نام پژوهشگر: مرتضی دلیری جوپاری
ماندانا زارعی حسین ذوالقرنین
از جمله اهداف این پروژه می توان به جداسازی میکروارگانیسم های بومی تولید کننده کیتیناز، انتخاب مناسب ترین سویه، استحصال فرآورده بیولوژیک کیتیناز و بهینه سازی تولید آنزیم با استفاده از طراحی آزمایشات تاگوچی اشاره نمود. در این تحقیق از آب و پساب مزارع پرورش میگو در جنوب ایران سه سویه مزوفیل شامل ,serratia marcescens, citrobacter freundii و bacillus cereus و یک سویه ترموفیل bacillus thermodenitrificans با توانایی تولید آنزیم های تجزیه کننده کیتین جداسازی و شناسایی گردید که در بین آنها سویه serratia marcescens به دلیل بیشترین میزان تولید کیتیناز در محیط کشت مایع، برای مطالعات بیشتر انتخاب گردید. همچنین این سویه بومی ایران بوده و با شرایط اقلیمی و بومی ایران، به خصوص جنوب کشور سازش پذیر است و بدون دستکاری ژنتیکی و به طور طبیعی به میزان قابل توجهی آنزیم کیتیناز تولید می کند. بر همین اساس بهینه سازی محیط کشت به منظور تولید حداکثر کیتیناز توسط این گونه با کمک طراحی آزمایشات تاگوچی صورت گرفت و با استفاده از نرم افزار qualitek 4 مناسب ترین سطوح پارامترهای فیزیکی و ترکیب محیط کشت شامل درجه حرارت، ph ، % nacl ، %chitin به ترتیب c? 30 ، 9/7 ، 1/0 % و 1 % به دست آمد. این پروژه کارایی استفاده از طراحی آزمایشات تاگوچی برای تشخیص ترکیبات مناسب محیط کشت و میزان آنها به منظور دستیابی به حداکثر آنزیم کیتیناز را ثابت نمود و همچنین تایید کرد که استفاده از طراحی تاگوچی، با توجه به صرفه جویی در هزینه و زمان نسبت به روشهای سنتی به طور واضحی اقتصادی تر است. تهیه پودر کیتین از پوسته های میگو و استفاده از آن در این تحقیق، مشخص نمود که می توان از پوسته های میگو که به عنوان ضایعات دور ریخته می شوند، در تهیه فرآورده های مفید استفاده نمود که علاوه بر پاکسازی محیط زیست، می تواند منافع اقتصادی نیز در بر داشته باشد. مطالعه بر روی 8 منبع آلی و معدنی نیتروژن و 11 منبع کربن مشخص نمود که عصاره مالت و کیتین کلوییدی به ترتیب مناسب ترین منابع نیتروژن و کربن برای تولید حداکثر کیتیناز توسط سویه serratia marcescens می باشد. یونیت و غلظت پروتئین آنزیم کیتیناز تولید شده در این پروژه به ترتیب 415/0 میکرومول و 92/0 میلی گرم در میلی لیتر به دست آمد. انجام sds_page و الکتروفورز dna بر روی ژل آگارز 1% نشان داد که وزن مولکولی آنزیم و وزن مولکولی ژن کیتیناز تولید شده به ترتیب 54 کیلو دالتون و bp1600 می باشد. حداکثر فعالت آنزیم در ph 5 و درجه حرارت c? 45 به دست آمد. آنزیم درc? 55 به مدت 20 دقیقه و در محدوده ph 9 -3 به مدت 90 دقیقه پایدار بود. kmو vmax به ترتیب 3/8 میلی گرم در میلی لیتر و 4/2 میلی مول در دقیقه به دست آمد. میزان فعالیت آنزیم در حضور ترکیبات شیمیایی متفاوت و یونهای فلزی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید کیتیناز استخراج شده در برابر اکثر مواد فعال کننده سطحی و یونهای فلزی از خود مقاومت نشان می دهد. همچنین یدواستامید و یدواستیک اسید فعالیت آنزیم را مهار نکرد که نشان دهنده عدم وجود اسید آمینه سیستئین در جایگاه فعال انزیم می باشد و دترجنت های فعال سطحی مانند sds و تووین 20 و 80 ، فعالیت آنزیم کیتیناز را هر کدام به ترتیب به میزان2%، 23% و 20% تحریک می کنند این نتیجه شاید ناشی از این مساله باشد که این مواد فرکانس اتصال بین جایگاه فعال آنزیم و سوبسترا را با کاهش کشش سطحی محیط آبی، افزایش می دهند. تاثیر کیتیناز تولید شده در این پروژه بر روی کیتین به کمک میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که آنزیم با ایجاد شکاف و حفرات پیش رونده کیتین را تجزیه می نماید. کیتیناز تولید شده از سویه بومی در این پروژه خواص ضد قارچی بر روی آفات بیماریزای گیاهان شامل rizoctonia solani, bipolaris sp., alternaria raphani alternaria brassicicola از خود نشان داد و مشخص نمود که آنزیم فوق پتانسیل بررسی بیشتر به منظور تولید آفت کش های بیولوژیک را دارا می باشد.
