فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 25 (بهار 1397)

فصلنامه زیست شناسی میکروارگانیسم ها
پیاپی 25 (بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1396/09/09
  • تعداد عناوین: 10
|
  • پژوهشی - فارسی
  • شکوفه رفیعیان، محمدعلی آموزگار *، محمود شوندی، حجت الله کاظمی، مهدی بامروت صفحات 1-17
    مقدمه
    آفت کش های ارگانوفسفاته به شکل گسترده در کشاورزی استفاده و درصد زیادی از آنها به محیط زیست رها می شوند و آثار مضری بر سلامت اکوسیستم ها، حیات وحش و انسان ها می گذارند. با توجه به روند افزایش شوری در بخش کشاورزی به ویژه شوری زه آب ها و نیاز به پاکسازی و استفاده دوباره این آب ها به دلیل مشکل کم آبی، تقاضا برای روش های تیمار جدید رو به افزایش است. پاکسازی زیستی روشی کارآمد و سازگار با محیط زیست است که برای حذف این آلاینده ها استفاده می شود.
    مواد و روش‏‏ها: روش غنی سازی هدفمند برای جداسازی باکتری های نمک دوست با قابلیت تجزیه آفت کش ارگانوفسفاته کلرپیریفوس استفاده و سویه برتر با توجه به بیشترین رشد و تحمل پذیری در حضور آفت کش انتخاب شد. توانایی سویه منتخب در تجزیه آفت کش با تحلیل کروماتوگرافی گازی-اسپکترومتری جرمی سنجیده و شناسایی سویه به روش مولکولی انجام شد. شرایط بهینه رشدی که شرایط تجزیه بهتر را نشان دهد، با بررسی اثر فاکتورهای دما، اسیدیته، درصد نمک و غلظت کلرپیریفوس بر رشد در حضور آفت کش (تنها منبع کربن) بررسی شد.
    نتایج
    سویه منتخب با کد CDB5 در محیط پایه معدنی و بدون محرک رشد، 23/25 درصد کلرپیریفوس را طی 10 روز تجزیه کرد. با شناسایی مولکولی مشخص شد که این سویه نمک دوست به جنس Halomonas sp. تعلق دارد. بررسی اثر فاکتورها در حضور کلرپیریفوس (تنها منبع کربن) نشان داد که سویه منتخب، بیشترین رشد را در دمای 35 درجه سانتی گراد، اسیدیته 7، نمک 10 درصد و غلظت 600 میلی گرم در لیتر کلرپیریفوس دارد.
    بحث و نتیجه گیری: باکتری های نمک دوست به علت سازگاری با شرایط نمکی، گزینه مناسبی برای حذف آفت کش های ارگانوفسفاته در محیط های آلوده شور هستند.
    کلیدواژگان: نمک دوست ها، آفت کش ها، کلرپیریفوس، پاکسازی زیستی، کروماتوگرافی گازی، اسپکترومتری جرمی
  • پریسا خوش نیت، علیرضا تاری نژاد*، محمد پاژنگ صفحات 19-31
    مقدمه
    برخی باکتری ها با داشتن ژن merA کدکننده آنزیم کاهنده جیوه معدنی، توانایی ژنتیکی برای حذف جیوه از طریق احیای جیوه معدنی و تبدیل آن به شکل گازی و در نتیجه پاکسازی منطقه آلوده را دارند. هدف مقاله حاضر، جداسازی ژن merA از باکتری های مقاوم به جیوه و همسانه سازی آن در وکتور بیانی مناسب به منظور طراحی وکتور پایه ای برای تولید این آنزیم در باکتری و استفاده از آن برای پاکسازی محیط زیست است.
    مواد و روش‏‏ها: تعدادی باکتری موجود در مناطق آلوده به جیوه برای جداسازی ژن merAانتخاب شدند. واکنش زنجیره ای پلیمراز برای جداسازی و همسانه سازی ژن merAبا استفاده از آغازگرهای اختصاصی روی ژنوم چهار باکتری Klebsiella pneumoniae،Pseudomonas aeruginosa،Serratia marcescensوEscherichia coli انجام شد. قطعه های تکثیری در وکتور بیانی pET21a+، همسانه سازی شدند و به روش شوک حرارتی به باکتری های مستعد E. coli TOP10 تراریزش شدند. خوشه بندی ژن کلون شده با ژن های موجود از این نوع در NCBI با استفاده از نرم افزار MEGA ویرایش 4 و بررسی های بیوانفورماتیکی برای توالی آنزیم پیش بینی شده انجام شدند.
    نتایج
    ژن merAبا طول 1686 جفت باز از باکتری های K. pneumoniaeوE. coliجداسازی شد. وکتورهای نوترکیب به روش های مختلف تایید شدند و درستی کار با انجام توالی یابی تایید شد. نتایج خوشه بندی، شباهت زیاد این ژن با ژن آنزیم کاهنده جیوه معدنی K. pneumoniaeوE. coli در NCBI را نشان داد.
