فهرست مطالب

زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس - سال نهم شماره 2 (پیاپی 17، بهار 1397)

نشریه زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس
سال نهم شماره 2 (پیاپی 17، بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/03
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مرضیه نخعی امرودی، فرنگیس عطایی * صفحات 165-169
    اهداف: IP3 یک مولکول کلیدی تنظیم کننده در مسیر انتقال پیام است و با اتصال به گیرنده های درون سلولی IP3R روی سطح ذخایر کلسیم داخل سلولی باعث آزادسازی کلسیم به درون سیتوپلاسم می شود. هدف این پژوهش، بیان، تخلیص و تعیین خصوصیات دومین متصل شونده به IP3 )IP3BD: 1-604 aa (نوع 2 انسانی بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، پلاسمید pET-28a حامل ژن IP3BD با روش شیمیایی به داخل باکتری های بیانی E. coli سویه BL21) DE3( منتقل شد. برای بهینه سازی بیان در سیستم باکتریایی، بیان در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت و دماهای بیان مختلف از جمله 16، 18، 20 و C24o، زمان های مختلف بعد از القا، نوع القاکننده و غلظت های مختلف آن بررسی شد. باکتری های القاشده براساس شوک حرارتی از طریق کروماتوگرافی تمایلی ستون نیکل- سفارز تخلیص و میزان خلوص پروتئین از طریق SDS-PAGE بررسی شد. نشر فلورسانس دومین متصل شونده به IP3 در حضور و عدم حضور لیگاند IP3 در طول موج 295نانومتر اندازه گیری شد.
    یافته ها
    پروتئین در محیط های LB و TB و 2xYT بیان قابل توجهی نداشت و در زمان های مختلف تغییری در آن مشاهده نشد. بیان پروتئین باکتری در دمای C20o براساس شوک حرارتی C42o نسبت به تمام حالات بیشتر بود. تخلیص باکتری های القاشده براساس شوک حرارتی به سختی تکرار می شد و نمونه های خالص شده نیز غلظت بالایی نداشتند. نشر فلورسانس پروتئین در حضور لیگاند IP3 کاهش یافت.
    نتیجه گیری
    بیان باکتریایی دومین متصل شونده به IP3 از گیرنده نوع 2 گونه انسانی ضعیف است، ولی با القای شوک C42o بیان پروتئین تا حدود نسبتا زیادی افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: گیرنده اینوزیتول تری فسفات، بیان، فلورسانس ذاتی، لیگاند
  • نرگس سلمانی، محمدحسین صیادی *، محمدرضا رضایی صفحات 171-177
    اهداف: کروم دارای آثار مخرب زیست محیطی است و تاکنون روش های شیمیایی مختلفی برای حذف کروم مورد بررسی قرار گرفته است، اما هزینه نسبتا بالا و مشکلات زیست محیطی باعث شده است تا از روش های نوین برای حذف کروم استفاده شود. هدف این پژوهش بررسی و بهینه سازی فرآیند جذب سطحی کروم از محلول آبی با استفاده از نانوذرات پالادیوم بیوسنتزشده توسط میکروجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس (Spirulina platensis) بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر، نانوذرات پالادیوم با استفاده از عصاره اسپیرولینا پلاتنسیس، سنتز و به روش طیف سنجی مادون قرمز، XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفتند. در فرآیند جذب سطحی کروم عامل های pH، زمان تماس، غلظت اولیه کروم و مقدار جاذب بهینه سازی شد. همچنین ایزوترم های جذب کروم روی نانوذرات پالادیوم براساس آزمون مدل های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ تعیین شدند.
    یافته ها
    عصاره جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس توانایی سنتز نانوذرات پالادیوم را داشت. مقادیر بهینه حذف کروم در pH معادل 2، غلظت کروم 0/1میلی گرم در لیتر، زمان تماس 20دقیقه و غلظت جاذب 0/5گرم در لیتر بود. کارآیی حذف با افزایش مقدار ماده جاذب افزایش یافت، به طوری که وقتی مقدار ماده از 0/01گرم به 0/5گرم افزایش پیدا کرد، درصد حذف از 68/9% به 98/1% تغییر کرد. RL برای نانوذرات پالادیوم در محدوده 0/95-0/17 بود که نشان داد، مدل لانگمویر برای جاذب کارآیی مناسبی داشت.
    نتیجه گیری
    نانوذرات پالادیوم بیوسنتزشده توسط میکروجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس کارآیی بالایی برای ازبین بردن کروم در محلول های آبی دارد.
    کلیدواژگان: اسپیرولینا پلاتنسیس، نانوذرات پالادیوم، کروم شش ظرفیتی
  • سید محمودرضا آقامیری، سمیه اکبری کراده، پریسا تاجر محمدقزوینی *، سعید قربان زاده مشکانی صفحات 179-185
    اهداف: در سال های اخیر باکتری های مگنتوتاکتیک و نانوذرات مغناطیسی آنها (مگنتوزوم ها) به دلیل داشتن خاصیت مغناطیسی بدیع و منحصربه فردشان در زمینه های مختلف علوم از جمله پزشکی، بیوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی مورد توجه قرار گرفته اند. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر دما و ماده احیاکننده بر نشاندارسازی مگنتوزوم ها با 188Re و توزیع زیستی نانوذرات مغناطیسی نشاندارشده بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر از باکتری مگنتوتاکتیک آلفاپروتئوباکتریوم MTB-KTN90 و روش استخراج ترکیبی سونیکیشن برای استخراج نانوذرات مغناطیسی استفاده شد. پس از لیز سلول باکتریایی، نانوذرات مغناطیسی تولیدشده توسط میکروسکوپ الکترونی، بررسی و از عامل احیاکننده کلرید قلع (II) برای بررسی بازده نشاندارسازی و از موش های صحرایی برای بررسی توزیع زیستی مگنتوزوم های نشاندارشده استفاده شد.
    یافته ها
    بیشترین بازده در آزمایشات نشاندارسازی مگنتوزوم ها در اکتیویته اولیه 11100کیلوبکرل بود که بازده با افزایش اکتیویته، کاهش یافت. افزایش دما تاثیر چندانی روی افزایش بازده نشاندارسازی نداشت. مقدار نشاندارسازی در نبود ماده احیاکننده برابر با 721/5کیلوبکرل بود، در حالی که در غلظت 2میلی گرم از این ماده مقدار نشاندارسازی به 10745/91کیلوبکرل افزایش پیدا کرد. پس از تزریق مگنتوزوم ها از طریق ورید زیرزبانی موش، مگنتوزوم ها در کبد تجمع یافتند.
    نتیجه گیری
    مگنتوزوم های استخراج شده از باکتری مگنتوتاکتیک آلفاپروتئوباکتریوم MTB-KTN90 قابلیت بالایی برای نشاندارسازی توسط 188Re دارند. افزایش دما روی بازده نشاندارسازی تاثیر ندارد، ولی ماده احیاکننده کلرید قلع (II) یک فاکتور بسیار مهم در بهینه سازی بازده نشاندارسازی است و بیشترین تجمع مگنتوزوم های نشاندارشده با 188Re پس از تزریق، در کبد موش وجود دارد.
    کلیدواژگان: باکتری مگنتوتاکتیک، دارورسانی هدفمند، رادیوایزوتوپ 188Re، مگنتوزوم
  • الهام شریفی، امرحسین بوچالی، مهرداد ساویز * صفحات 187-192
    اهداف: محاسبه نحوه توزیع جریان و میزان نفوذ میدان های الکترومغناطیسی القاشده در بدن و بافت های زیستی از مباحث مطرح در حوزه بیوالکترومغناطیس است که با دسترسی به هندسه سلول و اندامک های درون آن می توان به طور دقیق سهم هر جزء را در دریافت میدان و توزیع جریان و محاسبه امپدانس برآورد نمود. هدف مطالعه حاضر ایجاد هندسه سه بعدی از سلول و اندامک های درون آن برای شبیه سازی بیوالکترومغناطیس بود.
    مواد و روش ها
    مطالعه حاضر پژوهشی از نوع محاسباتی است. در این مطالعه یک مدل الکتریکی کامل از سلول های قشرهای مختلف لایه اپی درم پوست به همراه اندامک های درونی آن با کمک نرم افزار ساوی 1 ((SAVI 1 و الگوریتم های جدید ابتکاری ایجاد شد. در این شکل هندسی اندامک هایی مانند میتوکندری، جسم گلژی، رنگدانه ملانین، ریبوزوم، لیزوزوم و هسته درون سلول در نظر گرفته شدند. در ایجاد اندامک ها از تصویر دو بعدی میکروسکوپی آنها استفاده شد.
    یافته ها
    شکل هندسی برای اندامک ها و نمونه سلولی برای تمام قشرهای لایه اپیدرم متناسب با واقعیت ایجاد شد. سلول های قشر بازال به صورت سلول های مکعبی و دارای هسته، سلول های قشر اسپینوزوم چندوجهی و هسته دار، سلول های قشر گرانولار مسطح و هسته دار بودند و قشر شاخی نیز سلول های کامل مسطح و فاقد هسته داشت.
    نتیجه گیری
    ایجاد هندسه سه بعدی از سلول و اندامک های درون آن برای شبیه سازی بیوالکترومغناطیس امکان پذیر است. این مدل سه بعدی قابلیت ذخیره سازی به سه فرمت mat، stl و vox و بازیابی در نرم افزارهای SAVI،CST studio و MATLAB را دارد.
