یافته های نوین در علوم زیستی

ارزیابی تغییرات بیان ژن های مسیر میتوکندریایی آپوپتوز و چرخه سلولی در سلول های AsPC-1 تیمار شده با فلورواوراسیل

جواد بهارآرا

سرطان پانکراس یکی از کشند ه ترین و تهاجمی ترین سرطان ها است؛ فلورواوراسیل باعث توقف در چرخه سلولی و القای آپوپتوز در سلول های سرطانی می شود. در مطالعه حاضر اثر فلورواوراسیل بر مراحل مختلف چرخه سلولی و بیان ژن های درگیر در مسیر درونی آپوپتوز در رده سلولی AsPC-1 (سرطان پانکراس انسانی)، بررسی شده است. در این پژوهش تجربی-آزمایشگاهی برای بررسی اثر سمیت فلورواوراسیل بر روی تکثیر سلول های AsPC-1 از آزمون MTT استفاده شد؛ نوع مرگ سلولي القا شده و تغییرات در چرخه سلولي به روش فلوسايتومتري بررسي شد؛ تغییرات در سطح بیان ژن های (BAX، Bcl-2، APAF-1، Caspase-3، Caspase-9، p53 و p21) با تکنیک Real-time PCR ارزیابی شد. داده های کمی حاصل در سطح معنی داری (p< 0.05) تحلیل گردید. یافته های حاصل از آزمون MTT نشان داد که فلورواوراسیل به صورت وابسته به غلظت باعث کاهش تکثیر سلول های AsPC-1 می شود، نتایج آنالیز فلوسایتومتری نشان دهنده افزایش درصد سلول های آپوپتوتیک در سلول های تحت تیمار بود؛ فلورواوراسیل در سلول های AsPC-1 سبب توقف چرخه سلولی در مرحله S و کاهش جمعیت سلولی در فاز G1 شد. بررسی نتایج Real-time PCR در سلول های تیمار شده، نشان دهنده افزایش بیان ژن های مسیر میتوکندریایی آپوپتوز و همچنین ژن های موثر در تنظیم چرخه سلولی بود. فلورواوراسیل باعث کاهش تکثیر سلولی و القای آپوپتوز از طریق افزایش بیان ژن های دخیل در مسیر درونی آپوپتوز در سلول های AsPC-1 می شود، همچنین فلورواوراسیل با تنظیم ژن های (p53 و p21) سبب توقف چرخه سلولی در این سلول ها می شود.

بررسی فون نرم‌تنان غرب و جنوب استان تهران، ایران

الهام احمدی

نرم تنان از آفات مهم اکوسیستم های طبیعی و کشاورزی هستند که با تغذیه از قسمت های مختلف برگ، ساقه، گل، جوانه، میوه و ریشه میزبان گیاهی مختلف و ایجاد خوردگی و کاهش بازار پسندی سالانه خسارت زیادی به محصولات کشاورزی و گونه های گیاهی زیستگاه های مختلف در کشور وارد می نمایند. از طرفی، ميزبانان واسط بیماری های انگلی انسان و احشام بوده که در پزشکي و دامپزشکي حائز اهمیت هستند. به این منظور، نمونه برداری حلزون ها و لیسک های مناطق غرب و جنوب استان تهران براساس وضعیت طبیعی، پوشش گیاهی، قرارگیری باغات و مزارع، از خاک یا زیر خاک، زیر سنگ و تنه، مناطق آبی و دیگر مناطق مربوط به زیستگاه حلزون ها و لیسک ها، در ۹ ایستگاه تعیین شده، انجام شد. جمع آوری، با استفاده از توری های نمونه گیری و مستقیم با دست از روی گیاهان، درختچه ها و حاشیه رودها صورت گرفت. مجموعاً، تعداد ۱۷ گونه متعلق به ۱۲ جنس از ۹ خانواده براساس خصوصیات مورفومتری (شکل، اندازه، نقوش روی صدف، اپرکول، دریچه صدف، راست گرد یا چپ گرد بودن صدف، محل قرارگیری سوراخ تنفسی، خط میانه پشتی، موکوس و رنگ آن، اندازه بدن، سوهانک ،خط کلیه و دستگاه تولید مثلی) شناسایی شدند. بیش ترین و کم ترین تنوع گونه ای در میان نرم تنان شناسایی شده به ترتیب با ۱۶ و ۶ گونه مربوط به ایستگاه های ۹ و۲ از غرب و جنوب استان تهران است. بزرگترین خانواده از نظر تنوع گونه ای خانواده Helicidae با پنج گونه Monacha cantiana، Euomphalia pisiformis، Helicella krynickii، Helicella derbentina، Caucasotachea atrolabiata است. همچنین از بین گونه های شناسایی شده مهم ترین گونه از لحاظ پزشکی در انتقال بیماری های انگلی در انسان و دام گونه Lymnaea truncatula است. گونه Monacha cantiana نیز برای اولین بار از ایران گزارش می گردد. تمام نمونه ها همراه با کلیه اطلاعات مکانی و زمانی مربوطه، در موزه بخش تحقیقات جانورشناسی کشاورزی موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور موجود هستند.

