یافته های نوین در علوم زیستی

مطالعه برهمکنش نیکوتین‌آمید با آلبومین سرم انسانی با استفاده از روش‌های طیف‌سنجی و شبیه‌سازی داکینگ مولکولی

سمیه سلطانی

آلبومین سرم انسانی یکی از مهمترین پروتئین های خون است که توانایی اتصال به گستره زیادی از ترکیبات و داروهای مختلف را دارا است. از این رو آگاهی از چگونگی پیوند داروها با آلبومین برای درک بهتر خصوصیات فارماکوکینتیک و فارماکودینامیک داروها حائز اهمیت است. برهمکنش دارو با آلبومین بر روی توزیع، دفع و برهمکنش دارو با بافت های هدف اثرگذار است. نیکوتین آمید یک مکمل دارویی ایمن و ارزان است که برای پیشگیری و درمان کمبود ویتامین ب3 مصرف می شود. در این پژوهش برای مطالعه مکانیسم برهمکنش مولکولی نیکوتین آمید با آلبومین سرم انسانی از روش های اسپکتروسکوپی و داکینگ مولکولی استفاده شده است. تاثیر دما، pH های اسیدی/ بازی و حضور یون های فلزی، اوره و گلوکز روی برهمکنش نیکوتین آمید و آلبومین سرم انسانی بررسی شده است. مطالعات اسپکتروسکوپی نشان دادند که برهمکنش نیکوتین آمید با آلبومین سرم انسانی عمدتاً تحت کنترل نیروهای آب گریز بوده و واکنش به صورت خودبه خودی است. تعداد جایگاه اتصال و ثابت اتصال به ترتیب برابر با 1 و 10⁴×6/4 (لیتر/مول) است که در حضور گلوکز افزایش می یابند. حضور یون های فلزی و pH قلیائی ثابت اتصال نیکوتین آمید به آلبومین را کاهش می دهد. نتایج حاصل نشانگر این است که نیکوتین آمید تمایل دارد به نواحی مشابهی که مولکول هایی با دنباله اسیدی به آنها می چسبند، متصل شود. در تفسیر مکانیسم برهمکنش و نیز حضور نیکوتین آمید در پدیده های مختلف فیزیولوژیکی بدن انسان نتایج می تواند مفید باشد.

بررسی اثرات متفورمین بر سطح آیریزین و پارامترهای بیوشیمیایی سرم در رت‌های نر نژاد اسپراگ – داولی با رژیم غذایی امولسیون پرچرب

پریچهره یغمایی

آیریزین یک مایوکاین است که بیشتر از عضلات پس از فعالیت های ورزشی ترشح می شود و در اختلالات متابولیک میزان ترشح آن تغییر می کند. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر متفورمین بر تغییرات سطح آیریزین پلاسما، تغییرات گلوکز خون و مقاومت به انسولین در رت های نر نژاد اسپراگ - داولی بود که رژیم امولسیون پرچرب حاوی روغن ذرت دریافت می کردند. بیست و چهار سر رت نر، نژاد اسپراگ – داولی به دو گروه کنترل نرمال (n=8) و رژیم پرچرب (n=16) تقسیم و سپس گروه رژیم پر چرب به دو زیر گروه شامل گروه کنترل رژیم پرچرب (n=8) و گروه متفورمین (n=8) تقسیم شدند. گروه کنترل نرمال رژیم استاندارد دریافت نمود. گروه کنترل رژیم پر چرب، رژیم امولسیون پرچرب حاوی روغن ذرت به صورت گاواژ روزانه و به مدت شش هفته و گروه متفورمین، رژیم امولسیون پرچرب همراه با متفورمین (به میزان 250 میلی گرم بر کیلوگرم روزانه) دریافت نمود. در پایان شش هفته میزان گلوکز، انسولین، آیریزین، آدیپونکتین، مقاومت به انسولین HOMA-IR، آنزیم های کبدی، فاکتور نکروز تومور آلفا (TNF-α)، پروفایل چربی در سرم، پروفایل چربی و پراکسیداسیون لیپیدی در کبد، همچنین میزان بیان ژن PGC-1α با روش Real-time PCR در بافت چربی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات بافت شناسی کبد شامل رنگ آمیزی هماتوکسیلین – ائوزین به منظور بررسی تجمع چربی در بافت کبد انجام گردید. میزان گلوکز خون، مقاومت به انسولین، آدیپونکتین، سطح آیریزین سرم همچنین پروفایل چربی سرم و کبد در گروه دریافت کننده رژیم پرچرب نسبت به گروه کنترل نرمال از نظر آماری بطورمعنی دار افزایش یافت (P<0/05). تیمار با متفورمین باعث کاهش معنی دار در سطح این پارامترها نسبت به گروه رژیم پرچرب گردید (P<0/05) بعلاوه افزایش در میزان بیان ژن PGC-1α در بافت چربی در این گروه مشاهده شد. با افزایش میزان مقاومت به انسولین در رت های دریافت کننده رژیم پرچرب، سطح آیریزین سرم نیز افزایش یافت و با کاهش گلوکز و بهبود مقاومت به انسولین توسط متفورمین، سطح آیریزین نیز کاهش پیدا کرد. این نتایج پیشنهاد می کند که ممکن است افزایش سطح آیریزین، یک پاسخ جبرانی در برابر مقاومت به انسولین و اختلال در سوخت و ساز گلوکز باشد. بر این اساس شاید بتوان آیریزین را به عنوان هدفی برای درمان دیابت نوع دو مورد بررسی قرار داد.