    کلیدواژگان: شکل سلولی، اندامک های سلولی، امپدانس الکتریکی، خواص الکتریکی
  • رضا محمدی *، جواد جواد ظهیری، محمد جواد نیرومند صفحات 193-199
    اهداف: در چند دهه اخیر تولید سوخت های زیستی یکی از تلاش های امیدبخش در عرصه زیست فناوری بوده است. سیانوباکترهای تک سلولی، میکروارگانیزم های بسیار پراکنده و فتوتروفیکی هستند که قادرند به عنوان کارخانجات کوچک تولیدکننده سوخت های زیستی عمل کنند. هدف مطالعه حاضر بازسازی و مدل سازی شبکه متابولیکی تلفیقی از سیانوباکتر به منظور افزایش تولید سوخت زیستی بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه محاسباتی حاضر یک نرم افزار برای ادغام شبکه های متابولیکی بازسازی شده، به منظور بهینه سازی و افزایش کارآیی آنها توسعه یافت و به اسم iMet نام گذاری شد. ابتدا از iMet برای ادغام سه شبکه متابولیکی از قبل بازسازی شده سینکوسیستیس 6803 PCC (Synechocystis PCC6803) استفاده شد. در مرحله بعد، شبکه بازسازی شده به دست آمده، برای تولید چهار نوع سوخت زیستی شامل اتانول، پروپانول، بوتانول و ایزوبوتانول مدل سازی شد.
    یافته ها
    مدل جدید ادغام شده 808 واکنش و 560 متابولیت داشت. مقدار فلاکس یا جریان آن در مدل ادغام شده، 0295/0 بر ساعت محاسبه شد. این عدد نسبت به سه مدل قبلی افزایش قابل توجهی نشان داد. سلول ها تقریبا هر 24ساعت، یک بار تقسیم شدند. میزان فلاکس چهار نوع الکل و حداکثر بازده تئوری آنها در مدل ادغام شده نسبت به سه مدل قبلی افزایش نشان داد. فلاکس تولید اتانول در تمامی مدل ها از فلاکس سه الکل دیگر بزرگ تر و واکنش های تولید اتانول به جریان یا فلاکس مرکزی کربن از همه نزدیک تر بود.
    نتیجه گیری
    آنالیزهای تعادل جریان افزایش پوشش شبکه متابولیک، افزایش تولید سوخت های زیستی و کاهش تعداد واکنش های بلوکه شده را در مدل جدید نشان می دهد و از این طریق کارآیی نرم افزار توسعه یافته iMet اثبات می شود.
    کلیدواژگان: شبکه متابولیک، سیانوباکتری، سینکوسیستیس 6803 PCC، الگوریتم
  • ساناز ابراهیمی سامانی، سیدمحسن اصغری *، حسین نادری منش، سامان حسینخانی صفحات 201-205
    اهداف: در میان نانوسیستم های مختلف، نانوذرات پلیمری به دلیل پتانسیل کاربرد به عنوان ناقل دارو بسیار مورد توجه هستند. پلی اتیلن گلیکول-پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید (PEG-PLGA) یک کوپلیمر آمفی فیلیک است که می تواند برای انتقال داروهای محلول در آب، داروها و مولکول های نامحلول در آب استفاده شود. نانوذرات پلیمری PEG-PLGA می توانند فیلتراسیون کلیوی و سمیت دارو را کاهش دهند، آنها زیست سازگار و زیست تخریب پذیر هستند. هدف مطالعه حاضر بهینه سازی تهیه نانوذرات PEG-PLGA با استفاده از روش تبخیر حلال برای دستیابی به سیستم انتقال دارو با اندازه و بار سطحی مناسب بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر نانوذرات PEG-PLGA با اندازه 150نانومتر و پتانسیل زتای 10- با روش تبخیر حلال تهیه شدند. سپس ویژگی های فیزیکوشیمیایی نانوذرات مورد بررسی دقیق قرار گرفت.
    یافته ها
    با افزایش غلظت پلیمر و درصد پلی وینیل الکل، اندازه ذرات بزرگ تر شد. تولید نانوذرات با غلظت 5میلی گرم بر میلی لیتر کوپلیمر، غلظت 2% وزنی- حجمی پلی وینیل الکل و در نسبت حجمی 12:1 بهترین اندازه و بار سطحی را نشان داد. از نظر مورفولوژی، نانوذرات ساختاری کاملا مشابه و به شکل کروی داشتند. طبق طیف FTIR پیک در ناحیه cm-13000-2900 مطابق با پیوند کششی C-H در CH3 بود. پیک قوی در cm−11760 مربوط به –CO کششی بود که تشکیل کوپلیمر را نشان داد.
    نتیجه گیری
    تولید نانوذرات PEG-PLGA در شرایطی با غلظت 5میلی گرم بر میلی لیتر کوپلیمر، غلظت 2% وزنی- حجمی پلی وینیل الکل و در نسبت حجمی 12:1 بهترین اندازه و بار سطحی را نشان می دهد؛ همچنین نانوذرات ساختاری کاملا مشابه و به شکل کروی دارند.
    کلیدواژگان: نانوذرات پلی اتیلن گلیکول-پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید، روش تبخیر حلال، انتقال دارو
  • فوزیه مقدمی *، محمدرضا صعودی صفحات 207-212
    اهداف: سازگاری سویه های میکروبی بومی هر منطقه از لحاظ آب وهوای خاص آن مناطق بسیار مورد توجه است. بررسی سویه های بومی باکتری های تولیدکننده استیک اسید می تواند در استفاده بهینه از آنها بسیار موثر باشد. هدف این مطالعه، بررسی ویژگی های باکتری گرماپای مولد استیک اسید Acetobacter sp. A10 بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر، از سویه بومی گرماپای Acetobacter sp. A10 استفاده شد. برای تهیه کشت تازه و نگهداری سویه گرماپای از محیط کشت GYC و به منظور تولید استیک اسید توسط سویه Acetobacter sp. A10، از محیط کشت EYB استفاده شد. اثر غلظت های اولیه اتانول و استیک اسید بر تولید استیک اسید توسط سویه Acetobacter sp. A10 با کمک محیط های کشت حاوی 9-2% اتانول و 5-2% استیک اسید مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    سویه Acetobacter sp. A10 توانست در شرایط بهینه یعنی دمای C°33، pH برابر 4 و در فلاسک شیاردار با سرعت 150 دور در دقیقه با غلظت اولیه 40% اتانول در مدت 24 ساعت به مقدار 40گرم بر لیتر استیک اسید تولید کند. این سویه در دمای C°37 نیز قادر بود در حضور غلظت اولیه 4% استیک اسید و غلظت اولیه 8% اتانول، استیک اسید تولید کند. سرعت فرمنتاسیون در سویه Acetobacter sp. A10 5/2برابر بیش از سویه های مزوفیل بود.
    نتیجه گیری
    سویه Acetobacter sp. A10 در دامنه دمایی متفاوتی نسبت به سویه های مزوفیل دارای فعالیت است و قدرت تحمل اتانول و استیک اسید را نیز تا غلظت های بیشتری دارا است. به علاوه، دارای بازدهی بالاتر و نیز سرعت و توان فرمنتاسیون بیشتری است.
    کلیدواژگان: Acetobacter، گرماپای، استیک اسید، الکل دهیدروژناز
  • فرخ کریمی *، المیرا خدایی صفحات 213-218
    اهداف: در سال های اخیر با توجه به مزایای تراریختی کلروپلاستی، سطح زیر کشت این گیاهان و محصولات ناشی از آنها افزایش یافته و به دلیل نگرانی های احتمالی ایمنی زیستی آنها شناسایی و برچسب گذاری آنها بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف پژوهش حاضر طراحی و ارایه یک روش بهینه بر پایه واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR) و نانوحسگر زیستی برای شناسایی گیاهان ترانس پلاستوم و مقایسه حساسیت آنها بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر برای طراحی آغازگرها و کاوشگرهای اختصاصی، نشانگر aadA کلروپلاستی به کار رفت. در روش PCR بعد از بهینه سازی شرایط تکثیر ژن aadA، حساسیت آن با درصدهای مختلف DNA گیاه ترانس پلاستوم توتون مورد بررسی قرار گرفت. در روش نانوحسگر زیستی ابتدا کاوشگر نشان دار ژن aadA در صفحات گرافن اکسید تثبیت، سپس واکنش هیبریداسیون برای شناسایی توالی هدف بهینه سازی و حساسیت آن با درصدهای مختلف DNA گیاه ترانس پلاستوم تعیین شد.
    یافته ها
    تکثیر باند 800جفت بازی ژن aadA در گیاهان ترانس پلاستوم توتون مشاهده شد. واکنش PCR توانست تا 5% DNA توتون ترانس پلاستوم، ژن aadA را تکثیر نماید. با تثبیت کاوشگر aadA در سطح گرافن اکسید فلورسانس نشری خاموش و با اضافه کردن DNA گیاه ترانس پلاستوم توتون دوباره نشر فلورسانس ظاهر شد. در بررسی حساسیت این روش تا 1% DNA گیاه ترانس پلاستوم نشر فلورسانس به طور معنی دار بیشتر از گیاه شاهد مشاهده شد.
    نتیجه گیری
    روش PCR می تواند گیاه ترانس پلاستوم توتون را با حساسیت 5% DNA و روش حسگر زیستی با حساسیت 1% DNA شناسایی نماید. بنابراین روش حسگرزیستی نه تنها یک روش تشخیصی مطمئن در کنار روش PCR برای شناسایی گیاهان ترانس پلاستوم است، بلکه حساسیت بالاتری نیز دارد.
