به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب سامان حسینخانی

  • محمد ستاری*، بهنام حاجی پور، سامان حسینخانی، پرویز عبدالمالکی

    انتقال ژن با استفاده از نیروی  میدان مغناطیسی را به اصطلاح مگنتوفکشن می نامند. هدف از این مطالعه سنتز و مشخصه یابی نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن (Fe3O4)  به عنوان هسته عامل انتقال دهنده و بررسی اثر میدان مغناطیسی متناوب بر بازده انتقال می باشد. به همین منظور، ابتدا نانو ذرات مغناطیسی (MNP) به روش هم رسوبی سنتز شد. با استفاده از مغناطیس سنج نمونه لرزان (VSM)  خاصیت مغناطیسی ذارت سنتز شده بررسی شد، و با استفاده از  میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، پراکندگی دینامیکی نور (DLS)،  ویژگی های ظاهری، و پتانسیل زتای ذرات سنتز شده مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس  با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی (MNP)، پلیمر پلی اتیلن ایمین (PEI) و DNA  پلاسمیدی حاوی ژن گزارشگر لوسیفراز (pDNA) کمپلکس دوتایی PEI-pDNA و کمپلکس سه تایی MNP-PEI-pDNA  سنتز شدند کمپلکس های سنتز شده با استفاده DLS و تکنیک  تاخیر حرکت در ژل،مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج DLS و تکنیک  تاخیر حرکت در ژل،نشان داد که کمپلکس ها بار سطحی مناسبی دارند و پلی اتیلن ایمین به خوبی به pDNA  متصل شده،  و  بار منفی آن را خنثی کرده است. سپس رده های سلولی سرطان سینه انسانی (MCF-7) و سلول هایHek293T با استفاده از کمپلکس سه تایی در حضور میدان مغناطیسی متناوب 50 هرتز  ترنسفکت شدند. زنده مانی سلولی با استفاده از تست MTT  اندازه گیری شد.  نتایج به دست امده نشان داد که بازده انتقال در سلول هایی که با کمپلکس سه تایی در حضور میدان مغناطیسی متناوب  ترنسفکت شده بودند نسبت به گروه کنترل،  بدون هیچ گونه سمیت اضافی به طور معنی داری افزایش یافت (P ≤0.05).

    کلید واژگان: مگنتوفکشن, نانوذرات مغناطیسی, میدان مغناطیسی متناوب50 هرتز, پلیمر پلی اتیلن ایمین}
    Mohammad Satari*, Behnam Hajipoor, Saman Hosseinkhani, Parviz Abdolmaleki

    Gene delivery using the force of a magnetic field is called magnetofection. The purpose of this study is the synthesis and characterization of magnetic iron oxide nanoparticles (Fe3O4) as the core of the transfer agent and to investigate the effect of alternating magnetic field on transfection efficiency. For this purpose, the first magnetic nanoparticles (MNP) were synthesized by coprecipitation method. The magnetic properties of the synthesized MNP were investigated by vibrating sample magnetometer (VSM), appearance characteristics, and zeta potential of the synthesized particles were evaluated  using transmission electron microscopy (TEM) and dynamic light scattering (DLS). Then, using magnetic nanoparticles (MNP), polyethylene imine (PEI) and plasmid DNA containing luciferase reporter gene (pDNA), PEI-pDNA binary complex and MNP-PEI-pDNA ternary complex were synthesized. The complexes were evaluated using DLS and gel retardation techniques. The results of DLS and gel retardation technique showed that the complexes have a suitable surface charge and polyethyleneimine is well joined to pDNA and neutralized its negative charge. Finaly, human breast cancer cell lines (MCF-7) and Hek293T cells were transfected by ternary complex in the presence of 50 Hz alternating magnetic field. Cell viability was measured using the MTT test. The obtained results showed that the transfection efficiency in the cells that were transfected with the ternary complex in the presence of alternating magnetic field increased significantly compared to the control group, without any additional toxicity (P ≤ 0.05).

    Keywords: Magnetofection, Magnetic Nanoparticles, 50 Hz Alternating Magnetic Field, Polyethylene Imine Polymer}
  • سید حسین بهشتی شوشتری، فرنگیس عطائی*، سامان حسینخانی

    SH-SY5Y رده سلولی نوروبلاستوما است که به عنوان مدلی از سرطان و اختلالات نورودژنراتیو در مطالعات عصبی-تجربی استفاده می شود. یکی از عوامل ایجاد بیماری نقص در مسیر آپوپتوز می باشد. اختلال در پروتئین های آپوپتوزی بر فرایند درمان و پاسخ به دارو تاثیر دارد. در سلول های عصبی به دلیل بیان بالای پروتئین های مهارکننده آپوپتوز، اثرپذیری داروها چندان نیست. درمان ترکیبی یکی از روش های درمان در حال توسعه است. هدف از این پژوهش، ارزیابی اثرپذیری داروی دوکسوروبیسین بر آپوپتوز در سلول SH-SY5Y در شرایط بیان بالای کاسپاز9 است. کاسپاز9 آنزیم کلیدی و پیش برنده آپوپتوز داخلی است. ابتدا با MTT سطح زنده مانی سلول تحت تاثیر غلظت های مختلف دارو بدست آمد. سپس در سلول ژن کاسپاز9 ترانسفکت شد و تحت تاثیر غلظت کمتر از IC50 دارو قرار گرفت و با روش های مختلف، سطح انرژی و مرگ سلول بررسی شد. نتایج حاصل از سنجش ATP نشان داد با افزایش بیان کاسپاز9 در حضور دارو، سطح ATP کاهش می یابد. فعالیت کاسپاز3/7 که شاخصی از مرگ سلول است بیانگر افزایش مرگ طی اثر دارو بر سلول دریافت کننده کاسپاز است. نشر حاصل از رنگ آمیزی پروپیدیوم به هوخست نشان داد بیان کاسپاز9 در ترکیب با دارو موجب القای بیشتر مرگ خواهد شد برای اطمینان از سطوح بیانی پروتئین القاکننده مرگ سلولی، با وسترن بلات مقدار پروتئین کاسپاز3 بررسی شد که افزایش معناداری در حالت ترکیب کاسپاز9 و دارو نشان داد. یافته های این پژوهش نشان داد القای بیان کاسپاز9 تاثیر دارو را تشدید می کند و درمان ترکیبی ممکن است بر پاسخ پذیری بیماری های نورونی موثر باشد.

    کلید واژگان: SH-SY5Y, کاسپاز9, دارو, انرژی سلول, مرگ سلول}
    Seyed-Hossein Beheshti Shoushtari, Farangis Ataei*, Saman Hosseinkhani

    SH-SY5Y is a neuroblastoma cell line which used as a cancer and neurodegenerative disorders model and its neuro-experimental studies. The different diseases cause by a defect in apoptosis pathway. Disruption of apoptotic proteins has an effect on the treatment process and response to drugs. In nerve cells, due to the high expression of apoptosis inhibitory proteins, the efficacy of drugs is low. Combination therapy is one of the developing treatment methods. The aim of this research is to evaluate the effectiveness of doxorubicin drug on apoptosis in SH-SY5Y cells under the conditions of high expression of caspase9. Caspase9 is a key enzyme in intrinsic apoptosis. First, cell viability was obtained through MTT assay under the different drug concentrations. Then, caspase9 gene was transfected in cells and affected by the concentration lower than IC50 of drug, and cell energy level and cell death were checked by different methods. ATP assay showed that the expression of caspase9 with drug lead to ATP decreases. Caspase3/7 activity indicated an increase in cell death by drug and caspase. Propidium staining to hoechst showed that the expression of caspase9 in combination with doxorubicin induce more death. To ensure the expression levels of protein that induces cell death, the amount of caspase3 protein was checked by western blotting, which showed a significant increase in combination of caspase9 and drug. Our findings showed that the induction of caspase9 expression intensifies the effect of drug and the combined treatment may be effective on the responsiveness of neuronal diseases.

    Keywords: SH-SY5Y, Caspase 9, Cell Death, Drug, Cell Energy}
  • رقیه حمیدی، فرنگیس عطایی*، سامان حسینخانی
    اهداف

    مرگ سلولی برنامه ریزی شده فرایند مهمی است که طی تکامل بدون تغییر باقی مانده است. این فرایند در تنظیم شرایط فیزیولوژیکی و پاتوفیزیولوژیکی موثر است. آپوپتوز شناخته شده ترین نوع مرگ سلولی است که در بسیاری از تومورها مختل شده و سبب مقاومت به درمان می شود. کاسپاز9 یکی از پروتیین های کلیدی مسیر میتوکندریایی آپوپتوز است. فعال شدن کاسپاز9 منجر به فعال شدن کاسپاز های اجرایی مانند کاسپاز3/7 شده و با راه اندازی آبشار کاسپازی منجر به مرگ سلول می شود. در این مطالعه، ژن کاسپاز9 در وکتور یوکاریوتی pcDNA3.1(+) کلون و عملکرد آن در سلول بررسی شد.

    مواد و روش ها

    ژن کاسپاز9 طی PCR با پرایمر های اختصاصی تکثیر و پس از هضم دوگانه با آنزیم های KpnI و BamHI به پلاسمید pcDNA برش خورده الحاق شد. پلاسمید نوترکیب حاصل پس از تعیین توالی به رده سلولی SH-SY5Y ترنسفکت و با داروی دوکسوروبیسین تیمار شد. عملکرد آن بر مرگ سلولی با روش رنگ آمیزی تریپان بلو و PI، و سنجش فعالیت کاسپاز3 بررسی و بیان آن در سلول با وسترن بلات تایید شد.

    یافته ها

    کلونینگ ژن کاسپاز9 انجام و بیان آن در سلول با وسترن بلات تایید شد. افزایش بیان کاسپاز9 در سلول منجر به پردازش خود بخودی آن طی همودایمریزاسیون و در نتیجه القای مرگ سلولی شده و حساسیت سلول نسبت به دوکسوروبیسین را افزایش و زنده مانی سلولی را کاهش داد.

    نتیجه گیری

    ژن کاسپاز9 کلون شده در سلول فعالیت نشان داد و آپوپتوز را در حضور دوکسوروبیسین از طریق خود فعال سازی و متعاقبا تشدید فعال سازی کاسپاز3 افزایش داد.

