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 نویسنده:

محمود تولایی

  • رعنا محمودی، مریم اسلامی*، محمود تولایی
    سابقه و هدف

    ناحیه شفاف پشت گردن جنین (NT) به عنوان یک مارکر در غربالگری سه ماهه اول بارداری بررسی می شود. افزایش بیش از حد نرمال این مارکر با ناهنجاری های کروموزومی، ساختاری و ناهنجاری های قلبی همراه است. سندروم نونان و آتروفی عضلانی- نخاعی، دو سندرم شایع ساختاری هستند. ژن PTPN11 شایع ترین ژنی است که بروز جهش در آن منجر به سندروم نونان می شود. ژن SMN2 ژن تعدیل گر است و در صورت حذفSMN1 در بروز تیپ های مختلف SMA موثر است. هدف این مقاله تعیین علت افزایش NT در جنین هایی با کاریوتایپ نرمال با بررسی جهش در دو ژن SMN2 و دو اگزون 3 و 13 ژن PTPN11 است.

    روش بررسی

    در این مقاله 40 بیمار با NT افزایش یافته و کاریوتایپ نرمال وارد مطالعه شدند که از آنها نمونه آمنیون گرفته شد و از آن DNA استخراج شد. سپس بررسی های ژنتیکی به کمک تست Realtime PCR و توالی یابی سنگر انجام شد.

    یافته ها

    در 4 نمونه جهش حذف در ژن SMN2 مشاهده شد که در هیچ کدام بیماری زایی SMA و مشکلات قلبی مشاهده نشد. در یک نمونه جهش در اگزون 13 ژن PTPN11 مشاهده شد که موجب بیماری زایی نونان می شد، ولی در هیچ کدام از نمونه ها جهش در اگزون 3 مشاهده نشد. 

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج این مطالعه پیشنهاد می شود بررسی های مولکولی به خصوص بررسی سندرم نونان در جنین هایی با میزان NT بسیار بالا در برنامه غربالگری های بارداری و پروتکل های تشخیصی جامعه قرار گیرد و به ادامه مطالعه و بررسی های بیشتر در مراحل بعدی توصیه می شود.

    کلید واژگان: سونوگرافی NT, سندرم نونان, آتروفی عضلانی- نخاعی, PTPN11, SMN2
    Raana Mahmoudi, Maryam Eslami*, Mahmoud Tavallaie
    Background

    Nuchal translucency (NT), the ultrasound transparency detected behind the fetal neck, is considered a marker in the first trimester. Excessive increase in this marker is associated with chromosomal and structural abnormalities, as well as congenital birth defects, especially cardiovascular abnormalities. Noonan Syndrome and Spinal muscular atrophy (SMA) are two common associated syndromes with autosomal dominant and recessive inheritance respectively. PTPN11 is the most common gene whose mutation leads to Noonan syndrome. SMN2 gene is a modulating gene and in case of mutation, it leads to a benign increase in NT. The purpose of this article was to determine the causes for increased nuchal translucency in fetuses with normal karyotype by studying mutations in SMN2 and the two common exon 3 and exon 13 of PTPN11.

    Materials and methods

    In this study, forty cases from Noor Genetics Clinics were entered. The cases were those who have both increased NT and normal karyotype. Amniotic fluid samples were acquired and DNA was extracted at the molecular laboratory. Then, genetic investigations were conducted using Real Time PCR and Sanger sequencing.

    Results

    The investigation discovered four cases with deletion in SMN2; which none presented SMA pathogenesis. In one sample, Noonan syndrome pathogenesis through mutation in exon 13 was observed,  while no mutation in exon 3 was observed in any of the samples.

    Conclusion

    According to this study, it is suggested that molecular investigations, especially Noonan syndrome in fetuses with high NT level, should be included in the pregnancy screening program and diagnostic protocols in the society.

    Keywords: NT ultrasound, Noonan Syndrome, SMA, SMN, PTPN11
  • شهرزاد زاهدی فر، شیرین قدمی، مریم اسلامی*، محمود تولایی، مهدی افشاری
    سابقه و هدف

    وارفارین متداول ترین داروی ضدانعقادی در درمان و پیشگیری از حوادث ترومبوآمبولی است. با توجه به عوامل ژنتیکی و محیطی، دوز متفاوت وارفارین تجویز می شود. در این مطالعه با استفاده از تکنیک مولکولی  Tetra-ARMSپنج پلی مورفیسم مهم در تمام اقوام ایرانی بررسی شد و ارتباط آنها و مشخصات دموگرافیک بیماران با دوز درمانی وارفارین جهت تجویز دوز مناسب دارو ارزیابی شد.

    روش بررسی

    68 بیمار قلبی تحت درمان با وارفارین که به مراکز قلبی عروقی استان تهران مراجعه کرده بودند، بررسی شدند. برای ژنوتایپینگ پلی مورفیسم های VKORC1 (rs9923231, rs2884737) و CYP4F2 و CYP2C9*3 از Tetra-Arms-PCR و جهت ژنوتایپینگ پلی مورفیسم ژن CYP2C9*2 از Conventional-PCR استفاده شد.

    یافته ها

    از 5 SNP مورد بررسی، بیماران حامل اللA  در VKORC1 rs9923231، اللT  در CYP2C9*2 و اللC  در CYP2C9*3 به میزان متوسط دوز روزانه وارفارین پایین تری نیاز داشتند. ارتباط معنی داری بین دوز ثابت روزانه وارفارین با سن بیماران وجود داشت (021/0=p).

    نتیجه گیری

    این مطالعه نشان داد که در بیماران قلبی تحت درمان با داروی وارفارین، در نظر گرفتن پلی مورفیسم های VKORC1 rs9923231، CYP2C9*2 و CYP2C9*3 در کنار اطلاعات دموگرافیک به ویژه سن در تجویز دور مناسب وارفارین مفید است و این نیز به نوبه خود عوارض ناشی از مصرف میزان نامناسب وارفارین را کاهش خواهد داد.

    کلید واژگان: وارفارین, VKORC1, CYP2C9, CYP4F2
    Shahrzad Zahedifar, Shirin Ghadami, Maryam Eslami*, Mahmoud Tavalaie, Mahdi Afshari
    Background

    Warfarin is the most commonly prescribed anticoagulant drug for treating thromboembolic events. There is a variation in dose requirements for each individual due to nongenetic factors and gene polymorphisms. In this study, we performed Tetra-ARMS PCR molecular technique in order to investigate the association between 5 gene polymorphisms and patient characteristics with warfarin dose requirements in all Iranian ethnic groups.  

    Materials and methods

    This study was done on 68 Iranian patients on warfarin treatment who attended the cardiovascular centers in Tehran Province for regular INR monitoring. Genotyping of VKORC1 (rs9923231 and rs2884737), CYP4F2, and CYP2C9*3 were performed using Tetra-Arms-PCR and conventional PCR was done for the detection of CYP2C9*2 (rs1799853) SNP. Multiple regression model was performed for statistical analyses and P<0.05 was considered as the significance level.

    Results

    Of 5 SNPs, VKORC1 rs9923231, CYP2C9*2, and CYP2C9*3 variants alleles had a significantly lower mean warfarin daily dose compared with the wild-type genotypes, whereas no significant association was seen between VKORC1 rs288473710, CYP4F2, and warfarin maintenance doses. Furthermore, despite a significant association between patients’ age and warfarin dose (p=0.021), it was not statistically significant for other demographic characteristics.

    Conclusion

    It can be concluded that VKORC1 rs9923231, CYP2C9*2, and CYP2C9*3 gene polymorphisms and patients’ age had a significant effect on warfarin dose. The new warfarin-dosing algorithm was developed based on VKORC1 rs9923231, CYP2C9*2, and CYP2C9*3 genotypes for predicting the required dose of warfarin.

    Keywords: Warfarin, VKORC1, CYP2C9, CYP4F2
  • محدثه ولی زاده، مسعود سلیمانی، شیوا ایرانی، محمود تولایی*
    سولفور موستارد یا گاز خردل یک عامل تاول زا می باشد که به عنوان سلاح جنگی مورد استفاده قرار گرفته است. جانبازان شیمیایی افرادی با آسیب های متعدد در اندام های مختلف به خصوص، پوست می باشند. مطالعات نشان داده است که عوارض گاز خردل در نتیجه آلکیلاسیون با DNA، RNA و پروتیین و لیپیدها می باشد که منجر به تغییرات متابولیکی و ژنتیکی می شود. دستگاه تنفس و پوست هدف اصلی آلکیلاسیون گاز خردل می باشند. microRNAها، RNAهای کوچک غیر کدگذار و تک رشته ای هستند که در تنظیم فضایی و مکانی سنتز پروتیین و پایداری RNAی پیام رسان نقش دارند. اختلال در بیان هر ژن miRNA، برابر خواهد بود با اختلال در بیان چندین ژن کد کننده پروتیین که هر کدام می توانند نقشی اساسی در بیولوژی سلول ایفا نمایند. لذا هدف این مطالعه، بررسی تغییرات بیان microRNA، miR-20a در پوست مصدومین شیمیایی می باشد. در این مطالعه در مجموع 30 نمونه از بیوپسی پوست که شامل 10 نمونه بیمار با SM متوسط، 10 نمونه بیمار با SM شدید و 10 نمونه کنترل جمع آوری شد. استخراج RNA و سنتزcDNA  صورت گرفت. بررسی بیان ژن miR-20a با استفاده از روشReal-time PCR  انجام شد. ژن5s rRNA  به عنوان کنترل داخلی استفاده شد. جهت تجزیه و تحلیل آماری داده ها از نرم افزار GraphPad Prism 6.07 استفاده شد. جهت بررسی ارزش بیومارکری ژن miR-20a از منحنی Roc استفاده شد. در این مطالعه با توجه به نتایج منحنی Roc ژن miR-20a در پوست دارای ارزش بیومارکری است اما نیاز به مطالعه بیشتری دارد.
    کلید واژگان: miR-20a, بیان ژن, پوست, گاز خردل, بیومارکر, microRNA
    Mohadese Valizadeh, Masoud Soleimani, Shiva Irani, Mahmood Tavallaei *
    Sulfur mustard or mustard gas is a blistering agent that has been used as a war weapon. Chemical veterans are people who have multiple injuries in different organs, especially in the skin. Studies have shown that the side effects of mustard gas are the result of alkylation with DNA, RNA, protein, and lipids, which leads to metabolic and genetic changes. The respiratory system and the skin are the main targets of mustard gas alkylation. microRNAs are small non-coding and single-stranded RNAs that play a role in the spatial and spatial regulation of protein synthesis and the stability of messenger RNA. The disruption of the expression of any miRNA gene will be equal to the disruption of the expression of several protein-coding genes, each of which can play an essential role in cell biology, so to investigate the changes in the expression of microRNA, miR-20a, in the skin of chemically injured people. In this study, 30 skin biopsy samples were collected, including 10 samples from patients with moderate SM, 10 samples from patients with severe SM, and 10 control samples. RNA extraction and cDNA synthesis were performed. The expression of the miR-20a gene was investigated using the Real-time PCR method. 5s rRNA gene was used as the internal control. GraphPad Prism 6.07 software was used for the statistical analysis of data. Roc curve was used to check the biomarker value of the miR-20a gene. In this study, according to the results of the Roc curve, the miR-20a gene in the skin has a biomarker value, but it needs more study.
    Keywords: miR-20a, Gene expression, Skin, Mustard Gas, biomarker, microRNA
  • محدثه ولی زاده، مسعود سلیمانی، شیوا ایرانی، محمدرضا نورانی، محمود تولایی

