مانع از اتصال آنزیم به ستون کروماتو گرافی تمایلی نیکل و در نتیجه مانع از امکان تخلیص آنزیم توسط این روش شود. در راه کار دوم از رسوب دهی و جدا سازی پروتئین های میزبان بیانی از آنزیم الاستاز وحشی و نو ترکیب با استفاده از شوک حرارتی و حلال های آلی متانول و دی متیل فرمامید استفاده شد. در نهایت با استفاده از شوک حرارتی آنزیم کایمر با خلوص نسبتا بالا به دست آمد. هم چنین در مورد آنزیم وحشی خلوص نسبی با رسوب دهی توسط متانول حاصل گردید.

تکنولوژی تولید بیوفیول ها یا سوخت های زیستی به خاطر تامین انرژی، ایمن بودن و پایداری به سرعت در حال رشد می باشد. اولین تکنولوژی تولید بیوفیول در مقیاس صنعتی، مربوط به تولید بیواتانول بوده است. مخمر saccharomyces cerevisiae از جمله مهمترین میکروارگانیسم ها برای تولید اتانول است و از طریق تخمیر الکلی باعث تولید اتانول می شود. این به دلیل کارایی بالای این موجود در جذب و تخمیر قندهای هگزوز از جمله گلوکز، فروکتوز و مانوز از طریق انتقال دهنده های غشایی می باشد. مخمر ساکارومایسس دارای 20 ژن کدکننده ی پروتئین های انتقال دهنده ی هگزوز می باشد که شامل hxt1-hxt17، gal2، snf3 و rgt2 است. دو ژن snf3 و rgt2به عنوان سنسور گلوکز عمل می کنند و ژن هایhxt1-hxt17 در انتقال مستقیم گلوکز نقش دارند. محققین ثابت کردند که با افزایش میزان بیان این ژن ها سرعت تخمیر الکلی افزایش می یابد و در نتیجه ی آن میزان تولید اتانول افزایش می یابد. در این تحقیق جداسازی dna ژن های rgt2، hxt6 و hxt7 با پرایمرهای اختصاصی ژن ها از طریق pcr انجام شد و با انجام لیگاسیون قطعات تکثیر یافته به پلاسمید pgem-t کلون شدند و به باکتری e. coli ترانسفرم گردید و در نهایت برای تایید نهایی قطعات همسانه سازی شده در پلاسمیدهای نوترکیب به توالی یابی فرستاده شدند. نتایج حاصله توسط نرم افزار multialign با توالی موجود در بانک اطلاعاتی ncbi مقایسه شد. نتایج حاصله نشان از تشابه بسیار زیاد ژن های rgt2، hxt6 و hxt7 جداسازی شده از saccharomyces cerevisiae سویه ایرانی با توالی ژن های rgt2، hxt6 و hxt7 ثبت شده در بانک اطلاعاتی ncbi دارد. در ادامه توالی ژن rgt2 به پلاسمید بیانی pgbkt7 همسانه سازی شد. این پلاسمید برای بیان پروتئین در مخمر بسیار مناسب می باشد و از آن برای انتقال ژن rgt2 جهت بیان آن در مخمر استفاده خواهد شد. بنابراین با جداسازی و همسانه سازی و تعیین ویژگی و در نهایت انتقال این ژن ها به مخمر می توان میزان تولید اتانول را طی تخمیر الکلی افزایش داد.