    کلید واژگان: دوکسوروبیسین, کلونینگ, کاسپاز9, آپوپتوز}
    Roghaye Hamidi, Farangis Ataei*, Saman Hosseinkhani
    Aims

    Programmed cell death is a vital cellular process that is highly conserved in evolution. Apoptosis, as a common mode of programmed cell death, is disturbed in the most human malignancies and leads the resistance of cancers to current treatment strategies. Caspase 9 is a key protein in mitochondrial apoptosis. Activated Caspase 9 leads to activation of Caspase 3/7, initiating a caspase cascade and killing cell. In this study, Caspase 9 gene was cloned into pcDNA3.1(+) and its expression and function evaluated in cell.

    Methods

    PCR amplification of Caspase 9 was performed by specific primers and ligated into pcDNA3.1(+) after double-digestion with KpnI and BamHI. After sequencing, pcDNA/Caspase 9 was transfected into SH-SY5Y cells and treated with doxorubicin. Caspase 9 function was determined by its effect on cell death level by trypan blue and PI staining, and Caspase 3 activity, and its expression in cells measured by western blotting.

    Finding

    Caspase 9 gene cloning was done and its expression in cell defined by western blot. Overexpression of Caspase 9 led to autoprocessing following homodimerization and induction of cell death and also increased cell sensitivity to doxorubicin treatment and declined cell viability.

    Conclusion

    The cloned Caspase 9 was functional in cell and enhanced apoptosis in the treated cells by doxorubicin through self-activation and subsequently amplification of Caspase 3 activation.

    Keywords: Cloning, Caspase 9, Apoptosis, Doxorubicin}
  • زیست شناسی محور فناوری های هزاره سوم و نقش دبیران زیست شناسی
    دکتر سامان حسین خانی
  • نورالدین بختیاری*، حمیدرضا خالدی، سامان حسینخانی، بهزاد همتی

    بر اساس گزارش های سازمان جهانی بهداشت و با توجه به میزان خسارت های زیاد مالی و جانی از شیوع بیماری کووید 19 و آسیب های فراوان ناشی از زنجیره انتقال این بیماری، تمرکز بر روی روش های قطع زنجیره انتقال، کاهش آسیب پذیری و افزایش تاب آوری جوامع یکی از راهبردهای اساسی در حل این بحران است. کاهش قدرت انتقال بیماری زایی با توجه به ساختار بیولوژی پوشینه ویروس در این تحقیق مورد هدف قرار گرفت. ازاین رو با توجه به اثر محلول تهیه شده (ناردین 19) بر روی ویروس های پوشینه دار، هدف از این مطالعه بررسی اثرات پیشگیری کننده این محلول بر روی ویروس سارس کو-2 و آنفولانزا H1N1 به ترتیب بر روی سلول های Vero cell line و گلبول های قرمز است. در این مطالعه جهت به دست آوردن غلظت مناسب از محلول ناردین 19، پس از بررسی آزمایش سمیت سلولی از محلول با کمترین سمیت بر روی ویروس سارس کو-2 سنتتیک تخفیف حدت یافته شده تاثیر داده شد. سپس از آزمایش پروفلاکتیک استفاده شد، یعنی در چاهک ها تیتر Log106 ویروس را طی زمان های مختلف در مواجهه با ویروس قرار داده شد. همچنین برای ویروس آنفولانزا H1N1 از آزمایش هماگلوتیناسیون استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که محلول ناردین 19 به طور معناداری (P<0.001) در زمانی حدود 2 دقیقه سبب کاهش 2 لوگ از ویروس سارس کو-2 شد. همچنین نتایج آزمایش هماگلوتیناسیون برای ویروس آنفولانزا H1N1 نشان داد که این محلول در زمان تقریبا 2 دقیقه توانست میزان تیتر ویروس را از 516 واحد به 2 واحد هماگلوتیناسیون کاهش دهد (P<0.001). نتایج آزمایش سمیت سلولی برای محلول ناردین 19 نشان داد که این محلول هیچ اثر سمیت یا کشندگی در زمان یک ساعت بر روی سلول های Vero و گلبول های قرمز نداشت. با توجه به اینکه دهان و بینی از مهم ترین راه های اصلی نفوذ ویروس سارس کو-2 و آنفولانزا H1N1 است و همچنین اثربخشی معناداری که محلول ناردین 19 طی زمان تقریبا 2 دقیقه در کاهش غلظت این ویروس ها دارد، بر این اساس استفاده از محلول ناردین 19 (به صورت محلول دهان شویه و قطره بینی) را می توان به عنوان گزینه ای مناسب در پیشگیری از بیماری کووید 19 و آنفولانزا پیشنهاد داد. با توجه به اینکه یکی از مهمترین راه های اصلی نفوذ ویروس سارس کو-2 و آنفولانزا H1N1 از طریق دهان و بینی می باشد و همچنین اثر بخشی معنادار محلول ناردین 19 در زمان تقریبا 2 دقیقه در پایین آوردن غلظت این ویروس ها، بر این اساس استفاده از محلول ناردین 19 می تواند بعنوان یک کاندید مناسب پیشگیری از بیماری کوید 19 و آنفولانزا بصورت محلول دهانشویه و قطره بینی پیشنهاد داد.

    کلید واژگان: افزایش تاب آوری, کاهش آسیب پذیری, بیماری کووید 19, آنفولانزا H1N1}
    Nuredin Bakhtiari *, Hamidreza Khaledi, Saman Hosseinkhani, Behzad Hemmati

    The reduction of pathogenicity due to the biological structure of the virus envelope was targeted in this study. Therefore, considering the effect of the prepared solution (Nardin 19) on enveloped viruses, the aim of this study was to investigate the preventive effects of this solution on SARS co-2 virus and H1N1 flu on Vero cell line cells, respectively. And red blood cells The results of this study showed that nardin 19 solution significantly (P <0.001) reduced 2 logs of SARS Co-2 virus in approximately 2 minutes. Also, the results of hemagglutination test for H1N1 influenza virus showed that this solution was able to reduce the virus titer from 516 units to 2 units of hemagglutination in approximately 2 minutes (P <0.001). The results of cytotoxicity test for Nardin 19 solution showed that this solution had no toxicity or lethal effect on Vero cells and red blood cells in one hour. Considering that one of the main ways of penetration of SARS-2 virus and H1N1 flu is through the mouth and nose and also the significant effectiveness of nardin 19 solution in reducing the concentration of these viruses in approximately 2 minutes, according to this use Nardin 19 solution can be suggested as a suitable candidate for the prevention of Quid 19 and influenza as a mouthwash and nasal drops solution.

    Keywords: Increase resilience, Reduce vulnerabilities, COVID 19 diseases, Influenza H1N1}
  • علی قربانی رنجبری، جلیل مهرزاد*، حسام دهقانی، عباس عبدالهی، سامان حسینخانی
    زمینه

    سرطان کولون از سرطان های رایج در جهان می‌باشد. نقش IL-17A در سرطان از مراحل اولیه تومورزایی شروع می شود و به نظر می‌رسد با ایجاد التهاب نقش مهمی در تومورزایی دارد. هدف از مطالعه حاضر بررسی میزان بیان ژن های KI67 و P53 در سلول‌های اپیتلیوم کولونHT-29 تیمار شده با IL-17A می باشد.

    روش کار

     IL-17A خریداری شد و به میزان 50 ng/ml ، به محیط کشت HT-29، اضافه شد و پس از 24 ساعت سلول ها از محیط کشت جدا شد و نکروز سلولی با MTT بررسی گردید. سپس استخراج RNA صورت گرفت و میزان بیان P53 و KI67، با استفاده از پرایمر های جدید طراحی شده از روش Reverse transcription (RT) qPCR انجام و با نرم افزار GeniX6، مورد آنالیز قرار گرفت.

    یافته ها

     آزمایش MTT نشان داد که غلظت 150 ng/mlبیشترین کشندگی طی 24 ساعت را دارد. پس از 24 ساعت انکوباسیون با IL-17A ، میزان بیان ژنهای KI67 (P=0.003) و P53 (P=0.001) در سلولهای HT-29در گروه تیمار شده با IL-17A بترتیب، کاهش و افزایش یافت. همچنین تعداد سلول های مورد بررسی (HT-29)در گروه تحت تیمار نسبت به گروه کنترل کاهش معنی داری را نشان داد (P < 0.05).

    نتیجه گیری

     نتایج حاصل نشان داد IL17a می تواند با افزایش بیان P53 و کاهش KI67 موجب جلوگیری از تکثیر سلول های HT-29 در شرایط آزمایشگاهی شود. این می‌تواند زمینه برای استفاده از IL17a به عنوان عاملی برای ایمونوتراپی و پاتوژنز سرطان روده بزرگ باشد.

    کلید واژگان: KI67, P53, HT29 و IL17a, qPCR, کشت سلول, سرطان سلول های سنگفرشی}
    Ali Ghorbani Ranjbary, Jalil Mehrzad *, Hesam Dehghani, Abbas Abdollahi, Saman Hosseinkhani
    Background

     Colorectal cancer (CRC) is one of the most common cancers in the world. The role of IL-17A in cancer begins in the early stages of tumorigenesis and appears to play an important role in tumorigenesis by causing inflammation. The present study was conducted to investigate the expression of KI67 and P53 genes in HT-29 colon epithelial cells with IL-17A.

    Materials and Methods

    IL-17A was purchased and 50 ng/ml was added to HT-29 culture medium and after 24 hours the cells were isolated from the culture medium and cell necrosis was examined by MTT. Then RNA was extracted and the expression levels of P53 and KI67 were analyzed using newly designed primers by Reverse transcription (RT) qPCR method and GeniX6 software.