    بحث و نتیجه گیری: وجود ژن merA در باکتری های سازگار به مناطق آلوده به جیوه، یکی از عوامل مقاومت است که با همسانه سازی آن در وکتور حاوی پروموتور بیانی و انتقال آن به باکتری ها، ایجاد و یا افزایش توانایی باکتری های حساس در حذف مقادیر زیاد جیوه امکان پذیر خواهد بود.
    کلیدواژگان: جیوه معدنی، زیست پالایی میکروبی، ژن merA، همسانه سازی
  • نرگس ابوطالبی، الهه پورعزیزی*، حسین عباس تبار آهنگر صفحات 33-43
    مقدمه
    عفونت پس از عمل جراحی یکی از معضلات کاشت داربست های استخوانی است که به طور معمول با تجویز آنتی بیوتیک ها درمان می شود. این درمان به علت خون رسانی ضعیف به بافت استخوان با غلظت های زیاد دارو انجام و به مشکلات کبدی و کلیوی منجر می شود.
    مواد و روش‏‏ها: در پژوهش حاضر، اثر افزودن اکسیدروی (ZnO) بر رفتار آنتی باکتریال داربست کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت-پلی لاکتیک کوگلایکولیک اسید ارزیابی شد. کامپوزیت تولیدی با پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز عنصری و طیف سنجی فروسرخ مشخصه یابی شد. دو سویه باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس (ATTC 25922) و گرم منفی اشریشیاکلی (ATTC 25923) برای آزمون آنتی باکتریال داربست تولیدی استفاده شدند.
    نتایج
    نتایج نشان دادند که داربست کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت-پلی لاکتیک کوگلایکولیک اسید در محیط کشت باکتری ها هاله رشدنکردن ایجاد نکرد ولی اصلاح سطح داربست با اکسیدروی باعث ایجاد هاله رشدنکردن 12 و 20 میلی متری به ترتیب برای باکتری های اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس شد.
    بحث و نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که افزودن عامل ضد باکتریایی به داربست های کاربردی در حوزه مهندسی بافت استخوان می تواند راه حل مناسبی برای جلوگیری از رشد عفونت در محل کاشت داربست باشد.
    کلیدواژگان: مهندسی بافت استخوان، آنتی باکتریال، اکسیدروی، هیدروکسی آپاتیت، اشریشیاکلی، استافیلوکوکوس اورئوس
  • فاطمه دریکوند، عیدی بازگیر*، حسین میرزایی نجفقلی صفحات 45-62
    مقدمه
    سوختگی معمولی لوبیا با زانتوموناس اگزانوپودیس پتوار فازئولی یکی از مهم ترین بیماری های لوبیاست که تولید این محصول را در مناطق غربی کشور با مشکل جدی رو به رو کرده است. با توجه به خسارت شدید این بیمارگر، استفاده از عوامل بیوکنترل قارچی و باکتریایی، روش کارآمدی برای کاهش خسارت این بیماری به گیاه لوبیاست. هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر کنترل کنندگی عوامل زیستی تریکودرما هارزیانوم، تریکودرما ویرنس، باسیلوس سابتیلیس و سودوموناس فلوئروسنس در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه روی باکتری عامل سوختگی معمولی لوبیاست.
    مواد و روش‏‏ها: برای بررسی اثر عوامل زیستی روی باکتری زانتوموناس آکسانوپودیس پتوار فازئولی (Xap)، ابتدا درصد بازدارندگی از رشد باکتری Xap توسط عوامل بیوکنترل در شرایط آزمایشگاه بررسی شد. سپس برهم کنش این عوامل زیستی با عامل بیماری زا روی گیاه لوبیا در قالب طرح کاملا تصادفی، در 4 تکرار و با تیمارهای زیستی در شرایط گلخانه سنجیده شد. شاخص هایی نظیر وزن تر ریشه و ساقه، وزن خشک ریشه و ساقه، ارتفاع اندام های هوایی و زمینی گیاه و شدت بیماری برای بررسی قدرت کنترل کنندگی عوامل زیستی اندازه گیری شدند.
    نتایج
    در شرایط آزمایشگاهی، قارچ تریکودرما هارزیانوم با میانگین قطر هاله بازدارنده 42 میلی متر و 67/56 درصد بازدارندگی از رشد، بیشترین اثر کنترل کنندگی را روی باکتری بیماری زا داشت. در شرایط گلخانه، باکتری سودوموناس فلوئروسنس بهتر عمل کرد و تمام شاخص های گیاهی بر اثر این تیمار، رشد معنا داری داشتند. تیمار ترکیبی سودوموناس فلوئروسنس به اضافه تریکودرما ویرنس با کاهش 4/79 درصدی نشانه های بیماری، بهترین تیمار این آزمایش بود. تیمارهای سودوموناس فلوئروسنس به اضافه تریکودرما هارزیانوم و سودوموناس فلوئروسنس به اضافه باسیلوس سابتیلیس به ترتیب با میانگین 6/69 و 9/55 درصد کاهش نشانه ها در رتبه های بعدی قرار دارند.
    بحث و نتیجه گیری: استفاده از عوامل زیستی موجود، بیماری سوختگی معمولی لوبیا را تا حد زیادی کاهش می دهد و روشی کارآمد و سازگار با محیط زیست است.