پیرازین آمید یکی از مهم ترین داروها برای درمان بیماری سل می باشد که موثرترین عامل در برابر مایکوباکتریوم توبرکلوزیس نهفته بوده و استفاده از آن برای درمان بیماری سل به همراه ایزونیازید و ریفامپین می تواند دوره درمان را از نه ماه به شش ماه کاهش دهد. نیکوتین آمیداز/پیرازین آمیداز مایکوباکتریوم توبرکلوزیس در فعال سازی پیش داروی پیرازین آمید توسط تبدیل آن به پیرازینوئیک اسید نقش دارد. با این وجود ظهور سویه های مقاوم به پیرازین آمید مشکل مهم سلامت جهانی می باشد. مکانیسم عمده ی مقاومت پیرازین آمیدی، جهش هایی در ژن pnca (ژن رمزکننده ی پیرازین آمیداز) فرض می شود. با این حال چگونگی تاثیر این جهش ها بر فعالیت و ساختار پیرازین آمیداز نا مشخص است. در این تحقیق ما پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته های آن را کلون و بیان گردید. فعالیت آنزیم با استفاده از یک روش مبتنی بر تست واین سنجیده شد. پارامتر های سینتیکی vmax و km برای هرکدام از آنها محاسبه و به منظور درک نحوه ی تاثیر این جهش ها بر فعالیت آنزیمی، ساختار آنها توسط همولوژی مدلینگ مدل سازی شد. هم چنین تاثیر فلزات مختلف بر فعالیت و پایداری پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته های آن بررسی شد. نتایج ما نشان داد که فعالیت آنزیمی با توجه به موقعیت و نوع جهش تغییر می کند. جهش یافته های l151s وa143t/t168a/ e173k تا حدودی فعالیت آنزیمی را حفظ ولی جهش یافته ی t160p هیچ گونه فعالیتی نشان نداد. مشخص شد برخی از فلزات می توانند فعالیت جهش یافته ها را افزایش داده و به منظور افزایش حساسیت تست های پیرازین آمیدی مورد استفاده قرار گیرند.

سلولاز در صنعت به عنوان آنزیمی بسیار پرکاربرد و گران قیمت محسوب می شود. کاربرد آن در صنایع غذایی، نساجی، سوخت و همچنین صنعت داروئی باعث شده اهمیت بسیاری از محققین به سمت این آنزیم معطوف شود. یکی از کاربردهای با ارزش این آنزیم استفاده از آن در تجزیه ی فراوان ترین ماده ی قابل تجزیه در طبیعت یعنی سلولز است. از واحد های گلوکز حاصل از تجزیه ی سلولز، می توان در تولید بیو اتانل بهره برد. با این حال هنوز شرایط بهینه ی فعالیت سولاز در صنعت از تعریف دقیق و منسجمی برخوردار نیست. همین امر باعث شده که نیاز به این آنزیم به واسطه ی درست مصرف نکردن آن بیشتر شود. زیرا که در نتیجه ی مشخص نبودن شرایط بهینه ی فعالیت و پایداری آنزیم، مقداری زیادی از آنزیم غیر فعال و از بین می رود. در این تحقیق پلازمید حاوی ژن aacel9a به باکتری ecoli سوش top10 منتقل و بعد مورد تعیین توالی قرار گرفت. سپس پلازمید استخراج و به باکتری بیانیbl21 ecoli جهت بیان منتقل گردید. پروتئین aacel9a با روشهای ستون تمایلی نیکل-آگارز (ni-nta) و شوک حرارتی تخلیص و توسط ژل sds-page به نمایش گذاشته شد. بررسی فعالیت آنزیم توسط سنجش برنفیلد انجام گرفت و بعد از تایید فعال بودن آنزیم، غلظت آن تعیین و پارامترهای سینتیکی محاسبه گردید. در محاسبات سینتیکی km،0/2 % سوبسترای cmc و vmax، 250 واحد آنزیمی بدست آمد. مطالعه فعالیت آنزیم در حضور یونهای ca+2، co+2 و zn+2 و شوینده ی sds انجام و همچنین پایداری دمایی آنزیم در حضور یونهای ca+2 و co+2 مورد تحقیق قرار گرفت. مطالعات نشان می دهد که آنزیم در حضور یون کلسیم پایدارتر خواهد شد و در حضور یون کبالت فعالتر می شود. استفاده از یون روی بر فعالیت آنزیم منجر به کاهش میزان فعالیت گردید. در نهایت از روش رویه سطح پاسخ (rsm) برای تعریف شرایط بهینه ی فعالیت آنزیم استفاده شد. مدل به دست آمده پیشنهاد می دهد که آنزیم در دمایc °64/5، غلظت(mm) 4/92 کلسیم و ph برابر 6/35 بهترین بازده ی فعالیت را دارد که با مقایسه با نتایج آزمایشگاهی همبستگی قابل قبولی (93 %) نشان می دهد.

