فهرست مطالب

پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران) - سال سی و یکم شماره 3 (پاییز 1397)

مجله پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران)
سال سی و یکم شماره 3 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/09/09
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مقاله پژوهشی
  • مهناز قلی پور شهرکی، پریسا محمدی * صفحات 329-341
    قارچ های سیاه به دلیل توانایی بالایی که در تحمل شرایط سخت محیطی دارند از ساکنان اصلی سطوح سنگی در مناطق بیابانی و نیمه بیابانی به شمار می روند و طی رشد در سطح سنگ، اثرات مختلفی بر آن بجا می گذارند. مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر قارچ‎های سیاه ساکن سنگ بر آرامگاه کورش کبیر به عنوان یکی از مهمترین بناهای تاریخی ایران انجام شد. با پایش اولیه بنا، حضور این میکروارگانیسم ها در جبهه های مختلف آرامگاه نشان داده شد. به منظور ارزیابی کمی و کیفی تاثیر قارچ‎های سیاه بر بستر سنگی آرامگاه، از قطعات سنگ جدا شده از بنا و سنگ‎های دارای آثار مشابه از معدن سیوند، نمونه برداری انجام شد. تهیه مقطع عرضی، رنگ آمیزی PAS و بررسی نتایج با نرم‎افزار ImageJ انجام گرفت. تایید نتایج به دست آمده نیز با استفاده از تصویر برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت پذیرفت. نتایج، حاکی از نفوذ قابل توجه این قارچ ها در بستر آرامگاه و تاثیر فیزیکی و شیمیایی ناشی از آن در سنگ بستر بود. با توجه به نتایج به دست آمده، چنین به نظر می رسد در تدوین و اجرای برنامه های حفاظت و مرمت بناهای تاریخی پاسارگاد، توجه به این میکروارگانیسم‎ها بسیار ضروری است.
    کلیدواژگان: قارچ های سیاه، آرامگاه کورش کبیر، فرسودگی زیستی
  • علی محمد احدی *، سمیه خاتمی، هدا آیت صفحات 342-352
    سیستم کمپلمان از اجزاء اصلی سیستم دفاعی بدن بسیاری از موجودات میباشد. وجود این سیستم در موجودات متعددی تایید شده است اما در مورد مکانیسم های تنظیم بیان آن در سطح ژنومی برخی از موجودات اطلاعاتی وجود ندارد. در این مطالعه به بررسی ناحیه بالادستی ژن C3 از ماهی قزل آلا پرداخته ایم. بافتهای مختلف ماهی تهیه و DNA با روش تغییر یافته فنل-کلروفرم استخراج شد. به کمک پرایمرهای دجنره طراحی شده برای ناحیه بالادستی این ژن که بر اساس اطلاعات سایر گونه ها انجام شد، با واکنش زنجیره پلیمراز غیر کلاسیک، قطعه هدف تکثیر و تعیین توالی و در نهایت در بانک اطلاعات ژنومی ثبت شد. در مرحله بعد به کمک سرورها و نرم افزارهای مختلف آناتومی کامل توالی بدست آمده از نظر وجود عناصر تنظیمی بررسی گردید. توالی ناحیه پروموتوری ژن C3 ماهی قزل آلا در بانک ژنومی NCBI با شماره دستیابی JQ799884. 1 به ثبت رسید. وجود توالی های حفاظت شده جعبه TATA و همچنین عناصر پاسخگو به فاکتورهایی مانند abaA ، C/EBP،CTCF، IL-6، GR و PPAR ردگیری شد، هرچند وجود نواحی پاسخگو مانند Sp1، CRE، ERE تایید نشد. نتایج این مطالعه علاوه بر تایید وجود سیستم نسبتا تکامل یافته ای از تنظیم روی سیستم کمپلمان در ماهی های استخوانی میتواند از قدیمی بودن این سیستم حمایت نماید. این مطالعه اولین گزارش دقیق از عناصر تنظیمی کنترل کننده بیان ژنی از سیستم کمپلمان است و شاید موید نقشهای جدیدی مانند دخالت مشتقات کمپلمان در تکوین اولیه جنین باشد که در مطالعاتی مطرح شده است.