    Results

     The MTT test showed that a concentration of 150 ng/ml for 24 hours had maximal necrosis rate in HT-29. After 24 hours of IL-17A incubation, the expression of KI67 (P = 0.003) and P53 (P = 0.001) genes in HT-29 cells in the IL-17A exposed group decreased and increased, respectively. Also, compared to the control group the number of examined HT-29 cells in the IL-17A treated group showed a significant decrease (P

    Keywords: KI67, P53, HT-29, IL17a, qPCR, cell culture, Squamous cell carcinoma}
  • مهدی عبدالله زاده پارسا، سامان حسینخانی، شیرین جلیلی، فرشته رحمتی*
    اهداف

    امروزه استفاده از روش های بر پایه واکنش های آنزیمی با هدف پایش سلامت افراد به خصوص در حوزه نیروهای نظامی و انتظامی رواج گسترده ای یافته است. یکی از روش های آنزیماتیک، استفاده از آنزیم کراتیناز برای سنجش کراتین و کراتینین در مایعات جهت بررسی سلامت کلیه ها، عضلات و غده تیروئید است. هدف این تحقیق بهینه سازی بیان آنزیم کراتیناز و بررسی اثر نانوذرات طلا بر پایداری آنزیم کراتیناز بود.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در بهار و تابستان سال 1400 در موسسه الکتروشیمی واقع در دانشگاه تهران انجام شد. در این مطالعه ابتدا باکتری E.Coli BL21 حاوی وکتور تکثیری pET28a در محیط TB کشت شد، سپس در دماهای 18، 22، 28، 32 و 37 درجه القا گردید. در ادامه پس از سونیکاسیون، تخلیص آنزیم ها با کروماتوگرافی تمایلی انجام شد. پس از تایید بیان با SDS-PAGE، غلظت آنزیم های بیان شده در دماهای القای متفاوت با روش برادفورد اندازه گیری و مقایسه شد. در ادامه فعالیت آنزیم ها با روش رنگ سنجی بررسی و مقایسه گردید. نهایتا با روش طیف سنجی فلورسانس، اثر نانوذرات طلا بر ساختار آنزیم کراتیناز مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    بررسی میزان بیان آنزیم کراتیناز در دماهای مختلف در محیط کشت TB نشان داد که در دمای 28 درجه، بیشترین مقدار آنزیم با بالاترین میزان فعالیت حاصل شد. از طرفی طیف سنجی فلورسانس آنزیم کراتیناز در حضور و عدم حضور نانوذرات طلا در طول موج تهییج 295 نانومتر، کاهش شدت فلورسانس در حضور نانوذرات طلا را نشان داد.

    نتیجه گیری

    القای بیان در 28 درجه سانتی گراد در محیط کشت TB، آنزیمی فعال تر و غلیظ تر ارائه می دهد. همچنین نانوذرات طلا باعث کاهش شدت فلورسانس آنزیم شد که می تواند نشانگر تغییر در ریزمحیط آمینواسید فلورسانت در ساختار آنزیم کراتیناز باشد.

    کلید واژگان: کراتیناز, آنزیم, تخلیص, طلا, نانوذرات, طیف سنجی فلورسانس}
    Mehdi Abdollahzadeh Parsa, Saman Hosseinkhani, Shirin Jalili, Fereshteh Rahmati*
    AIMS

    Nowadays, the use of laboratory methods based on enzymatic reactions to monitor the health of individuals, especially in the field of military forces, has become widespread. One of the enzymatic methods is the use of creatinase enzyme for clinical measurement of creatine and creatinine in body fluids, through which the health of kidneys, muscles, and thyroid gland can be understood. This study aimed to optimize the expression of the creatinase enzyme and to investigate the effect of gold nanoparticles on the stability of the creatinase enzyme.

    MATERIALS & METHODS

    This research was conducted in the spring and summer of 2021 in the electrochemical institute located at the University of Tehran, Iran. In this study, E. coli BL21 containing pET28a amplification vector was cultured in TB medium and then induced at 18, 22, 28, 32, and 37°C. After sonication, purification of enzymes was performed by affinity chromatography. After confirmation of expression by SDS-PAGE, the concentrations of enzymes expressed at different induction temperatures were measured and compared by the Bradford method. Then the activity of enzymes was evaluated and compared by the colorimetric method. Finally, the effect of gold nanoparticles on the structure of the creatinase enzyme was investigated by fluorescence spectroscopy.

    FINDINGS

    Examination of creatinase expression at different temperatures in the TB medium showed that at 28°C the highest amount of enzyme with the highest activity was obtained. On the other hand, fluorescence spectroscopy of creatinase enzyme with the presence and absence of gold nanoparticles at excitation wavelength of 295 nm showed a decrease in fluorescence intensity in the presence of gold nanoparticles.

    CONCLUSION

    The induction temperature of 28°C in the TB medium provides a more active and more concentrated enzyme. Also, the presence of gold nanoparticles reduced the fluorescence intensity of the creatinase enzyme, which could indicate a change in the fluorescent amino acid microenvironment of the creatinase enzyme structure.

    Keywords: Creatinase, Enzyme, Purification, Gold, Nanoparticles, Fluorescence Spectroscopy}
  • ارزو گلستانی پور، علی اعلمی*، مریم نیکخواه، سامان حسینخانی

    یکی از اهداف اصلی زیست فناوری گیاهی ارایه تکنیکی ایمن و کارا جهت انتقال ژن به سلول های گیاه است. تا به امروز متداول ترین و موفق ترین روش انتقال ژن در گیاهان، انتقال به کمک اگروباکتریوم بوده که البته با محدودیت هایی از جمله نوع گیاه میزبان روبرو می باشد. به منظور رفع این محدودیت ها و بهینه سازی انتقال ژن، تکنیک های مختلفی پیشنهاد شده است اما هیچ یک از آنها جایگزین مناسبی برای اگروباکتریوم نبوده اند. در سال های اخیر فناوری نانو به عنوان راهکار جدیدی جهت فایق آمدن به محدودیت های زیست فناوری مورد توجه قرار گرفته است . طراحی و استفاده از نانوساختارهای زیست سازگاری که توانایی عبور از موانع سلولی و قابلیت انتقال هدفمند مواد را دارند دستاوردهای زیستی را بهبود بخشیده است. در این تحقیق نانولوله ی کربن که یکی از نانوذرات پرکاربرد و ناقلین موفق ماکرومولکول ها به سلول های پستانداران است برای نخستین بار جهت انتقال ژن به سلول گیاه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور تلاش شد با کمک نانولوله های کربنی تک دیواره ای که با آرژنین عامل دار شده بودند (Arg-SWNT)، DNA پلاسمیدی حامل ژن گزارشگر GFP (کد کننده پروتئین نشر دهنده نور سبز) به سلول های توتون (در شرایط سوسپانسیون) انتقال داده شود. بر اساس نتایج به دست آمده نانولوله های کربنی تک دیواره (SWNT) توانستند در حالی که DNA  پلاسمیدی به آنها متصل بود از دیواره سلولی و غشا پلاسمایی عبور کنند. تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ فلورسنت موفقیت در انتقال ژن به کمک Arg-SWNT را تایید می کند.

    کلید واژگان: آرژنین, پروتئین نشردهنده نور سبز, نانولوله کربنی تک دیواره}
    Arezoo Golestanipour, Ali Aalami*, Maryam Nikkhah, Saman Hosseinkhani

    Developing a technique for efficient and safe gene delivery to plant cells is a fundamental aim of plant biotechnology. Agrobacterium mediated transformation as the most common and practical method in plant gene delivery has considerable difficulties such as limitation in applicable for plant species. In recent years several new methods have been suggested, although none of them could be a good replacement. The use of nanotechnology has been provided new solutions to overcome the limitations of biotechnology. Designing biocompatible nanostructures for passing cell barriers and targeted delivery of cargo has improved the biological achievements. In this research the capability of arginine functionalized single-walled carbon nanotube (Arg-SWNT) as a new carrier to transfer plasmid DNA, which codes green fluorescent protein (GFP) to tobacco suspension cells, has been investigation. It is suggested that single-walled carbon nanotubes can pass through cell wall pores and plasma membrane while it carries plasmid DNA along with. The fluorescence microscopy images illustrate the success of gene delivery by Arg-SWNT

    Keywords: Arginine, Green fluorescent protein, Single-walled carbon nanotube}
  • نجمه برنجکار، محمدرضا کلباسی*، سامان حسین خانی

    پیسیدین در از بین بردن میکروارگانیسم ها اعم از باکتری، قارچ، ویروس، انگل طیف گسترده ای دارد و دارای فعالیت قوی ضدتوموری است و در افزایش ایمنی ذاتی نقش دارد و لذا در برابر باکتری ها مقاومت ایجاد نمی کند؛ بنابراین از اهمیت بالایی در آبزی پروری برخوردار است. در این پژوهش کلونینگ ژن پیسیدین ماهی شانک سر طلایی (Sparusaurata) در وکتور pTZ57R/T صورت گرفت. محصول اتصال به سلول های مستعد باکتری E. coli سویه DH5α منتقل شدند. از تک کلنی های مشاهده شده در پلیت آمپی سیلین، استخراج پلاسمید انجام گرفت. تاءیید صحت تک کلنی های رشد یافته در این پژوهش، با روش های PCR مستقیم و تعیین توالی انجام گردید. قطعه تکثیر شده cDNA ژن پیسیدین ماهی شانک سرطلایی متشکل از 310 نوکلیوتید و 57 آمینواسید است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که ژن پیسیدین در وکتور pTZ57R/T با موفقیت کلون گردیده است. مقایسه توالی نوکلیوتیدی ژن پیسیدین در این پژوهش شباهت بالایی را با پیسیدین 5 گونه Morone chrysops نشان داد. مقایسه توالی آمینواسیدی سیگنال پپتید پیسیدین کاملا مشابه با Dicentracin-like همین گونه ثبت شده در بانک ژنی بوده و توالی پپتید بالغ پیسیدین تنها در سه آمینواسید با Pleorocidin-like گونه Poesila farmosa و Dicentracin-like گونه Sphaeramia orbicularis شباهت دارد. این پژوهش می تواند گامی برای مطالعات بعدی پپتید پیسیدین باشد.

    کلید واژگان: پپتید پیسیدین, کلونینگ ژن, ماهی شانک سرطلایی (Sparus aurata), وکتور pTZ57R, T}
    Najme Berenjkar, MohammadReza Kalbasi*, Saman Hoseinkhani

    Piscidin has a wide range in killing microorganisms including bacteria, fungi, viruses, parasites and has strong anti-tumor activity and plays a role in increasing innate immunity and also does not provide resistance against bacteria; Therefore, it is of great importance in aquaculture. In this study, piscidin gene of Sparus aurata in vector pTZ57R / T was cloned. In this research, ligation product was transferred to component cell of E. coli DH5α strain. Plasmid extraction was performed from single colonies observed in ampicillin plate. Confirmation of the accuracy of single colonies grown in this research was performed by direct PCR and sequencing. The amplified cDNA fragment of the gilthead seabream piscidin gene consists of 310 nucleotides and 57 amino acids. The results of this research show that piscidin gene has been successfully cloned in pTZ57R / T vector. Comparison of nucleotide sequence of piscidin gene in this study showed high similarity with piscidin 5  of Morone chrysops. The comparison of the amino acid sequence of signal peptide piscidin is quite similar to Dicentracin-like of that species registered in the genebank, and mature peptide piscidin sequence is similar in only three amino acids to Pleorocidin-like of Poesila farmosa and Dicentracin-like of Sphaeramia orbicularis. This study could be a step towards further studies of piscidin peptide.