سنتز برون سلولی سبز نانوذرات Fe2O3 توسط سویه باکتری بومی آبزی آلکالیژنز NV06

مراحم آشنگرف

در پژوهش حاضر از باکترهای آبزی به عنوان زیست کاتالیزگر برای تبدیل زیستی FeCl₃ به نانو ذرات Fe₂O₃ استفاده شد. در مجموع 25 سویه باکتری آبزی در محیط کشت تریپتیک سوی آگار غنی شده با 10میلی مولار FeCl₃ بر اساس تکنیک غنی سازی جداسازی شد. در بین سویه های باکتری های مورد آزمایش، تنها سویه NV06 قادر به سنتز برون سلولی نانوذرات Fe₂O₃بود که در نهایت بر اساس ویژگی های فنوتیپی و مولکولی به عنوان Alcaligenes sp. strain NV06 مورد شناسایی قرار گرفت. سنتز برون سلولی نانوذرات آهن تولید شده توسط این سویه، تحت شرایط بهینه واکنش مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده توسط سویه باکتریایی NV06، به وسیله تجزیه و تحلیل های طیف سنجی UV-Vis، تجزیه و تحلیل های میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تعیین خصوصیت شد. نتایج به دست آمده نشان داد که نانوذرات میله ای اکسید آهن توسط عصاره عاری از سلول باکتری مذکور، در دمای بهینه 28 درجه سانتیگراد، pH بهینه برابر 6 و در غلظت 10 میلی مولار FeCl₃، به مدت 96 ساعت گرماگذاری در دور شیکر rpm150، با میانگین اندازه ابعاد طولی 2/80 نانومتر و میانگین قطری 5/25 نانومتر تولید می شوند. در این پژوهش، برای نخستین بار سنتز برون سلولی نانوذرات اکسیدآهن فریک با اندازه مطلوب از طریق استراتژی عصاره عاری از سلول در سرده Alcaligenes گزارش شد. امید است نتایج این پژوهش بتواند ظرفیت های بالقوه میکروب های آبزی به عنوان زیست کاتالیزگرهای ایمن، ساده و مؤثر در تولید نانوذرات Fe₂O₃را معرفی نماید.

تنوع آنزیمی در هالو اکتینومیست‌های جدا شده از ریزوسفر گیاهان در خاک‌های شور حاشیه دشت کویر

انسیه صالح قمری

منطقه ریزوسفری شور محیطی بکر برای جداسازی اکتینومیست ها با پتانسیل تولید آنزیم های مقاوم به نمک ارزشمند است. در این مطالعه در مجموع 26 سویه اکتینومیست از ریزوسفر گیاهی حاشیه دشت کویر جداسازی و ارزیابی شد. اکتینومیست های جدا شده آنزیم های مختلفی تولید کردند. از این میان 50، 46، 39، 27، 10 و 7 درصد از جدایه ها به ترتیب آمیلاز، لیپاز، پروتئاز، ژلاتیناز، لسیتیناز و اوره آز تولید کردند. بیشترین آنزیم های تولید شده در بین جدایه ها آمیلاز، لیپاز و پروتئاز بودند. فعالیت هیدرولیتیک ترکیبی نیز در برخی از سویه های اکتینومیست مشاهده شد. در بین جدایه ها، سویه Q1، Q4 وQ11 با بیشترین میزان تنوع تولید آنزیم، شناسایی شدند و تجزیه و تحلیل 16s rRNA آن ها بیشترین شباهت را به ترتیب به گونه های Streptomyces scopiformis، Streptomyces argenteolus و Streptomyces manipurensis، نشان دادند. نهایتاً به دلیل تنوع آنزیمی بدست آمده و ارزشمند بودن آنزیم های باکتری های هالوفیل در صنعت، به نظر می رسد که اکتینومیست های جدا شده از این زیستگاه شور به طور بالقوه برای کاربردهای بیوتکنولوژیکی مناسب هستند.

