فهرست مطالب

فصلنامه ایمنی زیستی
سال سیزدهم شماره 4 (زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/02/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • حامد شایان*، سما اوصالی صفحات 1-24

    در انتهای سال 2018 میلادی 28 کشورجهان در مساحتی بیش از 197.1 میلیون هکتار از اراضی زراعی خود را به کشت محصولات تراریخته اختصاص دادند. با وجود توسعه بی سابقه سطح زیر کشت محصولات تراریخته که نشان از رضایت مصرف کنندگان و برتری تولید برای کشاورزان و فواید اقتصادی و به ویژه زیست محیطی برای کشورها دارد اما برخی مخالفت ها با تولید و مصرف این نوع محصولات در جهان گزارش شده است که دارای انگیزه ها و جهت گیری های مختلفی هستند. برخی از این مخالفت ها با انگیزه های به ظاهر مذهبی صورت می پذیرد. مذاهب و مکاتب مذهبی هم از عوامل اصلی و بنیادین در ایجاد و پیشرفت تمدن ها و هم در مواردی عامل اضمحلال آن ها بوده اند. با پیروزی انقلاب اسلامی، توجه به رشد و تعالی در عرصه های علمی با جهش در خور تحسین مجامع جهانی مواجه بوده است. رهبری نظام هیچ فرصتی را برای هدایت جامعه خود به سمت کسب علم و فتح قله های رفیع علم و فناوری، و ترغیب جوانان برای دانش اندوزی از دست نداده است. یکی از ابعاد رشد علمی، مهندسی ژنتیک در کشاورزی و دستیابی به فناوری تولید ملی محصولات تراریخته است که همچون سایر کشورهای دنیا از زمان پیدایش آن در ایران نیز دستخوش نقدهایی به ظاهر دینی و علمی قرارگرفته است. در حال حاضر محصولات تراریخته جزو اقلام اصلی وارداتی به کشور را تشکیل می دهند. این پژوهش با استفاده از روش کتابخانه ای، مطالعه اسنادی و تحلیل محتوا با بهره مندی از الگوی ارتقای سرمایه مذهبی در ایران، بر اساس روش کیفی (گرندد تیوری) به بررسی رویکرد اسلام در مورد کسب علم، توسعه و پیشرفت علمی و همچنین مواجهه با فناوری های نو، به عنوان بعضی از مولفه های سرمایه مذهبی، پرداخته است. نتایج تحقیق حاکی از آن است که منتقدین این محصولات ادله علمی و فقهی معتبری در مورد زیان بار بودن این محصولات ارایه نداده اند و در نهایت عمل به رویکرد دینی در پذیرش فناوری های نو، باعث بازتولید سرمایه مذهبی در ایران می شود.

    کلیدواژگان: سرمایه مذهبی، تراریخته، اسلام، فناوری نوین، مهندسی ژنتیک
  • سعید سهیلی وند* صفحات 25-42

    تولید ارگانیسم های تراریخته (GMOها)، اعم از گیاهان، جانوران و ریزسازواره ها، در سه دهه اخیر رونق یافته است. ارگانیسم های تراریخته، فرصت هایی را برای بالا بردن کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی، افزایش کیفیت تغذیه ، مدیریت پایدار آفات، علف های هرز و بیماری ها، کاهش هزینه های تولید مواد غذایی و دارو، بهبود سلامت عمومی و علاوه بر آنها، افزایش کیفیت زندگی، باعث شده اند. همچنین پیشرفت های موجود در این زمینه، بطور گسترده ای موجب درک وسیع و شگرفی در مورد اطلاعات ژنومی ارگانیسم های تراریخته شده است. با رواج روزافزون GMOها برای بسیاری از کشورها و شرکت ها، ممکن است این نیاز احساس شود که آزمون هایی را برای تشخیص ارگانیسم های تغییریافته یا محصولاتشان انجام دهند. تشخیص و برچسب گذاری گیاهان تراریخته به محققان، کشاورزان، تامین کنندگان، مصرف کنندگان و همچنین آزمایشگاه های مرجع تشخیص GMO کمک می کند تا ماهیت ژنتیکی آنها را در هر مرحله ای از تحقیق، تولید و یا حمل و نقل ردیابی و متمایز کنند. هدف از مطالعه مروری حاضر، ارایه روش های ایمونواسی مبتنی بر آنتی بادی، برای تشخیص GMOها و پروتئین های نوترکیب آنها، است.