    سولفور موستارد یا گاز خردل (SM) یک عامل تاول زا است و دارای اثرات مخربی بر روی ریه، چشم ها و پوست می باشد. microRNA ها مولکول هایRNA ی غیرکدکننده ای هستند که بسیاری از مسیرهای مهم سلولی را تنظیم می نمایند. ارتباط مشخص تغییرات بیانی microRNAها در طیف وسیعی از بیماری ها و رهگیری آنها در اندام های مختلف بدن از جمله در پوست آنها را به بیومارکر مناسبی تبدیل نموده است. هدف این مطالعه بررسی تغییرات بیان ژن miR-21  در جانبازان شیمیایی آلوده با SM می باشد. در این مطالعه نمونه های بیوپسی پوست شامل 10 فرد جانباز در معرض SM با عوارض متوسط، 10 فرد جانباز در معرض SM با عوارض شدید و 10 نمونه کنترل جمع آوری و سپس RNA تام استخراج شد. سنتزcDNA   صورت گرفت.  بررسی بیان ژن miR-21 با استفاده از روشReal-time PCR  انجام شد. از ژن5s rRNA  به عنوان کنترل داخلی استفاده شد. از نرم افزار GraphPad Prism نسخه6.07  جهت تجزیه و تحلیل آماری داده ها استفاده شد. منحنی Roc جهت بررسی ارزش بیومارکری ژن miR-21 استفاده شد. افزایش بیان ژن miR-21 در نمونه های جانبازان در معرض SM نسبت به نمونه نرمال مشاهده شد. بیان ژن miR-21 در نمونه های پوست جانبازان در معرض SM با عوارض متوسط و جانبازان در معرض SM با عوارض شدید در مقایسه با نمونه های پوست کنترل اختلاف معنادار از نظر آماری وجود داشت (0001/0˂ p). بیان ژن miR-21 در نمونه های پوست جانبازان در معرض SM با عوارض شدید و جانبازان در معرض SM با عوارض متوسط در سن با نمونه کنترل ارتباط معناداری مشاهده نشد (8049/0 =p  ، 3802/0 = p). در این مطالعه ما نشان دادیم که بیان نسبی miR-21 می تواند نشانگر زیستی بالقوه ای در تشخیص جانبازان در معرض SM از افراد سالم باشد اما نیاز به مطالعه بیشتری دارد.

    کلید واژگان: بیان ژن, miR-21, پوست, سولفور موستارد, بیومارکر
    Mohadese Valizadeh, Masoud Soleimani, Shiva Irani, MohammadReza Nourani, Mahmood Tavallaei

    Mustard sulfur (SM) is a blister and has destructive effects on the lungs, eyes, and skin. MicroRNAs are non-coding RNA molecules that regulate many important cellular pathways. The clear association of microRNA expression changes in a wide range of diseases and their interception in various organs of the body, including the skin, has made them a suitable biomarker. This study aims at evaluating the changes in miR-21 gene expression in chemical warfare victims infected with SM. In this study, skin biopsy specimens including 10 veterans exposed to SM with moderate complications, 10 veterans exposed to SM with severe complications, and 10 control samples were collected, and then total RNA was extracted. cDNA synthesis was performed. MiR-21 gene expression was assessed using real-time PCR. 5 s rRNA gene was used as the internal control. Graph Pad Prism software version 6.07 was used for the statistical analysis of data. Roc curve was used to evaluate the biomarker value of the miR-21 gene. Increased expression of the miR-21 gene was observed in samples of SM veterans compared with normal samples. There was a statistically significant difference in the expression of the miR-21 gene in the skin samples of veterans exposed to SM with moderate complications and veterans exposed to SM with severe complications compared with the samples of control skin (P-value 0.0001). The expression of the miR-21 gene in the skin samples of veterans exposed to SM with severe complications and veterans exposed to SM with moderate complications in old age was not significantly related to the control sample (P-value = 0.8049, P-value = 0.3802). This study showed that the relative expression of miR-21 could be a potential biomarker in distinguishing SM veterans from healthy individuals but needs further researches..

    Keywords: Gene expression, miR-21, Skin, Sulfur mustard, biomarker
  • الهه طهماسبی، شهریار کرمی، سمیرا حاجی صادقی، محمود تولایی، محسن یزدانیان*، محمود ثالثی، مریم رمضانی
    سابقه و هدف

    ویژگی های دندانی و اسکلتی برخلاف بافت نرم در حوادثی (مانند تصادفات رانندگی، سقوط هواپیما، جنایات و...) که اکثر بافت های بدن از بین می روند، بدون تغییر باقی می مانند. رادیوگرافی های پانورامیک و لترال سفالومتری، می تواند اطلاعات مفیدی در خصوص شاخص های دندانی و سفالومتریک در اختیار قرار دهد، لذا این مطالعه به بررسی امکان سنجی استفاده از فرمول دندانی و آناتومیک در تشخیص هویت انسانی پرداخت.

    مواد و روش ها

    این مطالعه کوهورت گذشته نگر در قالب پنج مرحله شامل جمع آوری نمونه، یکسان سازی سیستم شمارش دندان، شناسایی لندمارک ها در پانورامیک و طراحی فرمول دندانی، طراحی فرمول آناتومیک با شاخص های سفالومتریک و شناسایی خطای اپراتور، تطابق و آنالیز داده ها انجام شد.

    یافته ها

    در مطالعه حاضر، 180 مورد شامل 97 زن(54 درصد) و 83 مرد در بازه سنی 15 تا 59 سال (میانگین 25/5 سال) در شهر تهران بررسی شدند. میانگین شاخص های M، F، RCT (Root Canal Therapy)، C (crown)، (Body/Go-Go)، (Mf-Mf/Mf-Go(R+L))، De، P، ER، Go لترال سفالومتری، SNA، SNB، Basal، N-Ans-Me، (Ans-Pns/Go-Me) و (S-Go/N-Me) بین دندان ها با مقایسه گرافی قبل و بعد از درمان تفاوت معنی داری نداشتند (0/05<P). میانگین شاخص های Im (implant) و d (dilaceration) به طور کلی و بدون در نظر گرفتن شماره دندان، در مقایسه گرافی قبل و بعد از درمان تفاوت معنی داری نشان نداد(0/05<P). در بررسی شاخص های (Co-Ans/Co-Gn)، Go پانورامیک،(S-N/S-Ba) و S-N-Ba تفاوت آماری قابل ملاحظه ای بین افراد مشاهد نشد(0/05<P)

    استنتاج

    تهیه گرافی های پانورامیک و لترال سفالومتری و طراحی فرمولی خلاقانه می تواند در تشخیص هویت انسانی کاربرد داشته باشد.

    کلید واژگان: پانورامیک, تشخیص هویت انسان, لترال سفالومتری
    Elahe Tahmasebi, Shahryar Karami, Samira Hajisadeghi, Mahmood Tavallaie, Mohsen Yazdanian*, Mahmood Salesi, Maryam Ramezani
    Background and purpose

    Dental and skeletal features, unlike soft tissues, remain unchanged in events where most body tissues are destroyed such as car accidents, plane crash, crimes, etc. Panoramic and lateral cephalometric radiographs can provide useful information about dental and cephalometric indicators in human identification.

    Materials and methods

    A cohort retrospective study was carried out in five stages, including collecting the samples, using a specific tooth counting system, identifying the landmarks in panoramic radiographs and designing a dental formula, designing anatomical formula with cephalometric indicators and identifying operator errors, and matching and data analysis.

    Results

    We studied 180 people, including 97 (54%) women and 83 men aged 15-59 (mean age= 25.5) years in Tehran. Average indexes of missing (M), filled (F), Root Canal Therapy (RCT) teeth, crown (C), (Body/Go-Go), (Mf-Mf/Mf-Go(R+L)), De, P, ER, Go in lateral Cephalometry, SNA, SNB, Basal, N-Ans-Me, Ans-Pns/Go-Me, and S-Go/N-Me were not significantly different between cases by comparing the graphs before and after treatments (P>0.05). Examination of average indices of implant and dilacerated teeth in general and without considering the number of teeth, did not show a significant difference when the pre/post-treatment graphs were compared (P>0.05). In examining the Co-Ans/Co-Gn, Go in panoramic graph, (S-N/S-Ba) and S-N-Ba, no significant difference was observed between the cases (P>0.05).

    Conclusion

    Panoramic, lateral cephalometric graphs and designing creative formula can be used in human identification.

    Keywords: panoramic radiograph, human identification, lateral cephalometry
  • مهیار شریف باقری، علی قزوینی، محمود تولایی، جواد قره چاهی*
    زمینه و هدف

    نقش میکروبیوم ریه در مشکلات ریوی ناشی از مواجهه با ترکیبات شیمیایی همچون گاز خردل یا کلر هنوز مشخص نشده است. هدف این مطالعه تعیین ساختار و ترکیب میکروبیوم ریه در مصدومین شیمیایی و مقایسه آن با افراد سالم به منظور درک ارتباط بین جمعیت میکروب‎های کلونیزه شده در ریه و مشکلات ریوی ناشی از مواجهه با این مواد شیمیایی بود.