سل به عنوان یک بیماری واگیردار سالیانه زندگی میلیون ها نفر را در سرتاسر جهان تهدید می کند. ظهور سویه های مقاوم به دارو، یکی از نگرانی های مهم سازمان سلامت جهانی می باشد. داروی پیرازین آمید یکی از داروهای مهم در درمان سل می باشد. این دارو توسط پیرازین آمیداز به پیرازینوئیک اسید تبدیل می شود که کشنده ی باکتری خواهد بود. مکانیسم عمده ی این مقاومت، جهش هایی در ژن pnca مربوط به این باکتری می باشد که باعث کاهش فعالیت و پایداری پروتئین پیرازین آمیداز حاصل از آن شده است. به طور کلی پایدارسازی آنزیم ها در محلول ها یکی از موضوعات مهم زیست شناسان و داروشناسان می باشد. از آنجایی که آنزیم ها سیستم های بسیار حساس و پیچیده ای هستند، در حضور اسمولیت ها می توانند ساختار طبیعی یا غیرطبیعی به خود بگیرند و پایدار یا ناپایدار شوند. در این مطالعه پیرازین آمیداز تولید و تخلیص گردید و اثر اسمولیت ها بر فعالیت و ساختار آن مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی نقش اسمولیت ها، پایداری و فعالیت آنزیم، اندازه گیری شد و همچنین جهت بررسی ساختاری از دستگاه فلورسانس استفاده شد. نتایج نشان داد که در بین اسمولیت های پایدارکننده استفاده شده، فقط گلیسرول باعث افزایش فعالیت آنزیم می شود، در حالی که اوره و گوانیدین هیدروکلراید باعث کاهش شدید فعالیت می شوند. همچنین پایدارکننده های مورد استفاده، به طور قابل توجهی پایداری آنزیم را حتی در حضور اوره و گوانیدین هیدروکلراید افزایش دادند.

تعادل بین حیات و مرگ سلولی تحت کنترل ژنتیکی است. علائم خارج سلولی و میانجی گرهای داخل سلولی در حفظ این تعادل درگیر هستند. وقتی سلول ها تحت تاثیر آسیب بیولوژیکی، بیوشیمیایی و بیوفیزیکی قرار می گیرند، گروهی از ژن های پاسخ دهنده به تنش بیان و در نتیجه ی آن، آپوپتوز یا مرگ برنامه ریزی شده ی سلولی آغاز می گردد. دفاع در مقابل عفونت های ویروسی و سلول های توموری، به عملکرد لنفوسیت های t سلول کش و سلول های کشنده-ی طبیعی وابسته است. گرانزیمm یکی از اعضای خانواده ی سرین-پروتئازهاست که اساسا در این سلول ها بیان می-گردد. به نظر می رسد که گرانزیمm یک القاکننده ی بالقوه ی مرگ در سلول های توموری هدف باشد و ویژگی های ریخت شناسی منحصر به فردی را در مقایسه با سایر گرانزیم ها ایجاد می کند. با وجودی که cdna گرانزیمm در اوایل سال 1990 کلون شده است، اما این گرانزیم چندین سال است که به عنوان یک گرانزیم ناشناخته باقی مانده و فقط در طی چند سال گذشته به این پروتئاز توجه بیش تری شده است. بنابراین در این مطالعه cdna گرانزیمm کلون و بیان گردید. انکلوژن بادی های حل شده با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی نیکل-آگارز خالص گردیدند و همزمان ساختار طبیعی خود را به دست آوردند. فعالیت گرانزیمm با استفاده از سوبسترای کازئین سنجیده شد و فعالیت پروتئازی آن توسط افزایش جذب در طول موج 280 نانومتر به واسطه ی تجزیه ی کازئین بررسی گردید. نتایج به دست آمده از این مطالعه نشان می دهد که پروتئین خالص شده از لحاظ زیستی فعال می باشد.