    کلیدواژگان: گیاهان ترانس پلاستوم، نانوحسگر زیستی، توتون، واکنش زنجیره ای پلی مراز
  • باقر سیدعلی پور *، زهرا دادویی، محمدعلی ابراهیم زاده صفحات 219-226
    اهداف: جنس الکمیلا از تیره گل سرخ، فعالیت بیولوژیک مختلفی از جمله ضدالتهاب، ضدسرطان، آنتی میکروب و آنتی اکسیدانی دارد. هدف پژوهش حاضر، بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی و به دام اندازی رادیکال آزاد عصاره الکمیلا پرسیکا با روش های پرکولاسیون، پلی فنولیک و اولتراسونیک بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر از گیاه الکمیلا پرسیکا و برای عصاره گیری از سه روش پرکولاسیون، پلی فنولیک و اولتراسونیک، استفاده و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها به وسیله آزمون های به دام اندازی رادیکال آزاد دی فنیل پیکریل هیدرازیل، نیتریک اکساید، قدرت احیاکنندگی و شلاته کنندگی یون آهن تعیین شد. محتوی فنولی و فلاونوئیدی تام به وسیله روش فولین سیو-کالتیو و آلومینیوم کلراید سنجیده شد. نتایج با نرم افزار 22SPSS از طریق آزمون تحلیل واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی توکی تحلیل شدند.
    یافته ها
    در روش به دام اندازی رادیکال DPPH، عصاره حاصل از روش پلی فنولیک اختلاف معنی داری با عصاره حاصل از دو روش دیگر داشت (0/001=p). عصاره پلی فنولیک فعالیت به دام اندازی نیتریک اکساید و شلاته کنندگی یون آهن بیشتری در مقایسه با روش های دیگر نشان داد (0/001p<). عصاره پلی فنولیک قدرت احیاکنندگی بیشتری در مقایسه با سایر عصاره ها و ویتامین C نشان داد (0/001=p). محتوای فنولی و فلاونوئیدی تام عصاره پرکولاسیون بیشتر از بقیه عصاره ها بود.
    نتیجه گیری
    عصاره های پلی فنولیک، بیشترین فعالیت را در به دام اندازی رادیکال DPPH، به دام اندازی رادیکال نیتریک اکساید، قدرت احیایی و توانایی شلاته کنندگی آهن در مقایسه با روش اولتراسونیک و پرکولاسیون دارند. بخش های هوایی گیاه الکمیلا پرسیکا دارای مقادیر بالایی از ترکیبات طبیعی آنتی اکسیدانی از جمله فنول و فلاونوئید است.
    کلیدواژگان: الکمیلا پرسیکا، اولتراسونیک، فعالیت آنتی اکسیدان، فلاونوئید
  • امیر خراسانی، سید محمد فیروزآبادی *، زینب شنکایی صفحات 227-232
    اهداف: در فرآیند الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر، غشای سلول های سرطانی به وسیله پالس های الکتریکی با شدت میدان بالا، به صورت بازگشت ناپذیر آسیب می بیند و سلول ها می میرند. عوامل اثرگذار بر توزیع میدان شامل ولتاژ، پهنای پالس و رسانایی الکتریکی بافت است. هدف مطالعه حاضر بررسی تغییرات رسانایی بافت کبد در طول الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر و محاسبه توزیع میدان الکتریکی بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر با استفاده از شبیه سازی، ارتباط بین پهنای پالس و شدت ولتاژ هر پالس در تغییرات رسانایی در طول الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر بررسی شد و توزیع میدان الکتریکی مورد محاسبه قرار گرفت. در این شبیه سازی به منظور حل معادلات، نرم افزار COMSOL 5 به کار رفت. الکترودهای مورد استفاده، سوزنی بودند و بافت کبد نیز به عنوان بافت هدف استفاده شد. هشت پالس با فرکانس تحریکی یک هرتز و پهنای پالس 100میکروثانیه و 2میلی ثانیه، با شدت میدان های الکتریکی 1000 تا 3000ولت بر سانتی متر به عنوان پالس های الکتریکی تحریکی به کار رفتند.
    یافته ها
    رسانایی بافت در طول زمان اعمال پالس افزایش یافت. تغییرات رسانایی در ناحیه نوک الکترودها به مراتب بیشتر از ناحیه بین دو ردیف الکترودها بود. با افزایش شدت میدان الکتریکی پالس، رسانایی بافت نیز افزایش یافت. زمانی که رسانایی بافت ثابت و متغیر بود، بیشینه شدت میدان الکتریکی به ترتیب 3879 و 3448ولت بر سانتی متر به دست آمد.
    نتیجه گیری
    در زمان ارسال پالس های الکتریکی، رسانایی بافت افزایش می یابد. توزیع میدان الکتریکی به رسانایی در نقطه مورد نظر وابسته است و با تغییر این رسانایی به علت انجام الکتروپوریشن، توزیع میدان الکتریکی نیز تغییر می یابد و بیشینه شدت میدان الکتریکی کاهش پیدا می کند.
    کلیدواژگان: الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر، رسانایی، میدان الکتریکی
  • کبرا برخوردای، علی سروش زاده*، علی مختصی بیدگلی صفحات 233-239
    اهداف: زعفران از جمله گیاهانی است که اثر دگرآسیبی اندام های مختلف آن بر جوانه زنی بذر برخی از گونه های علف هرز گزارش شده است. این مطالعه با هدف بررسی اثر دگرآسیبی عصاره برگ و بنه زعفران در مراحل مختلف رشد بر جوانه زنی علف هرز تاتوره انجام شد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه تجربی، در پاییز 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، آزمایشی برای جوانه زنی علف هرز تاتوره به صورت کرت های خردشده در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام گرفت. عوامل مورد بررسی در آزمایش شامل عصاره در دو نوع (آبی و الکلی) ، نوع بافت با 3 ترکیب بافتی و غلظت های مختلف عصاره آبی و الکلی به عنوان فاکتور اصلی و مرحله رشدی گیاه زعفران در 3 مرحله به عنوان فاکتور فرعی بود. تحلیل واریانس از طریق مدل خطی تعمیم یافته (GLM) و با استفاده از نرم افزار SAS 9. 1 و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار 2013 Excel انجام شد.
    یافته ها
    غلظت و مرحله رشدی زعفران تاثیر معنی داری بر درصد جوانه زنی تاتوره داشت، اما اثر اصلی نوع اندام بر این صفت معنی دار نبود. عصاره آبی بنه زعفران در مرحله رشد بنه های دختری در غلظت 2گرم بر لیتر نسبت به سایر مراحل رشد تاثیر معنی داری بر درصد جوانه زنی بذر تاتوره نداشت، اما در غلظت 4گرم موجب کاهش شدیدتر درصد جوانه زنی بذر تاتوره شد.
    نتیجه گیری
    عصاره گیاه زعفران دارای پتانسیل دگرآسیبی است و صفات جوانه زنی شامل درصد جوانه زنی، طول ساقه چه و ریشه چه علف هرز تاتوره در مراحل مختلف رشد زعفران تحت تاثیر عصاره آبی و الکلی اندام های مختلف قرار می گیرند.
    کلیدواژگان: بادمجانیان، خانواده زنبقیان، علف کش طبیعی
  • محمدحسین صیادی *، حسین شکری صفحات 241-246
    اهداف: آلودگی ناشی از فلزات سنگین، یک مشکل زیست محیطی نگران کننده در سراسر جهان است. هدف این پژوهش، بررسی عملکرد جلبک اسپیروژیر در جذب زیستی فلزات سنگین کروم، مس و روی از محیط های آبی بود.
    مواد و روش ها
    پژوهش تجربی حاضر روی جلبک اسپیروژیر از قنات های شهرستان بیرجند اجرا شد. طرح آزمایش به صورت یک عامل در زمان در نظر گرفته شد. تاثیر پارامترهای pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه فلزات کروم، مس و روی بر میزان جذب توسط جلبک اسپیروژیر و مدل های سینتیک و ایزوترم های جذب لانگمویر، فروندلیچ و تمکین مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    بیشترین درصد حذف کروم (84/48%) و مس (76/85%) به ترتیب در pHهای 3 و 5، با غلظت اولیه 20میلی گرم در لیتر کروم و مس، در مدت زمان 15 و 40دقیقه و مقدار 3گرم در لیتر زیست توده جلبک اسپیروژیر رخ داد. همچنین بالاترین راندمان حذف روی (%89/26) در pH برابر با 5، با غلظت اولیه 20میلی گرم در لیتر و مقدار جاذب 2گرم در لیتر طی مدت زمان 20دقیقه به دست آمد. جذب کروم، مس و روی از مدل لانگمویر با مقادیر ضرایب همبستگی به ترتیب 0/9983، 0/9924 و 0/9977 پیروی کردند. طبق نتایج سینتیک، جذب کروم، مس و روی از مدل شبه درجه دوم به ترتیب با مقدار ضرایب 0/9922، 0/9667 و 0/9953 تبعیت کردند.
    نتیجه گیری
    جلبک اسپیروژیر، توانایی بالایی در حذف عناصر کروم، مس و روی از محیط های آبی دارد.
    کلیدواژگان: کروم، مس، روی، سینتیک
  • زینب شنکایی، سید محمد فیروزآبادی * صفحات 247-258
    مقدمه
    گاهی نیاز است موادی که قابلیت نفوذ به داخل غشا را ندارند به طور گسترده ای وارد یاخته شوند. روش های درمانی از جمله روش هایی هستند که گاهی این تغییر نفوذپذیری را هنگام استفاده از داروهای مختلف و ژن ها احساس می کنند. منفذسازی الکتریکی یاخته ها (منفذسازی الکتریکی) روشی نوین در افزایش نفوذپذیری الکتریکی یاخته ها است. تولید منفذهای غشایی با اعمال ولتاژهای الکتریکی بیش از آستانه تراوایی غشای یاخته، قابل دست یابی است. این روش کاربردهای متفاوتی در ورود مولکول های غیرقابل نفوذ به داخل سیتوپلاسم یاخته ای دارد که همراه کردن این پالس ها با داروهای شیمی درمانی مانند بلومایسین و سیس پلاتین که به شیمی درمانی الکتریکی معروف است از مهم ترین کاربردهای ضدسرطانی این روش شناخته می شود. هدف مطالعه حاضر، مروری بر منفذسازی الکتریکی یاخته ها با استفاده از میدان های الکتریکی و مغناطیسی با رویکرد کاربرد در درمان سرطان (شیمی درمانی الکتریکی) بود.