    کلیدواژگان: سیستم کپلمان، عناصرتنظیم ژنی، ناحیه پروموتوری
  • نیره تنعمی *، پریسا جنوبی ، عبدالکریم چهرگانی راد، احمد مجد، مسعود رنجبر صفحات 353-363
    ویژگی های ساختاری و تکوینی اندام های زایشی در گیاه Boiss. Ebenus stellata (Fabaceae) ، که تنها گونه جنس Ebenus L. در ایران می باشد، توسط میکروسکوپهای نوری، فلورسانس و پلاریزان و با استفاده از تکنیک های مختلف رنگ آمیزی برای نخستین بار بررسی شد. در این گیاه مادگی تک برچه، تک تخمکی، فاقد پایک و دارای کرک های تار ابریشمی انبوه با برجستگی های انگشت مانند است. تخمک خمیده، دوپوششی، پرخورش و دارای لایه آندوتلیوم می باشد. حاصل تقسیم مگاسپوروسیت یک تتراد T شکل است. سرانجام تکوین مگاسپور شالازی به تشکیل یک کیسه رویانی با الگوی پلی گونوم منجر می شود. در مجاورت دستگاه تخمزا هسته های قطبی مجزا، پس از لقاح تخمزا با تاخیر زمانی قابل توجه به یکدیگر ملحق می شوند. در کیسه رویانی این گونه بافت های تخصصی هیپوستاز، پوستامنت و درپوش فنجانی تشکیل می شود. در دانه یک لایه سلول ماکرواسکلرید شعاعی کشیده، لایه نردبانی دو لایه، اثر تراکئید با غلافی از سلول های پارانشیمی که حاوی ترکیبات فنلی می باشند، دیده می شود. در اندام زایشی نر، بساک ها چهار کیسه گرده ای و تکوین دیواره از نوع دولپه ای می باشند که متشکل از چهار لایه شامل: اپیدرم، لایه مکانیکی، یک لایه میانی و تاپی ترشحی تک هسته ای است. تکوین گرده ها در کیسه های گرده یک بساک همزمان است و آرایش میکروسپورها در کالوز غالبا از نوع تتراهدرال می باشد. در زمان شکوفایی بساک ضخامت لایه مکانیکی افزایش می یابد. گرده های بالغ بیضی شکل، سه شیاری و دو سلولی هستند.
    کلیدواژگان: کیسه رویانی، بساک، دانه، پروانه آسایان، Ebenus stellata
  • شهریار شاکری* ، فرشاد خوش بصیرت، محمود ملکی، مجتبی مرتضوی صفحات 376-392
    اسکوالن یک تری ترپن غیر اشباع می باشد که کاربردهای گسترده ای در داروسازی دارد. در این تحقیق تولید اسکوالن و بررسی بیوانفورماتیکی ژن آن در سویه بومی آئورانتیوکیتریوم مورد بررسی قرار گرفت. این سویه به ترتیب به میزان 7/3 و 6/1 گرم بر لیتر بیومس و روغن غنی از اسکوالن تولید می کند. مقدار اسکوالن تولیدی توسط این سویه 9/48 میلی گرم بر لیتر می باشد. همچنین ژن اسکوالن سنتاز از این سویه توسط آنالیز مولکولی شناسایی و تعیین توالی شد. بررسی ویژگی کدونی این توالی از نظر تعداد و درصد آنها، مجموع پورین و پیریمیدین ها و رسم نمودار گرافیکی آن به کمک نرم افزارهای بیوانفورماتیک انجام شد. به کمک نرم افزارها وپایگاه های مدل سازی، فرایند مدل سازی این آنزیم صورت گرفت. مدل به دست آمده، تایید کننده نقش اسیدهای آمینه آلانین، گلوتامیک اسید، لوسین در ایجاد ساختار آلفا هلیکس می باشد. این نوع از مطالعات به شناسایی مکانیسم واکنش آنزیم اسکوالن سنتاز کمک می کند. ارزیابی این اطلاعات پنهان می تواند دانش فرایند فولدینگ اسکوالن سنتاز و چالش-های بیان پروتئین را بهبود داده و در طراحی جدید از این آنزیم، موثر واقع شود.
    کلیدواژگان: اسکوالن، اسکوالن سنتاز، آئورانتیوکیتریوم
  • مرضیه چوری، سهراب بوذرپور *، عبدالوهاب مرادی، عیسی جرجانی صفحات 394-406
    سرطان کولون چهارمین سرطان شایع می باشد. با توجه به شیوع بسیار بالای سرطان و مرگ ناشی از آن، اهمیت پرداختن به پژوهش های مرتبط با داروها از جمله ترکیبات موثر در پیشگیری، درمان و جلوگیری از عود و بازگشت سرطان کاملا واضح و آشکار است. کورکومین رنگدانه زرد طبیعی جداشده از ریزوم زردچوبه می باشد. کورکومین یک کاندید جدید برای درمان سرطان محسوب می شود اما دسترسی زیستی و حلالیت کم، استفاده از آن را با محدودیت روبرو کرده است. بدین منظور اثر نانوحامل دندروزومی در افزایش اثر کورکومین بر روی رده سلولی سرطانی کولون (Caco-2) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور IC50 با استفاده از روش MTT محاسبه گردید و همچنین تاثیر نانوکورکومین دندروزومی بر بیان ژن های POU5F1 و NANOG به وسیله روش Real Time PCR بررسی شد. نتایج ما نشان داد که نانوکورکومین دندروزومی به صورت وابسته به زمان و غلظت، رشد سلولی را کاهش داده، علاوه بر این بیان ژن های POU5F1و NANOG را در رده سلولی Caco-2 سرطان کولون کاهش می دهد. به طور کلی نتایج نشان داد که نانوکورکومین دندروزومی می تواند به طور موثر در درمان سرطان کولون با کاهش بیان ژن های دخیل در تکثیر نامحدود سلول ها دخیل باشد.