بررسی زیست‌پالایی فلزات سنگین توسط قارچ Pleurotus ostratus

مهدی رحیمی

آلودگی فلزات سنگین در آب و خاک، جدی ترین مشکل ناشی از فرآیندهای صنعتی و معدنی و سایر فعالیت های انسانی است. قارچ پالایی یک روش بیوتکنولوژی است که از قارچ ها برای حذف آلاینده های سمی از محیط به روشی کارآمد و مقرون به صرفه استفاده می کند. قارچ های ماکرو یکی از مهم ترین میکروواسطه های طبیعت هستند. گونه های پلوروتوس به عنوان محبوب ترین و پر کشت ترین گونه در سراسر جهان در نظر گرفته می شوند و این ممکن است به دلیل هزینه تولید پایین و عملکرد بیشتر آن ها باشد. مطالعات نشان داده است که در خاک های آلوده به فلز، این قارچ ممکن است رشد گیاه را از طریق بهبود تغذیه معدنی و یا با کاهش سمیت فلزات بهبود ببخشد. به منظور ارزیابی میزان تحمل این قارچ نسبت به غلظت های متفاوت از فلزات سنگین، رشد قارچ در محیط جامد و مایع MMN، حاوی غلظت های متفاوت (15،0، 30، 45 و 60 میلی گرم در لیتر) فلزات سنگین روی، منگنز، کادمیوم، سرب و نیکل انجام و پارامترهای رشدی و میزان انباشت فلز در میسیلیوم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تحمل این قارچ نسبت به فلزات دارای تنوع زیادی است به طوری که افزایش پارامترهای رشدی در مورد دو فلز روی و منگنز و مهار رشد حتی در غلظت های پایین فلزات نیکل، کادمیوم و سرب (15 میلی گرم در لیتر) مشاهده شد. میزان انباشت فلز در میسیلیوم قارچی نیز با افزایش غلظت فلز در محیط کشت افزایش یافت. در این تحقیق برای اولین بار پارامترهای رشدی و میزان انباشت فلزات سنگین در شرایط آکسنیک بررسی و توصیف شده است.

ارزیابی تنظیم اسمزی، فنل کل، پروتئین و آنزیمهای آنتی‌اکسیدان در چهار جمعیت از رازیانه تحت تیمار شوری با کاربرد ورمیکمپوست

سیاوش حسینی سرقین

رازيانه گياهی دارویی است که تمام قسمت هاي آن به روش هاي مختلف مورد استفاده انسان قرار مي گيرد. این گیاه نسبتاً حساس به شوري است. با هدف بررسی اثر ورمی کمپوست بر افزایش تحمل به شوری در چهار جمعیت رازیانه (مشهد، ارومیه، شیراز و بوشهر) در مرحله رویشی گیاه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در هر نمونه در سطح گلخانه با تأکید بر ارزیابی تعدادی از شاخص های حفاظت اسمزی و آنتی اکسیدانی انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی با چهار سطح شوری (صفر، 40، 80 و120 ميلي مول کلرید سدیم) و دو سطح ورمی کمپوست (صفر و 5 درصد حجمی-حجمی) طراحی شد. بعد از برداشت، بخش های ریشه از ساقه به منظور آنالیز برخی صفات بیوشیمیایی تفکیک شدند. تنش شوری سبب کاهش محتوای قند محلول کل و نشاسته در بخش هوایی و افزایش این شاخص ها در قسمت ریشه جمعیت های مورد مطالعه شد. همچنین تحت بروز تنش در محیط، محتوای پرولین بخش هوایی و ریشه، آمینواسید آزاد کل، فنول کل، فعالیت آنزیم های گایاکول پراکسیداز و کاتالاز در جمعیت های رازیانه افزایش یافت، درحالی که محتوای پروتئین محلول کل و آنتوسیانین کاهش نشان دادند. تیمار ورمی کمپوست باعث افزایش محتوای کربوهیدرات های محلول، پروتئین محلول، آمینواسیدهای آزاد، پرولین، فنول کل و آنتوسیانین و کاهش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در بخش هوایی و نیز محتوای نشاسته در ریشه جمعیت های رازیانه طی شرایط بدون تنش و تحت تنش گردید. علی رغم مشاهده پیچیدگی در تغییرات شاخص های موردبررسی که وابسته به نوع جمعیت و دوز تنش بود، نتایج ما نشان می دهد کاربرد ورمی کمپوست با غلظت 5 درصد توانسته است باعث بهبود حفاظت اسمزی و آنتی اکسیدانی در جمعیت های مورد مطالعه رازیانه تحت تنش شوری گردد.