    کلیدواژگان: : آنتی بادی، اپی توپ، پروتئین نوترکیب، برچسب گذاری
  • نیما شیری، نگین درخشش* صفحات 43-54

    ایمنی اختصاصی تنها در مهره داران گزارش شده است. اما امروزه شواهدی در دسترس است که نشان می دهد نوعی ایمنی شبه اختصاصی در سخت پوستان نیز وجود دارد. این فرآیند توسط چندین سازوکار انجام می شود که مهمترین آن ها برخی عوامل ایمنی هومورال نظیر لکتین و Dscam هستند. مولکول های چسبنده سلولی سندروم داون (Dscam) نوعی از مولکول های وابسته به حضور پاتوژن اند که در مواجهه با آنها تولید می شوند و به نظر می رسد شبه واکسن هایی برای فعال سازی این سازوکار قابل سنتز باشند که می توانند منجر به ایمنی زایی در میگو شوند که گرچه به اندازه ی سیستم ایمنی انطباقی و ترشح آنتی بادی در مهره داران دقت عمل ندارد، اما در عمل می تواند زیان های اقتصادی در صنعت میگو را کاهش دهد. بنابراین، توصیه می شود که مدیریت بهداشتی مزارع میگوی کشور تنها معطوف به تولید پست لاروهای عاری از پاتوژن توسط نهادهای ذی ربط یا اجرای دستورالعمل های امنیت زیستی توسط پرورش دهندگان نباشد و پژوهشگران این حوزه با تاکید بر ساخت فعال سازهایی نظیر Dscam، به این نوع از پژوهش ها تنوع بیشتری بخشیده تا شاهد شکوفایی روزافزون این صنعت در کشور همراه با امنیت روانی بهره برداران آن باشیم.

    کلیدواژگان: ایمنی شبه اختصاصی، شبه واکسن، مدیریت بهداشتی، مولکول چسبنده سلولی سندروم داون (Dscam)، میگو
  • زهرا هادی زاده، سبا خدایار صاحبی، سید محسن دهنوی* صفحات 55-76

    میکروبیوم روده را به عنوان مغز دوم انسان می شناسند؛ زیرا که نقشی کلیدی در تنظیم دستگاه عصبی مرکزی دارد. یافته های جدید نشان می دهند که ارتباط دوطرفه ای بین میکروبیوتای روده و دستگاه عصبی مرکزی وجود دارد؛ به طوری که این شبکه ی ارتباطی باعث تغییر و دگرگونی در شناخت، هیجان، رفتار اجتماعی، اختلال های روانی و ویژگی های شخصیتی می شود. مکانیسم های تاثیرگذاری میکروبیوم روده بر فرآیندهای مغزی هنوز به طور کامل کشف نشده اند و میانجی های بسیاری در پیوند بین میکروب ها و روده با سیستم عصبی و مغز فعالیت می کنند که فهم دقیق آنها منجر به شناخت بهتر پیوند میکروبیوم-رفتار می شود. فهم دقیق این مکانیسم همچنین برای استفاده از درمان های میکروبی بالقوه از قبیل پیوند مدفوع و مصرف سایکوبیوتیک ضروری است. در این مقاله ابتدا مکانیسم های تاثیر میکروبیوم بر مغز و سیستم عصبی مرکزی توضیح داده می شود. سپس روش های تحقیق در ارتباط باکتری-مغز بررسی شده و نقش میکروبیوم روده در استرس، هیجان، یادگیری، حافظه و رفتار اجتماعی شرح داده خواهد شد.

    کلیدواژگان: میکروبیوم، مغز، رفتار، شناخت، یادگیری و حافظه، هیجان
  • طاهره رئیسی اردلی، لیلا سلیمانپور، مصطفی چرم، لیلا مامنی* صفحات 77-94