    کلیدواژگان: نانوکورکومین دندروزومی، سرطان کولون، POU5F1، NANOG
  • فرشاد درویشی*، ناهیده سلمانی صفحات 407-416
    میکروارگانیسم های روغنی بیش از 20 درصد وزن خشک خودشان چربی تولید می کنند. اسیدهای چرب امگا، به عنوان اسیدهای چرب ضروری برای تغذیه انسان، توسط این میکروارگانیسم ها تولید می شود. بررسی اثر روغن زیتون بر روی تولید اسیدهای چرب امگا توسط مخمر یارروویا لیپولیتیکا هدف این تحقیق بود. مخمر در محیط کشت حاوی روغن زیتون کشت داده شد و سپس برای شمارش تعداد سلول ها و استخراج چربی میکربی به مدت چهار روز نمونه برداری شد. بیشترین مقدار چربی و وزن خشک به ترتیب با مقدار 32/5 و 2/10 گرم در لیتر پس از سه روز به دست آمد. نتایج تجزیه و تحلیل نیم رخ اسیدهای چرب نشان داد که هر دو اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع در چربی میکربی حاصل وجود دارند. حدود 62/2 گرم در لیتر اسید چرب امگا تولید شد که به ترتیب میزان اسید اولئیک، اسید لینولئیک و اسید گوندئیک 37/2 ، 2/0 و 05/0 گرم در لیتر بودند. اسیدهای چرب غیر اشباع امگا 6 (اسید لینولئیک) و 9 (اسید اولئیک و اسید گوندوئیک) تولید شده توسط مخمر در محیط حاوی روغن زیتون را می توان در محصولات دارویی و تغذیه ای به کار رود.
    کلیدواژگان: میکروارگانیسم روغنی، چربی میکروبی، نیم رخ اسیدچرب، اسید چرب اشباع، اسید چرب غیر اشباع
  • مجتبی محسنی* ، نازلار محمدحسین زاده، عبدالصمد کرامت صفحات 422-435
    دلوویبریو و ارگانیسم های مشابه (BALOs) ، گروهی از باکتری های شکارچی رده دلتا پروتئوباکتر هستند که برخی باکتری های گرم منفی را شکار می کنند. در این مطالعه، ویژگی های زیستی جدایه ای از BALOs دریایی و کاربرد آن در حذف باکتری های بیماریزا مورد بررسی قرار گرفت. باکتری شکارچی MMHZ1 به کمک روش آگار دو لایه از آب های ساحلی دریای مازندران جداسازی شد. از باکتری پروتئوس جدا شده از روده ماهی به عنوان طعمه استفاده شد. جدایه MMHZ1 بسیار پرتحرک و باکتریولیتیک بوده و توانایی تشکیل پلاک بر سطح محیط کشت آگار دو لایه را داشت. مطالعه تعیین توالی ژن 16S rRNA نشان داد که جدایه MMHZ1 دارای 62/99 درصد هومولوژی با هالوباکتریووراکس لیتورالیس (Halobacteriovorax litoralis) بود. همچنین خصوصیات زیستی جدایه نشان داد که pH، غلظت نمک و دمای بهینه رشد جدایه، به ترتیب 2/7، 24/0 درصد و 25 درجه سانتی گراد بود. نتایج نشان داد که جدایه تنها در حضور طعمه زنده رشد و فعالیت داشت در حالیکه توانایی استفاده از طعمه باکتریایی کشته شده با اتوکلاو را نداشت. همچنین بررسی طیف طعمه شامل برخی باکتری های گرم منفی بیماریزا نشان داد که MMHZ1 توانایی لیز 23/69 درصد از 13 طعمه مورد آزمایش را داشت. نتایج مطالعه حاضر، امکان استفاده از BALOs به منظور کنترل زیستی باکتری های بیماریزا را نشان داد.
    کلیدواژگان: باکتری های شکارچی، هالوباکتریووراکس، دریای مازندران، کنترل زیستی
  • لیلا زرندی میاندوآب *، الهه زاده حسینقلی صفحات 436-448
    به رغم پیشرفت های چشمگیر در زمینه درمان سرطان، علاقه به طراحی داروهای جدید افزایش یافته است. برخی از پپتیدهای گیاهی طیف گسترده ای از فعالیت های سیتوتوکسیک را در برابر سلول های سرطانی نشان می دهند. هدف این مطالعه تجزیه و تحلیل آماری پپتیدهای ضد سرطان گیاهی شناخته شده و همچنین یافتن مهمترین ویژگی های مشترک بین آنها بود. در این راستا لیستی از پپتیدهای ضدسرطان گیاهی موجود در پایگاه داده (The Antimicrobial Peptide Database) تهیه و اطلاعات مربوط به هر پپتید استخراج شد. آنالیزهای آماری در محیط نرم افزار R Studio صورت گرفت. نتایج بیانگر آن بود که 55 مورد ثبت شده اغلب از نظر تاکسونومی متعلق به رده Malpighiales بودند. تقریبا 44 درصد پپتیدها طولی در بازه 25 الی 30 اسیدآمینه داشتند. هیستیدین و متیونین کمترین فراوانی را در بین اسیدآمینه های تشکیل دهنده پپتیدها داشتند. سیستئین، سرین و گلیسین فراوانترین اسید آمینه ها بودند. 91 درصد پپتیدها کمتر از 10 اسیدآمینه اسیدی و 71 درصد پپتیدها کمتر از 10 اسیدآمینه بازی داشتند. شارژ خالص 76 درصد پپتیدها بین 2- الی 2 بود. 64 درصد پپتیدها اندکس بومن کمتر از 1 داشتند. پایین بودن این اندکس نشانگر هیدروفوبیسیتی بالای این پپتیدها و افزایش احتمال برهم کنش آنها با سایر پروتئین هاست. همچنین مهمترین ساختار سه بعدی شناخته شده برای پپتیدهای ضد سرطان گیاهی حضور 3 پل دی سولفیدی بود. بنابراین تولیدکنندگان و طراحان دارو می توانند با استفاده از این ویژگی ها که از آنالیزهای آماری پیشرفته استخراج می شوند، نسبت به سنتز یا کشف داروهای موثر جدید با اثرات جانبی کمتر اقدام نمایند.
