یافته های نوین در علوم زیستی

ردیابی و تکثیر ژن های اثرگذار حامل دومین LysM در ژنوم قارچ F. oxysporum f. sp. lycopersici

فرهاد شکوهی فر

قارچ (FOL) Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici در طی کلونیزه کردن آوند گیاه گوجه فرنگی پروتئین های کوچک اثرگذاری را به درون آوند گیاه ترشح می کند که دستگاه مقاومتی گیاه را مهار یا مختل می کند و سبب بروز بیماری می شود. تاکنون 14 پروتئین اثرگذار در این بیمارگر شناسایی شده است که هیچ یک دومین مشخصی در توالی پروتئینی خود ندارند. در دیگر قارچ های بیمارگر پروتئین های اثرگذار حامل دومین LysM جهت اتصال به کیتین و تجزیه آن شناسایی شده است. با توجه به کارکرد مهم این دومین در برهم کنش قارچ و گیاه، در مطالعه حاضر جست جو برای شناسایی ژن های اثرگذار حامل دومین LysM در قارچ FOL انجام شد. در ابتدا جست جوی دومین LysM در ژنوم Fol به کمک پایگاه اطلاعاتی Pfam به شناسایی 17 پروتئین منتج شد که در این بین، با توجه به وزن مولکولی پایین پروتئین های اثرگذار و ترشح آنها در فضای بین سلولی، دو پروتئین فرضی به نام های Fol-LysM1 و Fol-LysM3 جهت مطالعات تکمیلی انتخاب شدند. پیش بینی ساختار ژنی مفروض با FGENESH+صورت گرفت؛ سپس، حضور ساختارهای دومینی و خصوصیات پروتئین های افکتوری مانند مناطق سیگنال پپتیدی، تعداد و موقعیت اسیدآمینه سیستیین و باندهای دی سولفیدی و وزن مولکولی در Fol-LysM1 و Fol-LysM3 پیش بینی شد. در ادامه توالی کدکننده دو پروتئین مزبور در ژنوم FOLتکثیر و تعیین توالی شد و با بقیه پروتئین های اثرگذار دارای دومین LysM ازنظر فیلوژنتیکی و سازماندهی دومین ها مقایسه شد. این اولین گزارش از ردیابی ژن های اثرگذار دارای دومین LysM در FOL است که توالی Fol-LysM1 با شماره دستیابی KU522305 در بانک ژن ثبت شد.

مطالعۀ ساختاری برهم کنش داروی ضدسرطان از دستۀ کمپلکس پلاتینی با آلبومین سرم انسانی

عادله دیوسالار

آلبومین سرم انسانی (HSA) فراوان ترین پروتئین موجود در پلاسمای خون است که مسئول حدود 80 درصد از فشار اسمزی خون است و پروتئین حامل بسیاری از ترکیبات از جمله داروها نیز قلمداد می شود. در این مطالعه اثر جانبی کمپلکس تازه سنتز شده و ضدسرطانی پلاتین (فنیل ایزوپنتیل گلایسین نیترات پلاتین) بر ساختار پروتئین حامل خون، آلبومین سرم انسانی، بررسی شد. در این مطالعه تجربی، اثر جانبی کمپلکس، تعیین جایگاه اتصال کمپلکس، نحوه برهم کنش و سازوکار آن بر HSAاز طریق روش های مختلف طیف سنجی (فلوئورسانس و دورنگ نمایی حلقوی) در دو دمای 25 و 37 درجۀ سانتی گراد مطالعه شد. تحلیل طیف فلوئورسانس نشان داد که افزودن این کمپلکس به پروتئین موجب کاهش نشر فلوئورسانس ذاتی پروتئین از طریق سازوکار خاموشی و تغییر در ساختار سه بعدی تریپتوفان های موجود در پروتئین می شود. تعداد جایگاه های اتصال، ثابت خاموشی اشترن-ولمر و ثابت اتصال کمپلکس بر پروتئین آلبومین محاسبه شد. همچنین تحلیل طیف دورنگ نمایی حلقوی نشان می دهد که کمپلکس پلاتین ساختار دوم پروتئین را از طریق کاهش ساختار منظم مارپیچ آلفا و افزایش ساختارهای صفحات بتا تغییر می دهد که بیان گر کاهش پایداری ساختار دوم پروتئین می باشد. نتایج فوق نشان می دهند که این کمپلکس جدید سنتزی پلاتین می تواند به پروتئین حامل خون (HSA) متصل شود و ساختار دوم و سوم آن را تغییر دهد. این موضوع به مثابه اثر جانبی داروی تازه سنتزشده مطرح است. امید است نتایج تحقیق حاضر راهگشای سنتز و طراحی ترکیباتی با عوارض جانبی کمتر در شیمی درمانی باشد.