    نتیجه گیری
    در مطالعات پیش کلینیکی، ابتدا این روش روی حیوان و یاخته بهینه سازی شده است و پس از آزمون های بالینی، امروزه پروتکل استاندارد و بالینی شیمی درمانی الکتریکی به عنوان روشی ایمن با اثربخشی بالا برای برخی تومورها مطرح است. این روش درمانی، روشی ساده با حداقل اثرات جانبی است، اما در مطالعات پیش کلینیکی جدید با به کارگیری پالس های الکتریکی با فرکانس های بالا، شدت میدان های الکتریکی پایین و همچنین استفاده از میدان های مغناطیسی پالسی سعی شده تا محدودیت ها و کاستی های این روش استاندارد برطرف شود.
    کلیدواژگان: منفذسازی الکتریکی، شیمی درمانی الکتریکی، سرطان
  • سیده زهرا پای لاخی، سجاد ازگلی* ، سید حسن پای لاخی صفحات 259-265
    اهداف
    شناسایی ژن های دخیل در بروز یک بیماری، یکی از حوزه های مهم تحقیقات پزشکی است که به تشخیص مکانیزم بیماری و در پی آن تشخیص به موقع و درمان بهتر بیماری کمک می کند. در سال های اخیر فناوری ریزآرایه به دانشمندان علوم زیستی برای فهم فرآیندهای سلولی کمک شایانی کرده است. بدین منظور استفاده از روش های کارآمد در تحلیل داده های ریزآرایه بسیار کلیدی است. هدف مطالعه حاضر معرفی ژن GRAP به عنوان ژن نامزد عامل آلزایمر با استفاده از تحلیل داده های ریزآرایه بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه بیوانفورماتیکی حاضر که روی یک مجموعه داده ریزآرایه مربوط به آلزایمر شامل 12990 ژن، 15 فرد بیمار و 16 فرد سالم صورت گرفت، با ترکیب روش های فیشر، تجزیه و تحلیل اهمیت میکروآرایه (SAM) و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) و با استفاده از روش طبقه بندی و رگرسیون مبتنی بر درخت تصمیم (CART)، روش جدیدی به منظور تحلیل داده های بیان ژن ریزآرایه، برای شناسایی ژن های دخیل در بروز آلزایمر ارایه شد.
    یافته ها
    سطح دقت مدل به دست آمده 90/32% بود و ارزیابی نتایج از دیدگاه زیستی نشان داد که روش پیشنهادی موفق عمل کرده و در نهایت 4 ژن ارایه کرده است که 3 ژن از این 4 ژن (75%)، تاکنون به عنوان ژن های دخیل در آلزایمر در منابع زیستی معتبر گزارش شده اند.
    نتیجه گیری
    این مطالعه علاوه بر ارایه یک روش انتخاب ویژگی جدید و تلفیقی برای تحلیل داده های ریز آرایه، یک ژن جدید (GRAP) به عنوان ژن نامزد مرتبط با آلزایمر معرفی کرده است.
    کلیدواژگان: ریزآرایه، درخت تصمیم، یادگیری ماشین
  • مجتبی نوفلی* ، مریم اسدی پور، رضا یاری صفحات 267-275
    اهداف
    بوردتلا پرتوسیس باکتری گرم منفی و هوازی اجباری است که عامل بیماری سیاه سرفه و پاتوژن انحصاری انسان است. سیاه سرفه یک عفونت حاد تنفسی است و در نوزادان منجر به مرگ می شود. هدف این پژوهش، بررسی ژن های خانه دار در سویه واکسینال بوردتلا پرتوسیس با تکنیک تایپینگ توالی چندلوکوسی (MLST) بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، چهار نمونه سویه واکسینال بوردتلا پرتوسیس 134 و 509 و دو نمونه استاندارد Tohama I و 18323 جمع آوری شدند. بعد از انجام آزمایش های بیوشیمیایی، کشت و جداسازی آنها، تخلیص DNA ژنومی با روش فنل- کلروفرم و آنالیز توسط روش MLST انجام شد. بعد از تعیین توالی، تجزیه و تحلیل توسط نرم افزارهای استاندارد Clustalw 2، MEGA 5.04 و DNASIS Max 3 صورت گرفت. شباهت توالی نوکلئوتیدهای ژن 16S rDNA سویه ها به کمک نرم افزار BLAST با توالی های ثبت شده در پایگاه اطلاعاتی ژنومی GenBank برای مقایسه و تعیین میزان تشابه توالی ها انجام شد.
    یافته ها
    با توجه به باندهای ایجادشده و همچنین ترادف بازی حاصله، ژن های خانه دار سویه های واکسینال بوردتلا پرتوسیس مورد تایید قرار گرفت. نتایج واکنش PCR برای ژن های Pgm، Icd، Gly A و Tyr B نشان داد که همه نمونه ها دارای ژن های خانه دار با وزن ملکولی حدود 500جفت باز بودند.
    نتیجه گیری
    در بررسی ژن های خانه دار سویه واکسینال بوردتلا پرتوسیس با تکنیک MLST، سویه های واکسن سیاه سرفه (موسسه رازی؛ ایران) با سری های استاندارد جهانی مطابقت دارد و هیچ گونه تغییر یا انحرافی در ژن های مورد مطالعه رخ نداده است.
    کلیدواژگان: تایپینگ توالی چندلوکوسی، بوردتلا پرتوسیس، ژن خانه دار، واکسیناسیون
  • صبیحه همتی، فاطمه دهقان نیری* صفحات 277-284
    اهداف
    آنتی اکسیدان های موجود در روغن کنجد شامل توکوفرول ها و سزامین ماندگاری آن را در برابر حرارت بسیار افزایش داده است. به دنبال افزایش بیان ژن رمزکننده آنزیم سیتوکروم P450 (CYP81Q1)، محتوای سزامین در مراحل مختلف توسعه دانه کنجد افزایش می یابد. هدف این پژوهش همسانه سازی، تعیین توالی و بررسی بیوانفورماتیک ژن CYP81Q1 رقم ایرانی کنجد بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، DNA کل از برگ و ساقه های گیاه کنجد رقم کرج 1 استخراج و ژن هدف به وسیله PCR تکثیر شد. همسانه سازی ژن CYP81Q1 در ناقل دوتایی pBI121 انجام شد و درستی همسانه سازی به سه روش هضم آنزیمی، PCR، توالی یابی نوکلئوتیدی و خصوصیات بیوانفورماتیک این ژن مورد بررسی قرار گرفت و نمودار راماچاندران مربوط به ساختار سه بعدی این ژن رسم شد.
    یافته ها
    درستی همسانه سازی تایید شد. نتایج توالی یابی DNA، صحت قطعه همسانه سازی شده را تایید نمود. وزن مولکولی و نقطه ایزوالکتریک پیش بینی شده این پروتئین به ترتیب 57021/3دالتون و 8/46 بود. ساختار سه بعدی پروتئین دارای زنجیره استروکیمی خوبی بود. نتیجه توالی یابی این ژن تفاوت در 23 نوکلئوتید این ژن در کنجد رقم کرج 1 (شماره دسترسی KP771974.1) با توالی گزارش شده در بانک ژن NCBI (شماره دسترسی AB194714.1) را نشان داد که منجر به ثبت توالی ژن CYP81Q1 در رقم ایرانی کنجد (کرج 1) در این پایگاه شد.
    نتیجه گیری
    براساس توالی یابی نوکلئوتیدی، ژن هدف دارای 1521جفت باز است و در 23 نوکلئوتید با نمونه ثبت شده در بانک جهانی NCBI تفاوت دارد. این ژن، پروتئینی به طول 506 اسیدآمینه را رمز می کند. پروتئین مورد نظر بسیار شبیه با پروتئین ثبت شده در پایگاه اطلاعات NCBI است.
    کلیدواژگان: کنجد، سزامین، همسانه سازی، بیوانفورماتیک
  • رضا درویش زاده* ، نجمه ارجمند، رقیه نجف زاده، رضا حیدری صفحات 285-291
    اهداف
    اسکلروتینیا از بیماری های قارچی مهم آفتابگردان در ایران است که عملکرد این محصول را تحت تاثیر قرار می دهد. هدف پژوهش حاضر بررسی محتوای پرولین، پروتئین کل و الگوی الکتروفورزی پروتئین در آفتابگردان در واکنش به بیماری قارچی اسکلروتینیا اسکلروتیوروم بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر محتوای پرولین، پروتئین کل و الگوی الکتروفورزی پروتئینی لاین های حساس و مقاوم آفتابگردان (C100 و C39) در زمان های مختلف پس از آلودگی با جدایه های قارچی اسکلروتینیا اسکلروتیوروم (SSKH41 و SSU107) تحت شرایط کنترل شده و به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار و 18 نمونه در داخل هر تکرار، بررسی و با گروه شاهد مقایسه شدند. تفکیک و جداسازی پروتئین های کل استخراج شده با سیستم الکتروفورزی سدیم دودسیل سولفات- ژل پلی آکریل آمید )SDS-PAGE (صورت گرفت. داده ها با نرم افزار SPSS 22 از طریق آزمون تحلیل واریانس چندمتغیره و آزمون توکی تحلیل شدند.
    یافته ها
    لاین مقاوم C39 در تمامی زمان های پس از آلودگی، میزان پرولین بیشتری در مقایسه با شاهد و سایر گروه ها داشت. میزان پروتئین کل گیاهان شاهد در مقایسه با گیاهان آلوده شده با هر دو جدایه قارچی بیشتر بود. آلودگی قارچی باعث تجمع پروتئین هایی با وزن مولکولی پایین در هر دو لاین شد، به طوری که تعدادی از پروتئین ها در لاین مقاوم تولید و تعدادی از آنها در لاین حساس حذف شدند.