    کلیدواژگان: کنترل زیستی، لوبیا، سودوموناس، باسیلوس، تریکودرما، زانتوموناس
  • حسین هنری*، امین البرزیان ده شیخ، رامین حسینی، محمدرضا اکبری، سید اسماعیل رضوی، سید مسیح اعتمادایوبی صفحات 63-74
    مقدمه
    کنترل زیستی در کشاورزی پایدار، روش جایگزین درخور توجهی برای کنترل بیماری های مختلف گیاهی به ویژه قارچ های بیمارگر خاکزی است که بیشترین خسارت اقتصادی را به محصولات کشاورزی در دنیا وارد می کنند. هر یک از گونه های باکتری خاکزی، ویژگی ها و توانایی های منحصر به فردی فرد دارند. قارچ Alternariasp.دارای سموم ویژه میزبانان گیاهی است که به بیماری در آنان منجر می شوند. در سال های اخیر در سراسر جهان، کنترل زیستی بیماری های قارچی در انواع محصولات کشاورزی با استفاده از قارچ ها و باکتری های آنتاگونیست خاکزی انجام شده است. برخی جدایه های باکتریایی تولیدکننده آنزیم کیتیناز با بیمارگرهای قارچی مبارزه می کنند.
    مواد و روش‏‏ها: با هدف یافتن آنتاگونیست مولد کیتیناز علیه قارچ Alternaria alternata، غربال گری باکتری های خاکزی مولد آنزیم کیتیناز با نمونه برداری از خاک های زراعی و شهری چند منطقه استان قزوین انجام شد.
    نتایج
    در پژوهش حاضر، پنج جدایه مختلف باکتری کیتینولایتیک یافت شدند؛ دو جدایه Pseudomonas nitroreducens در شرایط آزمایشگاهی و یک جدایه (AHH4) توانایی مبارزه علیه قارچ بیمارگر Alternaria sp.را در شرایط مزرعه داشتند. وجود غلظت های زیاد باکتری (05/0OD600و بیشتر)، رشد قارچ A. alternataرا کامل متوقف کرد.
    بحث و نتیجه گیری: از بین جدایه های بررسی شده، جدایه P. nitroreducens AHH4به طور موثری از فعالیت این قارچ در شرایط آزمایشگاهی و نیز در شرایط گلخانه ای جلوگیری و از رشد قارچ در نمونه های بررسی شده ممانعت کرد. بنابراین، باکتری کیتینولایتیک P. nitroreducens Strain AHH4به طور کارآمدی توانایی بازدارندگی از رشد قارچ A. alternata را دارد و رشد قارچ A. alternata در حضور غلظت های زیاد باکتری (05/0OD600 و بیشتر) کامل متوقف می شود. جدایه AHH4 با شماره دسترسی KR905055 در پایگاه NCBI/DDBJ/EMBL ثبت شد.
    کلیدواژگان: کنترل زیستی، کیتینولایتیک، کیتیناز، Alternaria alternata
  • سهیل رحمت آبادی، محمد رعایایی اردکانی*، آرش مرادزادگان، بهرام علیزاده صفحات 75-85
    مقدمه
    آلفانفتول، هیدروکربن آروماتیک دوحلقه‏ای، جهش‏زای بالقوه و ترکیبی سمی برای موجودات است. حذف کامل آلاینده ها و تولیدنشدن آلاینده های ثانویه، سهولت در اجرا و بی نیازی از ابزارها و مواد شیمیایی گران قیمت از دلایل اهمیت روش های اصلاح زیستی نسبت به فناوری ‏های فیزیکوشیمیایی برای پاکسازی منطقه‏ آلوده هستند.
    مواد و روش‏‏ها: ابتدا محیط پایه نمکی (BSM) تهیه و آلفانفتول، منبع کربن برای رشد باکتری ها، با غلظت ppm100 به آن اضافه شد. سپس، نمونه های خاک جمع آوری شده از منطقه آلوده به نفت که منبع باکتری بودند به محیط اضافه و محیط ها 6 هفته در انکوباتور گرماگذاری شدند. باکتری ها با محیط پایه‏ نمکی آگاردار دولایه‏ با غلظت ppm200 آلفانفتول جداسازی شدند و در مرحله‏ بعد، کارایی جدایه ها در حذف آلفانفتول و دیگر هیدروکربن‏های آروماتیک با HPLC بررسی و جدایه‏ برتر شناسایی شد.
    نتایج
    دو جدایه N1 و N2 با توانایی مصرف آلفانفتول جداسازی و خالص شدند. با آزمون‏های بیوشیمیایی و بر اساس توالی ژن 16S rRNA، جدایه N1 نسبت به جدایه N2 با حذف 5/80 درصد آلفانفتول و کارایی بیشتر در حذف دیگر هیدروکربن‏های آروماتیک، جدایه برتر شناسایی شد و به گونه‏ سودوموناس پوتیدا UW4 تعلق داشت.