نیتریک اکساید رادیکال آزاد گازی شکل با نیمه عمر نسبتا طولانی است که در غلظت های پایین به عنوان آنتی اکسیدان عمل کرده و نقش مهمی را در پیام رسانی گیاهان در شرایط تنشی ایفاء می کند. دماهای پایین یکی از عوامل محدود کننده بقاء، تولیدمثل و توزیع جغرافیایی گیاهان در بیشتر مناطق دنیا محسوب می شود. دماهای پایین معمولا باعث تغییرات بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و تغییرات مولکولی در گیاهان می شود. در این پژوهش اثرات پیش تیماری نیتریک اکساید (صفر و 0/1میلی مولار) بر گیاه نخود از نوع رقم ilc482 به هنگام کاهش دمای شبانه (25 و 15 و 5 درجه سانتی گراد) مطالعه شد. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار جهت سنجش صفاتی مانند وزن تر و خشک، میزان رشد نسبی، محتوای رنگدانه ها، کاروتنوئیدها، محتوای نسبی آب، آنتوسیانین ها، فلاوونوئیدها، پراکسیدهیدروژن، شاخص پراکسیداسیون لیپید ها، ترکیبات فنلی، پروتئین های محلول کل، اسیدهای آمینه آزاد، پرولین، قندها، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل، آسکوربیک اسید، فعالیت آنزیم های پراکسیداز، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز انجام گرفت. نتایج نشان داد که برهم کنش نیتریک اکساید و دما بر وزن تر و خشک بخش های هوایی و بخش ریشه، میزان رشد نسبی، کلروفیل a، کلروفیل کل، فلاوونوئیدها، پروتئین های محلول کل، اسیدهای آمینه آزاد، پرولین، قندهای محلول، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل، فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز تاثیر معنی دار داشت. در مقابل برهم کنش نیتریک اکساید و دما بر محتوای نسبی آب، کلروفیلb، آنتوسیانین ها، کاروتنوئیدها، پراکسیدهیدروژن، شاخص پراکسیداسیون لیپید ها، ترکیبات فنلی، قندهای نامحلول، آسکوربیک اسید، فعالیت آنزیم های پراکسیداز، پلی فنل-اکسیداز و کاتالاز بی تاثیر بود.

پیرازین آمید یک داروی رده اوّل در درمان بیماری سل است که به صورت پیش دارو مصرف شده وتوسط آنزیم پیرازین آمیداز باکتری مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، هیدرولیز شده به داروی فعال تبدیل می شود و نهایتاٌ باعث مرگ این باکتریها می شود.در این مطالعه با توجه به اهمیّت ایجاد مقاومت در باکتری مایکربکتریرم توبرکلوسیس نسبت به داروی pza ، سعی شده تا با بیان پروتیین پیرازین آمیداز نوع وحشی و انواع جهش یافته کلینیکی مقاوم در سوش مناسب و استصحال آنزیم مذکور ، ارتباط ساختار- عملکرد این آنزیم و همچنین مکانیسمهای ایجاد مقاومت در این آنزیم،مورد مطالعه قرار گیرد.در جریان این مطالعه ژن مربوط به پیرازین آمیداز نوع وحشی و دو جهش یافته ی کلینیکی مقاوم ) d63g/w119c و a143t ( کلون و بیان شده و از لحاظ پارامتر های سینتیکی با هم مقایسه شدند. علاوه بر تکنیک های بیوشیمیایی ذکر شده تکنیک های محاسباتی داکینگ و شبیه سازی دینامیک ملکولی) برای مطالعه جهش یافته های مذکور ومقایسه آنها با نوع وحشی استفاده شد.

شوری آب و خاک یکی از مشکلات در حال افزایش کشاورزی جهان است که محدود کننده تولیدات کشاورزی بوده و بر فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاهان اثر منفی دارد. ترکیبات زیادی در زمینه کاهش اثرات زیان آور تنش شوری مورد استفاده قرار گرفته¬اند. آسکوربیک اسید آنتی¬اکسیدان محلول در آب می¬باشد که با سم¬زدایی از رادیکال¬های آزاد موجب مقاومت گیاهان در برابر تنش¬های محیطی می¬شود. در این پژوهش، تاثیر برهمکنش شوری و آسکوربیک اسید بر فیزیولوژی گیاه شاهی به علت اهمیت دارویی، غذایی و اقتصادی آن مطالعه شده است. آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار جهت سنجش صفاتی مانند وزن تر و خشک، محتوای نسبی آب، پتانسیل اسمزی، محتوای رنگدانه¬ها، کاروتنوئیدها، قندها، پروتئین¬های محلول کل، اسیدهای آمینه آزاد، پرولین، ترکیبات فنلی، فلاوونوئیدها، آنتوسیانین¬ها، پراکسیدهیدروژن، شاخص پایداری غشا، فعالیت آنزیم¬های پراکسیداز و کاتالاز انجام گرفت. نتایج نشان داد که شوری وزن تر و خشک، محتوای نسبی آب، پتانسیل اسمزی، رنگیزه¬های فتوسنتزی، قندهای نامحلول، پروتئین¬های محلول کل و پایداری غشا را کاهش داد و منجر به افزایش کاروتنوئیدها، قندهای محلول، اسیدهای آمینه آزاد، پرولین، ترکیبات فنلی، فلاوونوئیدها، آنتوسیانین¬ها، پراکسیدهیدروژن، پراکسیداسیون لیپیدها و فعالیت آنزیم¬های پراکسیداز و کاتالاز نسبت به شاهد شد. کاربرد آسکوربیک اسید تحت شوری منجر به کاهش اسیدهای آمینه آزاد، پرولین، پراکسیدهیدروژن، پراکسیداسیون لیپیدها و فعالیت آنزیم کاتالاز شد. آسکوربیک اسید وزن تر و خشک، محتوای نسبی آب، رنگیزه¬های فتوسنتزی، پروتئین¬های محلول کل و پایداری غشا را افزایش داد. در گیاهان تحت تنش شوری آسکوربیک اسید افزایش بیشتر قندهای محلول، ترکیبات فنلی، فلاوونوئیدها، آنتوسیانین¬ها و فعالیت آنزیم پراکسیداز را موجب شد. چنین نتیجه¬گیری می¬شود که شوری به کار برده تاثیر منفی بر روی گیاه شاهی گذاشت و کاربرد آسکوربیک اسید بخشی از اثرات منفی شوری را بهبود بخشید.