    نتیجه گیری
    لاین مقاوم C39 آفتابگردان آلوده شده با جدایه قارچی SSU107 اسکلروتینیا اسکلروتیوروم، بیشترین میزان پرولین را دارد. آلودگی قارچی به خصوص در لاین های مقاوم باعث کاهش میزان پروتئین کل و تجمع پروتئین هایی با وزن مولکولی پایین در لاین مقاوم و حساس می شود.
    کلیدواژگان: آفتابگردان، اسکلروتینیا اسکلروتیوروم، پرولین، الگوی الکتروفورزی پروتئین
  • سهیلا حاتمی، عباسعلی امام جمعه* ، محسن فرشادفر، هوشمند صفری، براتعلی فاخری صفحات 293-299
    اهداف
    گندم یکی از مهم ترین محصولات غذایی در ایران است و با توجه به نقش نانوتکنولوژی در تولید محصولات زراعی، بررسی تاثیر نانوذرات بر فرآیندهای رشدی آن بسیار حایز اهمیت است. هدف پژوهش حاضر، بررسی تاثیر نانوساختارهای نیترات نقره با ابعاد مختلف در شرایط "در شیشه" بر خصوصیات جوانه زنی ارقام مختلف گندم بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر، جوانه زنی 10 رقم گندم در چهار غلظت نانوذرات نقره ppm10000، 5000، 1000 و صفر (شاهد) با چهار تکرار و در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملا تصادفی صورت گرفت. صفات طول ریشه چه و ساقه چه، نسبت ریشه چه به ساقه چه، سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی، متوسط زمان و شاخص جوانه زنی، متوسط جوانه زنی روزانه، سرعت ظهور گیاهچه و شاخص بنیه اندازه گیری شدند. به منظور تحلیل داده ها از آزمون های آماری تحلیل واریانس و همبستگی پیرسون و نرم افزارهای SPSS 18 و Excel 2013 استفاده شد.
    یافته ها
    تمام صفات، همبستگی معنی دار با یکدیگر داشتند (0/01>p). بین ارقام و همچنین بین غلظت های متفاوت نانوذره نقره اختلاف معنی دار برای تمام صفات وجود داشت (0/01>p). در تجزیه به مولفه های اصلی و تجزیه کلاستر، بیشترین میزان جوانه زنی در سطح شاهد و در ادامه در سطح ppm 1000 مشاهده شد و با افزایش غلظت نانوذره خصوصیات جوانه زنی نیز کاهش معنی داری نشان داد (0/01>p). ارقام اروم و پارسی با داشتن بیشترین میزان برای خصوصیات جوانه زنی ارقام برتر بودند.
    نتیجه گیری
    سطوح بالای غلظت نانوذرات نقره باعث تاثیر بر خصوصیات جوانه زنی و کاهش مقادیر آنها می شود. بین ارقام مختلف گندم برای خصوصیات مورد بررسی تنوع وجود دارد. ارقام اروم و پارسی نسبت به دیگر ارقام برتر هستند.
    کلیدواژگان: جوانه زنی، طرح کاملا تصادفی، گندم، نانوذرات نقره
  • الهام کریمی، فاطمه یزدیان* ، بهنام راسخ، عباس اخوان سپهی، حمید راشدی، محمدحسن شیخها، بی بی فاطمه حقیرسادات، اشرف سادات حاتمیان صفحات 301-308
    اهداف
    امروزه نفت خام یکی از منابع اصلی انرژی است. سوختن ترکیبات حاوی گوگرد در سوخت های فسیلی منجر به تولید اکسیدسولفور می شود که اثرات زیان باری برای سلامت و محیط زیست دارد. در حال حاضر روش رایج برای حذف گوگرد، گوگردزدایی شیمیایی است. هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر نانوذرات مغناطیسی و نانولوله های کربنی اصلاح شده به عنوان نانوجاذب در بهبود فعالیت گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس IGTS8 بود.
    مواد و روش ها
    در پژوهش تجربی حاضر نانوذرات به روش شیمیایی هم رسوبی سنتز و نانولوله های کربنی ابتدا کربوکسیله شدند. نانولوله های کربنی چندلایه با ترکیب سولفوریک اسید 95% و نیتریک اسید 52% (نسبت حجمی 3:1) مخلوط و سپس با پلی اتیلن گلیکول اصلاح شدند. مشخصه یابی نانوذرات مغناطیسی و نانولوله های کربنی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، پراش پرتو ایکس، سنجش خواص مغناطیسی، آنالیز قوس رامان و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه صورت پذیرفت.
    یافته ها
    سایز نانوذرات 7 تا 8نانومتر تخمین زده شد و نانولوله های کربنی اصلاح شده بیشترین حلالیت را در آب دیونیزه داشتند. آنها تا دو هفته پایداری نشان دادند. میزان رشد باکتری در حضور نانوذرات مغناطیسی و نانولوله های کربنی نسبت به عدم حضور آنها افزایش 40% و 8% و همچنین میزان فعالیت گوگردزدایی باکتری در حضور نانوذرات مغناطیسی و نانولوله های کربنی افزایش قابل توجهی نسبت به عدم حضور آنها نشان داد.
    نتیجه گیری
    ساختارهای نانویی با جذب سطحی ترکیبات گوگردی دسترس پذیری آنها را برای باکتری افزایش می دهند.
    کلیدواژگان: نفت خام، نانولوله های کربنی، رودوکوکوس اریتروپولیس IGTS8
  • حمید راشدی* ، فرشاد فرمانی، فاطمه یزدیان، مهدی متوسلین صفحات 309-315
    اهداف
    تاثیر آلاینده های نفتی بر آلودگی آب و خاک و تغییر اکولوژی محیط به انجام مطالعات متعددی در رابطه با شناسایی و حذف این مواد منجر شده است. روش های زیستی به علت عملکرد مطلوب در کنترل این نوع آلودگی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی مقایسه ای تجزیه زیستی نفت خام با استفاده از میکروارگانیزم اسینتوباکتر کالکواستیکوس RAG-1 در شرایط حضور و عدم حضور نانوذرات مغناطیسی زیست عملگراشده بود.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق آزمایشگاهی، میزان تخریب پذیری نرمال دکان و هگزادکان به عنوان شاخص هایی از نرمال پارافین های موجود در آلاینده های نفت خام، توسط میکروارگانیزم اسینتوباکتر کالکواستیکوس در شرایط بهینه تولید امولسان توسط این میکروارگانیزم مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تاثیر حضور نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن پوشش دارشده با دو لایه دکانوئیک اسید، بر تخریب پذیری به طور جداگانه بررسی شد. آزمون T مستقل به منظور بررسی معنی داربودن پارامترهای مدل و آنالیز واریانس دوطرفه به منظور بررسی برازندگی مدل صورت گرفت. همچنین طراحی آزمایشات با روش فاکتوریل جزیی صورت گرفت و به منظور تجزیه وتحلیل آماری نتایج از نرم افزار Minitab V.16 استفاده شد.
    یافته ها
    میزان تجزیه زیستی پس از 60 روز، برابر با 85% و 86% به ترتیب برای ترکیبات نرمال دکان و هگزادکان به دست آمد. همچنین حضور نانوذرات منجر به بهبود فرآیند تجزیه زیستی و افزایش مقادیر فوق به ترتیب به 91% و 89% شد.
    نتیجه گیری
    میکروارگانیزم اسینتوباکتر کالکواستیکوس در حذف ترکیبات پارافینی با طول زنجیر متوسط از نفت خام موفق است. تاثیر حضور نانوذره در زیست تخریب پذیری نرمال دکان بیشتر از این اثر در تخریب هگزادکان است.
    کلیدواژگان: زیست پالایی، نرمال آلکان، هگزادکان، اسینتوباکتر کالکواستیکوس
|
  • M. Nakhaei Amroudie , F. Ataei * Pages 165-169
    Aims: IP3 is a key regulator molecule in the message transmission pathway, and releases calcium into the cytoplasm by binding intracellular IP3R receptors on the surface of the internal calcium stores. The aim of this study was expression, purification, and characterization of IP3-binding domain from human type 2.
    Materials and Methods
    In this experimental study, the pET-28a plasmid of the carrier of the IP3BD gene was transferred to the E.coli expression strain BL21 (DE3) by chemical method. In order to optimize the expression in the bacterial system, the expression was studied in different conditions, and various temperatures such as 16, 18, 20, and 24°C, the different times after incubation, type of inducer, and its different concentrations were investigated. The induced bacteria were purified on the basis of thermal shock through nickel column for chromatography and the purity of the protein was measured through SDS-PAGE. The fluorescence emission of IP3-binding domain was measured in the presence and absence of an IP3 ligand at wavelength of 295nm.
    Findings: Protein did not have a significant expression in LB, TB, and 2xYT environments, and no changes were observed at different times. Expression of bacterial protein at 20°C based on thermal shock of 42°C was higher than in all cases. The purification of the induced bacteria was difficultly repeated due to thermal shock, and the purified samples did not have high concentrations. The fluorescence emission of the protein decreased in the presence of the IP3 ligand.
    Conclusion
    The bacterial expression of IP3-binding domain from human type 2 is weak, but the expression of protein increases with the induction of shock of 42°C.
    Keywords: IP3-binding Receptor, Expression, Intrinsic Fluorescence, Ligand
  • N. Salmani , M.H. Sayadi *, M.R. Rezaei Pages 171-177
    Aims: Chromium has destructive effects on the environment and various chemical methods have been investigated for removal of Cr (VI), but high cost and environmental problems have led to using biological methods to remove chromium. The aim of this study was to optimize adsorption process of Cr from aqueous solution, using biosynthesized palladium nanoparticles by Spirulina Platensis.