    بحث و نتیجه گیری: جدایه N1 در دمای 30 درجه سانتی‏گراد، اسیدیته 7 و طی 15روز گرماگذاری، 5/80 درصد آلفانفتول با غلظت ppm100را حذف کرد که مقدار درخور توجهی است. با توجه به نتایج، جدایه N1 درشرایط یادشده بخش گسترده ای از آلفانفتول را از محیط BSMحذف می کند و در شرایط مشابه، ممکن است بخش چشمگیری از آلفانفتول را از منطقه آلوده حذف کند.
    کلیدواژگان: آلفانفتول، سودوموناس پوتیدا، هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای، مسجد سلیمان
  • علیرضا خداوندی، فهیمه علیزاده*، زینب آبراهه صفحات 87-99
    مقدمه
    بیماری های ناشی از بیماری زای فرصت طلب کاندیدا آلبیکانس به طور معمول با داروهای ضد قارچ درمان می شوند، هرچند شکست درمان به ویژه در میزبان دچار نقص ایمنی شدید محتمل است. مطالعه حاضر با هدف مقایسه میزان بیان ژن ERG11 کاندیدا آلبیکانس تیمار شده با تیموس ولگاریس به تنهایی و در ترکیب با منتا اسپیکاتا انجام شده است.
    مواد و روش‏‏ها: در این مطالعه مقطعی، پروفیل بیان ژن ERG11 کاندیدا آلبیکانس تیمار شده با تیموس ولگاریس به تنهایی و در ترکیب با منتا اسپیکاتا با تحلیل بر اساس حجم بررسی شد.
    نتایج
    نتایج تحلیل پروفیل بیان ژن ERG11 در کاندیدا آلبیکانس نشان دادند که تیموس ولگاریس در ترکیب با منتا اسپیکاتا موجب کاهش بیان ژن شده است و تیمار کاندیدا آلبیکانس با تیموس ولگاریس و منتا اسپیکاتا به تنهایی به کاهش کمتری از میزان RNA ژن ERG11 منجر می شود.
    بحث و نتیجه گیری: داده های حاصل نشان دهنده مکانیسم مشترکی برای یافتن اهداف احتمالی، برای نمونه، در پاسخ به کاهش ارگوسترول در کاندیدا آلبیکانس تیمارشده با تیموس ولگاریس به تنهایی و در ترکیب با منتا اسپیکاتا هستند.
    کلیدواژگان: بیان ژن، ERG11، کاندیدا آلبیکانس
  • مرضیه سلیمانی، الهام معظمیان *، منوچهر رسولی صفحات 101-108
    مقدمه
    باسیلوس تورنجینسیس باکتری گرم مثبت و بی هوازی اختیاری است که طی اسپورزایی، پروتئین پاراسپورال بلوری تولید می کند. اگرچه برخی از پروتئین های یادشده توانایی حشره کشی ندارند، برخی سلول های سرطانی را در انسان و حیوان نابود می کنند. هدف مطالعه حاضر، بررسی تاثیر پاراسپورال سیتوسیدال باسیلوس تورنجینسیس بر تحریک سلول های تک هسته ای خون محیطی و توانایی تولید سایتوکاین های اینترلوکین-2 و اینترلوکین- 5 است.
    مواد و روش‏‏ها: توکسین باسیلوس تورنجینسیسبا ویژگی ضد سرطانی جداسازی و با آنزیم پروتیناز کا تیمار شد. سلول های تک هسته ای خون محیطی کشت و با پروتئین بلوری فعال شده تیمار شدند. تولید سایتوکاین ها با دستگاه فلوسیتومتری ارزیابی شد.
    نتایج
    در مطالعه حاضر، توکسین تحریک کننده سیستم ایمنی، کرای-1،شناسایی و باعث افزایش تولید سایتوکاین اینترلوکین-2 و توقف تحریک سایتوکاین مهاری اینترلوکین-5 شد.
    بحث و نتیجه گیری: با توجه به ویژگی ضد سرطانی و تحریک کنندگی سیستم ایمنی توکسین باسیلوس تورنجینسیس، با مطالعه های بیشتر روی این توکسین می توان آن را داروی ایمنوتراپی در درمان سرطان پیشنهاد کرد.
    کلیدواژگان: باسیلوس تورنجینسیس، پروتئین بلوری، سیستم ایمنی، سایتوکاین
  • میترا ابراهیمی، علی اکبر صفری سنجانی، محمدرضا ساریخانی*، ناصر علی اصغرزاد صفحات 109-125
    مقدمه
    باکتری های حل کننده فسفر با استفاده از سازوکارهایی به حل فسفات معدنی کمک و بخشی از فسفر محلول را در زیتوده خود جذب و بخش دیگر را در فاز محلول رها می کنند.
    مواد و روش‏‏ها: در پژوهش حاضر، توانایی حل فسفات 24 جدایه باکتری از جنس های ازتوباکتر، سودوموناس، ریزوبیوم، بیجرینکیا، کلبسیلا، اگروباکتریوم، اسفینگوموناس، میکروباکتریوم، اکروموباکتر و سیتروباکتر با بهره گیری از دو کانی تری کلسیم فسفات و سنگ فسفات در کشتگاه اسپربر مایع بررسی شد. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار انجام و سپس فسفر روشناور، فسفر زیتوده میکروبی و همه فسفر رهاشده از کانی ها اندازه گیری شدند.