    کلیدواژگان: پپتیدهای ضدسرطان گیاهی، تجزیه و تحلیل آماری، محیط نرم افزار R Studio
  • فاطمه مستاجران، حامد یوسف زاده *، مسلم اکبری نیا صفحات 449-461
    لرگ گیاهی است درختی، با قدمت کهن در شمال ایران، که به تازگی جمعیت های کوچکی از آن در غرب ایران، در استان های لرستان و ایلام نیز گزارش شد. این تحقیق به منظور بررسی میزان تنوع جمعیتی و تمایز جمعیت های غرب از جمعیت های هیرکانی و میزان آسیب پذیری آن ها براساس نشانگر ISSR انجام پذیرفت. بدین منظور از حدود 10-8 پایه درختی از هر یک از رویشگاه های غرب (استان های ایلام و لرستان) به همراه چهار رویشگاه در شمال ایران (رضوانشهر، پارک جنگلی نور، سوادکوه و کردکوی) انتخاب، DNA از برگ استخراج و تنوع ژنتیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز واریانس مولکولی، نشان داد که تنوع مربوط به درون جمعیت ها 88 درصد و بین جمعیت ها 12 درصد است. میانگین شاخص شانون برای جمعیت های مورد مطالعه 157/0 و میانگین هتروزیگوسیتی درون جمعیتی از 064/0 تا 119/0 متغیر است. دندروگرام حاصل از الگوریتم نزدیکترین همسایه، جمعیت ها را به دو گروه اصلی طبقه بندی کرد که جمعیت های غربی (لرستان و ایلام) در گروه اصلی اول به همراه جمعیت سوادکوه از شمال ایران قرار گرفتند. آنالیز PCoA نشان داد که جمعیت لرستان با یک فاصله نسبتا زیاد از سایر جمعیت ها متمایز است.
    کلیدواژگان: تمایز ژنتیکی، تنوع جمعیتی، خوشه بندی، نشانگرهای ژنتیکی
  • الهام علیمرادی، سجاد سی سخت نژاد *، حسن اکرمی صفحات 462-479
    تیموکوئینون ماده فعال برخی از گیاهان دارویی می باشد. علی رغم مطالعات گسترده در زمینه اثرات زیستی و درمانی تیموکوئینون، هیچ گونه پژوهشی در رابطه با اثر این ترکیب بر سلول های بنیادی انجام نشده است. بنابراین، هدف از این مطالعه بررسی اثر تیموکوئینون بر بیان ژن های iNos و Cox-1 دخیل در پتانسیل تنظیمکنندگی سیستم ایمنی سلول های بنیادی مزانشیمی (MSCs) مشتق شده از مغز استخوان موش در سطح رونویسی می باشد. سلول های MSC از مغز استخوان موش های نژاد NMRI جدا شدند و پتانسیل بنیادینگی آنها توسط تست های تمایزی به سمت سلول های استخوان و چربی تایید شد. نتایج حاصل از آزمون MTT نشان داد که غلظت IC50 در بازه زمانی 24 ساعت 8 میکروگرم بر میلی لیتر و در بازه های زمانی 48 و 72 ساعت 4 میکروگرم بر میلی لیتر است. بعلاوه، در غلظت های مساوی و کمتر از 2 میکروگرم بر میلی لیتر بیش از 90 درصد سلول ها زنده ماندند، بنابراین بررسی بیان ژن های، سلول ها با غلظت 2 میکروگرم بر میلی لیتر از تیموکوئینون به مدت 24 ساعت تیمار داده شدند. نتایج بدست آمده از مطالعه بیان ژن های توسط Real-time PCR نشان دهنده کاهش حدود 655/0 و 615/0 برابری (5/38 و 5/34 درصدی) به ترتیب برای ژن هایی iNos و Cox-1، در نمونه های تیمار شده نسبت به کنترل بود (P<0.05). در نتیجه، این مطالعه نشان می دهد که تیموکوئینون قابلیت اثر بر پتانسیل تنظیم کنندگی سیستم ایمنی سلول های MSC را دارد. همچنین این مطالعه چشم انداز خوبی را برای مطالعات بیشتر در این زمینه و استفاده از این ترکیب برای اثر بر قابلیت های سلول های MSC در سلول درمانی را فراهم کرده است.