    Materials and Methods
    In this experimental study, palladium nanoparticles were synthesized, using Spirulina Platensis and examined by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) methods. During the process of adsorption of chromium, pH, contact time, initial Cr concentration, and adsorbent dosage to optimization were optimized. Adsorption isotherms for Chromium were also determined on palladium nanoparticles based on Langmuir and Freundlich isotherm models. Findings: The extract of Spirulina Platensis had the ability to synthesize palladium nanoparticles. The maximum removal was obtained at pH=2, initial chromium concentration=0.1mg/l, contact time=20 minutes, and adsorbent dosage=0.5g/l, and the removal percentage varied from 68.9% to 98.1%. RL for palladium nanoparticles was in the range of 0.17 to 0.95, showing that Langmuir model was suitable for adsorbent.
    Conclusion
    Biosynthesized palladium nanoparticles by Spirulina Platensis high efficiency in removing chromium in aqueous solutions.
    Keywords: Spirulina Platensis, Palladium Nanoparticles, Hexavalent Chromium
  • S.M.R. Aghamiri , S. Akbari, Karadeh , P. Tajer Mohammad Ghazvini *, S. Ghorbanzadeh Mashkani Pages 179-185
    Aims: In recent years, magnetotactic bacteria and their magnetic nanoparticles (magnetosomes) were considered in different fields of science, including medicine, biotechnology, and nanobiotechnology due to their novel and unique magnetic properties. The present study was performed with the aim of evaluating the effect of temperature and reducing agent on labeling of magnetosomes with 188Re and biodistribution of labeled magnetic nanoparticles.
    Materials and Methods
    In this experimental study, Alphaproteobacterium MTB-KTN90 and sonication extraction method were used for the extraction of magnetic nanoparticles. After bacterial lysis, the magnetic nanoparticles produced by electron microscope were investigated and tin (II) chloride, as reducing agent, was used to check the labeling efficiency and rats were used to examine the biodistribution of the labeled magnetosomes. Findings: The highest efficiency in magnetosome labeling experiments was 11100kBq in the initial activity, which decreased with increasing activity. The increase in temperature did not have much effect on increasing the labeling efficiency. The labeling value in the absence of a reducing agent was 721.5kBq, while at a concentration of 2mg of this agent, the labeling value increased to 10745.91kBq. After the injection of magnetosomes through the sublingual vein of the rat, the magnetosomes accumulated in the liver.
    Conclusion
    Magnetosomes extracted from Alphaproteobacterium MTB-KTN90 have a high potential for labeling by 188Re. Increasing temperature does not affect the labeling efficiency, but tin (II) chloride is a very important factor in optimizing the labeling efficiency, and the highest accumulation of magnetosomes labeled with 188Re after injection is in the liver of the rat.
    Keywords: Magnetotactic bacteria, Targeted drug delivery, 188Re Radioisotope, Magnetosome
  • E. Sharifi , A.H. Bouchali , M. Saviz * Pages 187-192
    Aims: Computation of the field distribution and the penetration of electromagnetic fields induced in the body and biological tissues are one of the major issues discussed in the bioelectromagnetic field; with access to the geometry of the cell and its organelles, the contribution of each component to the field's reception and the field distribution as well as the computation of impedance can accurately be estimated. The aim of this study was to create 3D geometric models of cells and organelles for bioelectromagnetic simulations.
    Materials and Methods
    The present study is a computational research study. In this study a complete electrical model for several cell types of the epidermis layer of human skin with its organelles was created by SAVI 1 software and innovative new algorithms. In this geometric model, organelles such as mitochondria, Golgi body, melanin pigments, ribosome, lysosome, and intracellular nucleus were considered. The microscopic 2D image was used to create organelles.
    Findings: The geometric model was created for the organelles and the cellular sample was created for all layers of the epidermis in accordance with reality. The cells of basal cortex were nucleated in cubic form, the cells of spinosum cortex were polygonal and nucleated, the cells of granular cortex were flat and nucleated, and the stratum corneum had complete flat cells without nucleus.
    Conclusion
    Creating 3D geometric model of cells and organelles within it is possible for bioelectromagnetic simulations. This 3D model can be saved in mat, stl, and vox formats and retrieved in SAVI, CST studio, and MATLAB software.
    Keywords: Cell Shape, Cell Organelles, Electric Impedance, Electrical Properties
  • R. Mohammadi *, J. Zahiri , M.J. Niroomand Pages 193-199
    Aims: The production of biofuels has been one of the promising efforts in biotechnology in the past decades. Unicellular cyanobacteria are widespread phototrophic microorganisms that can be suitable chassis for production of valuable organic materials like biofuels. The aim of this study was the reconstruction and modeling of integrated metabolic network of a cyanobacterium to increase the production of biofuels.
    Materials and Methods
    In the present computational study, a software for integrating reconstructed metabolic networks was developed to optimize and increase their efficiency and was named as iMet. First, iMet was used to integrate the 3 pre-reconstructed metabolic networks of Synechocystis PCC6803. In the next step, the reconstructed network was modeled to produce 4 types of biofuels, including ethanol, propanol, butanol, and isobutanol. Findings: The new merged model had 808 reactions and 560 metabolites. The amount of flux or flow in the integrated model was calculated to be 0.0295 hours per hour. This showed a remarkable increase compared to the previous three models. The cells were divided once every 24 hours. The amount of flux of 4 types of alcohol and their maximum theoretical efficiency increased in the integrated model compared to the previous 3 models. The flux of ethanol production was greater in all models than flux of 3 other alcohols, and the ethanol production reactions were closer to the flow or the central flux of carbon.
    Conclusion
    The analyses of flow equilibrium in the metabolic network coverage show an increase in the production of biofuels and a decrease in the number of blocked reactions in the new model, thereby the efficiency of the developed iMet software is proved.
    Keywords: Metabolic Network, Cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC 6803, Algorithm
  • S. Ebrahimi Samani , S.M. Asghari *, H. Naderimanesh , S. Hoseinkhani Pages 201-205
    Aims: Among different nanosystems, polymeric nanoparticles are highly regarded because of their potential to be used as drug carrier. poly(ethylene glycol)-block-lactide-glycolide (PEG-PLGA) is an amphiphilic copolymer that can be used to carry water-soluble drugs and drugs and molecules insoluble in water. PEG-PLGA polymeric nanoparticles can reduce renal filtration and drug toxicity; they are also biodegradable and biocompatible. The aim of this study was to optimize preparation of PEG-PLGA nanoparticles by solvent evaporation method.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, PEG-PLGA nanoparticles with a diameter of 150nm and a zeta potential of -10 were prepared by solvent evaporation method. Then, the physicochemical properties of nanoparticles were carefully examined. Findings: By increasing the polymer concentration and the percentage of polyvinyl alcohol, particle size increased. The production of nanoparticles with a concentration of 5mg/ml copolymer, a 2% w/v polyvinyl alcohol concentration, and in a 12:1 volume ratio showed the best size and superficial load. Morphologically, the nanoparticles were structurally similar and spherical. According to the FTIR spectrum, the peak in 2900-13000cm region was in accordance with the tensile bond C-H in CH3. A strong peak in 1760cm-1 was related to the tensile-CO that showed the copolymer formation.
    Conclusion
    The production of PEG-PLGA nanoparticles in a concentration of 5mg/ml copolymer, 2% w/v of polyvinyl alcohol concentration, and in a 12:1 volume ratio shows the best size and superficial load; also, the nanoparticles are structurally similar and spherical.
    Keywords: poly(ethylene glycol)-block-lactide-glycolide, Solvent Evaporation Method, drug carrier
  • F. Moghadami *, M.R. Soudi Pages 207-212
    Aims: Adaptation of native bacterial strains in every climate is considerable. Evaluation of native thermotolerant acetic acid bacteria effectively influence their optimal and beneficial use. The aim of this study was to evaluate the characteristics of productive thermotolerant acetic acid bacteria with focusing on Acetobacter sp. A10.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, the native thermotolerant strain of Acetobacter sp. A10 was used. For preparation of fresh culture and maintenance of thermotolerant strain glucose yeast extract calcium carbonate was used, which contained 50g glucose, 10g yeast extract, 30g calcium carbonate, and 25g agar per liter. In order to produce acetic acid by the strain of Acetobacter sp. A10, ethanol yeast extract broth culture was used. Effect of initial concentrations of ethanol and acetic acid on the production of acetic acid by Acetobacter sp. A10 was investigated, using a culture meda containing 2% to 9% ethanol and 2% to 9% acetic acid. Findings: This strain could produce 40g/l acetic acid from 4% (WV) ethanol in baffled shake-flasks in 24h under optimized conditions of pH 4, at 33°C, and 150rpm. The strain at 37 °C was able to produce acetic acid in the presence of a 4% and 8% initial concentration of acetic acid a. The rate of fermentation was 2.5 times more than mesophilic ones.
    Conclusion
    Acetobacter sp. A10 is active in a different temperature range compared to mesophilic strains and it is able to withstand ethanol and acetic acid to more concentrations. In addition, it has higher efficiency, as well as greater rate and power of fermentation.
    Keywords: Acetobacter, Thermotolerance, Acetic Acid, Alcohol Dehydrogenase
  • F. Karimi *, E. Khodaie Pages 213-218
    Aims: In recent years, according the benefits of chloroplast transformation, the cultivation of transplastomic plants and their products have been increased. Due to their biosafety concerns, their identification and labeling have become more widely considered. The aim of this study was to present an optimal method based on polymerase chain reaction (PCR) and nanobiosensor for detection of transplastomic tobacco plants and compare their sensitivity.
    Materials and Methods
    In the present experimental research, aadA gene as a chloroplast selectable marker was considered to design specific primer and probe. In PCR method, after optimization of aadA gene amplification, its sensitivity was evaluated with different percentages of transplastomic DNA. In nanobiosensor method at first, the labeled aadA probe was immobilized on graphene oxide (GO) and, then, hybridization reaction was optimized to identify target DNA sequence.