    سیلیسیم (Si) یکی از عناصر مفید برای رشد بسیاری از گونه های گیاهی است که باعث افزایش مقاومت گیاه در برابر انواع تنش های زیستی و غیرزیستی می شود. کاربرد نانوذرات سیلیکونی (SiNPs) در کشاورزی، علی رغم مزایای بسیار کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. این نانوذرات با ورود به گیاهان بر فعالیت های متابولیکی گیاه تاثیر می گذارند. نانوذرات سیلیکایی به دلیل ماهیت حفره ای که دارند، حامل های مناسبی برای مولکول های مختلف در کشاورزی هستند. گروه بزرگی از پروتئین ها و ژن ها باعث انتقال سیلیسیم در گیاه می شوند. Lsi1 (Lower silicon transporter 1) و Lsi2 (Lower silicon transporter 2) دو نوع انتقال دهنده سیلیسیم هستند که در جذب و توزیع سیلیسیم دخیل هستند. شناسایی این ناقل ها، مسیر جذب سیلیسیم از سطح ریشه و انتقال آن به اندام های هوایی را مشخص کرده است، اما هنوز ناقل های درگیر در جذب سیلیسیم در آوند چوبی به طور کامل شناسایی نشده اند. همچنین فرایند انتقال سیلیسیم در سلول های انباشت گر سیلیسیم مشخص نیست. با توجه به اینکه اثرات مفید سیلیسیم در گیاه با میزان تجمع آن در گیاه مرتبط است، بررسی مکانیسم جذب و انتقال سیلیسیم درگیاهان اهمیت زیادی دارد. در این مطالعه فرآیند جذب، انتقال و انباشت سیلیسیم در گیاهان و همچنین اهمیت سیلیسیم و نانوذرات سیلیکا برای محصولات کشاورزی بررسی می شود.

    کلیدواژگان: تنش، سیلیسیم، نانوفناوری، نانوسیلیکا، Lsi
  • فرشته اسماعیل زاده، داود کولیوند* صفحات 95-118

    پیشرفت علم با ظهور فناوری هایی که راه های جدیدی را برای پاسخ به سوالات علمی و پیشرفت دانش فراهم می کنند، امکان پذیر است. پس از روش های بیولوژیکی، سرولوژیکی و مولکولی، فناوری نسل جدید توالی یابی (NGS) یکی از روش هایی است که اکنون درک ویروس ها را به ویژه در زمینه های شناسایی، توالی یابی ژنوم و ترنسکریپتوم، تکامل، تاکسونومی و اقدامات قرنطینه ای تغییر می دهد. این روش در کنار مشکلاتی چون ذخیره سازی، تفسیر حجم عظیمی از داده های تولیدشده، با شناسایی محتوای کل ویروسی و ترنسکریپتوم نمونه گیاهی در شرایط بیمار و سالم، تشخیص و شناسایی همه ویروس های شناخته شده و ناشناخته موجود در یک گیاه را بدون نیاز به دانش قبلی از بیمارگر مورد نظر فراهم می کند. سرعت شناسایی ویروس ها، ویروییدها و میزبان های جدید را افزایش داده و با تشخیص به موقع می تواند از ورود ویروس ها و ویروییدهای خارجی به مناطق جدید جلوگیری کند. شناسایی دقیق تر و سریع تر ویروس های گیاهی و اثرات کامل آنها در میزبان های مختلف یکی از مهمترین گام های مدیریت بیماری هاست. در این مقاله، با مروری بر کاربردهای NGS در تشخیص و شناسایی ویروس ها، شناسایی بیماری ها با اتیولوژی ناشناخته، اثرات متقابل میزبان و بیمارگر و موارد دیگر را مورد بحث قرار خواهیم داد.

    کلیدواژگان: ترنسکریپتوم، شناسایی، قرنطینه، ویروس
  • سعیده دهقانپور فراشاه، مهرداد صالح زاده*، احمد اشرفی صفحات 119-136

    بیماری های گیاهی ناشی از ویروس ها تهدیدی جدی برای تولید محصولات کشاورزی در جهان است و مهندسی ضدویروس که توسط بیوتکنولوژی مولکولی آغاز شده است، استراتژی موثری برای پیشگیری و کنترل ویروس های آلوده کننده ی گیاهی محسوب می شود. پیشرفت های اخیر در ویرایش هدفمند دی.ان.ا یا آر.ان.ا با سیستم تکرار کوتاه پالیندرومیک یا مرتبط با CRISPR از ابزارهای قابل استفاده در زمینه محافظت از گیاهان در برابر ویروس ها است. در این مقاله مروری، توسعه سیستم های CRISPE/Cas مورد بررسی قرار می گیرد و برنامه های آن ها در کنترل ویروس های مختلف گیاهی با هدف قرار دادن توالی های ویروسی یا ژن های حساسیت در میزبان ذکر می شود. علاوه بر این، برخی از ژن های مقاومت بالقوه مغلوب را که قابل استفاده در اصلاح گیاهان علیه ویروس ها هستند، معرفی و بر اهمیت اصلاح ضدویروسی مبتنی بر ژن مغلوب برای تولید گیاهان عاری از ویروس بدون نقص رشد، تاکید می شود. همچنین چالش ها و فرصت های استفاده از تکنیک های CRISPR/Cas در پیشگیری و کنترل ویروس های گیاهی مورد بحث قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: پالیندرومیک، ژن های مقاومت، ویرایش هدفمند، ویروس های گیاهی
|
  • Hamed Shayan*, Osali Sama Pages 1-24