بررسی تنش خشکی بر فعالیت آنتی‌اکسیدان‌ها در عصاره کولتیوارهای مختلف ریحان

فاطمه خاکدان

ریحان یک گیاه دارویی مهم و متعلق به تیره نعنائیان است. این گیاه در درمان بیماری هایی مانند معده درد، سردرد، یبوست، تب، عفونت ها و همچنین برای تنظیم و کاهش قند خون مورد استفاده قرار می گیرد و دارای ویژگی های ضد قارچی، ضد باکتریایی و آنتی اکسیدانی است. در پژوهش حاضر اثر تنش خشکی بر غلظت فنول ها و فلاونوئیدها و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره برگ سه کولتیوار گیاه ریحان مورد بررسی قرار گرفته است. پس از کشت بذرهای سه کولتیوار گیاه ریحان (میخک، بنفش و سبز) در خاک شنی-لومی و رسیدن گیاهان به مرحله شش برگی، تنش خشکی در سه سطح ۷۵، ۵۰ و ۲۵ درصد ظرفیت زراعی اعمال گردید. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار انجام شد. محتوای فنول کل، فلاونوئید کل، فلاونول ها و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره برگ گیاهان اندازه گیری شد. بیشترین مقدار هر سه گروه ترکیبات آنتی اکسیدان غیرآنزیمی و فعالیت آنتی اکسیدانی با تفاوت معنی دار در کولتیوار ریحان سبز تحت تنش خشکی ملایم (۷۵ درصد ظرفیت زراعی) مشاهده گردید. فعالیت آنتی اکسیدانی با افزایش غلظت عصاره به صورت معنی داری افزایش یافت. تنش خشکی در نهایت منجر به ایجاد تنش اکسیداتیو در گیاه ریحان می شود و این گیاه برای مقابله با آسیب های این تنش و حذف گونه های فعال اکسیژن از سازوکارهای آنتی اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی استفاده می کند. فنول ها، فلاونوئیدها و فلاونول ها ترکیبات آنتی اکسیدان قوی هستند که در محافظت گیاهان در برابر تنش اکسیداتیو درگیر هستند. در سه کولتیوار مورد مطالعه ریحان، با افزایش سطح تنش خشکی، غلظت و توانایی این ترکیبات در مهار رادیکال های آزاد کاهش یافت. در مجموع، به نظر می رسد که هم ژنوتیپ و هم سطح تنش خشکی بر میزان تولید آنتی اکسیدان های غیرآنزیمی مورد مطالعه و در نتیجه توانایی گیاه در مهار تنش اکسیداتیو مؤثر هستند.

اثر باکتری‌های ریزوسفری بر برخی شاخص¬های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه گلرنگ

مریم محمدی سیچانی

باکتری های ریزوسفری از جمله میکروارگانیسم های مفید خاکزی هستند که باعث بهبود رشد گیاهان می شوند. این باکتری ها با سازوکارهای مختلفی مانند تولید فیتوهورمون های مختلف و توانایی انحلال فسفات رشد گیاهان افزایش می دهند. هدف از این مطالعه بررسی اثر باکتری های ریزوسفری بر رشد Carthamus tinctorius به منظور بهبود شاخص های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی آن بود. پنج گونه باکتری ریزوسفری با دانه گیاه گلرنگ آغشته شدند و پس از کاشت دانه ها، شاخص های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه شامل میزان تولید اکسین، انحلال فسفات، رنگدانه های فتوسنتزی، پرولین و مالون دی آلدهید مورد سنجش قرار گرفتند. این تحقیق به صورت آزمون فاکتوریل با طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. آنالیز واریانس داده ها پردازش شد و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن مطالعه قرار گرفت. براساس یافته های به دست آمده در این پژوهش، بیشترین وزن تر ساقه، وزن خشک و تر ریشه به ترتیب در تیمار با باکتری Pseudomonas fluorescens (اکسین 55/23 میکروگرم بر میلی لیتر) و باکتری Bacillus muralis (اکسین 27/22 میکروگرم بر میلی لیتر) مشاهده شد. همچنین مشخص گردید همه باکتری ها نسبت به شاهد تأثیر افزایشی بر جوانه زنی دانه ها داشتند. بیشترین مقدار مالون دی آلدهید در تیمار با باکتری Bacillus albus حاصل شد و میزان مالون دی آلدهید در تیمارهای با تولید بالای اکسین کاهش یافت. به طور کلی یافته های حاصل از این پژوهش نشان داد که تیمار دانه گلرنگ با باکتری های ریزوسفری می تواند تأثیر معناداری بر تحریک رشد این گیاه داشته باشد و باعث بهبود رشد کمی و کیفی این گیاه شود.