    کلیدواژگان: سلول های بنیادی مزانشیمی، تیموکوئینون، تنظیم سیستم ایمنی، بیان ژن
  • حسین عزیزی، اباصلت حسین زاده کلاگر، عبدالحسین شاهوردی * صفحات 480-497
    سلول های بنیادی اسپرم ساز سلول هایی هستند که در غشاء پایه لوله های اسپرم ساز قرار گرفته و قادر به تولید اسپرم در طول حیات مردان می-باشند. مطالعات مختلف آزمایشگاهی نشان داد این سلول ها بعد از جداسازی از بافت بیضه، تحت شرایط های خاص قادر به کشت هستند. در این مطالعه سلول های بیضه موش های نر5-7 روزه نژاد NMRIپس از تیمار با آنزیم های هضم کننده کلاژناز تیپIV، DNAse و دیسپاز، جداسازی شدند. سپس تعداد تقریبی106 سلول در محیط های حاوی فاکتورهای رشد با شرایط کشت چسبنده، روی فیبروبلاست جنینی موش و کشت غیر چسبنده، روی آگارز 1 درصد، کشت داده شدند. نتایج نشان داد سلول های بیضوی کشت شده در شرایط غیرچسبنده قادر به تشکیل کلنی هایی بوده که همانند کلنی های سلول های بنیادی اسپرم ساز تشکیل شده در شرایط کشت چسبنده، مارکرهای سلول های جنسی را بیان می-کنند. مطالعه میکروسکوپ الکترونی کلنی ها نشان داد، هر دو نوع کلنی همانند سلول های اسپرم ساز واقع در غشاء پایه لوله های اسپرم ساز دارای هسته بزرگ اما سیتوپلاسم کوچک می باشند. رنگ آمیزی ایمونوفلورسانس وجود کلنی های β1-Integrin، α6-Integrin و Oct4 مثبت را تایید کرد. آنالیزهای Real-time PCR نیز تفاوت معنی داری در بیان ژن های سلول های جنسی این کلنی ها با سلول سوماتیکی نشان داد. از طرف دیگر افزایش بیان Ki67 در هر دو نوع کلنی با استفاده از بررسی ایمونوسیتوشیمی مشاهده شد که بیانگر خاصیت تکثیرپذیری این قبیل از سلول-ها است. این نتایج نشان می دهد سیستم کشت غیر چسبنده می تواند بعنوان یک روش جدید برای کشت کوتاه مدت سلول های جنسی مشتق شده از بیضه مورد توجه محققین در تحقیقات بعدی قرار گیرد.
    کلیدواژگان: سلول های بنیادی اسپرم ساز، کشت سلول جنسی، بیان ژن های جنسی، آنتی ژن Ki67
  • جداسازی، همسانه سازی و خاموشی موقت ژن BBE1 با استفاده از تکنیک خاموشی ژن القا شده توسط ویروس (VIGS) در ژنوتیپ ایرانی گیاه شقایق .Papaver somniferum L
    سیدمحسن سهرابی، احمد اسماعیلی*، فرهاد نظریان فیروزآبادی، کامران سمیعی صفحات 565-576
    گیاه دارویی شقایق (Papaver somniferum L.) یکی از قدیمی ترین گیاهان دارویی جهان است و به عنوان تنها منبع تجاری برای تولید مسکن های مهم دارویی و مشتقات نیمه سنتزی مانند اکسی کدون و نالترکسون مطرح است. چندین آلکالوئید بنزیل ایزوکوئینولینی دیگر با ویژگی های بالقوه دارویی از جمله پاپاورین، نوسکاپین و سانگوینارین نیز توسط این گیاه تولید می شود. ژن BBE1 یکی از ژن های کلیدی در بیوسنتز آلکالوئیدهای بنزیل ایزوکوئینولینی در گیاه شقایق بوده و اولین مرحله واکنش را در تولید آلکالوئیدهای نوسکاپین و سانگوینارین کاتالیز می کند. در این پژوهش، ابتدا توالی کامل کد کننده ژن BBE1 با استفاده از آغازگرهای اختصاصی از گیاه شقایق جداسازی شد. پس از جداسازی ژن مورد نظر، بخشی از آن به عنوان قطعه هدف خاموشی ژن انتخاب و سپس با استفاده از آغازگرهای اختصاصی در ناقل پلاسمیدی pTZ57R/T همسانه سازی و مورد تعیین توالی قرار گرفت. در مرحله بعد این قطعه خاموشی ژن BBE1 به ناقل های ویروس جغجغه ای توتون (pTRV) وارد و سازه های مختلف pTRV2-BBE1، pTRV2-Empty حاصل به همراه سازه کمکی pTRV1 بواسطه آگروباکتریوم به برگ های گیاهان 3 تا 5 برگی تزریق و منتقل شد. نتایج جداسازی، وجود توالی 1608 جفت بازی را برای ژن BBE1 نشان داد. آنالیز PCR با پرایمرهای ژن CP وجود رونوشت های این ژن را در گیاهان تراریخت شده نشان داد. آنالیز Real-time PCR میزان خاموشی و کاهش 73 درصدی رونوشت های ژن BBE1 را در گیاهان تراریخت در مقایسه با گیاهان شاهد نشان داد.