در گیاهان سیستم های آنتی اکسیدانی در شرایط تنش های محیطی فعال می شوند. اسید سالیسیلیک و اسید-آسکوربیک دو مولکول شناخته شده آنتی اکسیدان هستند که وظایف متعددی را در گیاهان بر عهده دارند. در این پژوهش اثرات اسید سالیسیلیک (25/0 و 5/0 میلی مولار) و اسید آسکوربیک (1 و 20 میلی مولار) برون زا بر سیستم-های آنتی اکسیدانی ریشه نخود (cicer arietinum l.) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار جهت سنجش صفاتی نظیر محتوای پرولین، قندهای محلول کل، اسیدهای آمینه آزاد، پروتئین-های محلول کل، محتوای فلاونوئیدها، ترکیبات فنلی کل، شاخص پراکسیداسیون چربی ها، هیدروژن پراکسید، فعالیت آنزیم های پراکسیداز، کاتالاز، پلی فنل اکسیداز انجام شد. نتایج نشان داد که تیمار اسید سالیسیلیک موجب کاهش معنی دار مقدار پرولین و قندهای محلول در گیاهان تحت تنش شد. همچنین اسید آسکوربیک محتوای پرولین و قندهای محلول را بطور معنی داری کاهش داد. تیمار اسید سالیسیلیک و اسید آسکوربیک هر دو موجب افزایش معنی دار محتوای اسیدهای آمینه آزاد و پروتئین ها شدند. تیمار اسید آسکوربیک 20 میلی مولار موجب افزایش معنی-دار و 1 میلی مولار موجب کاهش معنی دار محتوای فلاونوئیدها شدند. تیمار اسید آسکوربیک موجب افزایش معنی-دار ترکیبات فنولی و کاهش معنی دار پراکسیداسیون چربی ها شد. اسید سالیسیلیک و اسید آسکوربیک هر دو محتوای هیدروژن پراکسید ریشه ها را بطور معنی دار کاهش دادند. اسید سالیسیلیک 25/0 میلی مولار فعالیت آنزیم پراکسیداز را بطور معنی داری افزایش داد. همچنین اسید آسکوربیک 20 میلی مولار موجب افزایش معنی دار فعالیت این آنزیم شد. تیمار اسید سالیسیلیک موجب افزایش معنی دار فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز شده و اسید آسکوربیک فعالیت این آنزیم را بطور معنی دار کاهش داد. اسید سالیسیلیک فعالیت آنزیم کاتالاز را بطور معنی دار افزایش داد. همچنین تیمار اسید آسکوربیک 1 میلی مولار موجب افزایش معنی دار فعالیت آنزیم کاتالاز شد. نتایج این مطالعه نشان می دهد، اسید سالیسیلیک و اسید آسکوربیک هر دو به عنوان آنتی اکسیدان های غیر آنزیمی عمل کرده و اثر تنش اکسیداتیو را در گیاهان کاهش می دهند.