اثر متقابل تنش خشکی و نیترات پتاسیم بر برخی پاسخ های فیزیولوژیک گیاه توتون (.Nicotiana tabacum L)

آکبر نورسته نیا

در این تحقیق تنش خشکی ازطریق پلی اتیلن گلیکول با غلظت 20 درصد اعمال شد. 48 ساعت پس از اعمال تنش و به منظور ارتقای مقاومت دربرابر تنش، تیمار نمونه ها به وسیلۀ نیترات پتاسیم در سه غلظت 5، 10، 15 میلی مولار طی 9 روز انجام گرفت. تغییرات مقدار پرولین، پروتئین کل، رنگیزه های فتوسنتزی، بتاکاروتن، آنتوسیانین، مالون دی آلدهید، فنل، فلاونول، فلاونوئید، قندهای محلول و پتاسیم برگ اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که گیاه توتون در مواجه با تنش خشکی به منظور حفظ فشار اسمزی داخلی، از تجمع اسمولیت هایی مانند پرولین، قندهای محلول و پتاسیم کمک می گیرد. همچنین تنش خشکی باعث ایجاد تنش اکسایشی در گیاه توتون می شود و تولید فرم های فعال اکسیژن را افزایش می دهد. درنتیجه سیستم دفاع آنتی اکسیدانی غیرآنزیمی گیاه توتون شامل آنتوسیانین، فلاونوئید، فلاونول و بتاکاروتن برای مقاومت دربرابر خشکی افزایش می یابد. نتایج همچنین نشان داد که کاربرد نیترات پتاسیم به ویژه غلظت 15 میلی مولار به طور محسوسی توانست برخی از پیامدهای مضر تنش، همچون کاهش رنگیزه های فتوسنتزی و پروتئین را بهبود ببخشد. همچنین نیترات پتاسیم توانسته سطوح MDA و بتاکاروتن را به سطح معادل آن در گیاهان کنترل برساند. درنتیجه به نظر می رسد کاربرد پتاسیم می تواند در مقاومت گیاه به خشکی مؤثر باشد و در کاهش برخی اثرهای مضر تنش خشکی نقش مهمی را ایفا کند.

مطالعۀ تشریحی دو گونۀ تنگرس .Rhamnus cathartica L و .Rhamnus pallasii Fisch. & C.A.Mey از تیرۀ عنابیان در شمال ایران

علی ستاریان

جنس تنگرسRhamnus L. از تیرۀ عنابیان است و تاکنون هشت گونه از تنگرس در ایران گزارش شده است. در این تحقیق ساختار تشریحی برگ، اپیدرم، دمبرگ و شاخه های جوان نه جمعیت از دو گونه Rhamnus pallasii و Rhamnus cathartica با استفاده از نمونه های جمع آوری شده از طبیعت در مناطق مختلف شمال ایران و نمونه های هرباریومی تحت بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد سلول های اپیدرمی برگ در دو شکل چند وجهی و نامنظم وجود دارند. الگوی دیواره آنتی کلینالی راست تا کمانی و موج دار بودند. در هر دو گونه هر دو سطح برگ دارای تیپ روزنه ای آنموسیتیک و دو زیرگونه R. pallasii subsp. pallasii و R. pallasii subsp. sintenisii دو نوع تیپ روزنه آنموسیتیک و پاراسیتیک مشاهده شد. صفات شکل سطح مقطع، نوع کرک، تعداد لایه های کلانشیم و پارانشیم در برگ و دمبرگ و شاخه جوان در بین تاکسون های تحت بررسی بسیار مشابه است. در مجموع مطالعات تشریحی انجام شده، تشابه این تاکسون ها را در صفات آناتومی نشان می دهد.

مطالعۀ ساختار تشریحی برگ گونه‌های انتخابی از .Scrophularia L (تیرۀ گل میمون) در ایران

نسترن بیات

ساختار تشریحی برگ 35 جمعیت متعلق به 18 آرایه از Scrophularia L. تحت بررسی قرار گرفت .از بین 39 صفت کیفی و کمی تحت بررسی در برگ، صفاتی نظیر ضخامت پهنک، ضخامت کوتیکول فوقانی و تحتانی رگبرگ میانی، طول سلول های پارانشیم نردبانی فوقانی و تحتانی، ضخامت دیوارۀ اپیدرم تحتانی رگبرگ میانی، ضخامت اپیدرم تحتانی و فوقانی پهنک، تعداد لایه های پارانشیم اسفنجی، نوع کلانشیم فوقانی رگبرگ میانی و وجود ایدیوبلاست، ارزش آرایه شناسی بالاتری در جدایی آرایه ها دارند. درنهایت، مقایسۀ نتایج این مطالعه با طبقه بندیGrau (1981) حاکی از آن است که از بین 12 گروهی که او ارائه کرده است، 4 گروه به واسطه صفات تشریحی تأیید شده و در بقیۀ موارد هم خوانی قابل توجهی بین دو مطالعه مشاهده نمی شود.

