ترکیبات ارگانوفسفره متعلق به دسته ای از نوروتوکسین های بسیار سمی هستند که معمولا به عنوان حشره کش، جونده کش و ترکیبات شیمیایی جنگی مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مهم ترین موارد کاهش خطرات ترکیبات ارگانوفسفره برای انسان و محیط، مانیتورینگ این ترکیبات در آب، خاک و مایعات بیولوژیک می باشد. تا کنون بیوسنسورهای مختلفی برای شناسایی ترکیبات ارگانوفسفره ایجاد شده اند، که در این میان حسگرهای زیستی بر پایه آنزیم ارگانوفسفرهیدرولاز (oph) از اهمیت فوق العاده ای برخوردار می باشد. آنزیم ارگانوفسفرهیدرولاز قادر به هیدرولیز طیف وسیعی از ترکیبات ارگانوفسفره می باشد. در این مطالعه آنزیم هم به صورت نوترکیب در مخمر پیکیا پاستوریس تولید شد و هم از باکتری هایی که از خاک های تیمار شده با ترکیبات ارگانوفسفره بدست آمده بودند، جداسازی گردید. آنزیم نوترکیب پایداری دمایی و ph بالایی از خود نشان می داد و به لحاظ km (96/45) پایین تر از موارد نوترکیب مشابه بود. گونه باکتریایی جدا شده به لحاظ مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی و در سطح مولکولی به دنبال تعیین توالی 16s rrna به عنوان سودوموناس آئروژینوزا nl01 شناسایی و تایید شده و در genbank تحت شماره سریال jf331665 قرار گرفت. در این تحقیق از تکنیک fret بر اساس میانکنش بین فلوروفور کومارین1 (آنالوگ ساختاری کومارین و مهارکننده رقابتی آنزیم oph) و مولکول های دابسیل (خاموشگر) برای تشخیص آنزیمی ترکیبات ارگانوفسفره استفاده گردید. خاموشگرها (quenchers) به طور کووالان به آنزیم نوترکیب متصل شدند و قادر به خاموش سازی نشر حاصل از مهارکننده فلورسانسی آنزیم، کومارین1 ، در طول موج مشخص بودند. در غیاب سوبسترای ارگانوفسفره مهارکننده فلورسانسی به آنزیم متصل شده و توسط خاموشگر های متصل به آنزیم خاموش گردید. افزایش شدت فلورسانسی نمونه، زمانیکه سوبسترای پارااکسون اضافه شد، نشان دهنده جابجایی کومارین1 به وسیله سوبسترای پارااکسون بود. با افزایش پارااکسون، شدت فلورسانسی نمونه افزایش یافت. منحنی کالیبراسیون (بر اساس شدت فلورسانس نسبی،rfi) برای پارااکسون نشان داد که حداقل غلظت پارااکسون تشخیص داده شده در حدود 12 میکرومولار می باشد که کمتر از km آنزیم برای این سوبسترا بود. حالت خطی مناسبی در منحنی کالیبراسیون تا غلظت 200 میکرومولار مشاهده گردید. در نمونه های سرم spike شده با غلظت های مشخص پارااکسون نیز نتایج مشابهی مشاهده گردید. به طوریکه حدود 80% پارااکسون موجود در سرم توسط کونژوگه آنزیم-دابسیل مورد شناسایی قرار گرفت. علت این امر شاید اتصال سم ارگانوفسفره به برخی پروتئین های خونی نظیر آلبومین و خارج شدن از دسترس آنزیم ارگانوفسفرهیدرولاز موجود در بیوکونژوگه باشد.

این کار پژوهشی بر روی گیاه مرزنجوش انجام گرفت. مرزنجوش، گیاهی است پایا، از تیره نعناعیان که دارای خواص درمانی زیادی می باشد. اسانس این گیاه که به اسانس اوریکان موسوم است استخراج شد و سپس به وسیله تست های شیمیایی مورد آنالیز قرار گرفت. ترکیب فنلی غالب اسانس این گیاه ترکیب طبیعی کارواکرول می باشد که دارای اثرات درمانی فراوانی می باشد. این ترکیب از گیاه مرزنجوش استخراج شد مشتق سازی سیلیسیمی بر روی این ترکیب انجام شد. در ادامه مشتق وینیل دی متیل سیلان این ترکیب سنتز شد و با نسبت های مختلف با متاکریلیک اسید کوپلیمریزه شد و رهایش کارواکرول در دو محیط ph=1 و ph=7/4 مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه این کار پژوهشی خاصیت آنتی اکسیدانی کارواکرول و یکی از مشتقات آن با دو روش frap و dpph اندازه گیری شد و از لحاظ خاصیت آنتی اکسیدانی با هم مقایسه شد. در پایان کار تحقیقاتی حاضر، فعالیت آنتی باکتریایی کارواکرول و چند مشتق آن بررسی شد.

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

یکی از معضلات استفاده از گیاهان دارویی و خوراکی، آلودگی میکروبی و قارچی آنهاست. در دهه¬ی اخیر، از پرتو گاما به عنوان یک روش سریع برای ضدعفونی کردن این گیاهان استفاده می¬شود. با توجه به این که گیاهان حاوی تعداد زیادی ماده شیمیایی هستند، احتمال تغییر و تحول آنها با تاباندن اشعه گاما امکان پذیر است. به همین جهت، در این زمینه یک توجه علمی بر تأثیر فرآیند گاما روی ترکیبات شیمیایی و فعالیت¬های بیولوژیکی آنها شده است. لذا در کار پژوهشی حاضر بعداز نمونه برداری و آماده سازی چهار گیاه دارویی زوفا، اسطوخدوس، درمنه¬ی معطر و درمنه¬ی دیهیمی، این گیاهان با اشعه گاما با دوزهای 2،6 و10 کیلوگری تیمار شدند. ابتدا، اسانس¬گیری و آنالیز ترکیبات گیاهان اشعه دیده با دوز 10 کیلوگری و گیاهان شاهد انجام شد. نتایج آنالیزها نشان دادند که اشعه گاما باعث تغییر در مقدار کمی و کیفی ترکیبات اسانس ها شده است. در بخش بعدی، از این چهار گیاه اشعه دیده و اشعه ندیده عصاره¬گیری انجام شد.