    نتایج
    یافته ها نشان دادند که جدایه ها توانایی بیشتری برای انحلال فسفر از تری کلسیم فسفات در مقایسه با سنگ فسفات دارند. با کاهش اسیدیته، میزان فسفر حل شده افزایش (**775/0- r=) یافت و افزایش انحلال فسفر با افزایش رسانایی الکتریکی (**789/0r=) همراه بود. بیشترین میزان فسفر در بخش روشناور در کشت جنس های سودوموناس، ازتوباکتر و اگروباکتریوم دیده شد و بیشترین میزان فسفر زیتوده میکروبی را جدایه های اگروباکتریوم و سیتروباکتر داشتند. به هر حال، همه فسفر رهاشده از کانی ها (فسفر روشناور و زیتوده) در کشت اگروباکتریوم و سیتروباکتر (به ترتیب 4/527 و 8/460 میلی گرم بر لیتر) بیشتر بود. بیشترین درصد جذب زیستی (فسفر زیتوده به فسفر افزوده شده در کشتگاه) به ترتیب در کشت جدایه های Klebsiella sp. 4A-1 (44/44 درصد) و Agrobacterium sp. 22SP-1 (33/42 درصد) و بیشترین نسبت فسفر روشناور به فسفر زیتوده در کشت جدایه Pseudomonas sp. 35SP-2 و 47A1-3 Klebsiella sp. به ترتیب با اندازه های 13/3 و 91/2 در کشتگاه دارای تری کلسیم فسفات به دست آمد.
    بحث و نتیجه گیری: در بیشتر پژوهش ها، بخش فسفر رهاشده بررسی و از فسفر زیتوده باکتری چشم پوشی می شود؛ فسفر زیتوده باکتری دوباره کانی می شود و در دسترس قرار می گیرد. نتایج پژوهش حاضر نشان دادند که بیشتر فسفر در زیتوده میکروبی قرار دارد.
    کلیدواژگان: باکتری های حل کننده فسفات، تری کلسیم فسفات، سنگ فسفات، فسفر زیتوده میکروبی، فسفر روشناور
  • زهره تقی آبادی، مهرآنا کوهی دهکردی*، گیتی امتیازی صفحات 127-136
    مقدمه
    گلوتامیک اسید یکی از مهم ترین آمینواسیدها از نظر کاربردهای صنعتی و تجاری است و تولید میکروبی آن از برخی باکتری ها گزارش شده است. با توجه به نقش باکتری های پروبیوتیک در ارتقای سلامتی انسان و تقاضای روزافزون کاربرد آنها در صنایع غذایی، در پژوهش حاضر تولید آمینواسیدهای گلوتامیک اسید و فولیک اسید با استفاده از باکتری های پروبیوتیک (بیفیدوباکتریوم، بیفیدوباکتریوم بیفیدوم و اسپرولاکتوباسیلوس) بررسی شد.
    مواد و روش‏‏ها: چند محیط اختصاصی و محیط MRS آگار برای کشت سویه های پروبیوتیک مدنظر استفاده شدند. گلوتامیک اسید موجود در ریزموجودات با کروماتوگرافی لایه نازک بررسی و میزان فولیک اسید با کیت فولات اندازه گیری شد. هر کدام از باکتری ها نیز از نظر کمی و کیفی با دستگاه کروماتوگرافی مایع با فشار زیاد اندازه گیری شدند.
    نتایج
    تولید گلوتامیک اسید در باکتری های پروبیوتیک مطالعه شده بر اساس باندهای حاصل از کروماتوگرافی لایه نازک و نتایج کروماتوگرافی مایع با فشار زیاد تایید شد. همچنین، فولیک اسید در سه باکتری مطالعه شده تولید شد. میزان فولات در باکتری بیفیدوباکتریوم، 315 میلی گرم/میلی لیتر اندازه گیری شد که از دو باکتری دیگر بیشتر بود.
    بحث و نتیجه گیری: در پژوهش حاضر، برای نخستین بار تولید میکروبی گلوتامیک اسید و فولات از پروبیوتیک های مطالعه شده گزارش شد. این باکتری های سودمند منبع مناسبی برای تولید انبوه ترکیبات ارزشمند یادشده هستند و باید بهینه سازی و استفاده شوند.
    کلیدواژگان: بیفیدوباکتریوم، بیفیدوباکتریوم بیفیدوم، اسپرولاکتوباسیلوس، آمینواسیدها، کروماتوگرافی مایع با فشار زیاد، کروماتوگرافی لایه نازک
|
  • Shokufeh Rafieyan, Mohammad Ali Amoozegar *, Mahmoud Shavandi, Hojjat Kazemi, Mehdi Bamorowat Pages 1-17
    Introduction
    Organophosphorus pesticides are used extensively in agriculture. Most of them are released into the environment and have harmful effects on the health of ecosystems, wildlife and humans. Due to the increase of the salinity in the agriculture, especially drainage waters and the need for cleaning and reuse of the water due to water shortages, there is an increased demand for new treatment techniques. Bioremediation is the efficient and environmentally friendly way and can be used to remove these contaminants.