    Keywords: piscidin peptide, gene cloning, gilthead seabream (sparus aurata), pTZ57R, T Vector}
  • صدیقه خامه چیان*، سامان حسین خانی، مریم نیکخواه
    زمینه و هدف

    پپتیدهای نفوذکننده در سلول (CPPs)  می توانند از غشای سلولی عبور کنند و با قابلیت حمل مولکول های مختلف به درون سیتوپلاسم سلول ها در زمینه رهایش دارویی، ژن درمانی و درمان سرطان مورد استفاده قرار بگیرند. نانوذرات طلای کروی (GNPs) بدلیل سنتز آسان، حلالیت بالا، پراکنش نوری فوق العاده و عدم سمیت ابزار مناسبی برای تصویربرداری مولکولی می باشند. در این مطالعه از یکی از پپتیدهای مشتق از پپتید ماروکلسین (MCa) سم عقرب (MCaUF1-9-C) برای اتصال به نانوذرات طلا استفاده شد تا قابلیت نفوذ انتخابی داروی ضدسرطان متصل به سامانه پپتید-نانوذره، به رده های سلولی سرطانی و میزان مرگ و میر سلولی حاصل از آن مورد ارزیابی قرار گیرد.

    روش ها

    سلول های HeLa و MDA-MB-231 با غلظت 500 نانومولار داروی ضدسرطان دکسوروبیسین (DOX) متصل به GNP (DOX-GNP) و MCaUF1-9-C-GNP (DOX-MCaUF1-9-C-GNP) تیمار شدند و میزان مرگ میر سلولی آن ها با استفاده از روش MTT اندازه گیری گردید. نفوذ کیفی نانوذرات طلا به درون سلول ها با استفاده از میکروسکپ زمینه تاریک و نفوذ کمی آن ها با کمک طیف سنجی جذب اتمی (AAS) مورد بررسی قرار گرفت.

    نتایج

    حدود 87% از سلول های HeLa بعد از تیمار با  DOX-GNP و DOX-MCaUF1-9-C-GNP زنده باقی ماندند؛ درحالیکه درصد بقای سلول های MDA-MB-231 پس از تیمار با DOX-MCaUF1-9-C-GNP، %30 کاهش یافت. بعلاوه مطالعه با میکروسکپ زمینه تاریک نشان داد که نفوذ نانوذرات DOX-MCaUF1-9-C-GNP در سلول های MDA-MB-231 بیشتر از سلول های  HeLa می باشد. داده های حاصل از طیف سنجی جذب اتمی نیز نشاندهنده 33% برداشت نانوذرات DOX-MCaUF1-9-C-GNP در سلول های MDA-MB-231 بود.

    نتیجه گیری

     نتایج بدست آمده نشان داد سامانه پپتید-نانوذره می تواند ابزار مناسبی برای طراحی یک سیستم رهایش دارو با قابلیت نفوذ انتخابی باشد.

    کلید واژگان: ماروکلسین, نانوذره طلا, دوکسوروبیسین, جذب سلولی, سمیت سلولی}
    Sedigheh Khamehchian*, Saman Hosseinkhani, Maryam Nikkhah
    Background

    Cell penetrating peptides (CPPs) can enter a cell through the cell membrane, and used in the fields of drug delivery, gene therapy, and cancer therapy by their property transporting various molecules into cytoplasm. Gold nanospheres (GNSs) are a useful tool for molecular imaging, because they are not cytotoxic and have high solubility, excellent light scattering property and ease of synthesis. We constructed a drug delivery system by developing gold nanospheres conjugated to MCaUF1-9-C, a CPP derived from maurocalcine (MCa) scorpion toxin. We examined the applicability of this cell-selective anti-cancer drug delivery system by evaluating its cell-penetrating and cell death activities.

    Methods

    Cell viability of HeLa and MDA-MB-231 cells, against 500 nanomolar concentration of doxorubicin (DOX)-conjugated gold nanoparticles (DOX-GNPs, and DOX-MCaUF1–9-C-GNP) were evaluated using MTT assay. Cell penetrability of MCaUF1-9-C peptide conjugated to gold nanoparticles investigated using of dark field imaging and atomic absorption spectroscopy (AAS).

    Results

    HeLa cell viability was about 87% when treated with DOX-GNP and DOX-MCaUF1-9-C-GNP, whereas DOX-MCaUF1–9-C-GNP induced high cytotoxicity in MDA-MB-231 cells (30%). Dark field imaging demonstrated higher affinity of MCaUF1–9-C-GNP for the MDA-MB-231 cell compared with HeLa cells. Moreover, atomic absorption spectrometry data analysis showed that 33% of the total amounts of the applied MCaUF1–9-C-GNP were internalized in MDA-MB-231 cells. 

    Conclusion

    These results demonstrated that peptide conjugated GNP would be a useful tool for the development of a cell-selective drug delivery system.

    Keywords: Maurocalcin, Doxorubicin, Gold nanoparticle, Cellular uptake, Cytotoxicity}
  • مهسا تیرمومنین، فرنگیس عطائی*، سامان حسین خانی

    مهارکننده آپوپتوز (IAP) یک خانواده از پروتئین ها هستند که با مهار فعالیت کاسپاز مرگ سلول را متوقف می کنند. Survivin کوچکترین پروتئین شناخته شده از این خانواده است که در سلول های سرطانی مشاهده می شود اما در بافت های نرمال بجز بافت جنینی مشاهده نشده است. survivin ممکن است به عنوان یک مارکر جدید برای شناسایی و درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این پژوهش، کلونینگ ژن survivin در وکتور pET-28a  و بیان پروتئین در باکتری E.coli بود. ژن survivin با روش PCR و با استفاده از پرایمرهای اختصاصی و الگوی pcDNA-survivin  تکثیر شد. محصول PCR و پلاسمید pET-28a با آنزیم های محدودگر  HindIII/NheIبرش داده و survivin درون وکتور برش خورده الحاق شد. سپس محصول الحاق شده به باکتری E.coli DH5a ترنسفورم و با استفاده از آنتی بیوتیک کانامایسین غربالگری شد. کلونی ها با روش PCR ارزیابی شده و پلاسمید کلونی مثبت با روش هضم دوگانه غربالگری شده، در نهایت یک کلونی مثبت با تعیین توالی تایید شد. پلاسمید نوترکیب با روش شیمیایی به باکتری بیانی E.coli (BL21)  ترنسفورم شد. بیان survivin  در شرایط مختلف انجام و سطح بیان با SDS-PAGE بررسی شد. اندازه قطعه تکثیرشده توسط PCR با استفاده از ژل آگارز تایید شد. پلاسمید pET-28a برش خورده نیز فعالیت آنزیمی را تایید کرد. قطعه کلون شده پس از توالی یابی تشابه 100% با survivin انسانی داشت. افزودن IPTG موجب بیان پروتئین survivin در تمام شرایط خصوصا در دمای 37 درجه سانتیگراد از زمان 2 ساعت پس از القا شد اما در تمام شرایط، عمده survivin بیان شده در باکتری به صورت تجمعی بود.

    کلید واژگان: Survivin, PCR, کلونینگ, pET-28a, BL21(DE3)}
    Mahsa Tirmomenin, Farangis Ataei*, Saman Hosseinkhani

    Inhibitor of apoptosis (IAP) are a family of proteins that block cell death through caspase activity. Survivin is smallest IAPs family member that overexpresses in different cancer types but not in normal tissue except embryonic tissue. Survivin may be used as a new marker to stratify cancer patients for more optimal treatment modalities. The aim of the current study was to investigate survivin DNA cloning into pET-28a and its expression in E.coli.The sequence of survivin gene was amplified by PCR using specific primers and pcDNA-survivin temple. PCR product and pET-28a plasmid were digested by HindIII/NheI restriction enzymes and survivin was ligated into the digested vector. Then, the ligation product was transformed into the E.coli DH5a competent cells and screened by antibiotic selection marker (kanamycin). Positive colonies were selected by colony PCR and screened by double digestion of isolated plasmid. One positive colony was sequenced and confirmed. The recombinant plasmid was transformed into the expression strain of E.coli (BL21) by chemical method. The expression of survivin was induced in the different conditions and expression level investigated by SDS-PAGE.The size of PCR product in agarose gel showed the correctness of amplification. The digested pET-28a plasmid also indicated the correctness of enzymatic reaction. The sequence of the cloned fragment revealed a 100% similarity to the human survivin. In expressing, adding IPTG increased the expression of survivin protein in all conditions, especially 37 ᵒC from 2 h after induction. At all conditions, most of survivin accumulated in the bacteria as inclusion body.

    Keywords: Survivin, PCR, Cloning, pET-28a, BL21(DE3)}
  • مجتبی مرتضوی*، مسعود ترکزاده، سامان حسینخانی، صفا لطفی، رحمان امام زاده

    فرایند بیولومینسانس، یک پدیده گسترده در طبیعت بوده و آنزیم های لوسیفرازی در بخش هایی گسترده ای از حیات شناسایی شده اند اما آنزیم لوسیفراز شناسایی شده در خانواده lampyrid به دلیل ویژگی های برتر کاربردهای زیستی گسترده ای یافته است. به تازگی، کلونینگ یک ژن جدید از آنزیم لوسیفراز کرم شب تاب ایرانی با نام Lampyroidea maculata گزارش شده است. در این مطالعه، در این مطالعه، آنالیز کدونهای نادر از ژن لوسیفراز حشره شب تاب ایرانی با استفاده از پایگاه های محاسباتی ATGme، RACC،LaTcOm  و Sherlocc مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، فرایند مدل سازی ساختاری این آنزیم انجام شد. در ادامه، وضعیت این کدون های نادر در این مدل ساختاری به کمک نرم افزارهای SPDBV و PyMOL مورد مطالعه قرار گرفت. جایگاه اتصال سوبسترا در دهانه فعال آنزیم به کمک نرم افزارهای داکینگ  AutoDock Vina بررسی شد. به کمک مدل سازی مولکولی، برخی از کدون های نادر شناسایی شدند که ممکن است نقش مهمی در ساختار و عملکرد این آنزیم داشته باشند. فرایند داکینگ مولکولی به کمک AutoDock Vina  انجام شد و Asp531 را که در اتصال به لوسیفرین و AMP نقش دارد شناسایی شد. این آنالیزهای بیوانفورماتیکی نقش مهمی در طراحی داروهای جدید دارد.