ارزیابی تحمل یخ‌زدگی در ژنوتیپهای امید‌بخش نخود با استفاده از صفات فیزیولوژیک و نشانگرهای مولکولی

امید سفالیان

نخود یکی از مهم ترین گیاهان تیره بقولات بوده و در جیره غذایی از اهمیت زیادی برخوردار است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی، آزمایشی با 18 ژنوتیپ نخود در قالب طرح بلوک های کاملاً تصادفی اجرا شد. پس از خوگیری گیاهان به سرما، تیمار یخ زدگی در دماهای 6-، 8- و 10- اعمال شد و دمای 50 درصد کشندگی (LT₅₀) آن ها با تبدیل پروبیت تعیین شد. قبل و بعد از مرحله خوگیری نمونه برگی برداشت و میزان محتوای نسبی آب برگ، رنگیزه های فتوسنتزی، پرولین، قند محلول، درصد پروتئین، کاتالاز، پراکسیداز، پلی فنول اکسیداز و شاخص سبزینگی اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس صفات فیزیولوژیکی نشان داد که تمامی صفات مورد بررسی به غیر از میزان کلروفیلa، کلروفیلb، و پلی فنول پراکسیداز، از نظر شرایط خوگیری در سطح 1 درصد با یکدیگر تفاوت معنی دار داشتند. در صفات کلروفیلa، کلروفیلb، و پلی فنول پراکسیداز از نظر شرایط خوگیری در سطح 5 درصد با یکدیگر تفاوت معنی دار داشتند. ارقام مورد بررسی از نظر صفات کلروفیلa، کلروفیل کل و شاخص سبزینگی دارای تفاوت معنی دار بودند. در اثر متقابل شرایط × رقم نیز از میان کلیه صفات مورد بررسی کاتالاز و شاخص سبزینگی با هم تفاوت معنی دار داشتند. ژنوتیپ 5 با کمترین مقدار LT₅₀(86/8-) و بالاترین درصد زنده مانی (%80‍) مقاوم ترین و ژنوتیپ 10 با بیشترین مقدار LT₅₀(57/3-) و کم ترین درصد زنده مانی به همراه ژنوتیپ 15 حساس ترین ژنوتیپ ها به یخ زدگی شناخته شدند. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی، DNA استخراج و با استفاده از 21 آغازگر مختلف ISSR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل بیانگر وجود پلی مورفیسم (چند شکلی) در میان این ارقام بود. در مجموع 101 نوار واضح تولید شد، که از این میان 94 نوار چندشکل بودند. محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) در محدوده 332/0 (آغازگر 7) تا 049/0 (آغازگر16) بود. میزان تنوع ژنی بین 126/0 تا 977/0 متغیر بود. تجزیه و تحلیل کلاستر ژنوتیپ ها با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و به روش UPGMA انجام شد و 18 ژنوتیپ گیاه نخود در 3 گروه دسته بندی شدند.

جایگاه تبارزایشی بخشه Satureoides از سرده سنبله‌ای (تیره نعنائیان؛ زیرتیره نعنا)

محیا خاکپاش

بخشه Satureoides با چهار گونه و ویژگی هایی نظیر شکل رویشی علفی یکساله، برگ ها واژسرنیزه ای در قاعده باریک شده، کاسه گل خمره ای شکل به هنگام میوه دهی، وجود کرک متراکم در دهانه کاسه گل از جمله بخشه های سرده سنبله ای (Stachys) به شمار می رود که در شرق و جنوب ترکیه، سوریه، شمال عراق و غرب ایران پراکنش دارد. هدف اصلی پژوهش حاضر تعیین جایگاه تبارزایشی بخشه Satureoides بر اساس گونه Stachys melampyroides به عنوان تنها نماینده این بخشه در ایران است. پژوهش حاضر نخستین مطالعه مولکولی بر روی بخشه Satureoides است که بر اساس نشانگر هسته ای (nrITS) و با استفاده از روش های بیشینه صرفه جویی و استنباط بیزی انجام شده است. در این پژوهش در مجموع، 86 توالی (9 برون گروه، 77 درون گروه) مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصل از تحلیل های تبارزایشی ما نشان داد که بخشه Satureoides در تبارشاخه Olisia که یکی از ناهمگن ترین و بزرگترین تبارشاخه های سرده پراتبار سنبله ای به شمار می رود، جای می گیرد. همچنین نه تنها جایگاه بخشه Satureoides که بر اساس ویژگی های ریخت شناسی بیشترین قرابت را با بخشه Neurocalyx نشان داده تائید نمی شود، بلکه به عنوان گروه خواهری اعضای بخشه Fragilicaulis که گونه هایی صخره زی چندساله با ساقه های شکننده و گل های زرد هستند، شناخته می شود. بر اساس نتایج درخت مولکولی هسته ای، بخشه Neurocalyx نزدیک ترین گروه به تبارشاخه Satureoides+Fragilicaulis است. شایان ذکر است که قرابت گونه های یکساله با گونه های چندساله سنبله ای در درخت تبارزایی هسته ای نشان داده شده است. بنابراین به نظر می رسد"شکل رویشی یکساله" به طور مستقل در بین دودمان های چندساله تکامل یافته است.