    کلیدواژگان: شقایق، خاموشی ژن، ناقل pTRV، واکنش Real-time PCR
|
  • Mahnaz Gholipour Shahraki, Parisa Mohammadi * Pages 329-341
    Black fungi are considered as one of the original inhabitants of arid and semi-arid areas because of high ability to tolerate extreme environments. During the growth procedures, they alter the bedrocks. The present study was carried out to investigate the impacts of black rock inhabiting fungi on the tomb of Cyrus the Great bedrock. A preliminary monitoring of the tomb indicated to the presence of black fungi. Different samples of the tomb and Sivand quarry were prepared for qualitative and quantitative evaluations. The samples were evaluated with thin section preparations and Periodic Acid Schiff staining (PAS) and the results were analyzed by ImageJ software. Scanning electron microscopy technique (SEM) was used to confirm the results. The results show deep penetration of fungal hyphae into the bedrock and physico-chemical alteration of the substrate. According to the results, it seems that these microorganisms should be considered during the implementation of conservation and restoration programs.
    Keywords: Black fungi, tomb of Cyrus the Great, Biodeterioration
  • Somayeh Khatami, Hoda Ayat, AliMohamad Ahadi * Pages 342-352
    The complement system is one of the main components of the immune system in many organisms. The existence of this system has been confirmed in numerous organisms, but there is no information about the mechanisms regulating the expression of it in some of them. In this study, we have focused on the upstream element of salmon fish C3 gene. Different tissues of the fish were prepared and DNA was extracted with a modified phenol-chloroform method. Target sequence was amplified using unclassical PCR method by using of designed degenerate primers and PCR product was purified and sequenced and finally confirmed sequence was recorded in Genomic Bank Database. In the next step, a full anatomy of obtained sequence was examined for the presence of regulatory elements by application of different servers and software. Salmon fish C3 gene promoter region sequence was recorded in NCBI genomic data bank with accession number JQ799884.1. The presence of conserved TATA box and abaA, C/EBP, CTCF, IL-6, GR and PPAR transcription factors responsive elements were confirmed, however, responsive element sequence for factors such as Sp1, CRE, ERE were not detected. Our results can confirm the existence of an evolutionary well-developed regulatory system on the complement system in bony fishes and support ancestral nature of complement system genes. This study is the first detailed report on the regulatory elements controlling gene expression of the C3 gene and may suggest the involvement of complement derivatives in the early embryonic development steps that have been reported in some study.
    Keywords: Complement system, gene regulatory elements, promoter region
  • Nayereh Tanaomi*, Parissa Jonoubi, Abdolkarim Chehregani Rad, Ahmad Majd, Massoud Ranjbar Pages 353-363
    Structural and developmental characters of reproductive organs and seed in Ebenus stellata Boiss., which is the only species of Ebenus L. in Iran, were investigated for the first time using bright field, polarizing and fluorescence microscopy with different staining techniques. In this plant, the ovary has one carpel, one ovule, dense long villosus with papillose and no peduncle. The ovule is anatropous, crassinucellar, bitegumic and has endothelium. Meiosis of megasporocyte results in a T-shaped tetrad and then chalazal megaspore develops into an embryo sac with the pattern of Polygonum type. The polar nuclei are close to the egg apparatus and even after egg fertilization remain separate from each other. In embryo sac of this plant specialized tissues like hypostase, postament and a cup-like operculum are formed. In seed, a layer of macrosclereid radial cells, double palisade layer and a tracheid bar which is surrounded by parenchymal cells that contain phenolic compounds, are present. In female gametophyte, the anthers are tetrasporangiate and its wall development follows the dicotyledonous type, consists of four layers: epidermis, endothecium, one middle layer and uni-nucleate secretory tapetum. Microspores development is simultaneous in sporangiates of an anther and arrangement of microspores is mostly tetrahedral in callosic wall. Fibrous thickenings are developed in the endothecium when shed. Mature pollen grains are ellipsoidal, tricolpate and two-celled.
    Keywords: Embryo sac, Anther, seed, Ebenus stellata, Fabaceae
  • shahryar shakeri *, farshad khoshbasirat, mahmood maleki, mojtada mortazavi Pages 376-392
    Squalen is a polyunsaturated triterpene with wide range of applications in pharmacy. In this study, production of squalen and bioinformatic analysis of corresponding gene were investigated in native strain of Aurantiochytrium. This strain produced 3.7 and 1.6 g/l biomass and oil rich in squalene, respectivelly. The amount of produced squalene by this strain was assessed as 48.9 mg/l. Also, Aurantiochytrium squalen synthase gene was identified and sequenced by molecular analysis. Using the bioinformatics software's, some of codon parameters were evaluated and graphical chart was drawn. By use of modeling databases and their software's, the modeling process of this enzyme was conducted. The results of modeling confirmed the role of some amino acids as alanine, glutamic acid, leucine in construction of alpha helix structure. These types of studies help in identification of squalene synthase reaction mechanism. Evaluation of these hidden information can improve the knowledge of the squeal-like scalene folding process and the challenges of protein expression and will be effective in the new design of the enzyme.