    Findings: The amplification of 800 bp DNA related to aadA gene was observed. The PCR reaction allowed up to 5% DNA transplostomy tobacco to reproduce the aadA gene. In results of nanobiosensor after immobilization of aadA probe on GO, fluorescence emission was quenched and by adding the trasplastomic tobacco, DNA was observed again. In this method, up to 1% transplastomic tobacco DNA, fluorescence emission was significant in comparison with control tobacco plant.
    Conclusion
    The PCR method can detect a transplastomic tobacco plant with 5% DNA sensitivity and detect biomarker sensitivity with 1% DNA sensitivity.
    The PCR method can detect a transplastomic tobacco plant with 5% DNA sensitivity and nanobiosensor can detect with 1% DNA sensitivity. Therefore, nanobiosensor method is not only a reliable diagnostic method, in addition to the PCR method for detecting transplastomic plants, but also has a higher sensitivity.
    Keywords: Transgenic, Biosensor, Tobacco, Polymerase Chain Reaction
  • B. Seyedalipour *, Z. Dadoei , M.A. Ebrahimzadeh Pages 219-226
    Aims: Alchemilla L. genus (Rosaceae) has various biological activities such as anti-inflammatory, anticarcinogenic, antioxidant and antimicrobial. The aim of the present study was to investigate antioxidant activity and free radical scavenging of the extract obtained from Alchemilla persica by percolation, polyphenol fraction, and ultrasonic methods.
    Materials and Methods
    In the present experimental research, Alchemilla persica was used and percolation, polyphenol, and ultrasonics methods were used for extraction and the antioxidant activities of the extracts were determined by different tests, including 1, 1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), nitric oxide scavenging activity, Iron chelating activity, and reducing power. Total phenolic and flavonoid content were measured by the Folin Ciocalteu and AlCl3 methods, respectively. The data were analyzed by SPSS 22 software, using one-way ANOVA and tukey test. Findings: In DPPH radical scavenging activity, the polyphenol extract had a significant different with other extracts (p=0.001). Polyphenolic extract showed higher reducing power than other extacts and Vitamin C (p=0.001). Percolation extract had higher amounts of total phenolic and flavonoid content than other extracts.
    Conclusion
    Polyphenolic extracts have the highest DPPH, nitric oxide scavenging activity, Iron chelating activity, and reducing power compared to ultrasonic and percolation methods. Aerial parts of Alchemilla persica extracts have high levels of antioxidant activity including phenols and flavonoids.
    Keywords: Alchemilla persica, Ultrasonic, Antioxidant Activity, Flavonoids
  • A. Khorasani , S.M. Firoozabadi *, Z. Shankayi Pages 227-232
    Aims: In irreversible electroporation process, the membrane of cancer cells is damaged irreversibly by electric pulses of high-intensity field, which in turn leads to cell death. Factors influencing the field distribution include voltage, pulse width, and electric conductivity of tissue. The present study was conducted with the aim of evaluating conductivity changes of liver tissue during irreversible electroporation and calculation of the electric field distribution.
    Materials and Methods
    In the present experimental study, using simulation, the relationship between pulse width and voltage intensity of each pulse was investigated in conductivity changes during irreversible electroporation, and the electric field distribution was calculated. In this simulation, in order to solve the equations, the software COMSOL 5 was used. Needle electrodes were used, and the liver tissue was considered as the target tissue. Eight pulses with the stimulated frequency of 1Hz, pulse width of 100µs and 2ms, and the intensity of the electric fields ranging from 1000 to 3000v/cm were used as electric pulses. Findings: Conductivity of tissue increased during sending the electrical pulses. The conductivity changes in the tip of the electrodes were more than the area between the two rows of electrodes. As the intensity of the pulsed electric field increased, the tissue conductivity also increased. When the conductivity of the tissue was constant and variable, the maximum electric field intensity was obtained 3879 and 3448v/cm.
    Conclusion
    While electric pulse transmission, tissue conductivity increases. The electric field distribution depends on the conductivity at the desired point and by changing this conductivity due to the electroporation, the electric field distribution also changes and the maximum intensity of the electric field decreases.
    Keywords: Electroporation, Conductivity, Finite Element Analysis
  • K. Barkhordari , A. Sorooshzadeh *, A. Mokhtassi, Bidgoli Pages 233-239
    Aims: Saffron is one of the plants, whose allelopathic effect of various organs have been reported to affect seed germination of some weed species. The present research was conducted with the aim of evaluating the allelopathic effect of extraction solution of leaves and corms of saffron (Crocus sativus) in phenological stages on seed germination of jimson weed (Datura stramonium).
    Materials and Methods
    In this experimental study, an experiment was conducted to study the allelopathic effects of saffron on jimson weed seed germination at research farm, Tarbiat Modares University Faculty of Agriculture in autumn 2014. The experiment was arranged as factorial split plot in a completely randomized design with 3 replications. The treatments included factorial combination of 2 extract types (water and alcohol), 3 tissue compositions of saffron organs, different concentrations of aqueous, and alcoholic extracts as the main plots and 3 different phonological stages of saffron were considered as sub-plots. One-way analysis of variance was performed through generalized linear model (GLM), using SAS 9.1 software, and drawing charts was done, using Excel2013 software. Findings: The concentration and phonological stage of saffron had a significant effect on the germination percentage of Datura stramonium, but the main effect of organ type on this trait was not significant. The aqueous extract of saffron did not have significant effect on the germination of Datura stramonium germination at the phonological stage of the daughter corms at a concentration of 2g/l in comparison with other phonological stages, but at a concentration of 4g, it significantly decreased the seed germination.
    Conclusion
    Extract of saffron has an allelopathic potential, and germination traits, including germination percentage and plumule and radicle length of Datura stramonium in different phonological stages of saffron are affected by the aqueous and alcoholic extracts of different organs.
    Keywords: Solanaceae, Iridaceae, Natural Herbicide
  • M.H. Sayadi *, H. Shekari Pages 241-246
    Aims: Heavy metal pollution is a worrisome environmental problem around the world. This study aimed at evaluating the efficiency of spirogyra to remove heavy metals such as chromium (Cr), copper (Cu), and zinc (Zn) from the aquatic environments.
    Materials and Methods
    The present experimental research was carried out on spirogyra of aqueducts in Birjand. The experimental method was considered one-factor-at-a-time. Effect of pH parameters, adsorbent dosage, contact time, initial concentration of Cr, Cu, and Zn at adsorption of heavy metals by spirogyra and Kinetic models, and Langmuir adsorption isotherms, Freundlich, and Temkin were examined. Findings: The highest percentage of Cr (84.48%) and Cu (76.85%) removal occurred at pH 3 and 5, respectively with initial concentration of 20mg/l Cr and Cu at 15 and 40 minutes, respectively, in 3g algae biomass. Also, the highest Zn removal efficiency (89.26%) occurred at pH=5, initial concentration of 20mg/l, and adsorbent dosage of 2g/l over a 20 minutes period. Adsorption of Cr, Cu, and Zn were followed by Langmuir model with correlation coefficient 0.9983, 0.9924, and 0.9977, respectively. According to the kinetics results, the adsorption of Cr, Cu, and Zn were followed by pseudo second model with coefficients of 0.9922, 0.9767, and 0.9953, respectively.
    Conclusion
    Spirogyra has a high ability to remove chromium, copper, and zinc from aquatic environments.
    Keywords: Chromium, Copper, Zinc, Kinetics
  • Z. Shankaii , S.M. Firoozabadi * Pages 247-258
    Introduction
    Sometimes materials that do not have the ability to penetrate into the membrane will need to be widely entered into the cell. Therapeutic methods are among the methods that sometimes feel this change in permeability when using different drugs and genes. Electroporation (EP) is a new technique that increases the permeability of cell membranes when cells exposed to an external electric field more than a threshold voltage and is used to introduce different non-permanent molecules. The major application of EP in the treatment of cancer combined with chemotherapy drugs such as Bleomycin and Cisplatin is electrochemotherapy. The aim of this study was to review the electroporation of cells, using electric and magnetic fields with approach of cancer treatment.
    Conclusion
    In pre-clinical studies, this method has first been optimized on the animal and cell, and after clinical trials, today, the standard and clinical protocol of electrochemotherapy has been proposed as a safe and effective method for some tumors. This is a simple method with minimal side effects, but in new pre-clinical studies, with the use of high frequency electrons, low electromagnetic fields, and the use of pulsed magnetic fields, it has been tried to overcome the limitations of this standard method.
    Keywords: Electroporation, Electrochemotherapy, Cancer
  • S.Z. Paylakhi , S. Ozgoli*, S.H. Paylakhi Pages 259-265
    Aims
    One of the most important areas in medical research is the identification of disease-causing genes, which helps the identification of mechanisms underlying disease and as a result helps the early diagnosis of disease and the better treatment. In recent years, microarray technology has assisted biologists to gain a better understanding of cellular processes. To this end, the application of efficient methods in microarray data analysis is very important. The aim of this study was the introduction of GRAP Gene as Alzheimer’s disease candidate gene using microarray data analysis.
    Materials and Methods
    In the present bioinformatic study, which was conducted on an Alzheimer's microarray data set containing 12990 genes, 15 patients, and 16 healthy subjects, by combining Fisher, Significance Analysis of Microarray (SAM), and Particle Swarm Optimization (PSO) methods as well as Classification and Regression Tree (CART), a new method was presented for analyzing microarray gene expression data to identify genes involved in Alzheimer's incidence.
    Findings
    The accuracy level of the proposed method was 90.32% and the interpretation of the results from a biological point of view indicated that the proposed method has worked well; finally, the proposed method introduced 4 genes, of which, until now, 3 genes (75%) have been reported in biological studies as genes that cause Alzheimer’s disease.
    Conclusion
    In addition to proposing a new feature selection method for the analysis of microarray data, this study has introduced a new gene (GRAP) as a candidate gene related to Alzheimer’s disease.