اثر سرما روی تخریب اکسیداتیو و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت در برگ چای شمال ایران

ریحانه سریری

هدف این تحقیق بررسی چگونگی ایجاد پروتئین ضدیخ (AFP)، تغییرات فعالیت آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز، آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز در تیمارهای دمایی (20، صفر، 2-، 5- و8-) و مقدار پراکسیداسیون لیپیدی در برگ های چای شمال ایران است. گیاهچه های هشت تا ده برگی چای با مقاومت سرمایی متوسط از چند مزرعه چای لاهیجان تهیه شدند و در گلدان های حاوی ماسه و پرلیت ضد عفونی و به نسبت 1: 4 کاشته شدند. سپس حدود ده روز در اتاق رشد آزمایشگاه در 20 درجه سانتی گراد، رطوبت نسبی 75 درصد و طول روز 16 ساعت با شدت نوری برابر حدود 1600 لوکس نگهداری شدند. از محلول هوگلند، برای آبیاری و تغذیه گیاهچه ها و از کود آهن (نیم گرم در لیتر) به شکل اسپری استفاده شد. تنش سرمایی به تدریج و طی برنامه مشخص دماهای صفر، 2- و 5- و 8- درجۀ سانتی گراد اعمال شد و گیاهچه ها برای مراحل بعدی مهیا شدند. سپس بررسی ایجاد پروتئین ضد یخ و تعیین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان براساس روش های مربوط انجام گرفت. نتایج نشان داد که در اثر اعمال دماهای زیر صفر پروتئین ضدیخ با وزن مولکولی حدود 20 کیلو دالتون در برگ های چای شمال کشور برای مقابله با استرس ناشی از یخ زدگی تولید شد. هم چنین با کاهش دما فعالیت آنزیم های SOD، APX و CAT در برگ چای افزایش یافت. فعالیت SOD تا دمای 8- درجۀ سانتی گراد افزایش داشتند درحالی که فعالیت APX و CAT تا دمای 5- درجه سانتی گراد افزایش یافت. ازطرفی، مقدار مالون دی آلدئید MDA، فاکتور نشان دهندۀ میزان پراکسیداسیون لیپیدی، افزایشی اندک در اثر کاهش دما نشان داد. براساس نتایج مزبور می توان جمع بندی کرد که برگ های همیشه سبز گیاه چای با ایجاد پروتئین ضد یخ خاص و افزایش فعالیت های آنتی اکسیدانی تنش های سرمایی را به خوبی تحمل می کند.

طیف نگاری ساختار DNA به کمک رنگدانه های مصنوعی با استفاده از نور LED

محمدحسین مجلس آرا

واضح است که دستگاه های تشخیص غلظت DNA در زمینه های ژنتیک و زیستی و بیوتکنولوژی کاربرد زیادی دارند. بر این اساس، تعدادی دستگاه مشابه با نور لیزر طراحی شده است که معایب آن قیمت بالا و استفاده از مقادیر قابل ملاحظه از نمونه می باشد. دستگاه طراحی شده با نور LEDکار می کند که هزینۀ ساخت این دستگاه را بسیار ارزان تر می کند. مقادیر DNA استفاده شده در این دستگاه بسیار کم و در حدود چند میکرولیتر می باشد و اندازه گیری سریع و کوچک و قابل حمل بودن آن نیز از امتیازات این دستگاه می باشد. داده های خروجی از این دستگاه به صورت ولتاژ بر حسب زمان و تبدیل فوریه آن، یعنی تبدیل فرکانسی ثبت می شود. از نمودارهای فرکانسی بدست آمده می توان با استفاده از قانون بیرلامبرت به غلظت نسبی DNA و سنجش ویروس ها و اندازه گیری میزان آسیب به DNA و کاربردهای بسیار دیگر پی برد. با استفاده از این دستگاه، غلظت DNAهای رنگ شده با سه رنگینۀ مختلف توسط دستگاه فلورومتر اندازه گیری شد.