یافته های نوین در علوم زیستی

تأثیر شرایط محیطی بر صفات عملکردی گونه اندمیک .Seseli olivieri Boiss

مینا ربیعی

Seseli olivieri از تیره چتریان، گونه انحصاری کوه‏های البرز است. در این پژوهش تأثیر شرایط محیطی بر عملکرد صفات رویشی و ترکیب‏های اسانس این گونه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور سه رویشگاه با ارتفاع‏های مختلف انتخاب شد و در هر یک از آنها صفات رویشی این گونه اندازه‏گيری شد. در هر رویشگاه، نمونه‏های خاک و سرشاخه‏های گلدار این گونه برداشت شد و در آزمایشگاه تجزیه شدند. ارتباط صفات عملکردی این گونه با عوامل محیطی با استفاده از آنالیز همبستگی و تجزیه مولفه‏‏هاي اصلی تعیین شد. تجزيه واريانس صفات رویشی نشان داد که بین سه رویشگاه تفاوت معنی‏داری وجود دارد. مقایسه میانگین صفات رویشی حاکی از آن بود که بیشترین مقادیر ارتفاع (2/45 سانتی‏متر)، قطر تاج‏پوشش (9/36 سانتی‏متر)، سطح تاج‏پوشش (7/2 درصد)، سطح برگ (2/2 سانتی‏متر مربع) و زیتوده (8/39 گرم) به رویشگاه تویه مربوط است. تجزيه واريانس اجزای اسانس این گونه در سه رویشگاه تفاوت معنی‏داری را بين مواد مؤثره اندازه‏گيری شده نشان داد. در رویشگاه تنگ‏ کاورد ماده مؤثره اصلی آپیول (2/16%)، سیس-کادینا-1(6)،4-دی‏ان (5/14%)، آلفا-گورجونن (8/13%) و اسپاتولنول (2/12 %)؛ در رویشگاه انزو آپیول (5/20%)، بورنیل استات (4/16%) و آلفا-پینن (9/11%)؛ و در رویشگاه تویه بورنیل استات (7/20%)، آلفا-پینن (2/16%) و ان-تتراکوزان (2/10%) بودند. تجزيه واريانس پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک تفاوت معنی‏داری را بین سه رویشگاه نشان داد. در میان عوامل محیطی، ارتفاع، بارندگی سالانه، دمای سالانه، حداقل دمای سردترین ماه، حداقل دمای مطلق، آهک و نیتروژن بیشترین همبستگی معنی‏دار را با صفات عملکردی این گیاه داشتند. براساس معیار IUCN، جایگاه حفاظتی این گونه در بحران انقراض تعیین شد.

اثرات آستاگزانتین بر اختلالات یادگیری و حافظه و آسیب اکسیداتیو القا شده با اتانول در ناحیه هیپوکامپ موش کوچک آزمایشگاهی

اکبر حاجی زاده مقدم

مصرف طولانی مدت اتانول با القای استرس اکسیداتیو، نورون های سیستم عصبی مرکزی و سلول های هیپوکامپ را از بین می برد. آستاگزانتین (ATX) کاروتنوئیدی آنتی اکسیدان و ضدالتهاب است. این مطالعه با هدف بررسی اثرات آستاگزانتین بر اختلالات یادگیری و حافظه و آسیب اکسیداتیو ناشی از اتانول در هیپوکامپ موش کوچک آزمایشگاهی انجام شد. 35 سر موش کوچک آزمایشگاهی به پنج گروه تقسیم شدند (7=n): گروه کنترل هیچ درمانی دریافت نکردند. گروه کنترل مثبت، ATX با دوز mg/kg20 دریافت کرد. گروه اتانول، اتانول 20% دریافت کرد. دو گروه تیمار ATX با دوزهای mg/kg20 و 10، که ابتدا اتانول 20% و سپس ATX دریافت کردند. تمام درمان ها به مدت 14 روز متوالی و به صورت خوراکی انجام شد. در این پژوهش، تست تشخیص شئ جدید (NORT)، سطوح مالون دی آلدهید (MDA) و دوپامین (DA)، فعالیت کاتالاز (CAT) و سوپراکسید دیسموتاز (SOD) در هیپوکامپ موش ها ارزیابی شد. مصرف اتانول باعث کاهش شاخص تمایز (شناسایی شی جدید) در NORT، فعالیت CAT و SOD و افزایش سطوح DA و MDA نسبت به گروه کنترل شد. درحالیکه، درمان ATX منجر به افزایش شاخص تمایز در NORT، فعالیت CAT و SOD و کاهش سطح DA و MDA در مقایسه با گروه اتانول شد. نتایج نشان داد که آستاگزانتین احتمالا بواسطه خواص آنتی اکسیدانی می تواند نقایص شناختی و آسیب اکسیداتیو ناشی از اتانول را بهبود بخشد. بنابراین، آستاگزانتین می تواند به عنوان یک مکمل غذایی و دارویی بالقوه برای کاهش اختلالات ناشی از اتانول استفاده شود.