    کلید واژگان: لوسیفراز, کدون نادر, جایگاه اتصال سوبسترا, Lampyroidea maculata}
    Mojtaba Mortazavi*, Masoud Torkzadeh Mahani, Saman Hosseinkhani, Safa Lotfi, Emamzadeh Rahman

    The bioluminescence process is a widespread phenomenon in Nature. These enzymes are identified in some domains of life, but the luciferases from the lampyridea genus are considered for biological applications. The molecular cloning of a new type of Iranian firefly luciferase from Lampyroidea maculata was reported, previously. In this study, we analyzed the rare codons of the Iranian insect luciferase gene using the computational databases as ATGme, RACC, LaTcOm, and Sherlocc. Also, the structural modeling process of this enzyme was performed. Next, the status of these rare codons in this structural model was studied using SPDBV and PyMOL software. In the following, the substrate binding site was studied using the AutoDock Vina. By molecular modeling, some rare codons were identified that may have a critical role in the structure and function of this luciferase. AutoDock Vina was used in the molecular docking that recognizes Asp531 that yield closely related to luciferin and AMP binding site.. This bioinformatics analyzes play an important role in the design of new drugs.

    Keywords: Lampyroidea maculata, luciferase, rare codon, substrate binding site}
  • ایمان شیردل، محمدرضا کلباسی*، سامان حسینخانی، حامد پاک ‎نژاد

    هپسیدین ‎ها گروهی از پپتیدهای ضدمیکروبی غنی از سیستین هستند که در ماهیان علیه باکتری ‎های گرم مثبت و گرم منفی و هم چنین ویروس‎ها فعال هستند. هدف از انجام تحقیق حاضر، استفاده از پپتید سنتتیک هپسیدین ماهی آزاد دریای خزر (CtHep) برای کنترل باکتری Streptococcus iniae در شرایط درون ‎تنی و هم چنین مطالعه اثرات تنظیم ایمنی این پپتید در ماهی آزاد دریای خزر می ‎باشد. بچه ماهیان آزاد دریای خزر با میانگین وزنی 20 گرم به مقدار 1 میکروگرم به ازای هر گرم ماهی با پپتید سنتتیک CtHep تزریق شدند و سپس در معرض باکتری S. iniae قرار داده گرفتند. بعد از 24 ساعت، مقدار بیان ژن ‎های سایتوکین و میزان بار باکتریایی کل در بافت‎ های کلیه و طحال در تیمارهای آزمایشی و گروه شاهد مورد بررسی قرار گرفت. میزان زنده ‎مانی ماهیان نیز تا روز دهم بررسی شد. بیان ژن‎های IL-1β ، IL-6 و TNF-α در تیمارهای دریافت کننده CtHep به طور معنی ‎داری نسبت به گروه شاهد افزایش یافت. به علاوه، میزان بار باکتریایی کل در بافت ‎های کلیه و طحال در ماهیان آلوده شده به باکتری S. iniaeکه CtHep دریافت کرده بودند به طور معنی ‎داری کم تر از ماهیان آلوده شده ‎ای بود که CtHep دریافت نکرده بودند. درصد زنده ‎مانی در ماهیان آلوده شده به باکتری S. iniae که پپتید  CtHepدریافت کرده بودند، به طور قابل توجهی بیش تر از ماهیان آلوده ‎ای بود که پپتید دریافت نکرده بودند. مطالعه اخیر نشان می ‎دهد که پپتید ضدمیکروبی هپسیدین ماهی آزاد دریای خزر پتانسیل استفاده به عنوان عامل ضدمیکروبی و هم چنین به عنوان محرک ایمنی در آبزی ‎پروری را دارد.

    کلید واژگان: پپتید ضدمیکروبی, هپسیدین, ماهی آزاد دریای خزر, بیان ژن, سایتوکین}
    Iman Shirdel, MohammadReza Kalbassi *, Saman Hoseinkhani, Hamed Paknezhad

    Hepcidins are a group of cysteine-rich antimicrobial peptides that are active in fish against gram-positive and gram-negative bacteria as well as viruses. The objective of the present study is to use the synthetic peptide of Caspian trout Hepcidin (CtHep) for controlling in vivo Streptococcus iniae infection and also to study the immunomodulatory effects of CtHep in Caspian trout. Juvenile Caspian trout with average weight of 20 g were injected with synthetic CtHep at a dose of 1 µg/g fish, and then exposed to S. iniae bacteria. After 24 hours, the expression of cytokine genes and total bacterial load were evaluated in kidney and spleen tissues of different groups. Fish survival rate was noticed until 10th day of infection. The expression of IL-1β, IL-6 and TNF-α mRNA in CtHep-receiving group significantly increased compared to the control group. In addition, total bacterial load in the kidney and spleen tissues of infected fish receiving CtHep, was significantly lower than infected fish which did not receive CtHep. Survival rate of infected fish receiving CtHep was considerably higher than that of the infected fish which did not receive CtHep. Our study shows that CtHep has the potential to be used as an antimicrobial agent as well as an immunostimulant in aquaculture industry.

    Keywords: Antimicrobial peptide, Hepcidin, Caspian trout, Gene expression, cytokine}
  • فهیمه سادات حسینی، بهرام محمدسلطانی*، حسین بهاروند، سامان حسینخانی

    ژن SPTBN4 از اعضای خانواده پروتئینی اسپکترین در فرآیندهای مختلف سلول از جمله چرخه سلولی، تکوین سلول های عصبی و غیره نقش ایفا می کند. اخیرا یک miRNA جدید در این ژن SPTBN4 پیدا شده که در پایگاه NCBI به ثبت رسیده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی بیان این miRNA، با نام SPTBN4-miR1 در روند تمایز سلول های بنیادی کارسینومای جنینی NT2 و همچنین بررسی اثر بیش بیانی آن بر روند تمایزی این سلول ها است. نتایج RT-qPCR بیانگر آن بود که SPTBN4-miR1-5p و SPTBN4-miR1-3p در روند تمایز عصبی افزایش بیان معنی داری را از روز سوم شروع و تا روزهای 8 و 14 تمایزی نشان می دهند. سپس، بعد از بیش بیان پیش ساز SPTBN4-miR1 در سلول های NT2 و تیمار با رتینوئیک اسید، بررسی بیان مارکرهای پرتوانی و تمایزی، بیانگر نقش SPTBN4-miR1-5p و SPTBN4-miR1-3p در پیشبرد تمایز و خروج از حالت پرتوانی بود. به نظر می رسد با انجام مطالعات بیشتر و پیداکردن اهداف احتمالی این miRNAها، می توان به یک مارکر تمایزی دست یافت و از آن برای بهبود روند تمایز بهره برد.

    کلید واژگان: سلول های بنیادی کارسینومای جنینی NT2, تمایز, miRNA, SPTBN4}
    F.S. Hosseini, B. Mohammad Soltani*, H. Baharvand, S. Hosseinkhani

    The SPTBN4 gene, a part of the spectrin protein family, plays important roles in various cellular processes, including cell cycle, nerve cell development, and so on. Recently, a new miRNA has been found in this SPTBN4 gene, which was registered at the NCBI database. The aim of the present study was to investigate the expression of this miRNA, called SPTBN4-miR1, in the process of differentiation of human embryonal carcinoma cell line NT2 and also the overexpression effect of this miRNA on the differentiation of these cells. RT-qPCR results indicate that SPTBN4-miR1-5p and SPTBN4-miR1-3p show a significant increase in expression in the process of neural differentiation from day three until the 8th and 14th day of differentiation. Then, after overexpressing the SPTBN4-miR1 precursor in NT2 cells and retinoic acid treatment, the expression of pluripotent and differentiation revealed the role of SPTBN4-miR1-5p and SPTBN4-miR1-3p in promoting differentiation and exclusion from the pluripotent state. It seems that by making further studies and finding out the possible targets of these miRNAs, a distinctive marker can be achieved and used to improve the differentiation process.

    Keywords: Human Embryonal Carcinoma cell line NT2, Differentiation, miRNA, SPTBN4}
  • سمانه جارچی، فرنگیس عطایی*، سامان حسینخانی

    لوسیفراز حشره شب تاب P. py یک آنزیم پراکسیزومی است که موجب تبدیل سوبسترای هتروسیکلیک لوسیفرین به یک حدواسط اکسی لوسیفرین در حضور Mg+2-ATP و اکسیژن مولکولی می شود. اکسی لوسیفرین برانگیخته با نشر نور مریی به حالت پایه می رسد. لومینسانس به دلایل متعددی از جمله سرعت سنجش، حساسیت بالا و آسان بودن روش کار، کاربرد وسیعی دارد. برخلاف کاربرد متعدد، لوسیفراز در برابر تغییرات فیزیکی و شیمیایی بسیار حساس است بنابراین حساسیت و دقت آن کاهش می یابد. لوسیفراز در برابر دماهای بالا و هضم پروتئولیتیکی بسیار ناپایدار است. براساس مطالعات قبلی، با پروتئولیز محدود این آنزیم توسط تریپسین، شش جایگاه برش در دو ناحیه سطحی پروتئین واقع در دمین انتهای N شناسایی شد 220-206 (شامل K206، R213 و R218) و 341-329 (شامل K329، R330 و R337). در این مطالعه، جهش زایی هدفدار در ناحیه R330 صورت گرفت که آرژنین با گلوتامین جایگزین شد و اثر آن بر ساختار و عملکرد لوسیفراز مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج پروتئولیز محدود، این جهش تاثیر قابل توجهی نسبت به نمونه وحشی نداشت اما چندین تغییر مانند تغییر pH اپتیمم از 5/7 به 8 و افزایش غیرفعال شدن حرارتی در خصوصیات آنزیم ایجاد کرد. براساس نتایج، اگرچه آرژنین 330 یک رزیدوی حفاظت شده است ولی روی پایداری در برابر هضم پروتئولیتیکی تریپسین تاثیری نداشت.