    Materials And Methods
    Halophilic bacteria that have the ability to use organophosphorus pesticide chlorpyrifos as the sole source of carbon, were isolated through targeted enrichment. Based on the higher growth and tolerance in the presence of the pesticide, one isolate was selected. The ability of the selected strain to degrade chlorpyrifos was examined by gas chromatography-mass spectrometry analysis. The strain was identified by molecular method. To determine the optimal growth conditions, as an indicator of optimal pesticide removal, factors such as temperature, pH, concentration of salt and chlorpyrifos in the presence of pesticide (sole source of carbon) were examined.
    Results
    The selected isolatenamed CDB5 showed 25.23% removal of chlorpyrifos in the basic conditions without addition of growth factors in 10 days. The molecular identification revealed that this halophilic strain belongs to the genus Halomonas sp. Investigation of the effect of factors in the presence of chlorpyrifos as the sole source of carbon showed that the strain has the highest growth at temperature 35℃, pH7, salt concentration of 10% and the chlorpyrifos concentration of 600 mg/l.
    Discussion and
    Conclusion
    Halophilic bacteria due to compatibility with the salty condition, can be a good option for the removal of organophosphorus pesticides in the contaminated salty environments.
    Keywords: Halophiles, Pesticides, Chlorpyrifos, Bioremediation, GC-MS
  • Parisa Khoshniyat, Alireza Tarinejad *, Mohammad Pazhang Pages 19-31
    Introduction
    Some of the bacteria having merA gene coding mineral mercury reducing enzyme, has genetic potential of Hg removing via reduction of mineral mercury and transformation of that to gas form and finally bioremediation of polluted area. The aim of this study is the isolation of merA gene from resistance bacteria and cloning of that into suitable expression vector and then the environmental bioremediation by the transformation of bacteria with this vector.
    Materials And Methods
    A number of bacteria were collected in contaminated areas with mercury in order to isolate merA genes. Polymerase chain reaction had done on the four bacterial genomes including Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens and Escherichia coli using the specific primers in order to detect merA gene. For cloning, the primers containing restriction enzyme sites are used, merA gene was isolated and amplified. The amplified fragments were cloned in the expression vector pET21a and via heat shock method were transformed into E. coli TOP10 competent cell. For clustering of genes, Mega software version 4 was used and bioanformatic studies were achieved for predicted enzyme.
    Results
    merA gene with 1686 bp in length was isolated from K pneumoniae and E. coli. Recombinant vectors in transgenic bacteria were confirmed by various methods and finally were confirmed by sequencing. The result of clustering these genes with existence genes in NCBI showed high similarity.
    Discussion and
    Conclusion
    The existence of merA gene in bacteria that adapted to Hg pollution area is because of resistance, so with cloning this gene into suitable expression vector and transformation of susceptible bacteria with this vector ability of resistance to Hg in bacteria for bioremediation could be given.
    Keywords: Mineral Mercury, Microbial bioremediation, merA gene, Cloning
  • Narges Abotalebi, Elahe Poorazizi *, Hossein Abbas Tabar Ahangar Pages 33-43
    Introduction
    Infection after the surgery is one of the problems of bone scaffolds implants which is normally treated by systemic administration of antibiotics. But due to the poor blood circulation in bone tissue, large antibiotic doses are needed which lead to further drawbacks to renal and hepatic systems.
    Material and
    Method
    In this study, the effect of zinc oxide addition on antibacterial behavior of hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid scaffold was evaluated. The synthesized composite was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy equipped with elemental analysis and Fourier transform infrared spectra. In order to determine the antibacterial activity of the fabricated scaffold, Staphylococcus aureus (ATTC 25922) and Escherichia coli (ATTC 25923) were used as test microorganisms.
    Results
    The results showed that Hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid scaffold did not make inhibition zone in culture medium but the modification of Hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid scaffold’s surface by zinc oxide particles caused Hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid- zinc oxide scaffold to have antibacterial inhibition zone of 12 and 20 mm for Escherichia coli and Staphylococcus aureus, respectively.
    Discussion and
    Conclusion
    This study revealed that the addition of antibacterial agent to applicable bone tissue engineering scaffolds could be considered as an appropriate way to prevent the growth of infection at the scaffold site.
    Keywords: Bone Tissue Engineering, Antibacterial, Zinc Oxide, Hydroxyapatite, Escherichia coli, Staphylococcus aureus
  • Fatemeh Derikvand, Eaidi Bazgir *, Hossein Mirzaei-Najafgholi Pages 45-62
    Introduction
    The bean common blight caused by Xanthomonas axonpodis pv. phaseoli is one of the most important pathogens of bean, which is a serious problem to produce this crop in western regions of the country. Due to the severe damage of this pathogen, using fungal and bacterial bio-control agents can be as an efficient way to reduce the damage of disease on bean. The aim of this study was to evaluate the controller effects of fungal and bacterial biological agents including Trichoderma harzianum, T. virens, Bacillus subtillis and Pseudomonas fluorescence in laboratory and greenhouse conditions on bacteria of bean common blight.