    Keywords: Squalene, Squalene synthase, Aurantiochytrium
  • Marziyeh Choori, sohrab Boozarpour*, Abdolvahab moradi, Eisa Jorjani Pages 394-406
    Colon cancer is the fourth most common cancer. With concern to high prevalence and mortality of colon cancer, it is obvious the importance of drug related study, such as effective component in prevention, therapy and recurrence of the cancer. Curcumin is natural yellow pigment isolated from rhizome of turmeric. Curcumin is a new candidate for anticancer treatment, but its low bioavailability and water solubility represent the main disadvantages of its use. In this study, the role of dendrosomal nano carrier assessed in increment of curcumin effects in colon cancer cell line (caco-2). For this reason, IC50 was determined by MTT assay. Also, the effects of dendrosomal nano-curcumin recognized with gene expression study of POU5F1 and NANOG by Real Time PCR. Our finding showed that dendrosomal nano-curcumin decrease cell growth depends on time and concentration, moreover, it significantly declines POU5F1 and NANOG gene expression in colon cancer cell line (caco-2). Overall, the results showed that dendrosomal nano-cucomin could be effective in therapy of colon cancer by reducing the expression of genes involved in unlimited cell proliferation.
    Keywords: dendrosomal curcumin, Colon cancer, POU5F1, NANOG
  • Farshad Darvishi*, Nahideh Salmani Pages 407-416
    Oleaginous microorganisms produce lipid more than 20% of their dry weight. Omega fatty acids, as essential fatty acids for human nutrition, produce by these microorganisms. Investigating the effect of olive oil on omega fatty acids production by Yarrowia lipolytica was the aim of this study. The yeast was cultured in a medium containing olive oil and then was sampled during four days for cell counting and microbial lipid extraction. Maximum lipid and dry weight were obtained 5.32 and 10.2 g/L after three days, respectively. Fatty acid profile analysis showed that both of saturated and unsaturated fatty acids are in the resulting microbial lipid. About 2.62 g/L of omega fatty acids were produced that amount of oleic acid, linoleic acid and gondoic acid were 2.37, 0.2 and 0.05 g/L, respectively. Results showed that omega-6 fatty acid (linoleic acid) and omega-9 fatty acids (oleic and gondoic acids) produced by Y. lipolytica in medium containing olive oil can be used in pharmaceutical and nutraceutical products.
    Keywords: Oleaginous Microorganism, Microbial Fat, Fatty acid profile, Saturated fatty acid, Unsaturated fatty acid
  • Mojtaba Mohseni*, Nazlar Mohammadhosseinzadeh, Abdolsamad Keramat Pages 422-435
    Bdellovibrio and like organisms (BALOs) are a group of predatory bacteria of the delta-proteobacteria class, that prey on some gram negative bacteria. In this study, the biological characteristics of a marine BALOs isolate and its application in the elimination of pathogenic bacteria were investigated. A predator bacterium MMHZ1 was isolated from the coastal waters of the Caspian Sea using a double layer agar technique. Proteus that was isolated from the intestines of a fish was used as prey. The isolate was highly motile and bacteriolytic, and had the ablility to form plaque on the double layer agar medium. The 16S rRNA sequencing analysis revealed that the MMHZ1 isolate was similar to Halobacteriovorax litoralis with 99.62% homology. Biological characterizations revealed that optimum pH, salt concentration and growth temperature of isolate were 7.2, 0.24% and 25 °C, respectively. The results demonstrated that the isolate was grown only in the presence of live prey, however could not utilize the autoclaved dead bacteria as host. In addition, the study of prey range utilization including some gram negative pathogenic bacteria showed that MMHZ1 lysed 69.23% of the 13 prey tested. The result of this study demonstrated the applicability of using BALOs to biological control of pathogenic bacteria.
    Keywords: Predatory bacteria, Halobacteriovorax, Caspian Sea, biological control
  • Leila Zarandi, Miandoab *, Elahe Zade, Hoseingoli Pages 436-448
    Despite significant advances in cancer treatment, interest in the design of new drugs has increased. Some plant peptides show a wide range of cytotoxic activity against cancer cells. The purpose of this study was to investigate the recognition of plant anti-cancer peptides and also to find the most important common features among them. In this regard, a list of the antimicrobial peptides and information about each peptide was extracted. Statistical analyzes were performed using R Studio software. The results showed 55 plant anticancer peptides were taxonomically belonging to the Malpighiales. Approximately length of 44% of peptides was in the range of 25 to 30 amino acids. Histidine and methionine had the lowest abundance among peptide amino acids. Cysteine, serine and glycine were the most abundant amino acids. 91% of peptides had less than 10 acidic amino acids and 71% peptides had less than 10 basic amino acids. A pure charge of 76% peptides was between 2 and -2. 64% of peptides had a Bowman index of less than 1. The low index indicates high hydrophobicity of these peptides and increases their chances for interaction with other proteins. Also, the most important three-dimensional structure of plant anti-cancer peptides was the presence of 3 di-sulfide bridges. Therefore, pharmaceutical manufacturers and drug designers can use these features extracted from advanced statistical analyzes to synthesize or discover new effective drugs with less side effects.