    Religions and religious schools have always been one of the main and fundamental factors in the creation and development of civilizations or their destruction. With the establishment of a religious government in Iran; based on the values of the Islamic Revolution, more attention was paid for science and technology. Iran is now praised for its continued growth in scientific publications during the last two decades. The leadership of the country has not ignored any opportunity to advise the scientific society and the politicians towards gaining knowledge and conquering scientific achievements. One of the scientific fields that has been improving steadily in Iran is Agricultural Biotechnology and Genetic Engineering. However, from the beginning, several religious and scientific concerns have been raised abouth the development and use of Genetically Modified Organisms (GMOs) as the output of these technologies. This research uses the library search, structured documentary reviews and content analysis using the model of enhancing religious capital in Iran, using a qualitative method grounded theory. The aim is to study the approach of Islam about the acquisition of science, its development and scientific endeavor as well as its position about confrontations with new and advanced technologies. Findings of this study shows that the critics of development and use of GMOs have not presented any credible scientific evidence and/or jurisprudential arguments supporting their claims about the negative effects or their contradiction with Islamic preaches and princiles. We therefore conclude that the religious approach in acceptance of new technologies will result in the enriched and strengthened religious capital in Iran.

    Keywords: Religious Capital, Islam, GMO, Genetic Engineering, New Technologies
  • Saeed Soheilivand* Pages 25-42

    The production of genetically modified organisms (GMOs) refers to crops, animals and microorganisms that emerged over the past three decades. GMOs triggered the opportunities to meaningfully increase the quantity and quality of production in agriculture, enhance nutritional quality, management of pests, weed and disease sustainability, reduce costs for food or drug production, improve public health as well as enhancing the quality of life. In following, systematic genetic dissection of modified organisms causes to dramatically expand the genomic knowledge and understanding. Based on the prevalence the transgenic organisms many countries or companies may need to execute GMO tests on diagnosing transgenic organisms and their products. The detection and labeling of transgenics crops aids researchers, farmers, suppliers, consumers, and GMO reference laboratories distinguish and track the genetic identity of GMOs at every stage of research, production, and transportation. The aim of the present review is to overview the antibody-based immunoassay methods for the detection of GMOs and their recombinant proteins.

    Keywords: Antibody, Epitope, Recombinant Protein, Labeling
  • Nima Shiry, Negin Derakhshesh* Pages 43-54

    Acquired immunity is reported only in vertebrates. However, nowadays, the available evidence shows that a kind of quasi-specific immunity and also an immune memory exists in crustaceans. This process is explained by several mechanisms, the most important of which are some humoral immune factors such as lectin and Dscam. Down syndrome cell adhesion molecules (Dscam) are kinds of pathogen-dependent molecules that are produced during exposure of some invertebrates to pathogens (antigens). Vaccine-like agents may be synthesized to act as activators and activate this immune mechanism in shrimp through antigens, and consequently, make a kind of immunogenicity. It is not as accurate as vertebrates’ immune system and the secretion of antibodies and can lead to relatively specific immunizations in crustaceans. Nevertheless, the corresponding immunization practically decreases the economic losses of the shrimp industry. Hence, we recommend the health management of the shrimp farms should not focus only on the production of specific pathogen-free larvae by relevant institutions or the implementation of biosecurity guidelines by farmers, but in order to prevent the infectious agents in shrimp farms, the novel solutions in this context should be developed.