بررسی ریخت شناسی، تشریحی و سنجش متابولیتی گونه‌هایی از سرده کاهوی دریایی در آبهای ساحلی خلیج فارس، ایران

مسعود شیدایی

سرده Ulva (کاهوی دریایی)، یکی از با ارزش ترین ماکروجلبک های دریایی است که در مناطق کم عمق ساحلی یافت شده و در آب های شیرین و شور سراسر جهان انتشار دارد. گونه های Ulva دارای ارزش خوراکی، دارویی و غیره بوده و حاوی ترکیبات مختلفی مانند انواع چربی ها، پروتئین ها و کاروتنوئیدها هستند. این گونه ها دارای تنوع پذیری فنوتیپی بالایی بوده و در شرایط مختلف محیطی تغییر می کنند. در این مطالعه 38 جمعیت از 10 گونه از این سرده از نواحی ساحلی خلیج فارس و دریای عمان، از مناطق مختلف استان های بوشهر و هرمزگان و یک ناحیه از استان سیستان و بلوچستان ، با بررسی های ریخت شناسی و تشریحی، شناسایی شد و مورد بررسی قرار گرفت. جمعیت های مختلف تفاوت هایی را در ویژگی های همچون ارتفاع، شکل و رنگ تال، تعداد پیرنوئید و ابعاد سلول نشان دادند. متابولیت های مختلفی مانند پروتئین کل، روغن کل، کلروفیل a و b و کاروتنوئیدها در جمعیت های مختلف، اندازه گیری و مقایسه گردید. نتایج اندازه گیری درصد پروتئین در 10 گونه Ulva نشان داد که بیشترین درصد پروتئین کل متعلق به گونه U. prolifera از جزیره شیف از استان بوشهر با مقدار حدود % 5/26 وزن خشک، در مقایسه با گونه های Ulva مورد مطالعه، و کمترین درصد روغن کل در بین گونه ها، متعلق به گونه U. flexousa منطقه هخامنش از استان هرمزگان با حدود % 8/4 مشاهده گردید. با توجه به پروتئین بالا و کالری کم گونه های سرده Ulva و اهمیت یافتن منابع جدید و تجدیدپذیر که در نهایت منجر به ایجاد و توسعه صنایع غذایی و دارویی جدید می گردد، گونه های این سرده، منبع بالقوه ای هستند که می توان از آنها در این راستا بهره برد.

مطالعه ریزریخت‌شناسی بذر در آرایه‌های وحشی سرده گلابی (Pyrus) از تیره گل‌سرخیان (Rosaceae) و اهمیت آرایه‌شناسی صفات در ایران

اصغر زمانی

در این پژوهش، برای اولین بار به بررسی صفات ریزریخت شناسی سطح بذر در 15 آرایه، متشکل از 22 نمونه از سرده گلابی (Pyrus L.) با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) و میکروسکوپ دیجیتالی DinoLite (DM) در ایران پرداخته شده است. به منظور ارزیابی اثرات احتمالی فاکتورهای اکولوژیکی، نمونه های بذر متعددی از برخی از گونه های پرپراکنش مورد مطالعه قرار گرفت. پس از جمع آوری نمونه های مختلف گلابی از نقاط مختلف پراکنش آنها در یک بازه زمانی حدوداً 10 ساله، شناسایی آنها با استفاده از ابزارهای مختلف گیاه شناسی، بخصوص نمونه های تیپ و منابع گیاه شناسی انجام گرفت. سپس با مشاهده سطح بذرها، صفات کیفی (مثل شکل و تزئینات سطح بذر شامل انواع لان دار، مشبک، منفذدار، برجسته، مخطط و موّاج) و کمّی (مثل ابعاد بذر، ابعاد سلول های سطح بذر و ضخامت دیواره های بین سلول ها) مختلفی مشخص و مورد ارزیابی قرار گرفتند. تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS انجام گرفت. نتایج به دست آمده از این مطالعات حاکی از تنوع بالای صفات سطح بذر حتی در بین افراد یک گونه است. این نتیجه گیری مشابه بسیاری از نتایج به دست آمده با راهکارهای متفاوت، مؤید پیچیدگی آرایه شناختی این سرده است. با این حال، برخی صفات توصیفی مثل شکل، ابعاد، نوع تزئینات سطح بذر، ابعاد سلول های سطح بذر و ضخامت دیواره بین سلول های سطحی، برای اولین بار برای این سرده گزارش می شود.