    Keywords: Plant anticancer peptides, Statistical analysis, R studio environment
  • Pages 449-461
    Pterocarya fraxinifolia is an ancient tree in north of Iran that have been recently reported two small stand of this species in west of Iran, Lorestan and Ilam province. In this study, population diversity and genetic differentiation of west populations and their vulnerability were assessed using ISSR markers. Eight to ten trees were selected from two west population as well as four populations of north of Iran, DNA extracted from leaf and genetic diversity was evaluated. AMOVA result indicated that the value of intra and inter population diversity is 88% and 12%, respectively. Shannon index is 0.157 and mean of heterozygosity is variable 0.064 to 0.119. Based on neighbor joining algorithm, the under study populations were split to two main groups that the west populations (Ilam and Lorestan) as well as Savadkouh were comprised the main group 1. Also, PCoA analysis showed clearly differentiation of Lorestan population from other under study populations.
    Keywords: genetic differentiation, population diversity, Clustering, Genetic markers
  • Elham Alimoradi, Hassan Akrami Pages 462-479
    Thymoquinone (TQ) is an active compound of some medicinal plants. Although different biological and pharmaceutical activities of TQ are well known, its effect on stem cells has not been clarified yet. Therefore, this study was aimed to investigate the effect of TQ on the expression of iNos and Cox-1 genes, which are involved in immunomodulatory potential of mouse mesenchymal stem cells (MSCs), at transcript level. MSCs were isolated from young NMRI mice and their potency was confirmed using the differentiation assay into osteoblasts and adipocytes. The results of MTT assay indicated that the median inhibition concentration (IC50) values of TQ on the MSCs were 8 μg/ml at 24h and 4 μg/ml at 48 and 72h after treatment. In addition, more than 90% of TQ-treated MSCs were alive after treatment with concentrations ≤2 μg/ml of TQ for 24h. The results of gene expression analysis by real-time PCR showed that iNos and Cox-1 down-regulated 0.655 and 0.615 fold (38.5 and 34.5%), respectively, in the TQ-treated MSCs compared to the untreated MSCs (P < 0.05). In conclusion, this study demonstrates that TQ influences immunomodulatory potential of MSCs. Furthermore, this study provides a good perspective for further efforts in the field and for the use of this compound to affect MSCs capabilities in cell therapy.
    Keywords: Mesenchymal stem cells, Thymoquinone, Immunomodulation, Gene expression
  • Hosein Azizi, Abasalt Hosseinzadeh Colagar, abdolhossein shahverdi * Pages 480-497
    Spermatogonial stem cells are the undifferentiated cells in the basal membrane of the seminiferous tubules and are able to produce sperm in male testis. Different experimental studies proved the capatility of undifferentiated spermatogonial stem cells to culture under different conditions, after isolation of the testes. In this study mouse neonate testicular cells (5-7 days-old NMRI strain) isolated by digestive enzymes include Collagenase IV, Dispase and DNAse. Then, approximately 106 cells were cultured in both adherent on MEF feeder layer and non-adherent culture system on 1% agarose with condition mediums that contained growth factors. Studies demonstrates that testicular cells cultured in a non-adherent condition (non-adherent colonies) were able to form colonies similar to spermatogonial stem cell colonies in adherent condition (adherent colonies) and clearly expressed germ cell marker. Electron microscope analyses made evident that both types of colonies were similar to localized spermatogonial stem cells on the basement membrane of seminiferous tubules and showed a high nucleus/cytoplasm ratio. Immunocytochemistry assays proved that both of colony expressed germ cell markers β1-Integrin, α6-Integrin and Oct4 positive. Real-time PCR analysis revealed significant differences in the expression of germ cell genes Oct4, Sox-2, CD9 and EPCAM, between these colonies and somatic cells. On the other hand, high expression of Ki67 in these colonies showed that these cells have proliferative characteristics. These results proved that a non-adherent culture system similar to adherent culture could provide a favorable method for in vitro short-term culture of spermatogonial stem-like cell colonies.
    Keywords: Spermatogonial Stem Cells, Germ cell culture, Eexpression of germ cell markers, Ki67 expression
  • Isolation, cloning and transient silencing of BBE1 gene using virus induced gene silencing technique in Iranian genotypes of Papaver somniferum L.
    Ahmad Ismaili * Pages 565-576
    The poppy (Papaver somniferum L.) is one of the oldest medicinal plant in the world. It remains the only commercial source for the important narcotic analgesics and semi-synthetic derivatives such as oxycodone and naltrexone. Several other benzylisoquinoline alkaloids with potent pharmacological properties including papaverine, noscapine and sanguinarine also produce with this plant. BBE1 is one of key genes in biosynthesis of benzylisoquinoline alkaloids and catalyzes first step in production of noscapine and sanguinarine alkaloids. In the present study, the full length CDS of BBE1 gene was isolated from poppy plant using specific primers. Then, a specific fragment, corresponding to the BBE1 CDS was selected as silencing fragment and cloned into pTZ57R/T plasmid. In the next step, silencing fragment was cloned into pTRV plasmid and resulting constructs (pTRV2-BBE1 and pTRV2-Empty) along with helper plasmid (pTRV1) were transferred to Agrobacterium and infiltrated into young leaves. Result showed a 1608 bp DNA fragment for BBE1 gene. PCR analysis using CP specific primers showed presence of CP transcripts in the infiltrated plants. Real-time PCR analysis showed transcript reduction (about 73%) in the transgenic plant (infiltrated with pTRV2-BBE1) compared with control plants (infiltrated with pTRV2-Empty and non-infiltrated).
    Keywords: poppy, gene silencing, pTRV plasmid, real-time PCR