    کلید واژگان: لوسیفراز, جهش زایی هدفدار, پروتئولیز, آرژنین 330, عملکرد}
    S. Jarchi, Farangis Ataei*, S. Hosseinkhani

    Luciferase from firefly Photinus pyralis (P .py) is a peroxisomal enzyme that converts a heterocyclic substrate luciferin to an excited state oxyluciferin in the presence of Mg+2-ATP and O2. Excited oxyluciferin with the emission of visible light is changed to its ground state. The combination of rapidity, sensitivity, and convenience has led to the development of a broad range of luminescence applications. In spite of wide ranges applications, firefly luciferase is unstable against changes in chemical and physical conditions, thereby reduce its precision and sensitivity. The most undesirable instability of the luciferase is low thermostability and high susceptibility to proteolytic degradation. According to previous studies, limited proteolysis by trypsin of P .py luciferase indicated six cleavage sites on two accessible regions: 206-220 (Including K206, R213, and R218) and 329-341 (Including K329, R330, and R337) on N-terminal domain. In this study, we used site-directed mutagenesis to introduce one point mutation on the 329-341 accessible regions of P. py luciferase, in order to investigate the role of R330 on the enzyme structure and function which R330 changed to Q. Based on limited proteolysis data, R330Q mutant didn’t significantly change compared to wild type, but this mutation caused several alterations in enzymatic properties including shifting the pH optimum from 7.5 to 8 and increasing the thermal inactivation. Based on the results, it can be concluded that whilst Arg330 is a conserved residue but not effects on trypsinolysis stability.

    Keywords: Luciferase, Site-Directed Mutagenesis, Arg330, Proteolysis, Function}
  • سروش موسس غفاری، مریم نیکخواه، شادی هاتمی، سامان حسینخانی*
    یکی از چالش های اصلی درمان بیماری ها با نقص ژنتیکی از جمله سرطان، انتقال ناکارآمد مولکول های دارویی و عدم توانایی آشکارنمودن و ردیابی داروی انتقال یافته به جایگاه هدف است. بنابراین یافتن نانوحامل هایی با اثرات دوگانه انتقال دارو به هسته و ردیابی مولکول درمانگر، اخیرا در اولویت تحقیقاتی محققان این حوزه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه، طراحی نانوذرات فتولومینسنت مبتنی بر نقاط کوانتومی گرافن فاقد سمیت و پپتیدهای کایمریک MPG-2H1 با قابلیت دوگانه ورود عوامل ژنتیکی کوچک به درون هسته و ردیابی آنها است. در این مطالعه نقاط کوانتومی گرافن (GQD) دارای رنگ نشری سبز توسط روش هامر و سالوترمال سنتز شدند و از طریق اسپکتروسکوپی های UV-Vis، فتولومینسنت (PL)، رامان و میکروسکوپی SEM مورد بررسی قرار گرفتند. GQDها از طریق میان کنش های غیرکووالان به پپتیدهای کایمریک MPG-2H1 متصل شدند. اتصال به پپتید سبب تغییر پتانسیل زتا به مقادیر مثبت تر شد (از 6/38- به 1/11- در کمپلکس 1، 6/9- در کمپلکس 2 و 74/5- در کمپلکس3). نتایج سنجش تاخیری ژل آکریل آمید حاکی از برقراری اتصال بین پپتید و GQDها است. سمیت سلولی GQD و MPG-2H1 توسط سنجش MTT بررسی و در نهایت تصویربرداری سلولی انجام شد. نتایج حاکی از پتانسیل بالای ورود کمپلکس ‎های فاقد سمیت MPG-2H1/GQD به سلول بود، در حالی که GQDهای آزاد ورود چشمگیری به درون سلول نشان ندادند.
    کلید واژگان: نقاط کوانتومی گرافن, پپتیدهای کایمریک, تصویربرداری زیستی, ردیابی}
    S. Moasses Ghafary, M. Nikkhah, Sh. Hatamie, S. Hosseinkhani*
    ​One of the main challenges in the treatment of genetic disorders, such as cancer, is of drug delivery systems and their inability to monitor and track delivered drug to the targeted site. Therefore, the design of novel with dual capabilities of nuclear drug delivery and tracking into a research priority for this field’s The aim of this study is to design based on both non-cytotoxic quantum dots and chimeric peptides, with dual tracking and delivering small genetic agents into the nucleus. The GQDs with green emission color were synthesized by Hummer’s and methods and characterized by UV-Vis, photoluminescence (PL), Raman spectroscopies, and scanning electron microscopy (SEM). conjugated with MPG-2H1 chimeric peptides through noncovalent interactions. Following conjugation step, the ζ-potential of the complex increased (From -38.6 to -11.1 in complex1, -9.6 in complex2 and -5.74 in complex3). The conjugation was confirmed by native acrylamide gel retardation assay. The of the GQDs was investigated by MTT assay and finally, was carried out. The results showed that MPG-2H1/ GQD complexes can enter cells; however, free-GQDs didn’t enter the cells significantly.
    Keywords: Graphene Quantum Dots, Chimeric Peptide, Bioimaging, Tracking}
  • اکبر عادل نیا، منیژه مختاری دیزجی*، محسن بخشنده، سامان حسین خانی
    در این پژوهش، اثر آوادهی تک بسامدی و دوگانه- بسامدی بر مرگ یاخته های ملانوما بی 16- اف10 در دمای ثابت بررسی شد. 20 گروه مورد مطالعه قرار گرفتند. گروه های آزمون شامل پایش و بدل بودند. یک گروه تحت آوادهی 40 کیلوهرتز (شدت 0/24 2W/cm) و 1 مگاهرتز (شدت 0/5 2W/cm) بود و گروهی در معرض تابش همزمان دو بسامد 40 کیلوهرتز و 1 مگاهرتز قرار گرفت. هر گروه بسامدی متشکل از هفت زیرگروه بر مبنای مدت زمان آوادهی 30، 60، 120، 150، 300، 600، 1200 ثانیه ای است. بقاء (حیات پذیرگی) یاخته بوسیله شیوه ارزیابی ام تی تی اندازه گیری شد. نتیجه نشان داد بقاء یاخته در بسامد 40 هرتز با زمان تابش 30 ثانیه، 96 درصد بود که مقدار آن با افزایش زمان آوادهی از 30 ثانیه به 1200 ثانیه به 6 درصد کاهش یافت. در آوادهی دو بسامدی، درصد بقاء در همه زیر گروه ها از 95 درصد در زمان آوادهی 30 ثانیه به 3 درصد در زمان تابش 1200 ثانیه رسید. درصد بقاء برای بسامد 1 مگاهرتز با شیب نسبی کم تری از پیش (از 97 درصد برای زمان آوادهی 30 ثانیه به 15 درصد برای زمان آوادهی 1200 ثانیه) حاصل شد. براساس نتایج حاصله، امواج فراصدا سبب مرگ یاخته ملانوما بی16-اف10 در دمای ثابت شد. آوادهی دوگانه- بسامدی، احتمالا به دلیل افزایش حفره سازی، موجب مرگ تعداد بیشتری یاخته نسبت به مرگ یاخته تحت آوادهی تک بسامدی، خصوصا در مدت بالاتر آوادهی می شود.
    کلید واژگان: امواج فراآوایی, آوادهی بسامدی دوگانه, یاخته های ملانوما بی16- اف10, مرگ یاخته ای, فراصدا}
    A. Adelnia, M. Mokhtari, Dizaji*, S. Hoseinkhani, M. Bakhshandeh
    In this study, the effect of single and dual-frequency sonication on cell death of B16-F10 melanoma cells is investigated at constant temperature. Here, 20 groups were studied. The test groups consisted of: control and sham, 40 kHz (intensity: 0.24 W/cm2), 1 MHZ (intensity: 0.5 W/cm2) and the dual frequency groups which each frequency group included seven subgroups of 30, 120, 60, 150, 300, 600 and 1200 s. Cell viability was measured by MTT assay. The result demonstrated that the cell viability for 40 kHz with 30 s sonication time was 96%, which decreased to 6% by increasing the sonication time up to 1200 s. In dual frequency, cell viability decreased in all subgroups, and its amount ranges from 95% at a sonication time of 30 s to 3% at 1200 s sonication time. The same process happens for 1 MHz frequency with a lower relative slope (97% to 15% when sonication time increased from 30 s 1200 s). Ultrasound waves caused the B16-F10 melanoma cell death in constant temperature. Dual frequency sonication caused more cell death especially at higher sonication time, possibly due to cavitation.
    Keywords: Ultrasonic wave, Dual frequency sonication, B16-F10 melanoma cell, Cell death, ultrasound}
  • زهرا سلگی، خسرو خلیفه، سامان حسین خانی، بیژن رنج بر*