    روش‎ها: 

    برای تعیین میکروبیوم ریه نمونه‏های برونکوآلویولار لاواژ (BAL) 17 مصدوم شیمیایی و 15 فرد سالم در حین عمل برونکوسکوپی جمع آوری شد. تنوع باکتری‎های موجود در نمونه‎های BAL جمع آوری شده به وسیله توالی یابی ژن کد کننده 16S rRNA بررسی شد.

    یافته ‎ها:

     اعضای شاخه های Firmicutes، Bacteroidetes، Proteobacteria، Actinobacteria، Fusobacteria و Synergistetes میکروبیوم غالب ریه را تشکیل می دهند که در مجموع بیش از 95 درصد از کل توالی ها را به خود اختصاص می دهند. در سطح تاکسونومی جنس، اعضای جنس‎های Prevotella، Leptotrichia، Atopobium، Aggregatibacter، Catonella و Oribacterium در میکروبیوم ریه مصدومین شیمیایی افزایش فراوانی بیش از 2 برابر نشان می‎دهند. اما مقایسه جمعیت باکتری های ساکن ریه در سطح گونه حکایت از افزایش فراوانی گونه‎های Rothia mucilaginosa (3 برابر)، Prevotella melaninogenica (7/2 برابر)، Prevotella pallens (5/3 برابر)، Actinobacillus parahaemolyticus (5/2 برابر)، Veillonella parvula (5/2 برابر) و Neisseria subflava (5/1 برابر) در این بیماران دارد.

    نتیجه‎ گیری:

     افزایش فراوانی گونه‎های باکتریایی که حضور آنها توام با التهاب راه‎های هوایی می‎شود، نشان از نقش آنها در مشکلات ریوی مصدومین شیمیایی دارد. کنترل و حفظ تعادل جمعیت میکروبی کلونیزه شده در ریه مصدومین شیمیایی راه را برای درمان هدفمند این بیماران و کاهش نارسایی‎های ریوی آنها هموار خواهد ساخت.

    کلید واژگان: مصدومین شیمیایی, میکروبیوم ریه, برونکوسکوپی, توالی یابی 16S rRNA, متاژنومیکس
    Mahyar Sharif Bagheri, Ali Qazvini, Mahmood Tavallaei, Javad Gharechahi*
    Background and Aim

    The role of the lung microbiome in respiratory complications associated with chemicals such as sulfur mustard or chlorine gas has yet to be determined. The aim of this study was to compare the structure and composition of the lung microbiome in chemically injured and healthy individuals in order to understand the relation between the population of the lung microbiota and respiratory complications caused by exposure to these chemicals.

    Methods

    To study lung microbiota, the bronchial alveolar lavage (BAL) fluids were collected from 17 chemically injured and 15 healthy cases during the bronchoscopy procedure. The diversity of lung bacteria present in BAL samples was explored using 16S rRNA gene sequencing.

    Results

    The lung microbiome dominated by members of phyla Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Actinobacteria, Fusobacteria and Synergistetes which collectively accounted for > 95% of sequences. At the genus level, members of the genera Prevotella, Leptotrichia, Atopobium, Aggregatibacter, Catonella, and Oribacterium showed more than 2-fold increase in abundance in the lung microbiome of chemically injured patients. Comparing lung bacterial community at the species level, however, revealed an increased prevalence of members of Rothia mucilaginosa (3-fold), Prevotella melaninogenica (2.7-fold), Prevotella pallens (3.5-fold), Actinobacillus parahaemolyticus (2.5-fold), Veillonella parvula (2.5-fold), and Neisseria subflava (1.5-fold) in these patients.

    Conclusion

    An increased abundance of bacterial species known to associate with airway inflammation suggested their implications in respiratory failure in chemically injured patients. Monitoring and maintaining the homeostasis of the microbial population colonizing lung of chemically injured patients will pave the way to develop a more targeted treatment for these patients.

    Keywords: Chemically Injured Veterans, Lung Microbiome, Bronchoscopy, 16S rRNA Sequencing, Metagenomics
  • فاطمه چوپانی، علی چوپانی، محمود تولایی، نسرین کریمی نژاد، حوری عدالت*

    کمبود اکسیژن یا هیپوکسی، می تواند کمبود اکسیژن محیط بیرون از بدن (حس شده توسط سلول های ریوی) یا کمبود اکسیژن ریزمحیط های درونی بدن (حس شده توسط سایر سلول های بدن همچون سلول های سرطانی) را شامل گردد. پاسخ سلولی به نوسانات اکسیژن به طور عمده توسط عوامل القا شده به وسیله ی هیپوکسی (Hypoxia-inducible factors یا HIFs) میانجی گری می شوند. به طور کلی، اولین اندام که بعد از هر دم که باعث دمیدن اکسیژن محیط به داخل و تماس با آن می شود، ریه می باشد. با این وجود، هنوز مسیرهای تنفسی شناخته شده ی Hif برای احساس اکسیژن محیطی در ریه بسیار محدود است. از این رو، در این مقاله ی مروری، ابتدا نقش ایزوفرم های HIF1 و HIF2 در عروق و برونش های ریوی (مشتمل بر سلول های عضله ی صاف و اندوتلیال عروق و سلول های اپی تلیال برونشیال ریوی) و پاسخ های آن به ناکافی بودن اکسیژن محیطی مورد بررسی قرار می گیرد. سپس، به بررسی نقش HIF در احساس اکسیژن ریزمحیطی (داخلی) در سلول ها و بافت های غیر ریوی همراه با کلیه ی مکانیزم های مولکولی درگیر در آن سلول و بافت ها پرداخته می شود. آن گاه، از بین کلیه ی سلول های درگیر در مسیرهای احساس اکسیژن ریزمحیطی، به طور ویژه ای به تومورها و سلول های سرطانی و سلول های بنیادی سرطانی و نقش دقیق تر مولکول HIF در این سلول ها و بافت ها اشاره می گردد.
    کلید واژگان: هیپوکسی, HIFs, ریه, سرطان
    Fatemeh Choopani, Ali Choopani, Mahmood Tavallaei, Nasrin Kariminejad, Houri Edalat*
    Oxygen deficiency, referred to as hypoxia, can be divided into two categories of environmental (exogenous) which is sensitized by respiratory cells, and microenvironmental (endogenous) responses by other cells in the body, like cancer cells. Cell responses to oxygen fluctuations are mediated by hypoxia-inducible factors (HIFs). Lung is known as the first organ that encounters the exogenous and environmental oxygen after breathing. However, data are limited for HIF respiratory pathways of environmental oxygen sensing inside the lung cells. Thus, we evaluated the role of both HIF-1 and HIF-2 isoforms in environmental hypoxia sensation by pulmonary vascular and bronchial cells. Then, we introduced the role of HIFs in microenvironmental and endogenous oxygen sensation in tissues and cells other than respiratory cells as well as all of involved molecular mechanisms in those non-lung cells and tissues. Next, a detailed emphasize was put on the strict role of HIF molecule in tumor cells and cancer stem cells.
    Keywords: Hypoxia, Hypoxia-inducible factor 1, Hypoxia-inducible factor 2, Lung, Cancer
  • مهناز محمدی کیان*، سعید محمدی، محمود تولایی، مرتضی صادقی، محسن نیکبخت
    سابقه و هدف
     آرسنیک تری اکساید اثرات ضد سرطانی روی طیف گسترده ای از سرطان ها داشته است و عمدتا با راه انداختن آپوپتوز در سلول های سرطانی عمل می کند. تالیدوماید به عنوان مهارکننده رگ زایی مانع افزایش حیات در سلول ها می شود. هدف اصلی در این مطالعه، بررسی اثر ترکیبی آرسنیک تری اکساید و تالیدوماید بر روی سطح بیان ژن VEGF A بود.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه تجربی، آزمایش MTTبرای بررسی اثر آرسنیک تری اکساید و تالیدوماید بر مهار رشد سلول های KG-1 و U937 استفاده شد. دوزهای آرسنیک تری اکساید و تالیدوماید به صورت تک و در ترکیب با هم در زمان های متفاوت بررسی شدند. بررسی آپوپتوز سلولی از طریق فلوسیتومتری انجام شد و بعد از آن اثر این دو دارو بر بیان ژن VEGF A از طریق Real Time PCR صورت گرفت. از آزمون آماری student-t test، ANOVA و نرم افزار 17 SPSS برای تجزیه و تحلیل اطلاعات استفاده شد.
    یافته ها
    دوز انتخابی آرسنیک تری اکساید در رده سلولی KG-1 و U937 به ترتیب برابر باμM 618/1 و μM 1 و دوز انتخابی تالیدوماید در رده سلولی KG-1 و U937 به ترتیب برابر با μM 80 و μM 60 به دست آمد. همراهی دوزهای انتخابی این دو دارو با هم اثر کشندگی بیشتری بر هر دو رده سلولی نشان داد. از طرفی بیان ژن VEGF A در زمان اثردهی هر دو دارو کاهش قابل توجهی داشت.
    نتیجه گیری
    مطالعه حاضر نشان داد که بیان ژن VEGF A در رده سلولی 1-KG و U937 کاهش یافته و اثر این دو دارو بر روی سلول ها باعث القای آپوپتوز شده است. برای تایید این نتایج، بررسی بیشتر در سطح پروتئین لازم است.
    کلید واژگان: آرسنیک, تالیدوماید, لوسمی میلوئیدی حاد
    M. Nikbakht*, M. Mohammadikian, M. Tavallaie, M. Sadeghi, M. Nikbakht
    Background and Objectives
     Arsenic trioxide has anti-cancer effects on a wide range of cancers, mainly by inducing apoptosis in cancerous cells. Thalidomide is an inhibitor of angiogenesis. The main purpose of this study was to investigate the combined effect of arsenic trioxide and thalidomide on the expression level of VEGF A gene.  
    Materials and Methods
    In this experimental study, MTT test was used to investigate the effect of arsenic trioxide and thalidomide both in isolation as combined on cell viability of KG-1 and U937 cells at different times and different doses. Cell apoptosis was assessed by flow cytometry. The level of mRNA expression of VEGF A gene was assessed by Real Time PCR. Student-t, ANOVA and SPSS-17 software were used for data analysis.  
    Results
    The selective doses of arsenic trioxide in the KG-1 and U937 cell lines were 1.618 μM and 1 μM, respectively. The selective doses of thalidomide in the KG-1 and U937 cell lines were 80 μM and 60 μM, respectively. Combination of arsenic trioxide and thalidomide had a significant effect on both cell lines. On the other hand, the expression of the VEGF A gene significantly decreased.  
    Conclusions
      The present study showed that the expression of VEGF A gene in 1-KG and U937 cell lines decreased and the combination effect of arsenic trioxide and thalidomide on the cells induced apoptosis. To confirm these results further investigation is required on the protein level.
    Keywords: Arsenic, Thalidomide, Acute Myeloid Leukemia
  • شهلا محمدگنجی*، ماسیمو نگرینی، محمدتقی خطیبی، محمود تولایی، زهرا محمدی آبگرمی، مجید پرنور، مهسا عالمی، شهرام شفیع پور

    مرگ و میر ناشی از سرطان ریه می تواند به طور قابل توجهی با تشخیص زودهنگام بیماری کاهش یابد. با این حال، فقط حدود 15٪ از تومورهای ریه که اکثرا در مرحله پیشرفته قرار دارند، در هنگام تشخیص تعیین مکان می شوند. بقای پنج ساله برای بیماران مبتلا به مراحل ابتدایی سرطان ریه به طور چشمگیری بیش از 70% مشاهده شده است اما برای بیماران در مراحل پیشرفته کمتر از 10% است. روش تومورگرافی محاسبه شده مارپیچی (CT) برای تشخیص زود هنگام سرطان ریه استفاده می شود که دارای مثبت کاذب بالایی است و برای افزایش اختصاصیت نیاز به توسعه نشانگرهای دیگری است. بررسی هایپرمتیلاسیون پروموتر در سرطان زایی ریه می تواند ، یک رویداد اولیه باشد و نیز در تشخیص زود هنگام بیماری مفید باشد. به عنوان مثال، بررسی متیلاسیون نابجای DNA در در نمونه های خلط، bronchoalveolar aspirate/lavage و بزاق بیماران مبتلا به سرطان ریه، می تواند به شناسایی بیماری و یا توسعه بیماری کمک کند. علاوه بر آن، متیلاسیون هیستونی نابجا نیز یکی در مبتلایان به NSCLC مشاهده شده است. در این مقاله مروری، معرفی و بحث در مورد عوامل اپی ژنتیک و نقش آن ها در پیشرفت و توسعه سرطان ریه است. که می تواند راهگشایی برای تشخیص های آینده باشد.

    کلید واژگان: اپی ژنتیک, سرطان ریه, NSCLC
    Shahla Shahla Mohammad Ganji *, Massimo Negrini, Mohammad Taghi Khatibi, Mahmood Tavallaie, Zahra Mohammadi Abgarmi, Majid Pornour, Mahsa Alami, Shahram Shafiepour
  • رضا بازیار، سید مصطفی حسینی *، محمود تولایی، پیام حاجی بابایی، حسن بهمنی، علیرضا رفعتی
    زمینه و هدف
    استفاده از پلی مورفیسم های تک نوکلئوتیدی (SNPs) در تشخیص هویت ژنتیکی کاربرد های گسترده ای را نشان داده است. در جمعیت ایرانی جهت ارزیابی فرکانس آللی و نیز تعیین تنوع ژنتیکی SNP ها بر مبنای پایگاه SNIPforID مطالعات محدودی گزارش شده است. مطالعه حاضر با هدف بررسی تنوعات ژنتیکی، تعیین فراوانی آللی و ارزیابی هتروزیگوسیتی، به طور همزمان در 25 جایگاه SNP اتوزومال آگهی بخش در استان گیلان با تکنیک SNapShot اجرا شد.
    روش ها
    در مطالعه توصیفی- مقطعی حاضر، نتایج ارزیابی های بیوانفورماتیکی نشان داد حداقل 25 جایگاه SNP اتوزمال قدرت تمایز بین قومیت های ایرانی را داشتند. استخراج DNA از نمونه خون 53 نفر از افراد با قومیت گیلک با روش RGDE (Rapid Genomic DNA Extraction) انجام شد. تعیین ژنوتیپ SNP های منتخب با استفاده از روش SNapShot به وسیله دستگاه ژنتیک آنالایزر3130 XL شرکت ABI اجرا شد. آنالیز های آماری با استفاده از نرم افزار های Arlequine 3.5 ، GenALEX 6.5و GeneMapper 5.0 محاسبه شد.
    یافته ها
    میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده برابر با 428/0 بود. کمترین میزان هتروزیگوسیتی محاسبه شده مربوط به rs938283 به میزان 190/0 به دست آمد. کمترین میزان فرکانس اللی برای r‏s938283 برابر با 105/0 محاسبه شد. مجموع فرکانس آللی SNP های مورد مطالعه از تعادل هاردی-واینبرگ به استثناء rs1382387 انحراف نشان دادند. ارزیابی پارامتر شاخص تثبیت (FST) نشان داد بین قومیت گیلک و سه قومیت کرد، فارس و لر تفاوت ژنتیکی قابل توجهی دیده نشد.
    نتیجه گیری
    ارزیابی همزمان 25 جایگاه اتوزمال SNP توانایی ایجاد تمایز بین قومیت های درون جمعیتی را دارد. نتایج نشان داد قومیت گیلک از نظر ژنتیکی با قومیت های لر، فارس و کرد مشابه می باشد. روش SNapShot از حساسیت و اختصاصیت مناسبی جهت ژنوتایپینگ SNP هابه طور همزمان برخودار بود.
    کلید واژگان: پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی (SNP), روش SNapShot, قومیت گیلک, صفحه تارنمای SNPforID
    Reza Bazyar, Sayed Mostafa Hosseini *, Mahmoud Tavallaei, Payam Hajibabei, Hasan Bahmani, Alireza Rafati
    Background And Aim
    Single nucleotide polymorphisms (SNPs) are being increasingly used by forensic laboratories. In the Iranian population, few studies have been reported that aim to investigate allelic frequencies and determine genetic variation of SNPs based on SNPforID database. The goal of the current study was to evaluate the population genetic diversity by genotyping of 25 informative autosomal single nucleotide polymorphisms residing in Gilan province in Northern Iran, using the SNaPshot assay.
    Methods
    In this cross-sectional study, the results of the bioinformatics analysis indicated that at least 25 autosomal loci SNP could help discriminate between Iranian ethnic groups. A total of 53 unrelated individuals from the Gilakis ethnicity group provided blood samples for extraction of genomic DNA by the RGDE method. The SNapShot method was used to genotyping 25 selected SNPs on the 3110xl ABI Genetic Analyzer. Statistical analysis was conducted using the Arlequin 3.5, GeneAlex 6.5 and GeneMapper 5.0 software.
    Results
    The mean heterozygosity was 0.428. The minimum heterozygosity observed was 0.190 that related to rs938283. Minor allele frequency (MAF) for rs938283 was 0.105. There was significant deviation in allelic frequencies from Hardy-Weinberg equilibrium for all the studied SNPs except rs1382387. The calculated FST values presented among Gilak and three Iranian ethnic groups including Kurd, Persian ad Lors were not significantly genetic different.
    Conclusion
    Evaluation of the 25 autosomal SNP simultaneously enabled discrimination among ethnic groups within the population. The results presented Gilakis ethnicity genetically when compared to the other ethnicity, Lor, Persian and Kurdish, are similar. The SnapShot method has appropriate sensitivity and specificity to simultaneously genotype SNPs.
    Keywords: Autosomal SNPs, SNPforID, SnapShot, Gilan
  • اکبر قربانی الوانق، محمود تولایی، حوری عدالت *
    زمینه و هدف
    بیماران مبتلا به انسداد ریوی مزمن ](COPD)[Chronic Obstructive Pulmonary Disease و جانبازان شیمیایی مبتلا به ریه خردلی (Mustard Lung)، هردو جزء بیماری های ریوی با زمینه قدرتمند ژنتیکی می باشند که هنوز درمان قطعی برای هیچیک وجود ندارد. با توجه به اشتراکات فراوان بین دو بیماری می توان هردو را به طور همزمان تحت یک گروه بررسی نمود. بدین جهت، ما بیان دو miRNA با عنوانmiR-20a و miR-92a را به عنوان نمایندگان کلاستر miR-17/92 به دلیل دخالت موثر این دو miRNA در مسیرهای سیگنالینگ التهاب و هیپوکسی در سرم بیماران ریوی ]متشکل از Mustard Lung و COPD (به طور همزمان)[ بررسی کردیم.
    روش ها
    Reaction برای بررسی بیان miRNAهای miR-20a و miR-92a به طور همزمان در بیماران مبتلا به COPD و Mustard Lung (56 تعداد بیمار) استفاده گردید.
    یافته ها
    نتایج نشان دادند بیان هر دوی miR-20a و miR-92a بصورت قابل توجهی در سرم بیماران COPD و مصدومین شیمیایی نسبت به افراد نرمال کاهش می یابد. همچنین، بیان هریک از دو miRNA مورد بررسی در مراحل متوسط و شدید بیماری نسبت مرحله خفیف کاهش بیشتری داشته و miR-92a نیز کاهش بیشتری را نسبت به miR-20a نشان می داد.
    نتیجه گیری
    این تغییرات می تواند در نتیجه تغییرات 1- ژنومیک و/یا 2- محیط و/یا 3- اکوژنومیک (متاثر از اپی ژنومیک) باشد که تعیین دقیق آن نیازمند تحقیقات گسترده تری در این حوزه است. با استفاده از نتایج این تحقیق می توان روش های جدیدی را در استراتژی های درمانی بیماران تنفسی با هدف قرار دادن کلاستر مورد بررسی از طریق هریک از سه جنبه فوق الذکر به کار گرفت. اعضای کلاستر انکوژن miR17/92 (با افزایش بیان در سرطان ریه) قابلیت کاربرد بیومارکری در غربالگری غیرتهاجمی بیماری های تنفسی را دارا هستند. به علاوه، این miRNAها می توانند به خوبی به عنوان فاکتور افتراقی یا تمایز دهنده با سرطان ریه و بیماری های قلبی-عروقی که اغلب به عنوان بیماری های همزمان با هردوی این بیماری ها (Mustar Lung و COPD) مطرح می باشند نیز به کار روند.
    کلید واژگان: ریه خردلی, بیماری انسداد مزمن ریوی, miR17, 92 cluster, miR, 20a, miR, 92a
    Akbar Ghorbani Alvanegh, Mahmood Tavallaei, Houri Edalat *
    Background And Aim
    Both Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) and mustard lung victims of chemical injury (unlike asthma and allergy) are known respiratory diseases with a substantial genetic background and there are no highly effective medications for either disease. Considering the many similarities between the two diseases, both can be considered simultaneously under one category. Therefore, we assessed the expression of miR-20a and miR-92a as representatives of the miR-17/92 cluster due to the effective interference of these two miRNAs in the signaling pathways of inflammation and hypoxia in the pulmonary serum (consisting of Mustard Lung and COPD, simultaneously).
    Methods
    Stem-Loop Real-Time Quantitative Polymerase Chain Reaction was used to examine the expression of miR-20a and miR-92a simultaneously in patients with COPD (n=25) and mustard lung (n=50).
    Results
    The results showed that the expression of both miR-20a and miR-92a was significantly downregulated in patients with COPD and chemical injuries when compared to the control group. The expression of each of two miRNAs in the moderate and severe phases of the disease was more downregulated in the mild stage, and miR-92a showed a further downregulation compared to miR-20a (p
    Conclusion
    The downregulation of miR-20a and miR-92a might be due to alterations in 1- genomic and/or 2- environmental and/or 3- ecogenomic (affected by epigenomic) factors which requires intensive research in this field. Our results may shed light on new effective strategies for the treatment of respiratory diseases by regulating the mir17/92 cluster by regulating related factors. The members of the oncogenic miR17/92 cluster are significantly upregulated in lung cancer and have the potential to be used as biomarkers in the non-invasive screening of respiratory diseases. Furthermore, these miRNAs can be used for distinguishing respiratory diseases from lung cancer and cardiovascular diseases (also known as COPD comorbities).
    Keywords: Mustard Lung, Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD), miR17, 92 cluster, miR, 20a, miR, 92a
  • پیام حاج بابایی، محمود تولایی*، شهره زارع کاریزی
    استفاده از پلی مورفیسم های تک نوکلئوتیدی (SNPs) در تشخیص هویت ژنتیکی کاربردهای گسترده ای را نشان داده است. در جمعیت ایرانی جهت ارزیابی فرکانس آللی و نیز تعیین تنوع ژنتیکی SNP ها بر مبنای پایگاه SNIPforID مطالعات محدودی گزارش شده است. مطالعه حاضر با هدف بررسی تنوعات ژنتیکی، تعیین فراوانی آللی و ارزیابی هتروزیگوسیتی، به طور همزمان در بیست و پنج جایگاه SNP اتوزومال آگهی بخش در استان خوزستان با تکنیک SNapShot اجرا شد.در مطالعه حاضر، نتایج ارزیابی های بیوانفورماتیکی نشان داد حداقل 25 جایگاه SNP اتوزمال قدرت تمایز بین قومیت های ایرانی را داشتند. استخراج DNA از نمونه ی خون 50 نفر از افراد با قومیت عرب با روش  فنول-کلروفورم انجام شد. تعیین ژنوتیپ SNP های منتخب با استفاده از روش SNapShot با دستگاه ژنتیک آنالایزر اجرا شد. آنالیز های آماری همچون فرکانس اللی و تعادل هاردی واینبرگ با استفاده از نرم افزار های Arlequine 3.5 و GenALEX 6.5 محاسبه شد. میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده برابر با 442/0 بود. کمترین هتروزیگوسیتی محاسبه شده مربوط به rs2056277 به میزان 080/0 به دست آمد. کمترین فرکانس اللی برای rs2056277 برابر با 040/0  محاسبه شد. مجموع فرکانس آللی SNP های مورد مطالعه از تعادل هاردی-واینبرگ به استثناء rs938283, rs1413212 و rs354439 انحراف نشان دادند. ارزیابی همزمان 25 جایگاه اتوزمال SNP توانایی ایجاد تمایز بین قومیت های درون جمعیتی را دارد. نتایج نشان داد قومیت عرب از نظر ژنتیکی با قومیت های لر، فارس و کرد مشابه می باشد. روش SNapShot از حساسیت و اختصاصیت مناسبی جهت ژنوتایپینگ SNP هابه طور همزمان برخودار بود.
    کلید واژگان: پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی (SNP), روش SNapShot, قومیت عرب, صفحه تارنمای SNPforID
    Payam Hajibabaei, Mahmoud Tavalaei *, Shohreh Zare Karizi
    Single nucleotide polymorphisms (SNPs) are being increasingly used by forensic laboratories. In Iranian population, few studies have been reported with aim to investigation allelic frequencies and determination of genetic variation of SNPs based on SNP for ID database. The goal of this study was to evaluate of population genetic diversity by genotyping of 25 informative autosomal single nucleotide polymorphisms residing in Khuzestan province by using the SNaPshot assay. The cross-sectional study, the results of bioinformatics analysis indicated that at least 25 autosomal loci SNPs had the power to discriminate between the Iranian Ethnicity. A total of 53 unrelated individuals from Arab ethnicity group were extracted genomic DNA from blood samples. Genotyping 25 selected SNPs by using SNapShot method on the 3110xl Genetic Analyzer were performed. Statistical analysis was calculated using the Arlequin 3.5 & Gene Alex 6.5 soft wares. The mean heterozygosity was calculated 0.428, also the minimum heterozygosity was observed 0.190 that relate to rs938283.  Minor allele frequency (MAF) for rs938283 was 0.105. There was significant deviation in allelic frequencies from Hardy-Weinberg equilibrium for all the studied SNPs except rs1382387. The calculated FST values and Evaluation of the 25 autosomal SNPs simultaneously, presented that among Arabs and three Iranian ethnic groups including Kurd, Persian and Lurs were not significantly genetic different and thay are similar to each other. Finally, it is obvious that this 25 autosomal SNPs enable to discriminate between ethnic groups within the population. The SnapShot method has appropriate sensitivity and specificity in order to simultaneously SNP genotyping.
    Keywords: Autosomal SNPs, SNPforID, SnapShot, Khuzestan
  • معصومه تیموری، محمود تولایی، علی زارعی محمودآبادی *، سمیه چاووشی، حمید راشدی
    زمینه و هدف
    سرطان کلورکتال یکی از رایج ترین انواع سرطان شناخته شده در دنیا و ایران بوده و درصد مرگ و میر زیادی دارد در بین تمام ژن هایی که در مسیر سرطان زایی کولون، جهش می یابند ژن KRAS دارای اهمیت تشخیصی بالایی است. اغلب جهش های KRAS موثر در بروز سرطان در کدون های 12 و 13 رخ می دهد. بنابراین بررسی نوع و میزان جهش این ژن در بیماران مبتلا به سرطان کلورکتال از نظر انتخاب پروتکل درمانی مناسب اهمیت زیادی دارد.
    مواد و روش کار
    نمونه بافت و سرم 35 بیمار مبتلا به سرطان کلورکتال دارای شرایط ورود به مطالعه تهیه و DNA آنها استخراج گردید. سپس پرایمر های کدون های 12 و 13 ژن KRAS طراحی و سنتز شد و از تکنیک qPCR به عنوان تکنیک مورد نظر برای تعیین محل و نوع موتاسیون های ژن KRAS استفاده شد. به کمک نرم افزار20 SPSS، آنالیز آماری صورت گرفت و مقادیر p کوچکتر از 05/0 معنی دار در نظر گرفته شد.
    یافته ها
    تحلیل آماری صورت گرفته در این مطالعه میزان شیوع موتاسیون ژن KRAS 1/37 % بدست آمد. میزان موتاسیون در کدون های 12 و 13 به ترتیب 2/69 % و 8/30 % بدست آمد. احتمال وجود جهش در ژن KRAS در بیماران مبتلا به سرطان کلورکتال با درجه بدخیمی بالا نسبت به درجه بدخیمی پایین 14/1 برابر بیشتر می باشد.
    نتیجه گیری
    آنالیز موتاسیون KRAS یک وسیله تشخیصی مناسب برای این سرطان بوده و نتایج قابل توجهی در خصوص پیش آگهی درمان بدست می دهد. با توجه به سن شیوع بیماری در ایران، برنامه های غربالگری و پیش گیری و ارائه پروتکل های درمانی موثر بسیار مهم می باشد.
    کلید واژگان: KRAS, سرطان کلورکتال, موتاسیون, qPCR
    M. Teimouri, M. Tavalaee, A. Zarei Mahmodabadi *, S. Chavoshi, H. Rashedi
    Background and Objectives
    Colorectal cancer (CRC) is one of the most common malignancies in the world with a high mortality rate. Among all of the genes that are involved in colorectal cancer, KRAS gene has a high diagnostic importance. This gene is mutated in early stages of colorectal cancer. Most of KRAS effective mutations are observed in codons 12 and 13. Therefore, detection of KRAS gene mutations (codon 12 or 13 or both codons) in patients with colorectal cancer is important for the treatment protocol of choice.
    Material &
    Methods
    DNA was extracted from the tissue and serum samples of 35 patients with colorectal cancer who had inclusion criteria. The primer of KRAS codons 12 and 13 were designed and synthesized. qPCR technique was used to determine the location and type of KRAS gene mutations. Statistical analysis was performed using the SPSS 20 software and P-value less than 0.05 was considered as significant.
    Results
    Statistical analysis have shown that the incidence of mutations in genes KRAS was 37.1%. The mutations in codons 12 and 13 were 69.2% and 30.8%, respectively. The possibility of KRAS mutations in colorectal cancer patients with high grade was 1.14 times greater than the cases with low grade.
    Conclusion
    KRAS mutation analysis is a diagnostic tool for cancer with a remarkable prognostic result. Regarding the age of outbreak in Iran, screening and prevention programs and providing effective treatment protocols are very important.
    Keywords: KRAS, colorectal cancer, Motations, qpcr
  • طرلان فرهوش، رسول واعظ ترشیزی*، علی اکبر مسعودی، حمیدرضا رضایی، محمود تولایی
    به منظور بررسی تنوع ژنتیکی گوزن های مرال ایران، توالی کامل ژن سیتوکروم b سه جمعیت حفاظت شده در نواحی شمالی و شمال غربی ایران تجزیه وتحلیل شد. این جمعیت‏ها به دلیل کوچک بودن، از نظر کاهش تنوع ژنتیکی موردتوجه هستند. از جمعیت های موردبررسی، تعداد 25 نمونه سرگین تازه در سال 1393 جمع آوری شد. نتایج حاصل نشان داد که توالی های ژن سیتوکروم b سه جمعیت مرال ایرانی فاقد تنوع ژنتیکی بوده و تمام افراد این جمعیت ها علی رغم وجود فاصله جغرافیایی، یک هاپلوتایپ را تشکیل دادند. بررسی توالی ژن سیتوکروم b مرال ایران با توالی همین ژن در مرال ترکیه نشان داد که هفت جایگاه پلی مورف در بین این دو گروه وجود داشته و یکی از این جایگاه ها دارای جایگزینی غیر هم نام می باشد. تنوع نوکلئوتیدی بین این دو گروه 003/0 و فاصله ژنتیکی بین این دو جمعیت 002/0 به دست‏آمد که رقم پایینی است و نشان دهنده کم بودن اختلاف ژنتیکی بین جمعیت‏های مرال ایران و مرال ترکیه است. مقدار عددیTajima''s D (55/1) نشان دهنده وقوع انتخاب طبیعی در بین جمعیت‏های مرال ایرانی و مرال ترکیه بود. وضعیت توالی ژن سیتوکروم b مرال ایرانی با دیگر زیرگونه های گوزن قرمز مقایسه شد. مقدار فاصله ژنتیکی بین این جمعیت ها 004/0±037/0، مقدار تنوع نوکلئوتیدی در بین تمامی 46 توالی موردبررسی 03517/0 و تعداد جایگاه های تفکیک 135 بود. مقدار شاخص Tajima'' D برابر 322/0 و غیر معنی دار بود که نشان دهنده وقوع جهش در این جمعیت‏ها است. نتایج بررسی شبکه هاپلوتایپی نشان داد که گوزن مرال بومی ایران، در گروه گوزن های قرمز اروپایی قرار می گیرد و در این شبکه با مرال‏های ترکیه یک کلاستر را تشکیل دادند. با توجه به پایین بودن تنوع ژنتیکی جمعیت‏های مرال حفاظت شده مورد بررسی در این تحقیق، به نظر می رسد که بایستی مدیریت مناسب حفاظت برای حفظ این گونه و در درجه دوم برای افزایش اندازه موثر این جمعیت‏ها اتخاذ شود.
    کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, ژن سیتوکروم b, گوزن مرال, منطقه حفاظت شده
    Farahvash T., Vaez Torshizi R.*, Masoudi Aa, Rezaei Hr, Tavallaei M
    In order to estimate genetic diversity of native Iranian Red deer, the complete sequence of cytochrome b gene (cytb) from three naturally reserved populations of north and northwest of Iran was analyzed. These populations are concerned due to their small population size. 25 fresh fecal samples were collected from these populations during 2015. Results indicated that in spite of geographical distances there was no diversity between cytb sequences of these three Iranian maral populations. All three populations were one haplotype. A comparison of the cytb between native Iranian maral and Turkish maral deer showed 7 polymorphic sites with one site of transversion. The nucleotide diversity between these two groups was, 0.003 with 0.02 mean genetic distance that was low and indicated low genetic differences between Iranian maral and Turkish maral deer. High Tajima's D (1.55) indicated natural selection between Iranian and Turkish maral deer populations. The cytb from Iranian maral deer and other red deer subspecies was compared. Genetic distance between these populations was 0.037±0.004. The nucleotide diversity was 0.03517 within all 46 sequences and there were 135 polymorphic sites. Tajima's D was 0.322 and non-significant, that indicated there was a genetic mutation in these populations. Results of haplotype network showed that Iranian native maral deer is classified in European red deer and was in the same cluster with Turkish maral deer. According to the low genetic diversity of reserved maral populations, it is necessary to make suitable conversational management decisions to conserve this species and for second, to increase the effective size of these populations.
  • راضیه خالصی، مسعود گرشاسبی، محمود تولایی
    مقدمه
    علت بیشتر موارد صرع ناشناخته است و عوامل ارثی می تواند در بروز آن نقش داشته باشد. امروزه، تحقیقات وسیعی در زمینه ی علل ایجاد صرع در حال انجام است. هدف از انجام این مطالعه، شناسایی ژن (های) عامل صرع غیر سندرمی با الگوی توارث اتوزومی مغلوب در یک خانواده ی ایرانی به روش توالی یابی کامل اگزوم بود.
    روش ها
    مطالعه ی حاضر، از نوع تجربی بود. DNA ژنومی از خون سه فرد مبتلا و یکی از افراد سالم خانواده، استخراج و توالی یابی اگزوم با پلت فورم Illumina HiSeq 2000 انجام شد. ابتدا، دسته بندی واریانت ها از نظر نوع، جایگاه جهش و فراوانی آللی و سپس، اولویت بندی آن ها با دو رویکرد انجام شد. توالی یابی سنگر برای تایید واریانت NM_207111.3(RNF216): (g.5780794G>A)، (c.854C>T) ژن RNF216 انجام شد.
    یافته ها
    از 130855 واریانت، حدود 85 درصد از نوع تغییرات تک نوکلئوتیدی و 15 درصد از نوع indels بودند. یک سوم تغییرات در نواحی بین ژنی و اینترونی، یک سوم در 3’،5’UTR و یک سوم در نواحی اگزونی و جایگاه پیرایش بودند. از نظر فراوانی آللی در پایگاه داده ی ExAC و 1000 ژنوم، به ترتیب 8/3 درصد و 4/3 درصد واریانت ها، فراوانی آللی کمتر از 01/0 داشتند. با اعمال هر دو رویکرد، واریانت NM_207111.3(RNF216): (g.5780794G>A)، (c.854C>T) ژن RNF216 به عنوان کاندیدا شناسایی شد، اما ارتباط این واریانت در همه ی اعضای خانواده تایید نگردید.
    نتیجه گیری
    توالی یابی اگزوم به ابزاری جهت مطالعه ی عوامل ژنتیکی بیماری های مندلی تبدیل شد، اما با محدودیت هایی نیز همراه بود. در صورت قرار گرفتن واریانت در نواحی غیر کد شونده ی ژنوم، هتروژنی کلینیکی، تشخیص نادرست بیماری، فنوکپی، محدودیت های تکنیکی و آنالیز واریانتی، می توانند موانعی برای شناسایی واریانت عامل بیماری محسوب شوند که باعث عدم موفقیت در شناسایی ژن عامل بیماری در این خانواده شده اند.
    کلید واژگان: تشنج صرعی, توالی یابی DNA, شناسایی ژن کاندید
    Raziyeh Khalesi, Masoud Garshasbi, Mahmood Tavallaei
    Background
    The cause of epilepsy in most of cases is unknown but inherited causes can play a role in its incidence. Recently, many researches have been conducted in the field of epilepsy. The aim of this study was to identify gene(s) responsible in an Iranian family with autosomal recessive non-syndromic epilepsy using whole exome sequencing (WES) method.
    Methods
    In this experimental study, genomic DNA was extracted from whole blood belonging to three affected persons and a healthy individual and whole exome sequencing was performed using Illumina Hiseq2000 platform. At first, variants classification were carried out based on mutation types, position of the mutation and their allele frequencies and then, prioritization was performed via two approaches. Sanger sequencing was carried out for RNF216 confirming the variant [NM_207111.3 (RNF216): (g.5780794G > A), (c.854C > T)].
    Findings: From 130855 variants, 85% were single nucleotide variants and 15% were indels. One third of them located in intergenic and intronic regions, one third located in 3’and 5’ UTRs and one third located in exonic and splice site regions. 3.8% and 3.4% of variants had allele frequencies below 0.01 in ExAC and 1000 genome project databases, respectively. By using the two prioritization approaches, a variant in RNF216 gene [NM_207111.3 (RNF216): (g.5780794G > A), (c.854C > T)] was selected as a prior candidate. However, this variant did not co-segregate with the disease in all of the members of this family.
    Conclusion
    Exome sequencing has been considered as a tool for studying genetic causes of Mendelian disorders; but it has some limitations. Mutation in the non-coding regions of the genome, clinical heterogeneity of disease, wrong clinical diagnosis, phenocopy, and technical and analytical limitations can be considered as a reason that we could not find gene(s) responsible for the disease in this family.
    Keywords: Epileptic seizures, DNA sequencing, Candidate gene identification
  • دو دهه انتظار برای اصلاح قانون کار
    محمود تولایی
  • علی میری، محسن رب دوست مطلق، علی تولایی، محمود تولایی*
    اهداف
    نظر به اجرای بانک داده های ژنتیکی در حجم انبوهی از جمعیت یک جامعه، محققین حوزه ژنتیک را در تجزیه و تحلیل داده های ژنتیکی با مشکل جدی روبرو می سازد. تنوع در شاخص های مولکولی نظیر STRs، mtDNAs،SNPs و Y-Chromosome با اهداف متفاوت از جمله، تعیین هویت ژنتیکی بهره برداری می شود. در کشور ما با توجه به حوادث قهری و طبیعی و همچنین جنگ تحمیلی، استفاده از این فناوری را مورد توجه قرار داده و حسب نیاز، طراحی بانک داده مطلوب با قابلیت تجزیه و تحلیل داده های ژنتیکی صورت گرفته است.
    روش ها
    پس از دستیابی به اطلاعات ژنتیکی افراد، نرم افزاری به منظور تجزیه و تحلیل اطلاعات ژنتیکی و نیز به عنوان یک پایگاه داده ژنتیکی شامل ویژگی های خاص بومی با قابلیت جستجو داده های فردی و ژنتیکی طراحی گردید. این نرم افزار،NoorGIS نام گذاری شد.
    یافته ها
    با استفاده از نرم افزار NoorGIS، امکان مطالعه و مقایسه ارتباط ژنتیکی بین افراد در یک جمعیت، جستجوی اطلاعات ژنتیکی، فرآیند دستیابی به تشابه بین اطلاعات ژنتیکی و همچنین قابلیت نرم افزار در دستیابی به نتایج مطلوب با استفاده از اطلاعات ژنتیکی فراهم گردید. به کارگیری این نرم افزار در مرکز تحقیقات ژنتیک انسانی با موفقیت صورت گرفت و منجر به شناسایی ژنتیکی شهدای گمنام از جنگ تحمیلی ایران و عراق و حوادث نظامی گردید.
    نتیجه گیری
    با استفاده از این نرم افزار جامع، می توان داده های فردی و ژنتیکی را به منظور تعیین هویت، ذخیره سازی و به کارگیری نمود. همچنین نتایج حاصل از نظر علمی و حقوقی مورد تایید است.
    کلید واژگان: تعیین هویت ژنتیکی, بانک داده, تکرارهای پشت سر هم کوتاه, نرم افزار
    Ali Miri, Mohsen Rabdost Motlagh, Ali Tavallaie, Mahmood Tavallaie *
    Aims
    Due to large sized genetic database of population in a given society, researchers face serious problem to analyze genetic data and provide accurate genetic identification. Variation in molecular markers such as SNPs, mtDNAs, STRs and Y-chromosome are utilized for different purposes, including genetic identification. In our country due to natural disasters and imposed war, the use of this technology was considered and according to the requirements, an optimal database was designed that has the capability of analyzing genetic data.
    Methods
    After obtaining individual genetic information, a software was designed for the analysis of genetic information as well as to serve as a common genetic database which contained application-specific local data search capabilities, characterization of individual genetic information, and its application. The software was named as NoorGIS.
    Results
    By use of NoorGIS software, it was possible to study and compare genetic relationship between individuals and a given population, investigate personal genetic information, process obtained genetic information by employing genetic similarities and information and also enhancing the capabilities of the software to achieve favorable outcomes in genetic identification. This software was assessed at the Human Genetics Research Center and successfully used to genetically identify unknown martyrs of the imposed Iraq-Iran war and military accidents.
    Conclusion
    With this comprehensive software, personal and genetic data can be stored and utilized for the identification purposes. The results are also approved from the scientific and legal aspects.
    Keywords: Forensic Genetics, Database, Short Tandem Repeats, Software
  • خیرالله یاری، سید صفاعلی فاطمی، محمود تولایی، محمدطاهر مرادی
    سابقه و هدف
    پروتئین 50 کیلو دالتونی واقع در انتهای کربوکسیل زنجیره سنگین نوروتوکسین کلستریدیوم بوتولینوم تیپ A (BoNT/A-Hc) امروزه برای تولید واکسن نوترکیب علیه بوتولیسم به کار می رود. هدف از این پژوهش بررسی تولید این پروتئین نوترکیب در باکتری اشرشیا کلی در کشت های با تراکم سلولی بالا (ناپیوسته خوراک دهی شده) و مقایسه تولید آن با کشت های ناپیوسته بود.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه، رشد باکتری اشرشیا کلی حاوی پلاسمید نوترکیب در محیط M9 اصلاح شده با فرایند کشت ناپیوسته بررسی گردید. به منظور افزایش بیان پروتئین نوترکیب، میزان غلظت القاکننده Isopropyl β-D-thiogalactoside و زمان القا در Fermentor با حجم کاری 2 لیتر، به کمک روش آماری Taguchi بهینه گردید. سپس کشت ناپیوسته خوراک دهی شده با روش خوراک دهی نمایی با حجم ثابت تا رسیدن به تراکم سلولی بالا انجام گرفت. در پایان میزان بیان پروتئین نوترکیب هدف به کمک روش Bradford و دانسیتومتری ژل SDS-PAGE محاسبه شد.
    یافته ها
    در شرایط بهینه شده کشت ناپیوسته و ناپیوسته خوراک دهی شده، به ترتیب مقدار 62 و 486 میلی گرم پروتئین نوترکیب BoNT/A-Hc به ازای یک لیتر از محیط کشت حاصل گردید.
    استنتاج
    بر اساس یافته های این تحقیق می توان نتیجه گیری کرد که رسیدن به تراکم سلولی بالا در کشت های ناپیوسته خوراک دهی شده در افزایش بازدهی تولید پروتئین های نوترکیب بسیار موثر است.
    کلید واژگان: کشت ناپیوسته خوراک دهی شده, اشرشیا کلی, کلستریدیوم بوتولینوم, پروتئین نوترکیب
    Kheirollah Yari, Seyed Safa, Ali Fatemi, Mahmood Tavallaei, Mohammad Taher Moradi
    Background and
    Purpose
    The 50 KDa protein (50 µg) in carboxylic domain of the neurotoxin heavy chain (BoNT/A-Hc) recognizes surface receptors on target neurons and this fragment contains the principle protective antigenic determinants. Recently, this fragment has been used as a recombinant vaccine candidate for botulism. The study aimed to compare the evaluation of BoNT/A-Hc production in fed-batch (high cell density cultivation) and batch cultivation of recombinant Escherichia coli (E. coli.).
    Materials And Methods
    In this research, growth of recombinant E. coli in batch culture was studied. In order to maximize protein expression, induction time and Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) inducer concentration were optimized by the Taguchi statistical method. Then, fed-batch culture was applied to achieve high cell density cultivation. Finally, the recombinant protein expression level was determined.
    Results
    In optimized conditions, 62 and 486 mg/l of soluble recombinant BoNT/A-Hc were produced in batch and fed-batch cultivation.
    Conclusion
    According to the results, high cell density in fed-batch cultivation is a very effective for improve of recombinant proteins productivity.
    Keywords: Fed, batch, Escherichia coli, clostridium botulinum, recombinant protein
  • حوری عدالت، زهرا حاج ابراهیمی، وحید پیرحاجاتی، منصوره موحدین، محمود تولایی، محمدرضا سروش، سید جواد مولی*

    تا کنون، سلولهای استرومایی مغز استخوان به خوبی در بهبود مشکلات حرکتی در موشهای صحرایی مبتلا به ضایعات نخاعی مورد استفاده قرار گرفته اند. یکی از مشکلات عمده در پیوند سلول میزان بالای مرگ سلولها در in vivo است که عمدتا نیز پس از تمایز عصبی در این سلولها اتفاق می افتد. مطالعات قبلی ما نشان داده است که گیرنده p75، با نام گیرنده مرگ، تنها در فاصله زمانی 12-6 ساعت پس از القای تمایز عصبی در سلولهای استرومایی مغز استخوان بیان می شود. همچنین در بررسی جدیدتری ما کاهش در میزان آپوپتوز سلولهای ترانسفکت شده با siRNA p75 را درin vitro نشان داده ایم. از این رو، هدف از تحقیق حاضر بررسی اثرات پیوند سلولهای استرومایی مغز استخوان بیان کننده p75 siRNA در بهبود عملکردی موشهای صحرایی مبتلا به ضایعه نخاعی می باشد. بدین منظور، لامینکتومی در مهره L1 انجام شد تا نخاع برای ایجاد مدل کانتیوژن با استفاده از روش سقوط وزنه در معرض قرار گیرد. موشهای صحرایی ضایعه دیده تیمار شده با PBS (گروه اول) به عنوان کنترل منفی در نظر گرفته شدند که در آنها حفرات در نخاع 10 هفته پس از ایجاد ضایعه به خوبی قابل مشاهده بود. سلولهای استرومایی مغز استخوان ترانسفکت شده با pRNA-U6.1/Hygro (گروه دوم) و pRNA-U6.1/Hygro-p75 shRNA (گروه سوم) با رنگ فلورسانت CM-DiI رنگ آمیزی شده و حدود 7 روز پس از جراحی به داخل محل ضایعه پیوند زده شدند. مقیاس اندازه گیری حرکتی Basso–Beattie–Bresnehan به صورت هفتگی به مدت 10 هفته انجام شد. تفاوت معناداری بین تمام گروه های مورد بررسی از نظر بهبود عملکردی به ویژه بین گروه دوم و سوم وجود داشت (P ≤ 0.05). همچنین میزان بقای سلولهای گروه سوم نیز در in vivo نسبت به گروه دوم بالاتر بود. این نتایج نشان دادند که سلولهای استرومایی مغز استخوان که p75 siRNA را بیان می کنند، کاندید مناسبتری برای درمان ضایعات نخاعی هستند.

    کلید واژگان: ضایعه نخاعی, آپوپتوز, سلول استرومایی مغز استخوان
    Houri Edalat, Zahra Hajebrahimi, Vahid Pirhajati, Mansoureh Movahedin, Mahmoud Tavallaei, Mohammad-Reza Soroush, Seyed Javad Mowla
    Background

    Bone marrow stromal cells (BMSC) have been successfully employed for movement deficit recovery in spinal cord injury (SCI) rat models. One of the unsettled problems in cell transplantation is the relative high proportion of cell death، specifically after neural differentiation. According to our previous studies، p75 receptor، known as the death receptor، is only expressed in BMSC in a time window of 6-12 hours following neural induction. Moreover، we have recently reported a decreased level of apoptosis in p75-suppressed BMSC in vitro. Therefore، our objective in this research was to explore the functional effects of transplanting p75: siRNA expressing BMSC in SCI rats.

    Methods

    Laminectomy was performed at L1 vertebra level to expose spinal cord for contusion using weight-drop method. PBS-treated SCI rats (group one) were used as negative controls، in which cavitations were observed 10 weeks after SCI. pRNA-U6. 1/Hygro- (group two، as a mock) and pRNA-U6. 1/Hygro-p75 shRNA- (group three) transfected BMSC were labeled with a fluorescent dye، CM-DiI، and grafted into the lesion site 7 days after surgery. The Basso-Beattie-Bresnehan locomotor rating scale was performed weekly for 10 weeks.

    Results

    There was a significant difference (P≤0. 05) between all groups of treated rats regarding functional recovery. Specifically، the discrepancy among p75 siRNA and mock-transfected BMSC was statistically significant. P75 siRNA BMSC also revealed a higher level of in vivo survival compared to the mock BMSC.

    Conclusion

    Our data suggest that genetically modified BMSC that express p75: siRNA could be a more suitable source of cells for treatment of SCI.

    Keywords: Spinal cord injury (SCI), Apoptosis, Bone marrow stromal cells (BMSC)
  • غلامرضا اولاد، محمود تولایی، فیروز ابراهیمی، جعفر امانی، علی محمد لطیفی
    شیگلا دیسانتری با تولید سم stx (با دو زیر واحد AوB) یکی از مهم ترین، باکتری های بیماری زای روده ای برای انسان است. این سم با ورود به سلول های اپیتلیال باعث مهار سنتز پروتئین و مرگ سلولی خواهد شد. علیرغم مطالعات فراوان جهت تولید واکسن، هنوز ضرورت تداوم مطالعه در دست یابی به پروتئین نوتر یب از نوع StxA وجود دارد. هدف از این مطالعه، طراحی ژن stxA جهش یافته و تولید پروتئین بیانی آن به عنوان کاندید واکسن علیه شیگاتو کسین جهت بررسی ایمنی زایی آن در مطالعات بعدی می باشد. پس از طراحی و تهیه ژن صناعی pET28a-stxA جهش یافته (G234E- E167Q -A231D)، واکنش PCR جهت کنترل صحت حضور این ژن انجام گردید. پس از انتقال این وکتور به سلول میزبان E. coli BL21، بیان، بهینه سازی، تخلیص و درنهایت تایید پروتئین حاصل بررسی گردید. نتیجه مطالعات اولیه، منجر به طراحی ژن stxA جهش یافته گردید. نتایج واکنش PCR با استفاده از پلاسمید سنتتیک نشان از صحت ژن مورد مطالعه داشت. سپس بیان این ژن در سلول میزبان E. coli BL21، بهینه سازی گردید که در نتیجه تولید مقادیر زیادی از این پروتئین به شکل اجسام توده ای نشان داده شد. تخلیص اجسام توده ای و سپس محلول سازی پروتئین های آن از روش های تلفیقی صورت گرفت. با توجه به مکانیسم اثر شیگاتوکسین پیش بینی می شود که این پروتئین جهش یافته دارای اثر سمیت کم تری نسبت به سایر جهش یافته های قبلی کاندید واکسن داشته باشد، و در نتیجه بتواند به عنوان کاندید واکسن برتر مطرح گردد.
    کلید واژگان: stxA جهش یافته, واکسن نوترکیب, شیگاتوکسین, بهینه سازی بیان
    G. R. Olad, M. Tavallaei, F. Ebrahimi, J. Amani, A. M. Latifi, M. B. Salehi
    Shigella dysentery producing shigatoxin (subunits A, B) is one of the most important human pathogenic intestinal bacteria. Entering to epithelial cells, the toxin inhibits protein synthesis leading to cell death. In spite of great investigation on vaccine production against S. dysentery studying to achieve significant stxA recombinant protein still remains important. The objective of this study was designing mutant stxA gene and expressing protein production as vaccine candidate against stx for further immunization studies. Three stxA mutant gene including (E167Q-A231D-G234E) were designed and the synthetic gene in pET28a plasmid was obtained and confirmed by PCR. Thereafter the plasmid was transformed into the host cell E. coli BL21 after which gene expression was optimized and protein purity assay was then performed. Preliminary studies led to mutant stop gene design after which it was confirmed by synthetic plasmid and PCR. The expression of this gene in E. coli BL21 host cell was then optimized and resulted in forming large amount of protein inclusion bodies. Purification of inclusion bodies and protein solubilization was performed with a combinatorial method. Regarding the mechanism of shigatoxin effect and simultaneous use of two different mutations in this gene, less toxicity is expected in comparison with previous mutants as vaccine candidate, posing a better vaccine candidate.
    Keywords: StxA Mutant, Recombinant Vaccine, Shigatoxin, Expression Optimization
  • غلامرضا اولاد، محمود تولایی، زهیر محمد حسن، فیروز ابراهیمی، جعفر سلیمیان، شهرام نظریان، علی اصغر رحیمی
    زمینه و هدف
    شیگلا دیسانتری یکی از مهمترین باکتری های بیماریزای روده ای انسان است. شیگاتوکسین (سم این باکتری) با ورود به سلول های اپیتلیال باعث مهار سنتز پروتئین و مرگ سلولی می شود. علیرغم مطالعات فراوان جهت تولید واکسن علیه آن، هنوز ضرورت تداوم مطالعه در حصول به پروتئین نوترکیب شیگاتوکسین نوع A (stxA) وجود دارد. این مطالعه با هدف بررسی و تعیین جایگاه های مناسب جهش و طراحی ژن سینتتیک زیر واحد stxA و سپس بیان و بهینه سازی آن و در نهایت بررسی روش تخلیص آن جهت مطالعات بعدی ایمنی زایی انجام شد.
    روش بررسی
    در این مطالعه توصیفی-آزمایشگاهی پس از طراحی و تهیه ژن صناعی pET28a/stxA موتانت (G234E– R170L -A231D)، واکنش PCR جهت کنترل صحت حضور این ژن انجام گردید. پس از انتقال این وکتور به سلول میزبان Bl21 DE3، بیان، بهینه سازی و نهایتا تخلیص پروتئین حاصل بررسی گردید.
    یافته ها
    نتیجه مطالعات اولیه منجر به طراحی ژن stxA موتانت گردید. نتایج واکنش PCR با استفاده از پلاسمید سنتتیک نشان از صحت ژن مورد مطالعه داشت. پس از بیان این ژن در سلول میزبان Bl21 DE3، بهینه سازی آن نیز بررسی گردید. در نتیجه تولید مقادیر زیادی از این پروتئین به شکل اجسام توده ای نشان داده شد. تخلیص انکلوژن بادی و سپس محلول سازی پروتئین های مربوطه با استفاده از روش های تلفیقی صورت گرفت.
    نتیجه گیری
    با توجه به مکانیسم اثر شیگاتوکسین و طراحی جهش های انتخابی با آرایش جدید در این ژن، پیش بینی می شود که این پروتئین بیانی، دارای اثر سمیت کمتری نسبت به سایر موتانت های قبلی داشته باشد، در نتیجه می تواند به عنوان کاندید واکسن برتر مطرح گردد.
    کلید واژگان: بهینه سازی بیان, stxA موتانت, واکسن نوترکیب, شیگاتوکسین, شیگلا دیسانتری
    Gholamreza Olad, Mahmod Tavalaee, Zahir Mohammad Hasan, Firoz Ebrahimi, Jafar Salimian, Shahram Nazarean, Aliasghar Rahimi
    Background And Aims
    Shigella dysentery is one of the most important human pathogenic intestinal bacteria. Entrance of the shigella toxin into the epithelial cells inhibits protein synthesis leading to cell death. In spite of great investigations on vaccine production against S. dysentery, studying to achieve significant stxA recombinant protein still remains important. The objective of this study was to determine the appropriate mutation loci and designing stxA subunit synthetic gene, its further expression and optimization and ultimately assaying purification method for further immunization studies.
    Methods
    Three mutant stxA gene including (R170L-A231D-G234E) were designed and the synthetic gene in pET28a plasmid was obtained and confirmed by PCR. Thereafter the plasmid was transformed into the host cell E.coli BL21 DE3 after which gene expression was optimized and protein purity assay was then performed.
    Results
    Preliminary studies led to mutant stop gene design, after which it was confirmed by synthetic plasmid and PCR. Expression and optimization were then performed which resulted in large amount of protein inclusion bodies. Purification of inclusion bodies and protein which resulted solubilization was done with a combinatorial method.
    Conclusion
    With regard to the mechanism of shiga toxin effect and favorable mutation design with new arrangement, less toxicity of expressing protein is predicted than previous other mutants, posing a better vaccine candidate.
  • سید صفا علی فاطمی، خیرالله یاری*، محمود تولایی، دانیال کهریزی
    زمینه و هدف

    بوتولیسم بیماری کشنده ای است که توسط نوروتوکسین یکی از هفت نوع کلستریدیوم بوتولینوم ایجاد می شود. بخش کربوکسیل زنجیره سنگین نوروتوکسین کلستریدیوم بوتولینوم تیپ A(BoNT/A-Hc)، از قابلیت بالایی در تحریک سیستم ایمنی برخوردار است که امروزه برای تولید واکسن نوترکیب علیه بوتولیسم به کار می رود. هدف از این پژوهش بیان و تخلیص فرم محلول این بخش از نوروتوکسین در باکتری اشریشیاکلی نوترکیب می باشد.

    روش بررسی

    در این تحقیق وکتور pET28aحاوی ژن BoNT/A-Hc به باکتری اشریشیاکلی نوترکیب انتقال داده شد. در ادامه، بهترین کلنی از سویه نوترکیب بر اساس سه شاخصه مهم میزان رشد باکتری، بیان پروتئین و پایداری پلاسمید انتخاب شد. سپس بیان محصول در محیط کشت LB و M9 اصلاح شده بررسی، و پروتئین مورد نظر با ستون کروماتوگرافی رزینی تخلیص گردید.

    یافته ها

    در شرایط بهینه شده کشت باکتری در مقیاس فلاسک، 52 میلی گرم پروتئین محلول BoNT/A-Hcبه ازای یک لیتر محیط کشت حاصل شد.

    نتیجه گیری

    براساس یافته های این تحقیق می توان نتیجه گیری کرد که انتخاب سویه مناسب براساس شاخصه های مهم رشد باکتری، بیان پروتئین نوترکیب و پایداری پلاسمید در افزایش بازدهی تولید پروتئین نوترکیب موثر است.

    کلید واژگان: بیان پروتئین, اشریشیاکلی, کلستریدیوم بوتولینوم, بوتولیسم
    Dr Seyed Safa Ali Fatemi, Khairollah Yari, Dr Mahmood Tavallaei, Dr Danial Kahrizi
    Background And Aim

    Botulism is a lethal disease which is caused by the one of the neurotoxins of the 7 types of Clostridium botulinum. The carboxylic domain of the heavy chain of Clostridium botulinum type A neurotoxin (BoNT/A-Hc), is highly capable of activating immune system and is used for production of a vaccine against botulism. The aim of this study was to express and produce soluble form of BoNT/A-Hc in recombinant E. coli.

    Materials And Methods

    Hc part of BoNT/A was subcloned in pET28a vector and clone was expressed in E. coli BL21 (DE3). Then the best recombinant clones were selected based on three main factors: expression, growth and plasmid stability. Then protein expression was evaluated in LB and M9 media and the protein was purified by resin column chromatography.

    Results

    In flask culture, under optimal conditions of bacterial culture yielded 52mg of BoNT/A-Hc soluble protein from each liter of culture medium.

    Conclusions

    According to the results of this study, selection of suitable strains on the basis of important growth indices of the bacteria, expression of recombinant protein and plasmid stability can lead to in increased efficiency of the recombinant protein production.

نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر محمود تولایی
    دکتر محمود تولایی
    استاد مرکز تحقیقات ژنتیک انسانی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله، تهران، ایران
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
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