کیتین پس از سلولز بزرگترین منبع بیومس تجدید پذیر در طبیعت می باشد. این پلیمر در ساختار پوشش خارجی (exoskeleton) حشرات، سخت پوستان و دیواره سلولی برخی از قارچ ها وجود دارد. اولین و مهمترین مرحله در تجزیه طبیعی کیتین، ترشح آنزیم های کیتینازی است. کیتینازها اتصالات n-acetylglucosamine در پلیمر تشکیل دهنده زنجیرهای کیتین را هیدرولیز می کنند. در این تحقیق به منظور افزایش کارایی آنزیم کیتیناز42 (chit42)در تجزیه ساختارهای کیتینی موجود در دیواره سلولی قارچهای پاتوژن، دومین اتصال به کیتین (chitin binding domain) به انتهای کربوکسیلی آنزیم کیتیناز 42 متصل شده و فعالیت کیتینولیتیکی آنزیم هیبرید بیان شده مورد ارزیابی قرار گرفت. کیتیناز42 و کیتیناز کایمری فعالیت مشابهی علیه کیتین کلوئیدی داشته و ثابت اختصاص برای هر یک به ترتیب 83/0 و 07/1 بر دقیقه است. دما و ph بهینه برای هر دو تقریباً یکسان می باشد. در حضور کیتین کریستالی، کیتیناز کایمری فعالیت کیتینازی بیشتری (70 درصد) و هم چنین ثابت اتصال به کیتین در مقایسه با کیتیناز42 به طور قابل توجه بالاتر می باشد. مطالعات اسپکتروسکوپی نشان می دهد که تشکیل کایمر کیتیناز با تغییراتی در ساختار آنزیم همراه می باشد که باعث کاهش ساختارهای مارپیچ آلفا در ساختمان کیتیناز کایمری می شود. مطالعات پایداری دمایی نشان می دهد که کیتیناز کایمری نسبت به کیتیناز42 از لحاظ ساختاری پایدارتر می-باشد.. در این تحقیق به منظور انتقال ژن کیتیناز کایمری به گیاه نیشکر (sugarcane) و افزایش مقاومت آن علیه آفات و عوامل بیماریزای قارچی، ابتدا کشت بافت و انتقال ژن به این گیاه بهینه شد و تأثیر پارامترهای مختلف در کشت بافت و انتقال ژن به گیاه نیشکر دو واریته cp57 و nco310 به روش بمباران ذره ای مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین، اثرات پارامترهای فیزیکی و بیولوژیکی مختلف مانند غلظت dna ، نوع محیط اسموتیک، نوع ذره، تعداد بمباران، فاصله ذرات پرتاب شونده از بافت هدف روی بیان موقت ژن gus ارزیابی شد. بدین منظور کالوس جنین زای حاصل از کشت ریز نمونه ساقه نیشکر در محیط ms حاوی هورمون 2,4-d توسط حامل های ژنی حاوی ژن uida تحت کنترل پروموترهای camv 35s, act1 و ubi بمباران شد. به منظور بررسی انتقال ژن از تعداد لکه های آبی ظاهر شده پس از رنگ آمیزی با ماده x-gluc استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که شرایط بهینه بیان ژن gus در کالوس جنین زای نیشکر در واریته cp57 شامل ژن تحت کنترل پروموتر ubi، بمباران با ذرات طلا یک میکرومتر پوشانده شده با یک میکروگرم dna و با فشار psi 1100 ، شش سانتی متر فاصله ذرات پرتاب شونده از بافت هدف و در محیط اسموتیک m 2/0 مانیتول و m 2/0 سوربیتول و در واریته nco310 شامل ژن تحت کنترل پروموترact1، بمباران با ذرات طلا یک میکرومتر با 5/12 میکروگرم dna و با فشار psi 1100 ، cm 9 فاصله ذرات پرتاب شونده از بافت هدف و در محیط اسموتیک m 2/0 مانیتول وm 2/0 سوربیتول هستند. از شرایط بهینه فوق برای انتقال ژن کیتیناز کایمری به گیاه نیشکر استفاده شد و ایجاد گیاهان تراریخت با روش های مولکولی تایید و مقاومت آن ها به قارچ های بیماریزا بررسی شد. نتایج حاصل نشان می دهد که مقاومت به عوامل بیماری زا در لاین های تراریخت نسبت به گیاه کنترل بیشتر می باشد. بدین ترتیب می توان با استفاده از ژن های مهندسی مقاوم به قارچ ها، قارچ های بیماری زای را کنترل نمود.