تحقیقات مشخص کرده که نه تنها آنزیم¬ها در حلالهای آلی ساختارشان را از دست نمی¬دهند، بلکه خواص وفعالیت¬های تازه¬ای پیدا می¬کنند که در محیط¬های آبی ازآنها دیده نمی-شود. پیرازین¬آمیداز نیز یک هیدرولاز است. این آنزیم واکنش تبدیل پیرازین¬آمید به پیرازینوئیک اسید را کاتالیز می¬کند. این امرباعث فعال شدن داروی پیرازین¬آمید می¬شود. دراین تحقیق فعالیت، پایداری و ساختار آنزیم پیرازین¬آمیداز در حلالهای آلی(متانول، اتانول، پروپانول، ایزوپروپانول، dmso و dmf ) مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس با استفاده از افزودنی¬ها (ساکاروز، سوربیتول و گلیسرول) آنزیم پیرازین¬آمیداز در مقابل حلال¬های آلی پایدار گردید. نتایج نشان می¬دهد که حلالهای آلی مورد استفاده باعث افت فعالیت آنزیم پیرازین¬آمیداز شدند. ا ز بین حلالهای استفاده شده متانول باعث افت بیشتر و ایزوپروپانول باعث افت کمتر فعالیت آنزیم پیرازین¬آمیداز شدند. بررسی¬های پایداری آنزیم پیرازین¬آمیداز نشان داد که حلالdmso باعث افزایش پایداری ، حلال dmf بدون تأثیر بر روی پایداری آنزیم و حلال¬های دیگر مورد استفاده باعث کاهش پایداری آنزیم پیرازین¬آمیداز شدند. به نحوی که کاهش پایداری در حضور متانول بیشترین مقدار بود. بررسی¬های ساختاری نشان داد که حلال dmsoباعث پایدار شدن ساختار آنزیم، حلال dmf بدون تأثیر بر روی ساختار و حلال¬های دیگر باعث کاهش ساختار آنزیم شدند که در این مورد نیز متانول بیشترین اثر تخریبی را بر روی ساختار آنزیم پیرازین¬آمیداز نشان داد. با بررسی اثر پایدارسازی افزودنیها¬ی ساکاروز، سوربیتول و گلیسرول دیده شد که این افزودنی¬ها بیشترین تأثیر پایدارسازی خود را بر روی متانول نشان می¬دهند که این امر می¬تواند به¬دلیل قطبی بو دن این حلال نسبت به سایر حلال¬های مورد استفاده باشد.

تنش شوری در آب و خاک یکی از عمده¬ترین تنش¬هاست که در مناطق خشک و نیمه خشک می¬تواند رشد و بهره¬وری گیاه را به سرعت محدود کند. خصوصیت مشترک تنش¬های محیطی افزایش تولید گونه¬های فعال اکسیژن و در نهایت آسیب جدی به سلول می¬باشد. ترکیب سدیم نیترو پروساید یک ماده آزاد کننده مولکول نیتریک اکساید می¬باشد. نیتریک اکساید رادیکال آزاد قابل انتشاری است که نقش پیام¬رسانی را در گیاهان پیشرفته ایفا می¬کند. مولکولno در غلظت¬های بالا به عنوان اکسیدان عمل می¬کند. در این تحقیق تغییرات نشانگرهای فیزیولوژیکی تحت تاثیر تیمار سدیم نیتروپروساید، نمک کلرید سدیم و برهمکنش آن¬ها در برگ¬های گیاه اسفندک بررسی و آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهارتکرار انجام شد. نتایج نشان داد که شوری باعث، کاهش معنی¬دار وزن تر و خشک اندام¬های هوایی و ریشه، محتوای نسبی آب، محتوای کلروفیلa، کاروتنوئیدها، آنتوسیانین¬ها، قندهای نامحلول، اسیدهای آمینه آزاد کل، پراکسیداسیون چربی¬های غشائی و افزایش معنی¬دار فعالیت آنزیم¬های پراکسیداز و کاتالاز، محتوای کلروفیلb ، کلروفیل کل، قندهای محلول، پرولین، پروتئین¬های محلول کل، فلاونوئیدها، ترکیبات فنولی، h2o2، پتانسیل اسمزی، پتانسیل اسمزی تورژسانس کامل و تنظیم اسمزی شد. سدیم نیتروپروساید با غلظت2/0 میلی مول با نقش آنتی¬اکسیدان اثرات منفی ناشی از تنش شوری را بهبود بخشید..