    اهداف: احتمال برقراری میان کنش های الکتروستاتیک به علت فراوانی رزیدوهای باردار آب دوست به ویژه آرژنین به عنوان مهم ترین فاکتور پایدارکننده دمایی آنزیم های گرمادوست مطرح شده است. هدف این مطالعه، مقایسه پایداری ترمودینامیک و بازتاخوردگی سینتیک آنزیم لوسیفراز گونه ایرانی و برخی جهش یافته های آن بود.
    مواد و روش ها
    در مطالعه تجربی حاضر، پایداری گرمایی و نحوه بازتاخوردگی آنزیم لوسیفراز گونه ایرانی لامفیریس ترکستانیکوس و 3 جهش یافته ERR, ERR/I232R, ERR/Q35R/I182R/I232R توسط تکنیک های مختلف اسپکتروسکوپی بررسی شد. به منظور بیان بالای پروتئین ها یک تک کلونی از هر یک از نمونه ها انتخاب و به 10میلی لیتر محیط کشت LB دارای کانامایسین با غلظت 50میکروگرم بر میلی گرم تلقیح و در دمای C° 37 و با هوادهی مطلوب به مدت 15-12 ساعت انکوبه شد. به منظور تهیه محتوای سلولی از باکتری ها، محیط کشت القاشده به مدت 5 دقیقه در 5000گرم و دمای C° 4 سانتریفوژ شد. نتایج از طریق مطالعات با روش های طیف سنجی دورنگ نمایی دورانی در ناحیه دور، نزدیک و فلورسانس ذاتی، مطالعات کالریمتری روبشی تفاضلی (DSC) و آزمایش های سینتیکی با استفاده از تکنیک جریان متوقف مبتنی بر فلوئورسانس به دست آمد.
    یافته ها
    همراه با افزایش تعداد رزیدوی آرژنین در سطح پروتئین، پایداری و فشردگی ساختاری آنزیم های جهش یافته در مقایسه با آنزیم وحشی افزایش یافته و ترموگرام های حاصل از مطالعات کالریمتری روبشی تفاضلی نیز بیانگر افزایش اندکی در Tm و آنتالپی کالریمتری پروتئین های جهش یافته نسبت به پروتئین وحشی بودند.
    نتیجه گیری
    ثابت سرعت بازتاخوردگی آنزیم های جهش یافته نسبت به نوع وحشی افزایش پیدا کرده است. بهبود پارامترهای ترمودینامیک و سینتیک ناشی از بهبود میان کنش های الکترواستاتیک است که منجر به درجه بالاتری از فشردگی و تراکم ساختاری می شود.
    کلید واژگان: لوسیفراز, کالریمتری روبشی تفاضلی, دورنگ نمایی دورانی, فلورسانس جریان متوقف, ترمودینامیک, سینتیک}
    Z. Solgi, Kh. Khalifeh, S. Hosseinkhani, B. Ranjbar *
    Aims
    The probability of establishing electrostatic interactions due to the abundance of charged hydrophilic residues and especially arginine is considered the most important thermal stabilizing factor of thermophilic enzymes. The current study was conducted with the aim of comparing thermodynamic stability and kinetic refolding of Lampyris turkestanicus and some of its mutants.
    Materials and Methods
    In the present experimental thermal stability and the way of refolding Lampyris turkestanicus and 3 mutations, including ERR, ERR/I232R, ERR/Q35R/I182R/I232R were investigated by various spectroscopic techniques. In order to high expression of proteins, a single clone of each sample was selected and inoculated into 10ml of LB culture medium, containing Kanamycin at a concentration of 50μg/mg and incubated at 37°C with an ideal aeration for 12-15 hours. The culture medium was centrifuged for 5 minutes at 5000g at 4°C to provide the cellular contents of the bacteria. The results were obtained through spectroscopic methods of remote and near circular dichroism, intrinsic fluorescence, differential scanning calorimetry, and kinetics experiments, using fluorescence-stopped flow technique.
    Findings
    Along with the increase in the number of arginine residues at the protein level, the stability and structural compression of the mutated enzymes in comparison with the wild enzyme were increased and the thermograms obtained from differential scanning calorimetry showed a slight increase in Tm and calorimetric enthalpy of mutated proteins in comparison with wild protein.
    Conclusion
    The rate constant of refolding mutated enzymes has increased compared with the wild type. The improvement of thermodynamic and kinetic parameters results from the improvement of electrostatic interactions, which results in a higher degree of compression and structural density.
    Keywords: Luciferase, Differential Scanning Calorimetry, Circular Dichroism, Stopped-flow Fluorescence, Thermodynamics, Kinetics}
  • ساناز ابراهیمی سامانی، سیدمحسن اصغری *، حسین نادری منش، سامان حسینخانی
    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.
    کلید واژگان: نانوذرات پلی اتیلن گلیکول-پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید, روش تبخیر حلال, انتقال دارو}
    S. Ebrahimi Samani, S.M. Asghari *, H. Naderimanesh, S. Hoseinkhani
    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}
  • فرشته رحمتی*، امین تشکر، سامان حسینخانی، اکبر حیدری
    حلال های بسازودگداز (DES) در واکنش های آنزیمی، از اهمیت بسزایی برخوردار می باشند. این حلال ها تماس موثر بین واکنشگر و آنزیم را میسر می سازد و از اینرو می تواند موجب افزایش پایداری و فعالیت آنزیم شود. بیولومینسانس پدیده تولید و نشر نور توسط موجودات زنده است. واکنش شیمیایی اصلی در بیولومینسانس شامل رنگدانه مولد نور لوسیفرین، و آنزیم لوسیفراز می باشد.آنزیم لوسیفراز اکسیداسیون لوسیفرین را کاتالیز می کند که به مولکول حامل انرژی آدنوزین تری فسفات نیاز دارد. لوسیفراز به دلیل محصولی که به سهولت قابل ردیابی است، کاربردهای فراوانی در بیوتکنولوژی و زیست شناسی مولکولی یافته است. با این حال، پایداری حرارتی پایین، عدد تبدیل کم و تمایل شدید لوسیفراز به ATP موجب محدودیت در استفاده از سیستم های مبتنی بر لوسیفراز در کاربردهای تجاری شده است. استفاده از حلال های بسازودگداز روشی نوین جهت پایدارسازی پروتئین ها و کاتالیزورهای زیستی است. یک گروه از حلال های بسازودگداز عموما شامل یک نمک ارگانیک و گروه های دهنده هیدروژن می باشند که در نتیحه آن پیوندهای هیدروژنی تشکیل می شوند. در این مطالعه، اثرات این حلال ها بر ویژگی های سینتیکی آنزیم لوسیفراز Lampyris turkestanicus وحشی و جهش یافته (E354R/Arg356) در حضور کولین کلراید: گلیسرول با نسبت مولی 1:2 به عنوان حلال بسازودگداز بررسی شد. بدین منظور، هر دو آنزیم وحشی و جهش یافته در باکتری اشریشیاکلی سویه BL21 بیان گردید و پروتئین مورد نظر از طریق کروماتوگرافی تمایلی تخلیص و برای مطالعات سینتیکی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، حلال بسازودگداز باعث افزایش پایداری دمایی لوسیفرازهای وحشی و جهش یافته E354R/Arg356 شد.
    کلید واژگان: بیولومینسانس, لوسیفراز, حلال های بسازودگداز, پایداری دمایی}
    Fereshte Rahmati *
    Deep eutectic solvents (DES) are significantly important in enzymatic reactions. These solvents increase the efficient contact between substrate and enzyme and therefore, may increase enzyme stability and activity. Bioluminescence is the production and emission of light by a living organism. The principal chemical reaction in bioluminescence involves the light-emitting pigment luciferin and the enzyme luciferase. The enzyme catalyzes the oxidation of luciferin, which requires the energy-carrying molecule adenosine triphosphate (ATP). Because of its easily detectable product, luciferase has found a wide range of application in biotechnology and molecular biology. However, its low thermostability, low turnover number and high Km for ATP restrict further use of luciferase based systems in commercial application. Newly developed method which can be used to increase the stability of proteins and biocatalysts is to take advantage of Deep eutectic solvents (DESs). One group of Deep eutectic solvents are generally composed of organic salts with hydrogen bond donors, as a result of which hydrogen bonds are formed. In this study, we investigated the effects of these solvents on kinetic properties of wild type and E354R/Arg356 mutant Lampyris turkestanicus luciferases in the presence of choline chloride: glycerol with molar ratio of 2:1 as DES. For this, both wild type and mutant, expressed in Escherichia coli BL21, the protein of interest purified through affinity chromatography and used for kinetic studies. Based on the obtained results, DES has positive effect on the thermostability of wild type and mutant luciferases.
    Keywords: Bioluminescence, Luciferase, Deep eutectic solvents, Thermostability}
  • صدیقه خامه چیان، سامان حسینخانی *، رسول مدنی، مریم نیکخواه
    مقدمه

    نانوذرات طلا (GNPs یا Gold nanoparticles) با داشتن خصوصیاتی نظیر عدم سمیت، سنتز آسان و قابلیت اتصال به پپتیدهای نفوذ کننده در سلول (CPPs یا Cell penetrating peptides)، برای اهدافی نظیر رهایش هدفمند و تصویربرداری زیستی مناسب می باشند.

    روش ها

    مطالعه ی حاضر، افزایش جذب نانوذره ی طلا در سلول بر اثر اتصال به پپتید TAT را نشان می دهد. نانوذرات طلا پس از اتصال به پپتید با استفاده از روش های طیف سنجی فرابنفش- مرئی (Ultraviolet-visible spectrophotometry)، عکس برداری TEM (Transmission electron microscopy)، روش تفرق نور پویا (DLS یا Dynamic light scattering) و زتا پتانسیل (Zeta potential) توصیف شدند. سپس سیتوتوکسیسیتی نانوذرات طلا در برابر سلول های HeLa و A431 مورد مطالعه قرار گرفت. در آخر، جذب نانوذره ی متصل به پپتید (TAT (TAT-C-GNP در سلول ها بررسی شد.

    یافته ها

    اثر سیتوتوکسیسیتی GNP و TAT-C-GNP بر روی سلول ها بسیار ناچیز بود. پس از تیمار سلول ها با نانوذرات طلا، رده ی سلولی A431 مقدار زیادی از TAT-C-GNP را نسبت به GNP جذب کرد. در حالی که در رده ی سلولی HeLa هیچ یک از ذرات GNP و TAT-C-GNP جذب نشدند.

    نتیجه گیری

    نتایج به دست آمده نشان داد که TAT-C-GNP می تواند جذب نانوذره ی طلا را در سلول افزایش دهد و نانوکنژوگه ی مناسبی در جهت اهداف مختلف زیست پزشکی باشد.

    کلید واژگان: نانوذره ی طلا, پپتید نفوذ کننده در سلول, جذب سلولی, سیتوتوکسیستی}
    Sedigheh Khamehchian, Saman Hosseinkhani, Rasool Madani, Maryam Nikkhah
    Background

    Reduced toxicity and ease of modification make gold nanoparticles (GNPs) suitable for targeted delivery and bioimaging via conjugating cell-penetrating peptides (CPPs). This study aimed to assess the enhanced penetration of gold nanoparticles into cells via using TAT peptide as a cell-penetrating peptide.

    Methods

    Gold nanoparticles and TAT-conjugated gold nanoparticles (TAT-C-GNP) were characterized using ultraviolet-visible spectrophotometry, dynamic light scattering, zeta potential method, and transmission electron microscopy. The cytotoxicity effects of nanoparticles on HeLa, and A431 cell lines were studied. Uptake of TAT-conjugated gold nanoparticles was tested in cells, using dark field microscopy.

    Findings

    Gold nanoparticles and TAT-conjugated gold nanoparticles had little to no effect on cell viability. Upon exposure to gold nanoparticles, TAT-conjugated gold nanoparticles displayed higher uptake than gold nanoparticles in A431 cell line; whereas none of the nanoparticles showed penetration in HeLa cell.