    Keywords: Quasi-Specific Immunity, Vaccine-Like Agent, Health Management, Down Syndrome Cell Adhesion Molecule (Dscam), Shrimp
  • Zahra Hadizadeh, Saba Khodayar Sahebi, Seyed Mohsen Dehnavi* Pages 55-76

    The intestinal microbiome is known as the second human brain because it plays a key role in regulating the central nervous system. New findings show that there is a two-way communication between the gut microbiota and the central nervous system so that this communication network changes and transforms cognition, emotion, social behavior, mental disorders and even personality traits. The mechanisms underlying the effects of gut microbiome on these brain processes have not yet been fully discovered, and there are the many mediators in the connection between the microbes and the gut with the nervous system and the brain. The exact understanding of which. They lead to a better understanding of the microbiome-behavior bond. A thorough understanding of this mechanism is also essential for the use of potential microbial therapies such as fecal transplantation and psychobiotics. In this paper, we first explain the mechanisms of microbial effects on the brain and central nervous system. We will then have a brief overview of research methods. We then look at the role of the gut microbiome in stress, excitement, learning, memory, and social behavior.

    Keywords: Microbiome, Brain, Behavior, Cognition, Learning, Memory, Excitement
  • Tahereh Raiesi Ardali, Leila Soleimanpour, Chorom Mostafa, Leila Ma'mani* Pages 77-94

    Silicon (Si) is one of the useful elements for the growth of many plant species and increases the plantchr('39')s resistance to various types of abiotic and biotic stresses. Despite their many advantages, the application of silicon nanoparticles (Si-NPs) has been less explored in agriculture. These nanoparticles affect the metabolic activity of plants by entering plants. Also, due to the porous nature of silica nanoparticles, they are suitable nanocarriers for various molecules in agriculture. A large group of proteins and genes cause the transfer of silicon in the plant. Lsi1 (Lower silicon transprter 1) and Lsi2 (Lower silicon transprter 2) are two main types of Si transporter in the uptake and distribution of Si have been identified. Identification of these transporters has determined the path of silicon uptake from the root level and its transfer to the shoots. But the Si transporter involved in silicon uptake in the xylem have not yet been fully identified. Also, silicon transporters for silica cells, in which a very high amount of silicon accumulates are not known. Because the beneficial effects of silicon in the plant are related to the amount of silicon accumulation in the plant, it is important to study the mechanism of Si uptake and transport in plants. This paper investigates the uptake, transport, and accumulation of silicon in plants as well as the importance of silicon and nano silicon for agricultural products.

    Keywords: Lsi, Nanosilica, Nanotechnology, Silica Nanoparticle, Stress
  • Fereshteh Esmaeilzadeh, Davoud Koolivand* Pages 95-118

    With progress in science, new technologies open a window to answer the questions. Besides biological, serological and molecular methods, Next-generation sequencing (NGS) is one of the methods that changed our understanding of plant viruses, especially in the areas of identification, genome and transcriptome sequencing, evolution, taxonomy and quarantine programs. Recent methods make it possible to detect and identify all known and unknown viruses in a plant without the need for prior knowledge of the pathogen by the identify of total viral content and transcriptome of plant samples in healthy and disease conditions whearse ther are problems such as storage and analysis and interpretation of a large amount of data produced. Increases in the speed of detection of new viruses, viroids and hosts can prevent entering new viruses and viroids from foreign countries. More accurate and faster identification of plant viruses and their full effects on different hosts is one of the most important steps in disease management. In this article, we will review the applications of NGS in the diagnosis and detection of viruses, identification of diseases of unknown etiology and the study of host-pathogen interactions.

    Keywords: Discovery, Quarantine, Transcriptum, Virus
  • Saeedeh Dehghanpour Farashah, Mehrdad Salehzadeh*, Ahmad Ashrafi Pages 119-136

    Plant diseases caused by viruses are a serious threat to the worldchr('39')s agricultural production, and anti-virus engineering, initiated by molecular biotechnology, is an effective strategy for preventing and controlling plant-borne viruses. Recent advances in targeted DNA or RNA editing with a short palindromic replication system or CRISPR-related are attractive tools that can be used to protect plants. In this review, the development of CRISPR/Cas systems is surved and their programs in controlling various plant viruses by targeting viral sequences or susceptibility genes in the host are mentioned. In addition, it introduces some potentially recessive resistance genes that can be used to improve plants against viruses, and emphasizes the importance of recessive gene-based antiviral modification for producing plants free of virus and growth deficiency. In addition, the challenges and opportunities of using CRISPR/Cas techniques in the prevention and control of plant viruses are discussed.

    Keywords: Palindromic, Plant Viruses, Resistance Genes, Targeted Editing