اکتینومیست ها باکتری های گرم مثبت و منابعی غنی از متابولیت های ثانویه با فعالیت های بیولوژیکی گسترده می باشند که می توان از متابولیت ها به عنوان ترکیبات دارویی استفاده کرد. رسوبات دریایی منابع بالقوه ای از اکتینومیست ها و متابولیت های ثانویه هستند. سنتززیستی نانوذرات به عنوان روشی به صرفه از لحاظ اقتصادی وسازگار با محیط زیست شناخته شده است. هدف از این تحقیق جداسازی و شناسایی اکتینومیست های جدید از رسوبات ساحلی بندر دیلم و بررسی تولید متابولیت های ثانویه در این ایزوله ها با استفاده از آنالیزهای بیوشیمیایی، فیلوژنتیکی و آزمون های ضد میکروبی می باشد. تکثیر ژن 16s rdna با استفاده از پرایمرهای f27 و r1492 طی فرایند pcr انجام شد. برای آنالیز توالی های تکثیر شده از نرم افزارژنتیکی chromas و برای رسم درخت فیلوژنی از mega6 استفاده شد. آزمون ضد میکروبی با استفاده از عصاره محیط کشت باکتری ها به دو روش انتشار دیسک و چاهک صورت گرفت. از هفت ایزوله مختلف جداسازی شده براساس توالی های 16s rdna شش ایزوله از جنس استرپتومایسس و یک ایزوله از جنس نوکاریا بودند. نتایج آنالیزهای افتراقی بدین شرح بود: همه ایزوله ها کاتالاز و گرم مثبت، تست mr همه ایزوله ها جز یک ایزوله منفی، به ترتیب دو و سه ایزوله سیمون سیترات و اورنیتین دکربوکسیلاز مثبت بودند. همه ایزوله ها لیزین دکربوکسیلاز، vp، tsi و ایندول منفی، نتایج آزمون sim نشان داد که همه ایزوله ها غیرمتحرک هستند، هیچ یک از ایزوله هاh2s تولید نمی کنند و برخی از ایزوله ها رنگیزه تولید می کنند. در بخش دیگر از این تحقیق فعالیت ضدباکتریایی علیه، bacilos cereus، echershia coli، kelbsilla sp.، proteus vulgaris، salmonella typhi و ضدقارچی علیه،aspergillus flavus ، aspergillus niger، microsporum gypseum،trichophyton mentagrophytes، candida albicans و penicillium sp. ارزیابی شد. نتایج حاصل نشان داد اکثر ایزوله ها علیه b.cereus و s. typhi موثر بوده و نسبت به p. volgaris و .kelbsilla sp، هیچ یک از ایزوله ها اثر مهار رشد نشان ندادند. از طرفی دیگر تمام ایزوله ها علیه قارچ های بیماری زای مورد استفاده اثر مهاری نشان دادند.ایزوله aha5 موثرترین ایزوله بود و بیشترین اثر مهاری علیه قارچ t. mentagrophytes (2/0±21)نشان داد. در بخش دوم از این تحقیق سنتز نانوذرات به روش سنتز سبز با استفاده از عصاره محیط کشت ایزوله aha2 صورت گرفت. در زمانیکه محلول نیترات نقره با عصاره محیط کشت ایزوله مورد نظر تیمار می شد احیای یون های نقره در دمای اتاق صورت می گرفت. آنالیز نانوذرات با استفاده از uv-visible و اسپکتروسکوپی با پتانسیل زتا صورت گرفت. ماکزیمم جذب نانوذرات سنتز شده در محدوده 450-420 مشاهده شد. این نانوذرات فعالیت ضدمیکروبی بالایی علیه باکتری ها و قارچ های بیماری زای مورد استفاده نشان دادند. برای بررسی مکانیسم های درگیر در فعالیت ضدمیکروبی و همچنین میزان سمیت نانوذرات سنتز شده مطالعات بیشتری لازم است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که ایزوله های اکتینومیست جدا شده از رسوبات ساحل دیلم می توانند به عنوان منبع بالقوه ای برای طراحی و تولید عوامل ضدمیکروبی مورد استفاده قرار گیرند.