سلولازها آنزیم های چند واحدی می باشند. ساده ترین آنها تنها یک دمین کاتالیکی دارد اما معمولا دمین های کمکی نیز به آنها متصل می شود که فعالیت و ویژگی های کلی آنزیم را تحت تاثیر قرار می دهد. از آنجایی که سلولازها در صنایع مختلف و به ویژه در تولید سوخت زیستی از بیومس تجدپذیر و فراوان کره زمین نقش به سزایی دارد، مهندسی سلولازهایی با فعالیت بالا، پایداری دمایی بیشتر و پروفایل ph و دما گسترده تر مورد توجه قرار می گیرد. شناخت ساختار آنزیم، عملکرد دمین های تشکیل دهنده و تعیین ارتباط نسبی آن با فعالیت آنزیمی از جنبه زیستی و مهندسی آنزیم ها مهم می باشد. هم چنین شناخت عملکرد یک دمین در یک آنزیم را می توان به آنزیم های دیگری نیز تعمیم داد. دمین هایی با توپولوژی شبه ig یک دمین شایع در میان آنزیم ها می باشد که نقش تقریبا مبهمی دارد. اندوگلوکاناز cel9a باکتری اسیدوباسیلوس اسیدوکالداریوس یک سلولاز می باشد که دارای دمین عملکردی و دمین شبه ایمونوگلوبینی (ig) می باشد. به جز شبیه سازی های ساختاری، تا کنون هیچ مطالعات تجربی برای فهم عملکرد این دمین انجام نشده است. در این پژوهش با تکثیر ژن فاقد دمین شبه ایمونوگلوبینی (taa-cel9a) از روی ژن aa-cel9a و همسانه سازی آن داخل وکتور بیانی pet21، پروتئین کوتاه شده با فعالیت آنزیمی تولید گردید تا مطالعات آنزیمی به صورت تجربی جهت درک عملکرد دمین روی آن انجام بگیرد. نتایج نشان می دهد که حذف دمین شبه ایمونوگلوبینی خصوصیات بیوشیمیایی و ساختاری آنزیم را تحت تاثیر قرار داده است. در مقایسه با نوع وحشی، دمای بهینه، ph بهینه، پایداری دمایی آنزیم، انعطاف پذیری ساختاری و درصد ترکیب ساختار های دوم تغییر یافته است. دمای بهینه از 65 به 60 و ph بهینه از 6/5 به 7/5 تغییر یافته است. برخلاف انتظار پایداری دمایی افزایش یافته و ساختار آنزیم مستحکم تر و فشرده تر گردیده است. همچنین برخی از یون های فلزی که پایداری دمایی آنزیم نوع وحشی افزایش می دهند و ساختار آنزیم را فشرده تر می کنند, روی پایداری دمایی و ساختار آنزیم بدون دمین شبه ایمونوگلوبینی تاثیری نداشتند.

با افزایش روز افزون جمعیت، استفاده از منابع تجدید پذیر جهت تولید محصولات و سوخت‏ های زیستی اهمیت فراوانی دارد. سلولز فراوان‏ترین پلیمر زیستی است که سالانه حدود180میلیارد تن طی فتوسنتز تولید می شود. استفاده از این منبع غنی سلولزی نیازمند به کارگیری فرآیند های شیمیایی و بیولوژیکی است. باتوجه به صرفه اقتصادی و آلایندگی کمتر هیدرولیز زیستی، اهمیت کاتالیزور های زیستی نظیر سلولاز به طور گسترده مورد مطالعه قرار می گیرد. سلولاز در صنعت منسوجات، شوینده ها، کاغذ سازی، تولید سوخت های زیستی و زیست پالایی کاربرد های گسترده ای دارد. باتوجه به کاربرد های گسترده آن، تولید ارزان و افزایش پایداری آنزیم در شرایط مختلف (دمای بالا، ph های مختلف، حضور شوینده ها و افزاینده‏های شیمیایی) اهمیت بسزایی دارد. آنزیم ها در طیف کوچکی از دما و phفعالیت کاتالیزوری خود را انجام می دهند. با استفاده از مهندسی ساختار پروتئین، استفاده از یکسری حلال ها و افزاینده ها به محیط واکنش و تثبیت آنزیم بر روی بستر مناسب، می توان پایداری آنزیم را در شرایط صنعتی بهبود بخشید. تثبیت آنزیم می تواند راه حل مناسبی برای افزایش پایداری آنزیم باشد