مهدی وفای واله مرتضی دلیری جوپاری
چکیده مستندات زیادی در خصوص اثرات ساختار ژنتیکی پدر و رویان بر روی روند تکوین در دوران ابتدائی جنینی و نیز دوران قبل از تولد گزارش شده است. در عین حال، نتایج مطالعات اخیر این احتمال را تقویت می کند که بخشی از اثرات ساختار ژنتیکی پدر به واسطه تاثیر روی شکل گیری الگوهای اپی ژنتیکی طی دوره قبل از لانه گزینی رویان باشد. در این مطالعه بیان نسبی ژن ایمپرینت شده igf-ii و ژنهای bak1,bcl2-l1 که نقشی کلیدی در کنترل تکوین، زنده مانی و مرگ سلولی دارند، در رویان های تولید شده در شرایط آزمایشگاهی از دو پایه پدری متفاوت (براون سوئیس و هلشتاین)، جهت ارزیابی پتانسیل ساختار ژنتیکی اسپرم بر روی شکل گیری الگوهای اپی ژنتیکی در رویان با استفاده از روش مقایسه cp اندازه گیری شدند. همچنین برای ارزیابی اثر ژنوتیپ برروی باروری و کینتیک تکوین رویان، به ترتیب رویانهای خالص و آمیخته حاصل از تلاقی اسپرم های هلشتاین و سیستانی با تخمک های هلشتاین در شرایط آزمایشگاهی در شرایط نرمال و استرس گرمائی، ارزیابی شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که ساختار ژنتیکی اسپرم و تخمک (اثر تصادفی) اثر معنی داری روی بیان ژنهای مورد بررسی در رویانهای حاصل از اسپرمهای براون سوئیس و هلشتاین در مرحله بلاستوسیست نداشتند، ولی اثر متقابل آنها روی بیان این ژنها معنی دار بود (p?0.05)، هرچند نتایج مقایسه تعیین توالی ناحیه dmr اگزون شماره 10 ژن igf-ii نشان داد که اسپرمهای مورد بررسی در این ناحیه تفاوت ساختاری ندارند. نتایج دلالت برعدم تاثیر ساختار ژنتیکی اسپرم روی نرخ کلیواژ، مورفولوژی رویان و نرخ تکوین رویانهای تسهیم یافته داشت (p>0.05)، با این حال روند مثبتی در ارتباط با تاثیر ساختار ژنتیکی اسپرم براون سوئیس درمقایسه با اسپرم هلشتاین روی نرخ تکوین تخمک های لقاح یافته مشاهده شد (p?0.1). صرفنظر از ساختار ژنتیکی اسپرم، نتایج به ترتیب حاکی از وجود همبستگی معنی دار بین کینتیک تکوین رویانهای تسهیم یافته و بیان ژن igf-ii (p?0.05)، همبستگی بین بیان ژن igf-ii و ژن bcl2-l1 و همبستگی بین بیان ژن igf-ii و نسبت ژنهای bcl2l1/bak1 داشت (p?0.05)، هرچند ارتباطی بین بیان ژنهای igf-ii و bak1 مشاهده نشد (p>0.05). در ارتباط با تاثیر ساختار ژنتیکی روی کینتیک تکوین رویان، نتایج نشان داد تخمک های هلشتاین تلقیح شده با اسپرم سیستانی در مقایسه با تخمک های هلشتاین بارور شده توسط اسپرم هلشتاین نرخ تسهیم پائین تری دارند(p?0.05)، با این وجود رویانهای آمیخته حاصل از تلاقی بین تخمک های هلشتاین و اسپرم سیستانی در مقایسه با رویانهای خالص هلشتاین در شرایط استرس گرمائی قابلیت تکوین بالاتری داشتند p?0.05)). در نهایت نتایج این مطالعه نشان داد که ساختار ژنتیکی اسپرم روی بیان ژنهای bak1وigf-ii و bcl2-l1 اثری ندارد، اما بیان ژن igf-ii با قابلیت زنده مانی رویان و بیان ژنهای کنترل کننده زنده مانی و مرگ سلولی ارتباط دارد. از طرفی رویان های آمیخته سیستانی- هلشتاین، قابلیت تکوین بالاتری در شرایط استرس گرمائی در مقایسه با رویانهای خالص هلشتاین نشان دادند.