    Materials And Methods
    In order to study the effects of biological agent against Xap, in the first stage, was to investigate the percentage growth inhibition of Xapby biological agents under laboratory conditions. In the next step, the interaction of biological agent and pathogenesis bacteria on bean plant was evaluated in a completely randomized design, four replications and biological agent’s treatments are under the greenhouse conditions. Indices such as root and shoot fresh weight, root and shoot dry weight, height roots and stems of beans and disease severity were measured to analyse the control power of the biological agents.
    Results
    In laboratory conditions, fungal biological agents of T. harzianum with an average diameter of inhibitor halo of 42 mm and inhibiting 56.67% of the growth had highest controller effect on pathogenesis bacteria. However, in greenhouse conditions, P. fluorescence bacteria had better performance and all plant indices under this treatment showed a significant growth. The combined treatment of P. fleurescence T. virens was the best treatment in this experiment with reducing 79.4% of disease symptoms. Treatments P. fleurescence. harzianum and B. subtillis. fleurescence with amount of 69.6 and 55.9% reduced the symptoms, respectively, and are in following levels.
    Discussion and
    Conclusion
    Therefore, the use of biological agents can largely reduce the bean common blight, so that it can be an efficient and environmentally friendly method used.
    Keywords: Biological control, Bean, Pseudomonas, Basillus, Trichoderma, Xanthomonas
  • Hosein Honari *, Amin Alborzian Dehsheikh, Ramin Hosseini, Mohammadreza Akbari, Seyed Ismail Razavi, Seyed Masihe, Temad Aubi Pages 63-74
    Introduction
    In sustainable agriculture, biological control is an important alternative to control various plant diseases, in particular, pathogenic fungus that causes the most economic damage to agricultural products in the world. Each soil species bacterium has unique specified features and abilities. Alternaria sp has specific herbal poisons that lead to diseases in them. Biological control of fungal diseases in agricultural products across the world has been done in recent years using fungi and soil antagonist bacteria. Some bacterial isolates that produce chitinase enzymes fight with fungal pathogens.
    Materials And Methods
    To achieve an antagonist chitinolytic bacteria against Alternaria alternata fungal, screening soil species bacterium that produce chitinase of some urban and agriculture soil samples of Qazvin were carried out.
    Results
    In this study, five different strain of chitinolytic bacteria were found, two strains of Pseudomonas nitroreducens in vitro and one strain (AHH4), they had the ability to destroying fungal pathogen Alternaria sp in the farm. as the presence of high concentrations (0/05 OD600 and above) of the bacteria, A. alternata fungus growth stopped completely.
    Discussion and
    Conclusion
    However, one of them, P. nitroreducens (AHH4) could control the fungusat in vitro and invivo and inhibit the growth of fungus. So P. nitroreducens (AHH4) chitinolytic bacteria has efficiently effect on inhibit A. alternata fungal growth. As the presence of high concentrations (0/05 OD600 and above) of the bacteria A. alternata fungus growth stopped completely. The isolate AHH4 was submitted to NCBI/DDBJ/EMBL as KR905055 accession number.
    Keywords: Biological control, Chitinolytic, Chitinase, Alternaria alternata
  • Soheil Rahmatabadi, Mohammad Roayaei Ardakani *, Arash Moradzadegan, Bahram Alizadeh Pages 75-85
    Introduction
    α-Naphthol is a two-ring aromatic hydrocarbon that is a toxic compound for all organisms in different ecosystems. Bioremediation technology for remediating PAH-contaminated sites has been proposed to be an efficient, economical and versatile alternative compared with physicochemical methods.
    Materials And Methods
    In this study, the basal salt medium was prepared and then α-Naphthol was added with the concentration of 100ppm. α-Naphthol was a sole source of carbon for the growth of bacteria. Eventually, the medium was inoculated with the soil samples collected from polluted region and incubated for six weeks. Bacteria were isolated using double-layer BSM-agar containing the α-naphthol concentration of 200ppm. The degradation rate of α-naphthol and the other PAHs were determined using HPLC and the effective isolate was finally identified using biochemical and þmolecular methods.
    Results
    In this study, two isolates (N1 and N2) were isolated that were able to utilize α-Naphthol as a sole source of carbon. The isolate N1 could degrade α-naphþthol by 80.5%. Moreover, it was effectively able to degrade the other PAHs than the isolate N2, therefore, it was selected as an efficient isolate. The isolate N1 was identified as Psuedomonas putida UW4 with respect to its 16S rDNA sequence and using biochemical tests.
    Discussion and
    Conclusion
    The isolate N1 could degrade α-naphþthol by 80.5% from BSM medium at 30° C, pH 7.0 and the α-naphþthol concentration of 100ppm in fifteen days of incubþaþtion. According to the results, the isolate N1 can remove a large amount of the α-naphþthol from BSM medium under the mentioned conditions and it is possible that under a similar situation the isolate N1 can remove a large amount of α-naphþthol.
    Keywords: ?-Naph?thol, Psuedomonas putida, PAHs, Masjed-e-Soleyman
  • Alireza Khodavandi, Fahimeh Alizadeh *, Zeynab Abrahe Pages 87-99
    Introduction
    Diseases caused by opportunistic pathogen Candida albicans are usually treated with antifungal drugs, but treatment failure is not uncommon especially in profoundly immunocompromised hosts. The aim of this study was to compare erg gene expression profiles of Candida albicans treated with Thymus vulgaris extracts alone and in combination with Mentha spicata.