مطالعات ریخت شناسی و ریزریخت شناسی برای تعیین جایگاه آرایه‌شناختی دو گونه Nepeta persica و N. kotschyi

فاطمه ربیع زاده

ایران با دارا بودن حدود 79 گونه از سرده پونه سا به عنوان یکی از مناطق پیدایش این سرده تلقی می شود. در حدود 77 درصد از گونه های شناسایی شده این سرده در ایران، گونه های انحصاری هستند. گونۀ‏ پونه ‏سای ایرانی که در منابع مرجع گیاه شناسی به عنوان گونه ای مستقل به نام پونه سا ناميده مي شد، در فلور ایران موقعیت آرایه شناختی گونه Nepeta persica به واریته ای از گونه Nepeta kotschyi تغییر یافته است. در این تحقیق صحت جایگاه آرایه شناختی این دو گونه با بررسی صفات مختلف ریخت شناختی و ریزریخت شناختی آنها مانند ارتفاع گیاه، اندازه برگ ها، تاج پوشش، نوع کرک ها و فندقه، با استفاده از تصاویر استریومیکروسکوپ الکترونی (SEM) و مطالعات آماری SPSS و بررسی معنی داری صفات توسط نرم افزار ANOVA مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که اختلاف معنی داری در ویژگی هایی مانند شکل برگ ها، کرک ها و روزنه های آن و همچنین ارتفاع آنها وجود دارد. هر چند در اندازه و شکل بذرها به وضوح اختلافی مشاهده نشد. هر دو گونه دارای فندقه های مشبک با زوائد زگیل مانند بودند. همچنین شکل ظاهری کرک های بلند در برگ های دو گونه کاملا متفاوت هستند به طوری که در گونه N. persica دارای زوائد زگیل مانند ولی در گونه N. persica با سطح صاف هستند. بر اساس داده های به دست آمده از مطالعات آرایه شناختی دو گونه N. persica و N. kotschy و نتایج مطالعات ریخت شناسی و ریزریخت شناسی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح برگ ها که برای اولین بار در این مقاله آورده شده است پیشنهاد مستقل بودن دو گونه ارائه گردید.

بررسی ترکیب شیمیایی اسانس ریشه گیاه جعفری وحشی (Anthriscus nemorosa) و تاثیر اللوپاتی آن بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی گیاه کاهو

سید مهدی رضوی

استفاده از خاصیت اللوپاتی برخی گونه های گیاهی، یکی از روش های پیشنهادی جهت کاهش مصرف سموم شیمیایی است. گیاه جعفری وحشی با نام علمی Anthriscus nemorosa گیاهی آروماتیک و متعلق به خانواده چتریان است و در قسمت های غربی و شمالی کشور ایران به صورت وحشی می روید. با توجه به اینکه تاکنون خصوصیات بیوشیمیایی و اللوپاتی این گیاه در ایران بررسی نشده است، در این تحقیق ریشه های این گیاه از شهرستان خلخال جمع آوری شد و پس از خشک شدن در سایه به روش تقطیر با آب (Hydro-distillation) مورد اسانس گیری قرار گرفت. اسانس به دست آمده به وسیله دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی متصل به طیف سنجی جرمی (GC/MS) تجزیه شد. در اسانس این گیاه 52 ترکیب شناسایی شد که 80/21 درصد از کل اسانس را شامل شد. ترکیبات اصلی اسانس این گونه شامل Myristicin (16/92 درصد)، Heptane (12/98 درصد)، Elemicin (12/54 درصد)، Gamma-Terpinene (12/50 درصد)، Beta-Eudesmo (12/50 درصد) بودند و این ترکیبات با ترکیبات اصلی اسانس ریشه A. nemorosa بومی صربستان تفاوت قابل ملاحظه ای داشتند. برای بررسی اثرات اللوپاتیک این گیاه آزمایشی به صورت طرح تصادفی در چهار تکرار اجرا شد. نتایج بررسی اثرات عصاره های ان هگزانی، دی کلرومتانی و متانولی (با غلظت های 0، 0/001، 0/01، 0/1 و 1 میلی گرم بر میلی لیتر) ریشه این گیاه بر روی گیاه کاهو (Lactuca sativa L.var.capitata) نشان داد که هر سه عصاره اثر بازدارندگی بر روی مولفه های درصد جوانه زنی، رشد ساقه چه و رشد ریشه چه کاهو داشتند ولی عصاره ان هگزانی در تمامی غلظت های مورد تیمار، اثر بازدارندگی بیش تری بر جوانه زنی و رشد ساقه چه بذرکاهو داشت.