    Keywords: Microarray, Decision Tree, Machine Learning
  • M. Noofeli*, M. Asadipour , R. Yari Pages 267-275
    Aims
    Bordetella pertussis is a gram negative and obligated aerobic bacterium that causes pertussis disease and it is a specific pathogen in human. Pertussis is an acute respiratory infection and leads to death in infants. The aim of this study was to analyze housekeeping genes in Bordetella pertussis vaccine strains by multilocus sequence typing (MLST).
    Materials and Methods
    In the present experimental study, 4 samples of 134 and 509 bacterial strains and 2 standard samples of Tohama I, and 18323 were collected. After biochemical tests, the samples were cultured and separated and the genomic purification of DNA was done by Phenol–chloroform technique and analyzed by MLST. After genome sequencing, the analysis was performed by standard software such as Clustalw 2, MEGA 5.04, and DNASIS Max 3. Sequence similarity of 16S rDNA gene nucleotides was performed, using BLAST software with sequences recorded in the GenBank genome database to compare and determine the sequences similarity.
    Findings
    Regarding the created bands and the sequence of the game, the housekeeping genes in Bordetella pertussis vaccine strains were approved. The results of the PCR reaction for Pgm, Icd, Gly A, and Tyr B genes showed that all specimens have homogenous genes with a molecular weight of 500bp.
    Conclusion
    Evaluating the housekeeping genes in Bordetella pertussis vaccine strains by MLST vaccine strains (Razi Institute; Iran) correspond with international standard series and no change or deviation has occurred in the studied genes.
    Keywords: Multilocus Sequence Typing, Bordetella pertussis, Housekeeping Gene, Vaccination
  • S. Hemati , F. Dehghan Nayeri * Pages 277-284
    Aims
    Antioxidants in sesame oil, including tocopherols and sesamin have greatly increased the shelf life of it against heat. Following the increase in the expression of the cytochrome P450 enzyme encoder (CYP81Q1), the content of sesame is increased in different stages of development of sesame seeds. The aim of this study was cloning, sequencing, and bioinformatics study of CYP81Q1 gene of Iranian sesame (Seamum indicum L.) cultivar.
    Materials and Methods
    In the present experimental research, DNA was extracted from leaves and stems of Karaj1 sesame cultivar and the target gene was amplified by PCR. Gene was cloned in binary vector pBI121 and confirmed by 3 methods, including enzymatic digestion, PCR, and sequencing. Then bioinformatics characterization of this gene was studied and the Ramachandran plot was drawn on the three-dimensional structure of the gene.
    Findings
    Cloning was confirmed. DNA sequencing results confirmed the cloned segment. Molecular weight and predicted isoelectric point of the protein were 57021.3 Dalton and 8.46, respectively. The three-dimensional structure of the protein had a good stroke chain. The sequencing result of this gene showed a difference in the 23 nucleotides of this gene in sesame seeds of Karaj 1 (access number KP771974.1) with a reported sequence in the NCBI gene bank (access number AB194714.1), which resulted in the sequencing of the CYP81Q1 gene in Iranian sesame (Karaj 1) at this database.
    Conclusion
    Based on nucleotide sequencing, the target gene has 1521 base pairs, and differs from 23 nucleotides with the sample registered at the NCBI World Bank. This gene encodes a protein length of 506 amino acids. This protein is very similar with the registered protein in NCBI.
    Keywords: Sesame, Sesamin, Gene Cloning, Bioinformatics
  • R. Darvishzadeh*, N. Arjomand , R. Najafzadeh , R. Heydari Pages 285-291
    Aims
    Sclerotinia is an important fungal disease of sunflower in Iran that affects its yield. The present study was conducted with the aim of evaluating proline content, total protein, and protein electrophoresis pattern in sunflower (Helianthus annuus L.) in response to sclerotinia (Sclerotinia sclerotiorum) disease.
    Materials and Methods
    In this experimental study, proline content, total protein, and protein electrophoresis pattern in sunflower lines (C39 and C100) were compared with control group during different times after inoculation of the lines with the Sclerotinia fungal isolates (SSU107 and SSKH41) under controlled conditions and as a factorial based on completely randomized design (CRD). Separation and isolation of total proteins extracted by sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The date were analyzed by SPSS 22 software, using multivariate analysis of variance and Tukey test.
    Findings
    Resistant line C39 in all of the time periods after being infected had higher proline compared with control and other groups. The total protein of all control plants was higher than that of infected plants with both fungal isolates. Fungal infection accumulated low molecular weight proteins in both lines, so that some proteins in the resistant and some proteins in susceptible lines were produced and removed, respectively.
    Conclusion
    Resistant line C39 in sunflower infected with fungal isolate SSU107 Sclerotinia sclerotiorum has the highest proline content. Fungal infection, especially in resistant lines, leads to a reduction in total protein levels and the accumulation of low molecular weight proteins in resistant and susceptible lines.
    Keywords: Sunflower, Sclerotinia sclerotiorum, Proline, Protein Electrophoresis Pattern
  • S. Hatami , A.A. Emamjomeh*, M. Farshadfar , H. Safari , B. Fakheri Pages 293-299
    Aims
    Wheat is one of the most important crops products in Iran. Considering the role of nanotechnology in the production of crops, the study of the effect of nanoparticles on its growth processes is very important. The aim of this study was to investigate the effect of silver nanoparticles on germination characteristics of wheat in in vitro situation.
    Materials and Methods
    In this experimental study, germination characteristics of 10 wheat cultivars were performed in 4 concentrations including silver nanoparticles, 10000, 5000, 1000, and zero (Control) with 4 replications in factorial design based on completely randomized design. Root and shoots length, root to shoot ratio, germination rate, percentage of germination, time average and index of germination, daily mean germination, seedling emergence and, vigor index were measured. Analysis of variance and Pearson correlation as well as SPSS 18 and Excel 2013 were used to analyze the data.
    Findings
    All traits had a significant correlation with each other (p<0.01). There was a significant difference between cultivars and also between different concentrations of nanosilver for all traits (p<0.01). Major decomposition and cluster analysis showed the highest level of germination at the control and further at 1000 ppm level. Also, with increasing nanoparticle concentration, the germination characteristics also showed a significant decrease (p<0.01). Orom and Parsi were the best cultivars because of the highest value of germination characteristics.
    Conclusion
    High concentrations of silver nanoparticles have an effect on germinating characteristics and reducing their amounts. There are variations between the wheat cultivars for the studied characteristics. Orom and Parsi cultivars are superior to other cultivars.
    Keywords: Germination, Genetic diversity, Triticum aestivum, Nanoparticles
  • E. Karimi , F. Yazdian*, B. Rasekh , A. Akhavan Sepahy , H. Rashedi , M.H. Sheykhha , B.F. Haghiroalsadat , A.S. Hatamian Pages 301-308
    Aims
    Today, crude oil is one of the main sources of energy. The combustion of sulfur-containing compounds in fossil fuels leads to the production of sulfur oxides that has adverse effects to human health and the environment. At the moment, the current method for removal of sulfur is Hydrodesulfurization. The aim of this study was to investigate the effect of magnetic nanoparticles and modified carbon nanotubes as nano-adsorbent on improving the biodesulfurization activity of microorganisms (Rhodococcus erythropolis IGTS8).
    Materials and Methods
    In the current experimental study, the nanoparticles were synthesized by chemical co-precipitation and the carbon nanotubes were initially carboxylated. Multi-layer carbon nanotubes were mixed with 95% sulfuric acid and 52% nitric acid (volume ratio 1:3) and, then, modified by polyethylene glycol. In order to characterize nanoparticles and carbon nanotubes, scanning transmission electron microscopy (STEM), X-ray diffraction, magnetic surveys, analysis of arch Raman, and fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) were conducted.
    Findings
    The size of nanoparticles was estimated to be 7-8nm and modified carbon nanotubes showed the highest solubility as well as stability in deionized water for two weeks. The growth of microorganisms in the presence of magnetic nanoparticles and carbon nanotubes compared to their absence increased by 40% and 8%, respectively. Moreover the desulfurization activity of microorganisms in the presence of magnetic nanoparticles and carbon nanotubes showed a significant increase compared to their absence.
    Conclusion
    Nanoparticles with adsorption of sulfur compounds increase their availability for microorganisms.
    Keywords: Crude Oil, Carbon Nanotubes, Rhodococcus erythropolis IGTS8
  • H. Rashedi*, F. Farmani , F. Yazdian , M. Motevaselin Pages 309-315
    Aims
    The effect of crude oil pollutants on water and soil pollution and ecological changes has resulted in several studies on the identification and removal of these pollutants. The biological methods have been highly regarded for controlling this type of pollution due to their optimal performance. The aim of this study was the comparative assessment of crude oil biodegradation by Acinetobacter Calcoaceticus RAG-1 in the presence and absence of biofunctional magnetic nanoparticles.
    Materials and Methods
    In this laboratory research, the amount of degradation of N-decane and Hexadecane were studied, as indices of normal paraffins in crude oil pollutions, by Acinetobacter Calcoaceticus RAG-1 in the optimal conditions, which Emulsan produced. Also, the effect of magnetic nanoparticles of iron oxide coated with two layers of Decanoic acid on the degradation was investigated separately. The independent t-test was performed to examine the significance of the model parameters and the two-way ANOVA was used to examine the goodness of fit. The experiment was done with a fractional factorial design. For statistical analysis of the results, Minitab V.16 software was used.
    Findings
    The biodegradation of N-decane and Hexadecane were obtained 85% and 86%, respectively, after 60 days. The presence of nanoparticles also led to an improvement in the biodegradation process and an increase of 91% and 89%, respectively.
    Conclusion
    Acinetobacter Calcoaceticus RAG- succeeds in eliminating paraffinic compounds from crude oil with medium chain length. The effect of presence of nanoparticle in the biodegradation of N-decane is greater than that of Hexadecane.
    Keywords: Bioremediation, Alkane, Hexadecane