    Materials And Methods
    In this cross- sectional study, using volume based analyses we have conducted a gene expression profiling of ERG11 gene in C. albicans treated with Thymus vulgaris extracts alone and in combination with Mentha spicata.
    Results
    Analysis of gene expression profiles revealed the decrease of ERG11 in C. albicans treated with Thymus vulgaris extracts in combination with Mentha spicata. Incubation with Thymus vulgaris and Mentha spicata extracts alone, however, resulted in a decrease in ERG11 RNA levels less than combination.
    Discussion and
    Conclusion
    These data suggest a common mechanism to find the probable targets e.g., in response to ergosterol depletion in C. albicans treated with Thymus vulgaris extracts alone and in combination with Mentha spicata.
    Keywords: Candida albicans, ERG11, Gene expression
  • Marzieh Soleimany, Elham Moazamian *, Manoochehr Rasouli Pages 101-108
    Introduction
    Bacillus thuringiensis, is a Gram-positive spore-forming bacterium that produces crystalline parasporal protein (Cry) during sporulation. Some of these Cry toxins do not show cytotoxicity against insects but they are capable to kill some human and animal cancer cells. The aim of this study was to verify whether cytocidal parasporal of B thuringiensis strains have immunostimulatory activity on human peripheral blood mononuclear cells (PBMNC) and to evaluate the ability of IL-2 and IL-5 production.
    Materials And Methods
    B. thuringiensis toxin with cytocidal activity was isolated and treated with proteinase K. PBMNC was cultured and treated with activated crystal proteins. We evaluated the ability of different cytokines production with Flow Cytometry.
    Results
    In this study, immune stimulatory toxins Cry1 were distinguished. This toxin can stimulate production of cytokines IL-2 and stop production of IL-5.
    Discussion and
    Conclusion
    According to anti-cancer effect of B. thuringiensis toxins and also immune stimulatory effect, with more research these toxins can be introduced as immunotherapy drug in cancer treatment.
    Keywords: Bacillus thuringiensis, Crystal proteins, Immune system, Cytokines
  • Mitra Ebrahimi, Ali Akbar Safari-Sinegani, Mohammadreza Sarikhani *, Nasser Aliasgharzad Pages 109-125
    Introduction
    Phosphate solubilizing bacteria play roles in phosphate solubilizing from mineral sources. These bacteria with different mechanisms make it soluble, some parts of solubilized P were absorbed in their biomass and the other parts, released in the soluble form which can be used by other organisms.
    Materials And Methods
    In this study, 24 bacterial isolates belonged to different genera such as Azotobacter, Pseudomonas, Rhizobium, Beijerinckia, Klebsiella, Agrobacterium, Alcaligenes, Sphingomnas, Microbacterium and Citrobacter were examined to determine solubilized P from two sources of phosphate (TCP and RP) in Sperber medium. This research was carried out in a complementary random design with three replications. At the end of incubation time, solubilized P in supernatant, amount of P in biomass and total solubilized P were measured.
    Results
    The results showed that isolates are efficient in solubilizing P from TCP than RP. By decreasing pH, solubilized P was increased (r=0.775, pDiscussion and
    Conclusion
    In most researches, solubilized P which is present in supernatant takes more attention but phosphorus in biomass is ignored which can be mineralized and available with a delay. This study showed that most parts of solubilized P were measured in microbial biomass. Hence, attention to this criterion could help us to select efficient PSB.
    Keywords: Phosphate solubilizing bacteria, Tricalcium phosphate, Rock phosphate, Phosphorus in biomass, Phosphorus in supernatant
  • Zohre Taghi Abadi, Mehrana Koohi Dehkordi *, Giti Emtiazi Pages 127-136
    Introduction
    From an industrial application or commercial point of view, glutamic acid is one of the most important amino acids and its microbial production has been reported from some bacteria. Regarding the role of probiotics to modulate human health and the ever-increasing demand of prebiotics in the food industry, in the current study, production of glutamic acid and folic acid from three probiotic bacteria (Bifidobacterium, Bifidobacterium bifidum, Sporolactobacillus) was evaluated for the first time.
    Materials And Methods
    MRS broth and exclusive media was used for probiotic culture. The glutamic acid was identified using thin-layer chromatography and folic acid production was measured by folate kit. Each bacterium in terms of quality and quantity were measured by high pressure liquid chromatography.
    Results
    Production of glutamic acid confirmed is based on the thin layer chromatography analysis and high pressure liquid chromatography results. In addition, it was observed that all three probiotics produce folic acid. The prevalence of folate in Bifidobacterium was measured as 315 mg/ml that was more than two other bacteria.
    Discussion and
    Conclusion
    To the best of our knowledge, this is the first report of microbial production of glutamic acid and folate from the probiotic bacteria. These beneficial bacteria can be used as a good source for mass production of these valuable compounds.
    Keywords: Bifidobacteria, Bifidobacterium bifidum, Sporolactobacillus, Amino acid, High Pressure Liquid Chromatography, Thin Layer Chromatography