استفاده از یادگیری ماشین برای مدل‌سازی سطوح مختلف تنش شوری و کوددهی سیلیس گیاه شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.)

ابراهیم فانی

در سال های اخیر استفاده از روش های یادگیری ماشین در زمینه های مختلف کشاورزی در حال افزایش است که این روش ها، اطلاعات بسیار خوبی را برای پیش بینی و بررسی سطوح عملکرد مختلف در گیاهان به ما ارائه می دهد. در پژوهش حاضر، با توجه به نتایج حاصل از آزمایش اولیه با سطوح تنش شوری و کود دهی مشخص (سطوح تنش شوری صفر، 75 و 150 میلی مولار کلرید سدیم و سطوح کوددهی صفر و 3 گرم در لیتر سیلیس) که از قبل انجام شده و با استفاده از مدل رگرسیون غیرخطی (NLR) و زبان برنامه نویسی پایتون، صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی شنبلیله در سطوح تنش شوری و کود دهی سیلیس تعریف شدۀ جدید (شوری تا سطح 300 میلی مولار و کوددهی سیلیس در دو سطح 1 و 2 گرم در لیتر) بدون انجام آزمایش عملی و بر اساس سطوح شوری و کود دهی اولیه پیش بینی گردید. مدل رگرسیون غیرخطی، یک الگوریتم پرکاربرد در تحلیل داده هایی است که رابطه بین متغیرها به صورت غیرخطی است و می تواند روابط معنی داری میان متغیرها با استفاده از توابع غیرخطی ایجاد کند. نتایج نشان داد که تاثیر مثبت سیلیس بر میزان کلروفیل فلورسانس (Fv/Fm) از صفر تا سطح شوری 180 میلی مولار و میزان شاخص سبزینگی (SPAD) از صفر تا سطح حشوری 100 میلی مولار نمایان می شود. به نظر می رسد با توجه به نتایج حاصل از پژوهش حاضر، می توان با استفاده از یادگیری ماشین، صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی شنبلیله را در سطوح تنش شوری و کود دهی سیلیس تعریف شدۀ دیگر بدون انجام آزمایش عملی، مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار داد.

شناسایی کاندید‌های دارویی جدید آنزیم ترانس کریپتاز معکوس ویروس ایدز در محل جایگاه فعال با غربالگری مجازی مبتنی بر داکینگ مولکولی و مکانیک کوانتومی

مهدی یوسفیان

ایدز (سندروم نقص ایمنی اکتسابی) یک وضعیت شدید و پیشرفته از عفونت ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV) است که باعث ضعف سیستم ایمنی بدن می شود و برای عفونت های فرصت طلب و برخی از انواع سرطان ها پیش زمینه فراهم می کند. چرخه حیاتی HIV شامل چندین آنزیم است که در تکثیر ویروس نقش دارند. یکی از این آنزیم ها، ترانس کریپتاز معکوس نام دارد. برای مدیریت بهتر درمان، معمولاً از ترکیبات درمانی مانند HAART استفاده می شود که از ترکیب چندین دارو تشکیل شده است تا بهبود اثربخشی درمان و کاهش مقاومت دارویی را فراهم آورد. در این مطالعه، با هدف ارزیابی داروهای نویراپین، رالتگراویر، ایندیناویر و کاندید های دارویی جدید در مهار آنزیم ترانس کریپتاز معکوس، ابتدا ساختارهای دارویی به روش های محاسباتی B3LYP و مجموعه پایه ی 6-311G بهینه سازی شدند و پارامترهای ترمودینامیکی مرتبط با آن ها محاسبه گردید. همه ترکیبات از مجموعه داده و ترکیبات طراحی شده برای پیش بینی ADMET استفاده شدند تا ویژگی های آن ها بررسی شود و همچنین برای ارزیابی داروهای بالقوه استفاده گردد. در پایان، با استفاده از شبیه سازی های داکینگ مولکولی، اثر مهارکنندگی نویراپین، رالتگراویر، ایندیناویر و کاندید های دارویی جدیدNVP2، RAL2 وIND2 با بهترین انرژی بایندینگ -9.34، -11.28 و -9.30 بر آنزیم ترانس کریپتاز معکوس مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل های انجام شده در طول شبیه سازی نشان داد که ترکیبات NVP2، RAL2 وIND2 به خوبی در مهار آنزیم ترانس کریپتاز معکوس ویروس HIV-1 عمل می کنند.