    Conclusion

    Thus, TAT-conjugated gold nanoparticles have enhanced cellular internalization and are suitable for various biomedical applications as nanoconjugates.

    Keywords: Gold nanoparticle, Cell penetration peptide, Cellular uptake, Cytotoxicity}
  • فرشته رحمتی*، امین تشکر، اکبر حیدری، سامان حسینخانی
    لوسیفراز حشره شب تاب، یک آنزیم مولد نور است که در زمینه های مختلف بیوتکنولوژی و زیست شناسی مولکولی استفاده می شود. لوسیفراز کاربردهای گسترده ای در بسیاری از حوزه های آنالیز ژنتیکی نظیر ردیابی بیان ژن، سنجش ژن گزارشگر و مطالعات پروتئومیکس نظیر برهمکنش های پروتئین- پروتئین دارد. علیرغم مزیت هایی که این آنزیم دارد، محدودیت هایی نیز در سامانه های مبتنی بر لوسیفراز وجود دارد که مهم ترین آن ها پایداری پایین آنزیم است. یکی از جدیدترین روش هایی که برای حل این مشکل توسعه یافته است، استفاده از حلال های بسا زودگداز(DES) می باشد. یک گروه از حلال های بسا زودگداز از نمک آلی همراه با یک دهنده هیدروژن ساخته می شود که به سبب آن، پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی باعث کاهش نقطه ذوب آن نسبت به هر یک از ترکیبات سازنده می باشد. در تحقیق حاضر، اثرات این حلال را روی ویژگی های سینتیکی آنزیم لوسیفراز Lampyris turkestanicus وحشی و جهش یافته(I232R - E354R/Arg356) بررسی شد. بدین منظور،آنزیم های وحشی و جهش یافته در BL21 بیان گردید و پروتئین های مورد نظر از طریق کروماتوگرافی تمایلی تخلیص و برای مطالعات سینتیکی استفاده شد. در اینجا، از حلال کولین کلراید:گلیسرول به عنوان حلال بسازودگداز استفاده گردید. با توجه به نتایج، پایداری دمایی لوسیفراز وحشی در حلال DES نسبت به جهش یافته بسیار بیشتر است. همچنین، فعالیت باقیمانده هر دو آنزیم وحشی و جهش یافته در حضور حلال DES نسبت به عدم حضور آن بیشتر است.
    کلید واژگان: لوسیفراز, حلال های بسازودگداز, پایداری دمایی}
    Fereshteh Rahmati *, Amin Tashakor
    Firefly luciferase is a light generating enzyme, which is used in different fields of biotechnology and molecular biology. Luciferase has found widespread applications in many areas of genetic analysis such as detecting gene expression, reporter gene assay and proteomics studies such as protein-protein interactions. Despite many advantages, there are some limitations in luciferase-based systems, the most important of which is its low stability. One of the newly developed methods to solve this problem is to take advantage of Deep Eutectic Solvents (DES). One group of DESs is those that composed of organic salts with hydrogen donor, due to which, intermolecular hydrogen bonds cause lower melting point in comparison with each of the component. In this study, we investigated the effects of DES on kinetic properties of wild type and I232R - E354R/Arg356 mutant Lampyris turkestanicus luciferases. For this, both enzymes, wild type and mutant, expressed in BL21, the protein of interest purified through affinity chromatography and used for kinetic studies. Here, we used choline chloride: glycerol as DES. According to the results, the wild type luciferase is much more thermostable in DES than I232R - E354R/Arg356 mutant. Furthermore, the remaining activity of both wild type and mutant luciferases are greater in the presence of DES than those in the absence of DES.
    Keywords: Luciferase, Deep eutectic solvents, thermostability}
  • اسماعیل نورمحمدی، مجید صادقی زاده، سامان حسینخانی، محمد نورمحمدی، هدی خوشدل سرکاریزی
    مقدمه
    سرب یکی از چهار فلزی است که بیشترین عوارض را بر سلامت انسان دارد. با آنکه هیچ نقش حیاتی برای آن شناخته نشده، می تواند در سیستم های زیستی آن قدر تجمع یابد تا به حد سمی برسد. سرب از طرق مختلف وارد محیط زیست می شود. یکی از روش های سنجش آلودگی فلزات سنگین در محیط، زیست حسگر سلولی است که سلول حاوی یک ژن گزارشگر تحت کنترل پروموتر حساس به یک عامل (نظیر فلزات سنگین) می باشد. یکی از اپرون های مهم در مقاومت باکتری رالستونیا به فلزات سنگین، اپرون pbr است و هدف از این مطالعه طراحی زیست حسگر حاوی ناحیه پروموتری pbr به همراه ژن گزارشگر لوسیفراز می باشد و از باکتری E.coli سویه DH5α به عنوان میزبان استفاده گردید.
    مواد و روش ها
    توالی پروموتری pbr به همراه ژن تنظیمی pbrR با سایز 634 نوکلئوتید سنتز شد و ژن گزارشگر لوسیفراز در پلاسمید pGL3، تحت این ناحیه پروموتری قرار گرفت سپس پلاسمید نوترکیب به باکتری E.coli سویه DH5α منتقل شد. باکتری حاوی پلاسمید نوترکیب قادر به تشخیص سرب در محیط می باشد و از زیست حسگر ساخته شده به منظور سنجش غلظت های مختلف سرب در محیط کشت استفاده گردید.
    یافته ها
    کمترین غلظت سرب که قادر است باعث بیان معنی دار ژن گزارشگر لوسیفراز شود، یک میکرومولار بود و حداکثر بیان ژن گزارشگر در غلظت 100 میکرومولار مشاهده گردید. به نظر می رسد غلظت بالاتر از 100 میکرومولار، به واسطه اثرات سمی بر بقای حسگر باعث کم شدن بیان ژن گزارشگر گردیده است.
    نتیجه گیری
    نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که این حسگر قابلیت سنجش غلظت های یک تا 100 میکرومولار فلز سنگین سرب در محیط های آبی را دارد.
    کلید واژگان: سرب, حسگر زیستی, پروموتر pbr, لوسیفراز}
    Background
    Lead is one of the four metals that has most complication on human health. Although there has been no known vital effect for it، lead can be collected in living systems to be toxic. Lead enters the environment by different approaches. One of the methods for heavy metals impurity detection in environment is cellular biosensor. Cellular biosensor is cell containing one reporting gene under the control of promoter that is sensitive to an element (such as heavy metals). One of the important operons in Ralstonia bacterium resistance to heavy metals is pbr. This research was done to design biosensor containing pbr promoter with Luciferase reporting gene in E. coli (DH5α) as host.
    Materials And Methods
    The pbr promoter sequence with pbrR as regulator gene in 634 nucleotide size was synthesized and Luciferase reporting gene in pGL3 plasmid was located under this promoter. Then the recombinant plasmid was transferred to E. coli (DH5α). These bacteria were able to detect the lead in the environment and were used to detect different concentrations of lead in medium.
    Results
    The least concentration of lead that can significantly express Luciferase reporting gene was 1µM and the most concentration of it was 100µM. It seemed that the concentration above 100µM caused decrease in reporting gene expression through toxic effects on biosensor survival.
    Conclusion
    The results indicated that this biosensor can detect 1-100 µMol concentration of the heavy metal «Lead» in aqueous solutions.
    Keywords: lead, biosensor, pbr promoter, luciferase}
  • مریم مهرابی، سامان حسینخانی، سیروس جلیلی، علی مصطفایی
    سلول درمانی یکی از روش های امیدوارکننده در درمان دیابت نوع1 می باشد. یکی از مناسب ترین گزینه ها برای این منظور، سلول های پیش ساز مشتق از پوست Skin-derived precursors cells (SKP) است که پتانسیل تمایز به سلول های سازنده انسولین Insulin producing cells (IPC) را دارند. در این مطالعه سلول های پیش ساز مشتق از پوست انسان Human skin-derived precursors cells (hSKP) جدا و تکثیر شده و تحت تاثیر عصاره پانکراسی (دو روز بعد از 60% پانکراکتومی) به IPC تمایز داده شدند. به منظور تمایز، hSKP ها در محیط DMEM حاوی FBS و عصاره پانکراسی و گلوکز برای مدت 14 روز کشت داده شدند. تولید انسولین این سلول ها با رنگ دیتیزون که به طور اختصاصی برای شناسایی انسولین به کار می رود، مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، بیان انسولین در سلول ها با ایمونوسیتوشیمی بررسی شد و ترشح انسولین با استفاده از روش ایمونواسی آنزیمی ELISA مورد تایید قرار گرفت. تجمعات سلولی خوشه مانند بعداز حدود 14 روز ظاهر شدند. این خوشه ها نسبت به آنتی بادی ضد انسولین مثبت بودند و قادر به ترشح مقادیر قابل تشخیص انسولین در یک رفتار وابسته به غلظت گلوکز بودند. نتایج این مطالعه نشان داد که hSKP تحت تیمار با عصاره پانکراسی توانایی تمایز به سلول های سازنده انسولین را دارند که می تواند گامی در جهت سلول درمانی دیابت در آینده باشد.
    کلید واژگان: دیابت, تمایز, سلول های پیش ساز مشتق از پوست, سلول های انسولین ساز}
    Maryam Mehrabi, Saman Hosseinkhani, Cirus Jalili, Ali Mostafaie
    Cell-therapy provides a promising alternative for the treatment of type 1 diabetes. One of the most proper candidates is multipotent skin-derived precursors cells (SKPs)، which can be differentiated into insulin producing cells (IPCs). In this study، human skin-derived precursors (hSKPs) were isolated، expanded and differentiated into IPCs in vitro، through exposure to rat pancreatic extract (2 days after a 60% pancreatectomy). In order to differentiation، SKPs were Cultured in DMEM، containing FBS، pancreatic extract and glucose for 14 days. In order to verify insulin production in the cells، dithizone-staining، which is a method for insulin identification، was employed. In addition، insulin expression was examined immunocytochemically، and insulin secretion was examined using enzyme-linked immunosorbent assay. Cellular clusters appeared after approximately 14 days. The clusters were found to be immunoreactive to insulin. Cellular clusters were also able to secrete detectable amounts of insulin in glucose concentration dependent manner. The results of the current study showed that pancreatic extract treatment can differentiate human SKPs into functional IPCs. This may offer a safer cell source for future stem cell-based therapies.
    Keywords: Diabetes, Differentiation, Skin, derived precursors, Insulin producing cells}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال