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 مهدی زین الدینی

  • زهرا ابوالقاسمی، مهدی زین الدینی*، سید مرتضی رباط جزی

    نانوذرات کروی شکل طلا با خواص منحصر بفرد خود دارای قابلیت زیادی جهت تشخیص انواع مختلف آنالیت ها بوده و امروزه استفاده از نانو ذرات طلا کاربردهای گسترده ای در زمینه پزشکی و زیست فناوری از جمله تشخیص پاتوژن های آلوده کننده آب، هوا و مواد غذایی داشته و جایگزین مناسبی برای روش های شیمیایی و فیزیکی تلقی می گردد. فناوری های نوین در طراحی حسگر زیستی مبتنی بر نانوذرات طلا، قابلیت شناسایی ترکیبات زیستی را به طور دقیق و سریع  فراهم می سازد. یکی از این فناوری ها، حسگرتشخیصی بر پایه رزونانس پلاسمون سطحی (SPR)[1] است که بر اساس خواص نوری خود قادر به اندازه گیری بسیار حساس و اختصاصی میان کنش های ملکول های زیستی، بدون تاخیر زمانی می باشند. این فناوری می تواند در زمان کوتاه و با حساسیت مناسب ویژگی های میانکش مواد زیستی (الیگونوکلئوتید، پروتئین، باکتری) بر روی سطح، از جمله سرعت واکنش، تمایل و غلظت میانکش های سطحی را کمی سازی کند. در این مقاله مروری تلاش شده است ضمن بررسی خصوصیات و ویژگی های پلاسمون سطحی نانوذرات طلا، کاربردهای تشخیصی ساده نانوذرات طلا بر اساس روش پلاسمون سطحی موضعی (LSPR) و تشخیص در زیست پزشکی، بررسی و تشریح گردد.

    کلید واژگان: نانوذرات طلا, حسگر زیستی, رزونانس پلاسمون سطحی, تشخیص}
    Zahra Abolghasemi, Zeinoddini Zeinoddini*, Seyed Morteza Robatjazi

    Gold nanoparticles (GNPs) with unique optical properties, such as easy operation and visualized assay, have a great ability to detect different types of analytes. Today, the use of gold nanoparticles has wide applications in the field of medicine and biotechnology, including the detection of microorganisms that cause contamination in water, air and food and it is considered a suitable alternative for chemical and physical methods. New technologies in the design of biosensors based on GNPs provide the ability to identify biological compounds accurately and quickly. One of these technologies is a detection sensor based on surface plasmon resonance (SPR), which based on its optical properties, is capable of very sensitive and specific measurement of biomolecule interactions without time delay. This technology can quantify in a short time the properties of biomolecular mediators (such as oligonucleotides, proteins and bacteria) on the surface, including reaction speed, tendency and concentration of surface mediators. In this review, while investigating the surface plasmon properties of gold nanoparticles, the simple diagnostic applications of gold nanoparticles based on the localized surface plasmon (LSPR) method and detection in biomedicine.

    Keywords: Gold Nanoparticles, Biosensor, Surface Plasmon Resonance, Detection}
  • پونه طبیب زاده *، مهدی زین الدینی

    حملات مسلحانه به اهداف نظامی و غیرنظامی برای دستیابی به مصلحتهای سیاسی از دیرباز ابزار اعمال زور و قدرت بوده است. این امرنزدیک به یک قرن در سرزمین فلسطین با زورآزمایی رژیم اشغالگرصهیونیست اسرائیل علیه غیر نظامیان فلسطین توجه بین المللی را به خود جلب نموده است. هر چند هیچ واکنش بین المللی از طرف کشورهای عرب مسلمان و اقدامات سازمان ملل متحد نتوانسته مانع از هجوم و اشغالگری رژیم ظالم اسراییل گردد. این امر عامل مهم بسیج افکار عمومی جهانی ملتها علیه جنایات فجیح انسانی این رژیم شده است. حملات اسرائیل به نوار غزه بعد از 7 اکتبر 2023 چهار ماه بصورت مستمر، بالغ بر ده ها هزار کشته غیر نظامی در سرزمین غزه به جای گذاشته، این درحالی است که غیر نظامیان طبق قواعد بین المللی حقوق بشردوستانه مصون از حملات نظامی طرفین متخاصم هستند. طرفین چه در مقام حمله و چه در مقام دفاع، بایستی طبق اصول بنیادین قواعد مذکور از غیرنظامیان حمایت نمایند. با وجود این اصول ، ارتکاب فجایح گسترده انسانی در نوار غزه علیه زنان و کودکان ناکامی قواعد حقوق بین الملل را نمایان نموده است و رژیم جنایتکار با طرح این موضوع که غیر نظامیان غزه با کمک و مساعدت به گروه شبه نظامی حماس دیگر غیر نظامی نیستند و می توانند هدف حملات نظامی قرار گیرند ز نان و کودکان را بقتل رسانده است . حال در این مقاله با طرح این سوال که : آیا رژیم صهیونیست اسرائیل می تواند به بهانه حمایت غیر نظامیان فلسطین از گروه شبه نظامی حماس آن ها را هدف نظامی قراردهد؟ بررسی های لازم را با روش توصیفی تحلیلی در رابطه با اصول بنیادین حقوق بشردوستانه انجام می دهد تا در سایه آن بتواند تخلفات رژیم صهیونیست اسرائیل از این قواعد را نمایان سازد

    کلید واژگان: اصل تناسب, اصل احتیاط, مخاصمات مسلحانه, اصل تفکیک, حقوق بشردوستانه}
    Pooneh Tabibzadeh *, Mehdi Zeinaldini

    Armed attacks on military and civilian targets to achieve political expediency have long been a means of using force and power. This matter has attracted international attention for almost a century in the Palestinian land with the violence of the occupying Zionist regime of Israel against the Palestinian civilians. However, no international reaction from the Arab Muslim countries and the actions of the United Nations have been able to prevent the invasion and occupation of the oppressive Israeli regime. This has become an important factor in mobilizing the global public opinion of the nations against the heinous crimes against humanity of this regime. Israel's attacks on the Gaza Strip after October 7, 2023, for nearly four months continuously, have left more than tens of thousands of civilian dead in Gaza, while civilians are immune from military attacks by the warring parties according to the international rules of humanitarian law. . The parties, whether in the position of attack or in the position of defense, must support civilians according to the fundamental principles of the aforementioned rules. Despite these principles, committing massive human atrocities in the Gaza Strip against women and children has shown the failure of international law rules. And the criminal regime is murdering women and children by suggesting that the civilians of Gaza are no longer civilians with the help and assistance of the Hamas militant group and can be the target of military attacks. Now, in this article, by raising the question: Can the Zionist regime of Israel make Palestinian civilians a military target under the pretext of supporting the Hamas militant group? The necessary investigations are carried out with a descriptive and analytical method in relation to the fundamental principles of humanitarian rights. to show the violations of these rules by the Zionist regime of Israel.

    Keywords: The Principle Of Proportionality, Humanitarian Rights, The Principle Of Precaution, The Principle Of Separation, Armed Conflicts}
  • فاطمه بزرگمهر، مهدی زین الدینی*، عباس عظیمی فرد، نور محمد دانش

    آپتامرها یا پادتن‌های شیمیایی اغلب توالی­های اسیدنوکلئیکی هستند که قادر به اتصال به طیف وسیعی از اهداف متنوع شامل مولکول­های کوچک، مولکول­های بزرگ و سلول­ها هستند. از جمله مزایای آپتامرها نسبت به پادتن‌ها می­توان به فرآیند تولید برون تنی، امکان انتخاب آپتامرها در برابر مولکول‌های سمی و غیرایمونوژن، ذخیره در بازه­های زمانی طولانی و هزینه تولید به‌مراتب کمتر نام برد. آپتامرها همچنین می‌توانند به‌راحتی اصلاح‌ و یا تثبیت شوند و سنتز آن­ها با خلوص و تکرارپذیری بالا همراه است، به طور شیمیایی پایدار بوده و به دلیل ماهیت نوکلئیک­اسیدی خود بسیار انعطاف‌پذیرتر از پادتن‌ها بوده و می‌توانند در قالب پروب فانوس مولکولی، ترکیبی از برهم‌کنش هدف - آپتامر و تکثیر اسیدنوکلئیک را برای دستیابی به محدوده‌های تشخیصی خیلی حساس بکار گیرند. این ویژگی­های جالب‌توجه، آپتامرها را به‌عنوان عناصر تشخیصی منحصربفرد برای ابزارهای تحلیلی همچون حسگرهای زیستی، روش­های رنگ­سنجی، تشدید پلاسمون سطحی و آزمایشگاه روی تراشه تبدیل کرده است. بااین‌حال، تمام این روش‌ها به کارکنان ماهر و ابزار دقیق مستقر در آزمایشگاه نیاز دارند در نتیجه کاربرد آن‌ها را محدود می‌کند. دراین‌خصوص سنجش‌های جریان جانبی یا کیت­های نواری و کاغذی نتایج سریع و قابل‌اطمینان را ارائه می‌دهند و تنها نیازمند مداخله کاربر در مرحله افزودن نمونه است. به دلیل سادگی آن‌ها، به طور گسترده در زمینه‌های مختلف از جمله پزشکی، رصد و پایش کیفیت محصولات غذایی و ایمنی محیطی استفاده می‌شود. در این تحقیق ضمن معرفی آپتامرها، مروری برکاربرد منحصربه­فرد آن در سنجش جریان جانبی و آینده این فناوری مورد بررسی قرار می گیرد.

    کلید واژگان: آپتامر, پادتن, تشخیص, سنجش, حسگری زیستی}
    Fatemeh Bozorgmehr, Mehdi Zeinoddini *, Abbas Azimifard, Noor Mohmmad Danesh

    Aptamers or chemical antibodies are mostly nucleic acid sequences that can bind to various diverse targets including small molecules, large molecules, and cells. Among the advantages of aptamers compared to antibodies, we can mention the in vitro production process, the possibility of choosing aptamers against toxic and non-immunogenic molecules, long-term storage, and much lower production costs. Aptamers can also be easily modified or stabilized, and their synthesis is associated with high purity and reproducibility, they are chemically stable, and due to their nucleic acid structure, they are much more flexible than antibodies, and they can be used in the form of molecular beacons probes, a combination of use aptamer-target interaction and nucleic acid amplification to achieve highly sensitive detection ranges. These interesting features have made aptamers ideal diagnostic elements for analytical tools such as biosensors, colorimetric methods, surface plasmon resonance, and lab-on-a-chip. However, all these methods require skilled workers and laboratory-based instruments, thus limiting their application. In this regard, lateral flow assay or paper strip kits provide fast and reliable results and only require user intervention in the sample addition phase. Due to their simplicity is widely used in various fields including medicine, food product quality inspection, and environmental safety. In this work, while introducing aptamers, , an overview of its unique application in lateral flow assay and the future of this technology should be studies.

    Keywords: Aptamer, Antibody, Detection, Assay, Biosensing}
  • سمانه فتح اللهی ارانی، مهدی زین الدینی*
    اهداف

    ویرایش ژنی به عنوان چاقوی مولکولی، ابزاری قدرتمند برای ویرایش ژنوم در درون بدن موجودات زنده فراهم نموده است. با وجود تمام مزایا، این فناوری نگرانی های زیادی را نیز از نظر امنیت زیستی به همراه دارد که جامعه جهانی رابه فکر تهیه دستورالعمل های اجرایی خاص کرده است. هدف از این مطالعه، بررسی مخاطرات فناوری ویرایش ژنی از منظر امنیت زیستی و تعیین راهکارهای پدافندی آن بود.

    مواد و روش ها

    این مطالعه مروری در پاییز و زمستان 1401 انجام شد. روش انجام مطالعه براساس رصد و تفسیر داده های حاصل از مقالات و کتب علمی مربوطه بود. کتب و مقالات علمی با جستجوی کلیدواژه های Germline Gene Editing،CRISPR ، Biosecurity،CRISPR War ،Biohacking ،CRISPR babies ،Do It Yourself ،Islamic Bioethics  در پایگاه داده های PubMed،Scopus ، Researchgate و همچنین موتور جستجوی Google به زبان انگلیسی جستجو و بررسی شدند.

    یافته ها

    ظهور فناوری ویرایش ژنوم، پارادایمی جدیدی را ایجاد کرده است که در آن توالی ژنوم انسان می تواند دقیقا برای دستیابی به یک اثر درمانی دستکاری شود. با این حال، ویرایش جنینی و طراحی انسان های برنامه ریزی شده (ابر-انسان) به عنوان یکی از چالش ها و مخاطرات امنیت زیستی ویرایش ژنی مطرح است. همچنین از این فناوری به عنوان ابزار خطرناکی برای هک زیستی و بیوتروریسم در طراحی سلاح های زیستی شخصی سازی شده و عوامل نوپدید نام برده می شود.

    نتیجه گیری

    سلاح های زیستی مبتنی بر کریسپر، توازن منطقی و استراتژیک قدرت که جهان را از بکارگیری تسلیحات کشتار جمعی، مصون نگه داشته است را از بین برده و جهان با فناوری بالقوه خطرناک تر از سلاح های هسته ای روبه رو است. درنتیجه نیاز به قوانین بین المللی و اخلاقی مناسب جهت جلوگیری از خطرات بالقوه این فناوری و مقابله با آن ضروری است.

    کلید واژگان: کریسپر, ژنوم, امنیت زیستی, سلاح, تروریسم, تروریسم زیستی}
    Samaneh Fatollahi Arani, Mehdi Zeinoddini*
    AIMS

    Gene editing as a molecular knife has provided a powerful tool to edit the genome inside living organisms’ bodies. Despite all the benefits, this technology has many biosecurity concerns that have prompted the international community to develop specific implementation guidelines. This study aimed to investigate the risks of gene editing technology from the point of view of biosecurity and to determine its defense strategies.

    MATERIALS AND METHODS

    This review was conducted in the fall and winter of 2022-23. The study’s method was based on the observation and interpretation of the data obtained from relevant scientific articles and books. Scientific books and articles were searched by searching the keywords Germline Gene Editing, CRISPR, Biosecurity, CRISPR War, Biohacking, CRISPR babies, Do It Yourself, Islamic Bioethics in PubMed, Scopus, Researchgate databases and also the Google search engine was searched and checked in English .

    FINDINGS

    The advent of genome editing technology has created a new paradigm in which the human genome sequence can be precisely manipulated to achieve a therapeutic effect. However, embryo editing and the design of programmed humans (super-humans) are considered one of the challenges and risks of gene editing biosecurity. Also, this technology is mentioned as a dangerous tool for biohacking and bioterrorism in the design of personalized bioweapons and emerging agents.

    CONCLUSION

    CRISPR-based bioweapons have destroyed the logical and strategic balance of power that has kept the world immune from using weapons of mass destruction. The world is facing a potentially more dangerous technology than nuclear weapons. As a result, establishing appropriate international and ethical laws is necessary to prevent the potential dangers of this technology and to deal with it.

    Keywords: CRISPR, Genome, Biosecurity, Weapons, Terrorism, Bioterrorism}
  • مهدی زین الدینی*، ابوالفضل دانش، جواد فدایی کاخکی، نور محمد دانش

    آفلاتوکسین B1 نوعی مایکوتوکسین است که توسط قارچ هایی از جنس آسپرژیلوس در حین تولید و نگهداری مواد غذایی ساخته می شوند. آفلاتوکسین ها دارای اثرات سمی متعدد بر روی بدن هستند که باعث موتاژن، تراتوژن و دارای خاصیت سرطان زایی بالایی هستند که باعث ایجاد سرطان در کبد و سایر اندام ها می شود. اگرچه روش های مرسوم دستگاهی جهت اندازه گیری آفلاتوکسینB1 در مواد غذایی، حساس  و دقیق هستند، ولی دارای معایبی همچون زمان تشخیصی بالا، گران قیمت، نیاز به یک کاربر آموزش دیده و ایجاد جواب مثبت کاذب می باشد.  بنابراین، توسعه روش های نوین سنجشی در اولویت پژوهشگران قرار گرفته است. از جمله این روش های سنجشی، استفاده از زیست حسگر ها است که سریع ، ساده و مقرون به صرفه تر بوده و امروزه مورد استفاده در صنایع غذایی است. در تحقیق حاضر از یک آپتاسنسور نوری رنگ سنجی با استفاده از نانوذرات طلا با حساسیت مناسب و انتخابیت بالا برای تشخیص آفلاتوکسینB1  در سرم و بافر استفاده شده است. برای این منظور نانوذرات طلا به روش احیا HAuCl4 توسط سدیم سیترات (با اندازه 14.40نانومتر و پتانسیل زتا 27.5-)، سنتز شد. در این روش از اثر محافظتی توالی DNA در سطح نانوذرات طلا در حضور یا عدم حضور آفلاتوکسین با دخالت نمک با ویژگی تغییر چشمی رنگ استفاده شده است. حد تشخیص این روش 50 نانوگرم بر لیتر و محدوده خطی آن 28000-200 نانوگرم بر لیتر تخمین زده شد. درنتیجه از آپتاسنسور طراحی شده می توان در جهت شناسایی و غربالگری سریع این توکسین در مواد غذایی آلوده استفاده نمود.

    کلید واژگان: آفلاتوکسین B1, تشخیص, آپتامر, رنگ سنجی, نانوذرات طلا, حسگر زیستی}
    Mehdi Zeinoddini*, Abolfazl Danesh, Javad Fadaee Kaghaki, Normohammad Danesh

    Aflatoxin B1 is a type of mycotoxin produced by Aspergillus fungi during food production and storage. Aflatoxins have many toxic effects on the body that cause mutagens, teratogens and have high carcinogenic properties that cause cancer in the liver and other organs. Although conventional device methods for measuring aflatoxin B1 in food are sensitive and accurate, they have disadvantages such as high diagnostic time, high cost, the need for a trained user, and the creation of false positive results. Therefore, the development of new measuring methods has been prioritized by researchers. Among these measurement methods is the use of biosensors, which are fast, simple and more affordable and are used in the food industry today. In this work, a colorimetric optical aptasensor using gold nanoparticles with appropriate sensitivity and high selectivity was used to detect aflatoxin B1 in serum and buffer. For this purpose, gold nanoparticles were synthesized by reducing HAuCl4 by sodium citrate (with a size of 14.40 nm and a zeta potential of -27.5). In this method, the protective effect of DNA sequence on the surface of gold nanoparticles has been used in the presence or absence of aflatoxin with the intervention of salt and the characteristic of visual color change. The detection limit of this method was estimated to be 50 ng/L and its linear range was 200-28000 ng/L. As a result, the designed aptasensor can be used for quick identification and screening of this toxin in contaminated food.

    Keywords: Aflatoxin B1, Detection, Aptamer, colorimetric, Gold nanoparticles, Biosensor}
  • سید اکبر آریان زاد، مهدی زین الدینی*، اعظم حدادی، شهرام نظریان، رضا حسن ساجدی

    سابقه و هدف:

     شیگلوزیس بیماری عفونی ناشی از شیگلا دیسانتری است و سالانه جان میلیون ها نفر را در سراسر جهان تهدید می کند. توسعه سویه های مقاوم به آنتیبیوتیک، واکسن ها را به عنوان اولویت اصلی سازمان بهداشت جهانی علیه بیماری قرار داده است. پروتین IpaB  که بخشی از سیستم ترشحی نوع III  (T3SS)  در شیگلا است، می تواند پاسخ ایمنی مطلوبی در برابر باکتری ایجاد کند. هدف از این مطالعه ارزیابی ایمنی زایی پروتین نوترکیب حاوی نواحی ایمونوژن IpaB به عنوان گزینه واکسن زیر واحد نوترکیب علیه شیگلا دیسانتری است.

    مواد و روش ها

    ژن کد کننده پروتین ایمونوژن در وکتور بیانی pET28a  همسانه سازی و به میزبان باکتریایی E.coil سویه Rosetta (DE3) ترانسفورم شد و توسط IPTG القا گردید. پروتین خالص با استفاده از ستون کروماتوگرافی نیکل به دست آمد و برای ایمن زایی به خوکچه هندی تزریق شد. تیتر آنتیبادی تولید شده با استفاده از روش ELISA غیرمستقیم ارزیابی شد و در نهایت آزمون چالش حیوانی با آزمایش سرنی در خوکچه هندی انجام شد.

    یافته ها

    باند 36 کیلو دالتون به عنوان پروتین IpaB  در SDS-PAGE مشاهده شد که با وسترن بلات تایید شد. آنالیزهای ایمونولوژیکی تولید تیتر بالایی از آنتی بادی اختصاصی علیه IpaB (1:102400) را در خوکچه هندی واکسینه شده نشان داد. عدم وجود هرگونه کراتوکنژنکتیویت در خوکچه های هندی واکسینه شده در تست Sereny  نشان دهنده سطح بالایی از محافظت در برابر شیگلا دیسانتری است.

    نتیجه گیری

    یافته های این تحقیق نشان می دهد که پروتین نوترکیب تولید شده یک گزینه مناسب به عنوان واکسن برای مهار و درمان در برابر شیگلا دیسانتری است.

    کلید واژگان: شیگلا, پروتین IpaB, واکسن زیرواحد نوترکیب, فاکتور بیماری زایی, آزمایش سرنی}
    Seyed Akbar Arianzad, Mehdi Zeinoddini *, Azam Haddadi, Shahram Nazarian, Reza Hasan Sajedi
    Background & Objectives

    Shigellosis is an infectious disease caused by Shigella dysenteriae and threatens the lives of millions of people worldwide annually. IpaB protein, which is part of the Shigella type III secretion system (T3SS), it can elicit a favorable immune response against the bacterium. The aim of this study is experimental evaluation of the immunogenicity of a recombinant protein containing immunogenic regions of IpaB as a subunit recombinant vaccine candidate against Shigella dysenteriae.

    Material & Methods

    The gene encoding immunogenic protein that cloned into pET28a expression vector was transformed in the bacterial host E.coil strain Rosetta (DE3) and induced by IPTG. The purified protein was achieved using nickel chromatography column and injected into guinea pigs for immunization. The produced antibody titer was assessed by indirect ELISA assay and finally animal challenge was performed using the Sereny test in guinea pigs.

    Results

    A 36 KDa band as IpaB protein was observed in SDS-PAGE which was confirmed by western blot. The immunological analyses showed production of high titer of specific anti-IpaB antibody (1:102,400) in immunized Guinea pig. The absence of any keratoconjunctival inflammation in immunized guinea pigs in Sereny test indicated high level protection against  virulent Shigella dysentriea.

    Conclusion

    The results showed that IpaB can elicit high titer of antibody and protection against Shigella dysentriae in Guinea pigs.

    Keywords: Shigella, IpaB protein, Recombinant Subunit Vaccine, Virulence factor, Sereny test}
  • Mehdi Zeinoddini*

    The Coronavirus Disease 2019, named COVID-19 is a global problem. According to the declaration of the World Health Organization (WHO), it is a novel and extreme outbreak, spreading worldwide. Firstly, numerous patients reported exposure in Wuhan City, China at a large animals and seafood market. Accordingly, the first idea is suggesting the animal-to-human transmission of this infection pathogen. Next, since then, numerous patients have decelerated no exposure to animal shops, indicating that human-to-human transmission is occurring. The new coronavirus (2019-nCoV) is a positive RNA virus with a 29.8 kb genome and S, E, M, N, and Orf1 gene fragments. The most popular method for 2019-nCoV detection is genome-based approaches, like Polymerase Chain Reaction (PCR)-based tests that require expensive experimental equipment, a controlled working environment, and high-trained technicians; they are often lacking in massive viral outbreaks. Therefore, another rapid and simple genome-based assay was evaluated for this pathogen. In this review study, the RT-LAMP technique, as the main isothermal amplification assays with less time consumption and without the need for expensive equipment, compared to conventional PCR-based methods to 2019-nCoV identification, was discussed. Accordingly, the advantage or disadvantage of these techniques was compared. The obtained data indicated that this molecular and isothermal method could be used as a successful one-step process for portable screening and the rapid identification of 2019-nCoV.

    Keywords: Coronavirus, Outbreak, Coronavirus Disease 2019 (COVID-19), Detection, Isothermal amplification}
  • ابوالفضل مرادی، مهدی زین الدینی*
    زمینه و هدف

    در آلودگی های میکروبی آب و موادغذایی، شناسایی مقادیر ناچیز باکتری آلوده کننده، همواره از دغدغه های محققین بوده و هست. مرسومترین راهکار برای رفع این مشکل، کشت باکتری برای افزایش تعداد باکتری است که این روش زمان تشخیص باکتری را به چندین ساعت یا چند روز افزایش می دهد.  یکی از استراتژی های هوشمند برای رفع این مشکل، تغلیظ باکتری با روش های فیزیکی است. هدف از تحقیق حاضر، غنی سازی باکتری ویبریو کلرا به عنوان مهمترین میکروب آلوده کننده آب، با استفاده از روش فیلتراسیون و ارزیابی این عملکرد به کمک روش کشت و دو روش تشخیصی سنجش ATP و PCR است. 

    مواد و روش ها

    غلظت معینی از باکتری ویبریو کلرا در حجم مشخصی از آب استریل بصورت مصنوعی انتقال می یابد. سپس با کمک فیلتر های 45/0  قابل جداسازی، باکتری از محیط استخراج و تغیلظ گردید. در نهایت عملکرد روش بعد و قبل از فیلتراسیون با استفاده از کشت سلولی، سنجش ATP  و روش ملکولی  PCR با پرایمرهای اختصاصی ژن ompW باکتری ویبریو کلرا، مقایسه گردید.

    یافته ها

    نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که این روش کارایی و عملکرد بازیافتی بالای را نشان می دهد. بطوریکه نمونه قبل از فیلتراسیون فاقد جواب مثبت در هر دو روش مذکور بوده است، حال آنکه پس از فیلتراسیون، در نمونه های جدا و بازیافت شده، حضور  باکتری در هر دو روش سنجش ATP  و PCR رویت و اثبات گردید.

    نتیجه گیری

    در نتیجه با استفاده از این استراتژی می توان باکتری ویبریو کلرا را بدون نیاز به کشت، در کمترین زمان در نمونه های آب آلوده، شناسایی نمود.

    کلید واژگان: ویبریو کلرا, تغلیظ باکتری, فیلتراسیون, تشخیص}
    Abolfazl Moradi, Mehdi Zeinoddini*
    Background and Aims

    In microbial contamination of food and water, identification of trace amounts of contaminating bacteria has always been an interest and concern for researchers. The most common way to remove of this problem is culture-based methods in order to increase and enrichment of bacteria samples, which extends the bacterial detection process to several hours or days. One of the smart strategies to solve this problem is concentrated of bacteria using physical methods. The aim of the present study was to enrich of Vibrio cholerae as the most important water polluting germs using filtration method and evaluation of its function by culture method and two detection methods ATP and PCR assay.

    Materials and Methods

    A certain concentration of V. Cholerae was added into a specified volume of sterile water, artificially. Then, the bacteria were extracted from the medium and filtered using 0.450µm separable filters. Finally, the performance of the pre- and post-filtration process was compared using bacterial cell culture (CFU), ATP and PCR assay with the specific primers for the ompW gene of V. cholerae.

    Finding

    The results of this work showed that this method shows high efficiency and recovery performance. So that, samples had no positive response before filtration in both methods, but after filtration in isolated and recovered samples, the presence of bacteria was detected in both ATP and PCR methods.

    Conclusion

    In conclusion, this strategy can detect V. cholerae in non-culture and in the least amount of time in contaminated water samples.

    Keywords: Vibrio Cholerae, Bacterial Enrichment, Filtration, Detection}
  • مریم سالک نژاد، سید مرتضی رباط جزی، مهدی زین الدینی*

    سابقه و

    هدف

    در دو دهه گذشته، پروتئین ها و پپتیدها تبدیل به یک گروه مهم از داروها شده اند. با این حال، حساسیت به تخریب شیمیایی و فیزیکی از چالش های اصلی کاربردهای صنعتی و دارویی پروتئین ها است. کمابیش90 درصد از وزن پرمرغ از ضایعات صنایع دام و طیور، کراتین است. این پروتئین نامحلول بوده و تمایل شدیدی به تجمع و رسوب دهی دارد.
    مواد و روش ها: در این پژوهش کراتین از پر مرغ با محلول سدیم هیدروکسید 2/0 مولار استخراج شد و توسط آنزیم آلکالاز صنعتی (V/V) 8 درصد در دمای 55 درجه سانتی گراد به مدت 5 ساعت در pH برابر 8 هیدرولیز شد. محلول کراتین به دست آمده، توسط روش آلکیلاسیون و سولفیدولیز به منظور کاهش اگریگاسیون مورد اصلاح ساختار شیمیایی قرار گرفت. حلالیت کراتین، درجه اصلاح شیمیایی، درصد پایداری، مقدار مول تیول آزاد و هم چنین DLS و FTIR نمونه ها بررسی شد.
    یافته ها: نتایج نشان داد درجه اصلاح شیمیایی کراتین در روش آلکیلاسیون 72 درصد و در روش سولفیدولیز با 66 درصد بوده است. اصلاح شیمیایی کراتین هیدرولیز شده باعث کاهش اگریکاسیون در 3pH به میزان 65/288 درصد و 3/335 درصدی به ترتیب برای روش آلکیلاسیون و روش سولفیدولیز به دست آمده است. بررسی پایداری و حفظ محتوی پروتئینی نشان داد، کراتین اصلاح شده به روش آلکیلاسیون 9/81 درصد و کراتین اصلاح شده به روش سولفیدولیز 3/86 درصد در طی 30 روز پایدار بوده است در صورتی که کراتین هیدولیز شده به عنوان شاهد تنها 8/9 درصد از محتوای پروتئینی خود را حفظ کرده و پایداری داشته است. نتیجه تست DLS نمونه محلول کراتین اصلاح شده با روش آلکیلاسیون در آب، دارای  476/0= PI و اندازه متوسط ذرات 3/157 نانومتر است، در نمونه کراتین اصلاح شده با روش سولفیدولیز در آب، مقدار 475/0=PI و اندازه متوسط ذرات 2/136 نانومتر تعیین گردید، که نسبت به نمونه کراتین هیدرولیز شده با 552/0=PI و اندازه متوسط 3/990 نانومتر، یکنواخت تر و پراکنده تر بوده است.
    نتیجه گیری: اصلاح شیمیایی انجام شده بر روی کراتین هیدولیز شده تغییری دایمی بوده و اتصال گروه های عاملی مورد انتظار باعث افزایش حلالیت کراتین در محیط های آبی و کاهش تجمع در pH اسیدی شده است. هم چنین نتایج آنالیز FTIR اصلاح شیمیایی کراتین را تایید کرد.

    کلید واژگان: کراتین پر مرغ, اصلاح شیمیایی, پایدار سازی, آلکیلاسیون پروتئین, سولفیدولیز پروتئین}
    Maryam Saleknezhad

    Aim and

    Background

    In the past two decades, proteins and peptides have become an important class of therapeutic drugs. However, their sensitivity to chemical and physical degradation has posed challenges for scientists. Approximate 90% of the chicken feather of slaughterhouse waste is Keratin. Keratin protein is insoluble in water and has a strong tendency to accumulate and precipitate. Today, the stability of proteins in pharmaceutical applications is of great importance.

    Materials and Methods

    In this study, Keratin was extracted from feather by sodium hydroxide 0.2 M and hydrolyzed by 8% (V/V) Alcalase enzyme in 55 Celsius, at 8 pH. The hydrolyzed Keratin solution was chemically modified by alkylation and sulfitolysis to reduce aggregation. Keratin solubility, degree of chemical modification, percentage of stability, mol amount of free thiol, also DLS, and FTIR of the samples were investigated.

    Results

    The result showed that the degree of chemical modification of Keratin in the alkylation method was 72% and the sulfitolysis method was 66%. The chemical modification of hydrolyzed Keratin was reduced aggregation at pH3 to 288.65% and 335.3% for alkylation method and sulfitolysis respectively. Investigation of the stability and preservation of protein content showed that the stability of modified Keratin by alkylation method was 81.9% and by sulfitolysis method was 86.3% in 30 days, but the hydrolyzed Keratin as a control preserved only 9.8% of protein content. The result of the DLS test shows that the Keratin modified by alkylation in water has PI=0.476 and a mean particle size of 157.3 nm and Keratin modified by sulfitolysis in water has PI=0.475 and a mean particle size of 136.2 nm, which was more uniform and dispersed than the hydrolyzed Keratin with PI=0.552 and a mean particle size of 990.3 nm.

    Conclusion

    The chemical modification of hydrolyzed Keratin was a permanent change and binding of expected groups increased the Keratin solubility in aqueous solution and decreases the aggregation at acidic pH. The results of the FTIR analysis confirmed the chemical modification of Keratin.

    Keywords: Feather Keratin, Chemical modification, stabilization, Alkylation of protein, sulfitolysis of protein}
  • مهدی زین الدینی*
    زمینه و هدف

    پس از ظهور بیماری کووید-19 ناشی از ویروس سارس-کوو2 (SARS-CoV2)، دلایل ظهور این ویروس نوین مورد توجه محققین زیست شناسی مولکولی و محافل خبری قرار گرفته است. در این مقاله تلاش شده است ضمن تاکید بر توجه به تمامی جوانب ظهور این ویروس، آخرین اطلاعات مرتبط با ایجاد آن مورد بحث قرار گیرد.

    مواد و روش ها: 

    از سایت اصلی مربوط به مقالات منتشر شده در خصوص کووید-19 (LitCovid)، تا 22 ژولای بیش از 34000 مقاله به چاپ رسیده است. اما بحث علمی در خصوص دلایل ظهور این ویروس از نظر منشاء طبیعی یا دستکاری ژنتیکی بودن آن در آزمایشگاه های تحقیقاتی، صورت نگرفته است. در این مقاله مروری، با تحلیل 15 مقاله مرتبط با این موضوع، دلایل علمی ظهور این ویروس مورد تحلیل قرار می گیرد.

    یافته ها: 

    فناوری ژنتیک معکوس ابزاری قدرتمند در جهت دستورزی های ژنتیکی و طراحی ویروس های مهندسی شده جهت تولید داروها و واکسن های موثر برعلیه عفونت های ویروسی است. ولی ممکن است بر این اساس ویروس های خطرناکی نیز شکل گیرد که خصوصیات ناشناخته ای از خود بروز دهد. مطالعات نشان داده است که سارس-کوو2 دارای ترادف منحصر به فردی در وسط گلیکوپروتیین اسپایک (S) است که با دیگر کروناویروس ها مشابهت ندارد.

    نتیجه گیری:

     با توجه به ویژگی های اختصاصی سارس-کوو2 و مقایسه آن با سایر کروناویروس ها، نوپدید و نوظهور بودن آن بر جامعه علمی مشخص شده است. بر این اساس، تولید آزمایشگاهی و دستکاری ژنتیکی بودن آن محتمل است ولی تصادفی یا عامدانه بودن ظهور آن، نیازمند به انجام تحقیقات بیش تر دارد.

    کلید واژگان: سارس-کوو 2, ویروس نوترکیب, کووید-19, دستکاری ژنتیکی, جهش}
    M. Zeinoddini*
    Background and Objectives

    Following the emergence of COVID-19 caused by the SARS-CoV2, the reasons for the emergence of the novel virus have been the subject of interest for molecular biology researchers and news agencies. This article attempted to emphasize all aspects of the emergence of this virus and discuss the latest information related to its development.

    Materials and Methods

    From the main site for articles published on COVID-19 (LitCovid), more than 34000 articles have been published, until July 22. But there have been been no scientific discussion about the reasons for the emergence of the virus due to its natural origin or genetic manipulation in research laboratories. In this review study, by collecting and reviewing 15 articles related to this topic, the scientific reasons for the emergence of this virus is analyzed.

    Results

    Reverse genetic technology is a powerful tool for genetic instructions and design of engineered viruses to produce effective drugs and vaccines against viral infections. But dangerous viruses may also be created in this way that exhibit unknown properties. Studies have shown that SARS-CoV2 has a unique sequence in the middle of the gene encoding glycoprotein Spike (S) that is not similar to other coronaviruses.

    Conclusion

    Due to the specific features of SARS-CoV 2 and its comparison with other coronaviruses, its emergence and novel agents has been determined in the scientific community. For this, laboratory production and genetic manipulation are possible, but whether its occurrence is accidental or intentional requires further investigation.

    Keywords: SARS-CoV2, Recombinant virus, COVID-19, Genetic manipulation, Mutation}
  • مونا سیم خواه*، محمد جواد دهقان عصمت آبادی، مهدی زین الدینی، نفیسه پورمهدی
    اهداف

    امروزه یکی از مهم ترین مشکلات در تشخیص پاتوژن های انسانی، کمبود کنترل مثبت است. ایده استفاده از حامل های هیبریدی شامل ژن های پاتوژن های مختلف، می تواند به این محدودیت ها غلبه کند. ما می توانیم برای هر ناحیه پرایمرهای اختصاصی طراحی و از حامل های هیبریدی به عنوان نمونه کنترل مثبت در واکنش زنجیره ای پلیمراز استفاده کنیم. در این پروژه، ما یک حامل هیبرید و پرایمرهای مربوطه را برای تشخیص فرانسیسلا، واریولا، بورخولدریا و یرسینیا به صورت انفورماتیکی طراحی کردیم.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه ژن های fopA، caf1، 16srRNA و HA به ترتیب به نمایندگی از فرانسیسلا، یرسینیا، بورخولدریا و واریولا برای قرار دادن روی حامل انتخاب شدند. توالی این ژن ها از پایگاه داده NCBI به فرمت FASTA استخراج شد و برای یافتن ناحیه حفاظت شده هر ژن، در نرم افزار BioEdit 7.0.5.3 هم ردیف سازی شد. سپس تغییرات خاصی در هر منطقه ژنی اعمال گردید و توالی ها در کنار یکدیگر قرار گرفتند و سازه مدنظر طراحی شد. پرایمرهای اختصاصی برای هر ناحیه ی ژنی با استفاده از نرم افزارهای Oligo 7، BioEdit و همچنین ابزار OligoAnalyzer و پایگاه داده NCBI طراحی شد. در پایان در نرم افزار SnapGene 3.2.0.1، سازه در حامل PUC57 همسانه سازی شد و واکنش زنجیره ای پلیمراز روی حامل هیبریدی با استفاده از پرایمرهای طراحی شده، شبیه سازی گردید.

    یافته ها

    آنالیزها تایید کردند که نواحی حفاظت شده برای هر ژن روی حامل هیبریدی قرار گرفتند و شبیه سازی واکنش زنجیره ای پلیمراز، صحت پرایمرهای طراحی شده را تایید کرد.

    نتیجه گیری

    یک سازه هیبریدی شبیه ساز ژنتیکی به همراه انواع پرایمرهای مورد نیاز برای شناسایی چهار عامل فرانسیسلا، واریولا، بورخولدریا و یرسینیا به صورت بیوانفورماتیکی طراحی شده است تا بتوان با استفاده از آن به عنوان کنترل مثبت، در شرایط اضطراری بتوانیم این گونه عوامل را شناسایی کنیم.

    کلید واژگان: سازه ی هیبریدی, فرانسیسلا, واریولا, بورخولدریا, یرسینیا}
    M Simkhah*, M.J. Dehghan Esmatabadi, M Zeinoddini, N Pourmahdi
    Aims

    Today, one of the most important problems in detection of human pathogens, is lack of positive control. The idea of using hybrid vectors, containing genes of different pathogens, can overcome this limitation. We can design specific primers for each region and use the hybrid vector as positive control sample in PCR. In this research we designed an in silico hybrid vector and relevant primers for detection of Francisella, Variola, Burkholderia and Yersinia.

    Materials & Methods

    In this study, fopA, caf1, 16srRNA and HA genes were chosen to be located on the vector, to respectively represent Francisella, Yersinia, Burkholderia and Variolla,. The sequence of these genes were obtained from NCBI in FASTA format and were aligned in BioEdit 7.0.5.3 software for finding conserve region of each gene, then some purposeful changes were applied in the sequence of each gene and the sequences were placed next to each other and the construct was designed. Specific primers were designed for each region using Oligo7, BioEdit, OligoAnalyzer tool as well as NCBI database. Finally, the construct was cloned in PUC57 in SnapGene 3.2.0.1 and PCR was simulated on hybrid vector using designed primers.

    Findings

    Analysis confirmed that conserved regions for each gene were located on hybrid vector, and simulation of PCR proved the accuracy of designed primers.

    Conclusion

    A genetic simulator hybrid construct with the types of primers required to identify the four factors Francisla, Varivola, Borghuleria and Yersinia has been designed in silico so that such factors could be identified under positive control in emergencies.

    Keywords: Cloning Vector [https:, www.ncbi.nlm.nih.gov, mesh, 68005822], Francisella [https:, 68005603], Variola [https:, 68012901], Burkholderia [https:, 68019117], Yersinia [https:, w}
  • مریم قدرتی سیاهمزگی، محمدعلی نصیری خلیلی*، مهدی زین الدینی، سیروس خدادادی، نسرین زرکار، نسرین فرامرزی
    هدف

    هدف از مطالعه ی حاضر، تولید پروتئین نوترکیب هیبریدی DT389GCSF به فرم فعال محلول در باکتری E. coli Bl-21(DE3) ، تخلیص و ارزیابی سمیت سلولی آن می باشد.

    مواد و روش‏ها

    پروتئین DT389GCSF، با دنباله ی 6 هیستیدین در باکتری E. coli BL-21(DE3)  در دمای 28 درجه سانتیگراد به ‏فرم محلول بیان شد. سپس از طریق ستون کروماتوگرافی تمایلی نیکل سفاروز تخلیص شد. در نهایت عملکرد پروتئین نوترکیب خالص شده با استفاده از آزمون  TTM  بر روی سلول سرطانی 06-LH مورد ارزیابی قرار گرفت.

    نتایج

    میزان بیان و خلوص پروتئین DT389GCSF با استفاده از نرم افزار Image J، به ‏ترتیب در حدود 12 و 80 درصد تخمین زده شد. میزان IC50 پس از 48 ساعت قرارگیری پروتئین DT389GCSF در معرض رده ی سلولی، در حدود 000019/0±00017/0 مولار بود.

    نتیجه ‏گیری

    با کاهش دما و استفاده از مکانیسم درون سلولی، می توان بازتاخوردگی پروتئین هیبریدی DT389GCSF را به‏ شکل مناسب و به ‏فرم فعال مشاهده نمود. در نتیجه در مراحل تولید آزمایشگاهی ایمونوتوکسین‏های مربوطه می‏توان با استفاده از این روش، از مراحل تولید به ‏صورت اینکلوژن بادی صرف‏نظر کرد.

    کلید واژگان: ایمونوتوکسین, فاکتور محرک رشد کلونی گرانولوسیت, بیان, خالص ‏سازی, فرم فعال}
    M .Ghodrati Siahmazgi, MA. Nasiri Khalili*, M. Zeinoddini, S. Khodadadi, N. Zarkar, N. Faramarzi
    Aim

    This study aimed to produce recombinant hybrid protein, DT389GCSF, in E. coli BL-21(DE3) in a soluble and active form and to purify it and evaluate its cytotoxicity.

    Material and Methods

    The protein, His6-tagged DT389GCSF was expressed in E. coli BL-21(DE3) in a soluble form at 28 °C. Then it was purified by affinity chromatography on nickel sepharose column. Finally, the function of purified recombinant protein was evaluated by MTT assay on HL-60 cancer cell line.

    Results

    The yield of expression and purification of DT389GCSF were determined at about 12 and 80 percent, respectively, using Image J software. The IC50 value upon 48 hours of exposure of DT389GCSF toward cell line was about 0.00017±0.000019 M.

    Conclusion

    By reducing the temperature and using the intracellular mechanism, the refolding of hybrid protein, DT389GCSF, can be observed in a proper and active form. As a result, in vitro production of relevant immunotoxins, by using this method, the steps of inclusion body production can be neglected.

    Keywords: Immunotoxin, Granulocyte Colony Stimulating Factor, Expression, Purification, active form}
  • داود صادقی، فیروز ابراهیمی *، مهدی زین الدینی، یوسف تاروردی زاده، مصطفی بخشی، محمد جواد باقری پور، سید مجتبی آقایی
    سابقه و هدف
    سم ریسین یک گلیکوپروتئین هترودایمر می باشد که با توجه به سمیت بالا از آن بعنوان یک عامل بیوتروریسمی استفاده می شود. درحال حاضر مطالعات ایمنی زایی علیه ریسین بر روی دو کاندید واکسن زیر واحدی شامل ریواکس و RVEc متمرکز شده است. این مطالعات، ایمنی زایی کاندید واکسن را به صورت تنها و همراه با ادجوانت مورد بررسی قرار داده اند ولی تاکنون از سیستم های تحویل نوین مانند نانوذرات، برای بهبود ایمنی زایی آنها استفاده نشده است. هدف از این تحقیق،تهیه و ارزیابی بارگذاری کاندید واکسن نوترکیب ریواکس در نانوذرات کیتوزان می باشد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه تجربی، پس از انتقال ژن ریواکس به باکتری، القاء بیان و تخلیص پروتئین ریواکس توسط ستون کروماتوگرافی میل ترکیبی، پروتئین ریواکس در نانوذرات کایتوزان با روش ژلاسیون یونی بارگذاری شد. سپس خصوصیات نانوذرات شامل اندازه، مورفولوژی، درصد احتباس و الگوی رهایش پروتئین ریواکس از نانوذرات و پایداری این پروتئین در طی شرایط اسیدی بارگذاری در نانوذرات توسط SDS-PAGE مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین بررسی ایمنی زایی بر روی 3 گروه 4تایی موش توسط پروتئین ریواکس، نانوذرات حاوی پروتئین و بافرفسفات صورت پذیرفت.
    یافته ها
    نتایج این تحقیق نشان داد که نانوذرات حاوی پروتئین دارای اندازه 178نانومتر، پتانسیل زتای27/8+ میلی ولت و شاخص پراکندگی برابر 0/193 می باشند. همچنین برطبق نتایج SDS-PAGE مشخص شد که پروتئین ریواکس در طی فرآیند تهیه نانوذرات کایتوزان تخریب می شود. بالاترین تیتر آنتی بادی مربوط به گروه دریافت کننده پروتئین به تنهایی بود (0/082 ± 2/606) که با گروه دریافت کننده نانوذرات حاوی پروتئین (0/005 ± 0/367) و گروه شاهد تفاوت معنی داری داشت (0/01p<). همچنین از لحاظ آماری تفاوت معنی داری بین نمونه های شاهد و نانوذرات بارگذاری شده مشاهده نشد.
    نتیجه گیری
    نتایج این تحقیق نشان داد که پروتئین ریواکس در شرایط اسیدی تولید نانوذرات کایتوزان، ناپایدار بوده و روش ژلاسیون یونی برای بارگذاری ریواکس در نانوذرات کایتوزان مناسب نمی باشد.
    کلید واژگان: کایتوزان, نانوذرات, ریواکس, واکسن}
    D. Sadeghi, F. Ebrahimi *, M. Zeinoddini, Y. Tarverdizadeh, M. Bakhshi, Mj Bageripor, Sm Agaii
    Background
    Ricin toxin is a heterodimeric glycoprotein consists of two polypeptide chains, A and B, joined by a disulfide bond. Ricin poisoning can occur via ingestion, inhalation, or injection. Immunogenicity studies are now focused on two RTA-based subunit vaccine candidates, including RiVax and RVEc. These studies have examined the vaccine candidate immunization as an alone and in combination with adjuvant, however, there is not a published study on the immunogenicity evaluation of the candidate vaccine through the delivery by nanoparticles. The aim of this study was preparation and evaluation of RiVax Recombinant Vaccine-loading in chitosan nanoparticles.
    Methods
    In this experimental study, after purification of the protein by Ni-NTA chromatography column, the protein was loaded with Ionic gelation method in chitosan nanoparticles. Then physicochemical properties of nanoparticles containing RiVax and stability of this protein were evaluated during the process of loading in the chitosan nanoparticles.
    Findings: The results of this study showed that the nanoparticles containing protein had a size of 178 nm and a Zeta potential of .8 MV and a PDI of 0.193. It was also found that the RiVax recombinant protein was denatured during the process of preparing the chitosan nanoparticles.
    Conclusion
    The results of this study showed that the RiVax protein has been unstable in acidic conditions for the production of chitosan nanoparticles and this method is not suitable for loading this protein in chitosan nanoparticles.
    Keywords: Chitosan, Nanoparticles, RiVax, Vaccine}
  • حسام طاولی، خسرو خواجه، مهدی زین الدینی
    آلودگی آب یکی از مهمترین مشکلات بشر است. BTEX ( بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن ) استفاده گسترده ای در صنعت دارند و دارای اثرات سرطانزایی بر انسان هستند. پس این بخش از آلودگی های آب (ترکیبات آروماتیک محلول در آب) دارای اهمیت بیشتری هستند. سامانه های رصدی که میتوانند وجود BTEX را در منابع آبی تشخیص دهند از قبیل کروماتوگرافی گازی گرانقیمت هستند بنابر ابن به سامانه های ساده تری نیازمندیم که با استفاده از آن تعداد نمونه هایی را که به آنها مشکوک هستیم و باید با روش های گرانقیمت تر تجزیه و تحلیل کنیم کاهش دهیم. زیست گزارشگرها زیر مجموعه ای از زیستحسگرها هستندکه جهت احساس و رصد بعضی محرکها استفاده می شوند. یک زیست گزارشگر یک موجود زنده مانند گیاه یا باکتری می باشد که به روش ژنتیکی طوری دستکاری شده است تا دارای یک پروموتر حساس به یک محرک شیمیایی یا فیزیگاه ها اندازه گیری شود. در این تحقیق یک ژن پروتئین فلورسنت سبز به عنوان ژن گزارشگر در فرودست پروموتر حساس به BTEX ای به نام PtbuA1 در Escherichia coli قرار داده شده است و پاسخ آن به BTEX مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج ما نشان می دهد که زیست گزارشگر نسبت به تولوئن حساس است. دما و زمان بهینه زیستگزارشگر نیز مشخص شد.
    کلید واژگان: زیست گزارشگر, زیست حسگر, تولوئن}
    Hesam Tavoli, Khosro Khajeh, Mehdi Zeinoddini
    Water pollution is one of the most important problems for human beings. BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes) have vast application in industry and their carcinogenic effect on human body has approved. Hence these part of water pollutants (water-soluble aromatic components) have more importance. Monitoring systems that can detect presence of BTEX in water supplies are much expensive such as gas chromatography so we need simple systems to reduce the number of samples that we are suspected to them for more analysis by much more expensive systems. Bioreporters are a subgroup of biosensors which are using for sensing and monitoring some signals or reagents. A bioreporter is an organism like a bacteria or a plant that is genetically manipulated to have a promoter which is sensitive to a chemical or physical signal. Activation of the promoter In presense of the signal leads to product of the reporter gene which can be sensed or calculated by our laboratory supplies. A green fluorescent protein gene has been used as a reporter gene downstream of PtbuA1 as a BTEX sensitive promoter in Escherichia coli and its response to BTEX has been investigated in this study. Our results show our bioreporter can sense Toluene.The optimum time and temperature for the bioreporter is also defined.
    Keywords: Bioreporter, Biosensor, Toluene}
  • ندا رضایی نسب، مهدی زین الدینی *، علیرضا سعیدی نیا
    مقدمه
    پروتئین شبه الاستین یا ELP یک پلیمر زیستی مصنوعی شامل توالی های تکراری از پنتا پپتید VPGXG (X می تواند هر اسیدآمینه به غیر از پرولین باشد) است. این پروتئین یک پلی پپتید واکنشگر دمایی است که دارای یک فاز انتقالی برگشت پذیر است. در دمای زیر دمای انتقالی (Tt)، مولکول ELP به شکل فضایی باز شده درآمده و بنابراین در محلول های آبی به صورت محلول در می آید؛ اما وقتی دما به بالاتر از Tt تغییر و افزایش می یابد، ELP به صورت غیر محلول و شبه آگریگه از محلول خارج می شود. هدف مطالعه اخیر، همسانه سازی، بیان و ارزیابی فعالیت ELP60 بر مبنای Tt است.
    روش بررسی
    ابتدا ELP10 (150 بازی) سنتز و درون پلاسمید pBluescript همسانه سازی شد. سپس ELP60 (900 بازی) با استفاده از روش الحاق تکراری هدایت شونده (RDL) تولید شد. در نهایت ELP60 درون پلاسمید pET25 تغییر یافته زیر همسانه سازی شد و بیان ELP60 با استفاده از روش SDS-PAGE تایید گردید. همچنین پروتئین ELP60 بر مبنای Tt و انجام چرخه انتقالی معکوس (ITC) که بیانگر فعالیت ELP60 است، تخلیص گردید.
    نتایج
    نتایج نشان داد سازه بیانی pET-ELP60 تولید شد و بیان و تخلیص موفقیت آمیز ELP60 (در حدود 90%) در یک مرحله و بدون نیاز به ستون کروماتوگرافی صورت گرفت.
    نتیجه گیری
    از پروتئین نوترکیب تولیدی می توان در زمینه خالص سازی ساده و سریع پروتئین های دارویی نوترکیب، دارورسانی هوشمند و مهندسی بافت استفاده نمود.
    کلید واژگان: همسانه سازی, پلی پپتید شبه الاستین, چرخه انتقالی معکوس, تخلیص, الحاق تکراری هدایت شونده}
    Neda Rezaeinasab, Mehdi Zeinoddini*, Alireza Saeeidinia
    Introduction
    Elastin like protein or ELP is a synthetic biopolymer consisting the pentapeptide repeats of VPGXG (X can be any amino acid except Pro). This protein is the thermal responsive polypeptide that undergoes a reversible phase transition. At a temperature below the transition temperature (Tt), ELP molecules assume an extended conformation and thus are soluble in aqueous solution; but upon the temperature shift higher than the Tt, however, ELPs become insoluble and form the segregated phase prone to ‘aggrigate’ form. The aim of this study was cloning, expression and activity of ELP60 according to Tt.
    Methods
    Firstly, ELP10 (150 bp) was synthesized and cloned into pBluescript. Then, Elp60 (900 bp) was produced using recursive directional ligation (RDL). Finally, ELP60 was subcloned into modified pET25 and ELP60 expression was confirmed using SDS-PAGE method. Also, ELP60 were purified according to Tt and performance of inverse transition cycle (ITC), which confirmed its activity.
    Results
    The results were shown that the pET-ELP60 constructed and ELP60 expressed; it was successfully purified (about 90%) in one step and non-chromatographic method.
    Conclusion
    From produced recombinant protein can be used for simple and easy purification of the recombinant protein as pharmaceutical drug, smart drug delivery and tissue engineering.
    Keywords: Cloning, Elastin Liked Protein, Inverse Transition Cycling, Purification, Recursive Directional Ligation}
  • داود صادقی، فیروز ابراهیمی، مهدی زین الدینی، سید امیر حسینی، زهره هدایت منش
    سم ریسین یک گلیکوپروتئین هترودایمر دارای اتصال دی سولفید متشکل از زنجیره سمیA و زنجیره B متصل به سلول می باشد که بواسطه غیرفعال کردن برگشت ناپذیر ریبوزوم های یوکاریوتی از طویل شدن زنجیره پلی پپتیدی جلوگیری می کند و در نهایت باعث مرگ سلول می شود. این سم از دانه های گیاه کرچک استخراج می شود و 5-1درصد از وزن دانه خشک را شامل می شود. ریسین یکی از عوامل نگران کننده در دفاع بیولوژیک می باشد بعلت اینکه به آسانی توسط گروه ها و اشخاص با تکنیک هایی با تخصص کم و بودجه پایین قابل تهیه است و منبع آن بصورت علف هرز و یا محصول کشت شده در همه کشورها وجود دارد. با توجه به اینکه ریسین به راحتی در بدن انتشار می یابد توسط CDC (مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری های آمریکا) به عنوان یک تهدید زیستی کلاس B طبقه بندی شده است. تحقیقات مختلفی برای تشخیص، درمان و ساخت یک واکسن مناسب بر علیه این عامل صورت پذیرفته است. جهت تشخیص مسمومیت ریسین در نمونه های بالینی، از روش های ایمونولوژیکی برای غربالگری و از تلفیق روش های کروماتوگرافی و طیف سنجی جرمی برای تائید مسمومیت استفاده می شود. در حال حاضر هیچ درمان ویژه ای برای مسمومیت با ریسین در دسترس نمی باشد اما دو واکسن که شباهت زیادی با زیر واحد A سم دارند، شامل RiVax و RVEc، در حال توسعه هستند. هدف از این مطالعه معرفی سم ریسین، روش های تشخیص، درمان و کاندیدهای جدید واکسنی آن می باشد.
    کلید واژگان: سم ریسین, روش تشخیص, درمان, توسعه واکسن}
    Davod Sadeghi, Firouz Ebrahimi, Mehdi Zeinoddini, Seyed Amir Hosseini, Zohreh Hedayatmanesh
    Ricin toxin is a disulfide-linked heterodimeric glycoprotein consisting of the toxic A chain and the cell-binding B chain that acts through the irreversible inactivation of eukaryotic ribosomes and inhibition of the polypeptide chain elongation, which finally leads to cell death. The toxin is extracted from castor plant beans (Ricinus communis) and it consists of 1–5% of the beans’ dry weight. Ricin is of concern in the area of biodefense because it is readily available to individuals or groups with little technical expertise or funding and its source is ubiquitous in the weed and in the cultivated crop in many countries. Since ricin can easily be distribute in the body, it has been classified by the CDC (US center for Disease Control and Prevention) as a class B biothreat. There has been much investigation on the diagnosis, treatment and production of a potent vaccine against this agent. For diagnosis of ricin poisoning in clinical cases, immunological techniques have been used for screening of samples and combination of high tech chromatographic and mass spectrometric methods could be used for poisoning confirmative analysis. There is currently no specific treatment available for poisoning with ricin but two closely related RTA-based subunit vaccines, contain RiVax and RVEc, are now under development. The aim of this study is presentation of ricin toxin, diagnosis methods, treatment and new vaccine candidates against it.
    Keywords: Ricin toxin, Diagnosis, Treatment, Vaccine development}
  • حسین برخه، مهدی زین الدینی، بیژن رنجبر
    مقدمه
    تحقیق حاضر با هدف طراحی و ساخت آپتاسنسور بر پایه نانو ذرات کروی شکل طلا به منظور تشخیص TNT به صورت کالریمتریک صورت گرفته است.
    مواد و روش ها
    نانو ذرات کروی شکل طلا با دارا بودن خواص پلاسمونیک ویژه و بسیار حساس کاربردهای زیادی در طراحی زیست حس گرها دارا می باشند. در تحقیق حاضر با طراحی و ساخت آپتاسنسور بر پایه نانو ذرات کروی شکل طلا به شناسایی مولکول TNT پرداخته شده است. پس از سنتز نانو ذرات طلا و فعال نمودن سطح آن ها با استفاده از توالی آپتامری از جنس DNA تک رشته و 52 نوکلئوتیدی کارایی آپتاسنسور ساخته شده جهت تشخیص مولکول هدف مورد ارزیابی قرار گرفت.
    اندازه نانو ذرات کروی شکل طلا، شکل آن ها، فعال سازی سطح آن ها با آپتامر، حساسیت و اختصاصیت تشخیص TNT با استفاده از تکنیک های پراکندگی نور دینامیک (DLS)، میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف سنج مرئی- فرابنفش مورد بررسی قرار گرفته است.
    یافته ها
    آزمون های طیف سنج مریی- فرابنفش، DLS و میکروسکوپ الکترونی TEM همگی نشان دهنده سنتز این نانو ذرات با کیفیت سنتز عالی و در اندازه میانگین 40 نانومتری بودند. با استفاده از آپتاسنسور طراحی شده بر پایه نانو ذرات کروی شکل طلا، مولکولTNT با حساسیت در حد 15 نانومولار و نیز اختصاصیت تشخیص بالا به صورت کالریمتریک تشخیص داده شد.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج به دست آمده از تحقیق مذکور می توان گفت به دلیل دامنه وسیع تشخیصی این گونه از آپتاسنسورها استراتژی بکار گرفته شده نویدبخش راهی نوین در روش های تشخیصی خواهد بود.
    کلید واژگان: آپتاسنسور, TNT, نانو ذرات کروی شکل طلا, تشخیص کالریمتریک}
    Hossein Barkheh, Mehdi Zeinoddini, Bijan Ranjbar
    Background
    Current study is aimed at designing and producing gold-nanoparticle based aptasensor for colorimetric detection of tri-nitro toluene (TNT).
    Materials And Methods
    Gold-nanoparticles have a wide range of application in designing biosensors for their special and highly sensitive plasmonic characteristics. In the present study, TNT molecule has been detected by designing and producing gold nanoparticle based aptasensor. After synthesizing gold nanoparticles and functionalizing them by ssDNA aptamer having 52 nucleotides, aptasensor performance for detecting target molecule was evaluated. Techniques such as dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscope and UV-Vis spectrophotometer were used to characterize the size and shape of nanoparticles, functionalizing them by aptamer, and also their sensitivity to detect target.
    Results
    UV-Vis spectrophotometer, DLS, and TEM microscopy tests indicated that gold nanoparticles were synthesized with excellent quality and average size of 40 nm. TNT molecule was colorimetric detected with sensitivity of 15 nanomolar using gold nanoparticle based aptasensor.
    Conclusion
    According to the results it can argue that the strategy promises a novel method in detection due to wide range of such aptasensors detection. .
    Keywords: aptasensor, TNT, gold nanoparticles, colorimetric detection}
  • زهرا نساجی، علیرضا سعیدی نیا *، مهدی زین الدینی، علی اصغر دلدار
    زمینه و اهداف
    بروسلوز از مهم ترین بیماری های مشترک انسان و دام محسوب می گردد. بهترین راه مقابله با بروسلوز انجام واکسیناسیون مناسب می باشد. واکسن های موجود از قبیل واکسن Rev1 با معایبی چون سقط جنین در حیوانات باردار همراه است لذا تهیه واکسن مناسب برای درمان بروسلوز ضروری می باشد. هدف از انجام این مطالعه، طراحی و ساخت وکتور خودکشی pDS132-ΔkanR به منظور حذف ژن مقاومت به آنتی بیوتیک کانامایسین در بروسلا ملی تنسیس سویه Rev1 جهش یافته برای تولید سویه کاندید واکسن بود.
    مواد و روش کار
    در این مطالعه برای حذف ترادف هدف، تصمیم به استفاده از پلاسمید pDS132 به عنوان وکتور خودکشی گرفته شد. به منظور ساخت کاست حذف، پس از طراحی و سنتز جداگانه قطعات دارای همولوژی با ترادف های هدف، این قطعات جهت ساخت قطعه واحد، با استفاده از آنزیم های محدودگر مناسب در وکتور pBluescriptSK(-) کلون شد. سپس به منظور ساخت وکتور خودکشی، قطعه کاست حذف با استفاده از آنزیم های محدودگر مناسب از وکتور فوق جدا و در وکتور pDS132 ساب کلون شد.
    یافته ها
    وکتور خودکشی pDS132-ΔkanR با در برداشتن 590 جفت باز از توالی بالادست و 421 جفت باز از توالی پایین دست ترادف هدف می تواند به عنوان یک ناقل خودکشی اختصاصی در ایجاد تداخل در ژن kanR در ژنوم باکتریبروسلا ملی تنسیس سویه Rev1 جهش یافته موجب حذف مقاومتآنتی بیوتیکی در آن بشود.
    نتیجه گیری
    استفاده از سیستم خودکشی مورد نظر با استفاده از وکتور pDS132-ΔkanR، ایجاد جهش هدفمند را تسهیل و در مقایسه با سایر روش های خودکشی وابسته به مارکر مثبت و نیز روش های ابتدایی مانند پاساژ متوالی، روش موثرتری می باشد.
    کلید واژگان: kanR, بروسلا ملی تنسیس Rev1, وکتور خودکشی}
    Zahra Nassaji, Alireza Saeedinia*, Mehdi Zeinoddini, Ali Asghar Deldar
    Background And Aim
    Brucellosis is a common disease between humans and animals. Vaccination is the best approach to prevent brucellosis. Existing vaccines such as Rev1 are associated with disadvantages such as abortion in pregnant animals. Therefore, it is necessary to generate an appropriate vaccine that is produced by molecular methods. The aim of this study was designing and construction of pDS132-Δkanr suicide vector to delete kanamycin resistance sequence (kanR) in a mutant strain of Brucella melitensis rev1 to generate a candidate vaccine strain.
    Materials And Methods
    In this study, the plasmid pDS132 was used as a suicide vector to delete target gene. In order to construct the deletion cassette, two homologous fragments were separately designed and constructed by PCR, and tandemly cloned into the pBluescriptSK(-) vector using appropriate restriction enzymes. Then, the deletion cassette was digested from the recombinant vector by terminal restriction enzymes, and sub cloned into the pDS132 vector to construct the suicide vector pDS132-ΔkanR.
    Results
    The pDS132-ΔkanR contains 590bp upstream sequences and 421bp downstream sequences on the deletion cassette fragment; it can be used as specific suicide vector to disrupt the kanR sequence in genome of mutant strain of Brucella melitensis Rev1.
    Conclusions
    The use of suicide pDS132-ΔkanR system facilitated mutant construction which is a more specific and effective system in comparison with the other positive marker-dependent suicide systems and primary techniques such as serial passages.
    Keywords: kanR, Brucella melitensis Rev1, suicide vector}
  • فاطمه دنیاپور، مهدی زین الدینی*، علیرضا سعیدی نیا
    زمینه و هدف
    ایمونوتوکسین یک توکسین هدف مند است که از اتصال دو بخش مجزا (بخش ایمنی و بخش توکسینی) با واسط شیمیایی یا پپتیدی اختصاصی تشکیل می شود. هدف اصلی تحقیق حاضر تولید پروتئین هیبریدی و نوترکیب مشتمل بر توکسین دیفتری و فاکتور محرک رشد کلنی گرانولوسیتی است.
    مواد و روش ها
    با توجه به ساختار اولین ایمنوتوکسین تجاری نوترکیب (اونتاک، پروتئین هیبریدی شامل توکسین دیفتری و اینترلوکین 2)، ژن به رمزدرآورنده توکسین دیفتری (DT) و فاکتور محرک رشد کلنی گرانولوسیت (G-CSF) با استفاده از پرایمرهای اختصاصی و قالب پلاسمیدی pET-IDZ3 (پلاسمید pET21 حاوی ژن رمز کننده ایمونوتوکسین اونتاک) و pET-GCSF (پلاسمید pET23 حاوی ژن رمز کننده G-CSF) تکثیر یافت. سپس اتصال دو قطعه ژنی با استفاده از پرایمرهای اختصاصی و در طی روش Soeing PCR انجام شد. در ادامه، قطعه ژنی هیبریدی درون وکتور (+) pET21a منتقل گردید تا سازه ژنی pET-DT-GCSF به دست آید. ساخت این سازه ژنی از طریق توالی یابی، SDS-PAGE و وسترن بلات مورد تایید قرار گرفت.
    یافته ها
    ژن به رمز درآورنده ایمونوتوکسین نوترکیب بین جایگاه های آنزیمی EcoRI و NdeI درون وکتور (+) pET21a به صورت صحیح کلون گردید و تولید سویه مولد ایمونوتوکسین نوترکیب DT-GCSF با استفاده از روش های مرسوم مورد تایید قرار گرفت.
    نتیجه گیری
    سیتوکین هیبرید پروتئین، DT-GCSF، می تواند در راستای مقابله با سلول های سرطانی و مهار آن ها که در سطح سلولی آن ها گیرنده های G-CSF زیاد بیان می شوند، مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: ایمونوتوکسین, توکسین دیفتری, فاکتور محرک رشد کلنی گرانولوسیت, بیان پروتئین}
    Fatemeh Donyapoor, Mehdi Zeinoddin*I, Ali Reza Saeedinia
    Background
    Immunotoxin (IT) is a directed toxin containing two distinct sections (immune and toxin parts) covalently bond using specific chemical or peptide linkers. The aim of this study is to produce a recombinant and hybrid protein containing diphtheria toxin (DT) and granulocyte colony stimulating factor (G-CSF).
    Materials And Methods
    According to the structure of the first commercial recombinant immunotoxin (Ontak, hybrid protein containing DT fused interlukine2), gene encoding of DT and G-CSF was amplified using specific primers and plasmid template of pET-IDZ3 (pET21 harboring the gene encoding ontak immunotoxine) and pET-GCSF (pET23 harboring G-CSF), respectively. The DT-GCSF fusion protein produced using soeing PCR and specific primers. Finally, pET-DT-GCSF construction prepared using subcloning of DT-GCSF into pET21a() and confirmed by sequencing, SDS-PAGE and western blot technique.
    Results
    Gene encoding of DT-GCSF inserted into NdeI/EcoRI site of pET21 and the construction of strain producing DT-GCSF recombinant immunotoxin was confirmed using customary methods.
    Conclusion
    The cytokine fusion protein, DT-GCSF, could be used for the inhibition of G-CSF receptor bearing cancer cells.
    Keywords: Immunotoxin, Diphtheria toxin, Granulocyt colony stimulating factor, Protein expression}
  • سیدعلی موسوی زاده محمدآباد، مهدی زین الدینی *، علیرضا سعیدی نیا، محمدعلی نصیری خلیلی
    مقدمه
    اینتئین ها بخش های درونی در برخی پروتئین های مخمری و یوکاریوت های تک سلولی هستند که می توانند در فرآیند پیرایش پروتئین ها از مابقی پروتئین جدا شوند. بعد از شناسایی مکانیسم عملکرد اینتئین ها، کاربرد این توالی ها در تخلیص تک مرحله ای پروتئین های نوترکیب مورد توجه قرار گرفته و دنباله های خود برشگر اینتئینی مختلفی گسترش یافتند. مزیت روش کاربرد دنباله های اینتئینی برای تخلیص پروتئین ها نسبت به بقیه روش های تخلیص پروتئین، عدم احتیاج به آنزیم های پروتئازی و مراحل حذف پروتئاز می باشد که این روش را از لحاظ اقتصادی حائز اهمیت می کند. در این مطالعه، ژن به رمز درآورنده Denileukin Diftitox (با نام تجاری اونتاک،Ontak) بصورت مولکولی با دنباله اینتئینی تلفیق گردید و میزان بیان آن در پلاسمید pTXB1 مورد بررسی قرار گرفت.
    روش بررسی
    در این مطالعه، بر اساس جایگاه های چندتایی همسانه سازی(MCS) وکتور pTXB1، پرایمرهای مناسب طراحی شدند و پس از تکثیر قطعه کدکننده اونتاک، همسانه سازی با استفاده از آنزیم های NdeI و SapI انجام گرفت. این سازه نوترکیب(PTX-IDZ) به سلول های E.coli سویه ER2566 ترانسفورم گردید و بیان اونتاک مورد مطالعه قرار گرفت.
    نتایج
    همسانه سازی توالی اونتاک در تلفیق با دنباله اینتئینی در وکتور بیانی pTXB1 توسط PCR و برش آنزیمی تائید شد. بیان پروتئین نوترکیب با روش SDS-PAGE آنالیزو با روش لکه گذاری وسترن تائید گردید.
    نتیجه گیری
    جایگاه آنزیم محدودکننده SapI در محل تلفیق توالی اونتاک با دنباله اینتئینی عدم ورود هیچ اسید آمینه اضافه ای را در پروتئین هدف، تضمین می نماید. همچنین بیان ایمونوتوکسین اونتاک در این سازه نسبت به بیان این پروتئین به صورت تلفیق شده با دنباله هیستیدینی ارزیابی گردید. با توجه به بیان مناسب پروتیئن اونتاک، در مراحل بعدی، تخلیص تک مرحله ای پروتئین دارویی اونتاک انجام خواهد گرفت.
    کلید واژگان: اینتئین, ایمونوتوکسین ها, همسانه سازی, پروتئین های نوترکیب}
    Sa Moosavizadeh, M. Zeinodini *, Ar Saeeidinia, Ma Nasiri Khlili
    Introduction
    Inteins (INT) are internal parts of a number of proteins in yeast and some other unicellular eukaryotes, which can be separated from the immature protein during protein splicing process. After identifying the mechanism of intein action, applications of these sequences are be considered in the single- step purification of recombinant proteins and different intein tags were developed. The most important advantage of using intein tags in purification of recombinant proteins than other affinity tags is no requirement of expensive protease enzymes and following additional steps to remove protease that make intein tags economically are considered more important. In the present study, denileukin diftitox immunotoxin (brand name Ontak), be fused with an intein tag and it was inserted in pTXB1 plasmid.
    Methods
    In this study, with respect to multiple cloning sites (MCS) of pTXB1, specific primers were designed. Polymerase Chain Reaction (PCR) was performed and encoding sequence of ONTAK was cloned using restriction sites of NdeI and SapI. Recombinant vector (PTX-IDZ) was transformed into E. coli strain ER2566 and expression of gene was studied.
    Results
    The accuracy of recombinant construct was confirmed by PCR and enzymatic digestion. The produced recombinant proteins were confirmed by SDS-PAGE and Western blotting.
    Conclusion
    Restriction site of SapI guarantees no additional residues incorporate in primary protein sequence. Also, the expression of this construct was analyzed in compare with fused protein to poly-His tag. According to the appropriate expression of fused protein in both constructs it was expected that one step- purification of considered drug protein will be success in the following steps.
    Keywords: Intein, Immunotoxins, Cloning, Recombinant Proteins}
  • معصومه اسماعیل نژاد، مهدی زین الدینی*، نادر مقصودی
    زمینه
    فوتوپروتئین اکورین جدا شده از عروس دریایی اکوریا ویکتوریا ، فوتوپروتئین حساس به کلسیم است که از اپواکورین و گروه پروستاتیک کوالنترازین تشکیل شده و دراثر اتصال به کلسیم سبب نشر نور آبی می شود. این پروتئین مونومری شامل چهار موتیف EF hand است که سه موتیف آن می تواند به کلسیم متصل شود. از سوی دیگر افزایش کلسیم در مغز می تواند منجر به بیماری های عصبی نظیر آلزایمر، پارکینسون و سکته مغری گردد. اکورین با توجه به اینکه در گروه پروتئین های متصل شونده به کلسیم (CBPs) قرار دارد، همانند یک اسفنج می تواند کلسیم مازاد را در نرون های عصبی جذب نماید. هدف تحقیق حاضر ایجاد جهش های هدفمند در اکورین به منظور افزایش حساسیت آن به کلسیم است.
    مواد وروش ها
    در این تحقیق ، با استفاده از روش جهش زایی هدفمند، دو جهش نقطه ای در اسیدهای آمینه آسپاراژین 28 و لیزین 30 K30T)و (N28D در ناحیه EF hand  طراحی گردید و درون سیستم بیانی pET21 کلون و بیان شد. با توجه به طراحی دنباله هیستیدین، تخلیص پروتئین های جهش یافته به کمک ستون های نیکله انجام شد و در نهایت حساسیت جهش های مذکور به کلسیم با نمونه اولیه، مقایسه گردید.
    نتیجه گیری
    نتایج حساسیت پروتئین های تولیدی به کلسیم، نشان داد که جهش K30T در مقایسه با نمونه اولیه ، حساسیت و میل ترکیبی بالاتری به کلسیم از خود نشان می دهد.
    کلید واژگان: فوتوپروتئین اکورین, جهش, کلسیم, حساسیت}
    Masoumeh Esmaeili Nezhad, Mehdi Zeinoddini *, Nader Maghsoodi
    Introduction
    The photoprotein aequorin, isolated from the jellyfish Aequoera victoria, is a calcium-sensitive bioluminescent protein formed with the apoprotein apoaequorin and the prosthetic group coelenterazine that emits light upon calcium binding. The protein is believed to be a monomer containing four helix-loop-helix motifs (EF hand) of which three domains can bind calcium. On the other hand, excess calcium in brain is associated with many neurodegenerative diseases and conditions including Alzheimer’s, Parkinson’s, and stroke. Aequorin as a natural calcium binding protein taking up excess calcium in brain cells much like a sponge. The aim of this study is production of mutant aequorin for calcium sensitivity increase.
    Material and
    Method
    The mutated aequorin (N28D, K30T), in EF hand I, were prepared using site directed mutagenesis and subcloned in the pET21 expression vector. According to design of His-taq, purified mutants aequorin prepared using nickel affinity chromatography. Finally calcium sensitivity compared between wild-type and mutant aequorin.
    Results
    Calcium sensitivity of mutated aequorin indicated aeq-K30T is more sensitive than wild type and aeq-N28D.
    Keywords: photoprotein aequorin, Mutation, calcium, sensitivity}
  • معصوم امرایی، مهدی زین الدینی، مسعود سلیمانی، علیرضا سعیدی نیا
    مقدمه
    ایمونوتوکسین یک پروتئین هیبریدی و دارای دو بخش کاملا مجزا است که توسط رابط های مشخص و به صورت کووالان به یکدیگر متصل هستند: یک بخش ایمنی که نقش تشخیصی و اتصال ایمونوتوکسین به گیرنده های خاص را بر عهده دارد و یک بخش توکسینی یا سمی که نقش سیتوتوکسیک و مرگ سلولی را بر عهده دارد. هدف از مطالعه حاضر، تولید یک پروتئین هیبریدی با استفاده از اتصال مولکولی توکسین دیفتری (DT) به اینترلوکین 2 انسانی (IL2)، به منظور استفاده از آن در بیماران مبتلا به لنفوما می باشد.
    مواد و روش ها
    پس از سنتز اولیه توالی ژنی رمز کننده پروتئین هیبریدی مذکور (IDZ: DT-IL2)، همسانه سازی قطعه مربوطه در سیستم بیانی pET، صورت گرفت. پلاسمید pET-IDZ تولیدی، درون باکتری BL21(DE3) منتقل و سپس القاء گردید. در ادامه تخلیص پروتئین با استفاده از سیستم کروماتوگرافی تمایلی نیکل (Ni-NTA) انجام شد و در نهایت عملکرد پروتئین هیبریدی نوترکیب تولیدی بر روی رده سرطانی K-562 که دارای گیرنده سطحی برای اینترلوکین 2 است، با استفاده از روش سنجش زیستی MTT، مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت.
    یافته ها
    پس از تولید پلاسمید pET-IDZ، بیان پروتئین هیبریدی نوترکیب در باکتری BL21(DE3)، با استفاده از روش های الکتروفورز و وسترن بلات، تایید گردید. تخلیص پروتئین هیبریدی، خلوص بالای 95 دزصد را با استفاده از روش دانسیتومتری، نشان داد. در ادامه سلول هایK-562 با غلظت های مختلف پروتئین هیبریدی تولیدی، تیمار شد. نتایج حاصله نشان داد که میزانIC50% (غلظتی از پروتئین هیبریدی برای از بین بردن 50 درصد سلول ها)، 10-10 × 6 مولار است.
    نتیجه گیری
    ایمونوتوکسین یا توکسین هدف گذاری شده به عنوان یکی از استراتژی های نوین درمانی بیماران سرطانی به حساب می آیند. اولین نمونه نوترکیب این پروتئین های هیبریدی (با نام اونتاک) در سال 1999 از سازمان غذا و داروی آمریکا تاییدیه دریافت کرد که در آن توکسین دیفتری به اینترلوکین 2، متصل شده بود. با توجه به اهمیت داروی مذکور، تلاش گردید این دارو در داخل کشور تولید شود. نتایج حاصل از عملکرد اولیه نمونه تولیدی، بیانگر صحت نمونه است. ولی لازم است آزمایشات تکمیلی و مقایسه آن با نمونه خارجی صورت پذیرد.
    کلید واژگان: کلون, بیان, تخلیص, ایمونوتوکسین, دیفتری, اینترلوکین}
    Background
    Immunotoxin is a fusion protein containing two distinct sections covalently bonded by specific linkers. It includes an immunological section with a diagnostic role to connect the immunotoxin to the specific receptors and a toxic section with a cytotoxic role that leads to the cell death. The aim of this study is development of a lymphoma cancer protein therapy method using a recombinant immunotoxin produced by connecting diphtheria toxin to human interleukin 2 (IL2).
    Materials And Methods
    After the synthesis of the fusion protein gene sequence (IDZ: DT-IL2)، subcloning was done in the pET expression system. The pET-IDZ plasmid was transformed to BL21 (DE3) bacteria and then was induced. The protein purification was accomplished by nickel affinity chromatography system and then the function of the produced recombinant fusion protein was evaluated on K-562 cancerous cell line by MTT biological assay.
    Results
    After production of pET-IDZ plasmid، the expression of the recombinant fusion protein in BL21 (DE3) bacteria was validated using electrophoresis and Western Blot methods. The purification yield determined above 95% using densitometry method. Afterwards، K-562 cells were treated by different concentrations of the produced fusion protein. The results showed the proper function of the produced fusion protein. Also، IC50 % amount (immunotoxin concentration to remove 50% of the cells) was determined as 6×10-6 M.
    Conclusion
    Immunotoxin or targeted toxin is a novel strategy for cancer patients. The first recombinant immunotoxin (named Ontak)، in which diphtheria toxin had been connected to interleukin 2، was approved from United States Food and Drug Administration (FDA) in 1999. Considering the importance of this drug، recombinant fusion protein was attempted to be produced in this research. Experimental data confirmed effective protein function، but complementary studies will be required to be compared with Ontak.
    Keywords: cloning, expression, purification immunotoxin, diphtheria, interleukin}
  • فاطمه احمدی، رضا حسن ساجدی *، مهدی زین الدینی
    زمینه
    امروزه استفاده از فتوپروتئین ها به واسطه سیگنال کم پس زمینه ای جایگاهی ویژه یافته است. از بین فتوپروتئین های رایج اکثر مطالعات روی فتوپروتئین اکورین متمرکز شده است. اما به دلیل پایین بودن شدت سیگنال و نیز بالا بودن سرعت خاموشی آن در سنجش های HTS (High-Throughput Screening) چندان کارآمد نمی باشد. در این راستا محققین در سال 2004 سه فتوپروتئین ارتقاء یافته به منظور تشخیص مقادیر ناچیز کلسیم به نام های Photina، i-Photina و c-Photina تولید کردند. این فتوپروتئین ها به واسطه سیگنال دهی قوی و نیز بادوام تر خود نسبت به موارد مشابه، دریچه ی نوینی را به روی کاربرد بیولومینسانس در سنجش های HTS گشوده اند و در حال حاضر فرم تجاری این سه فتوپروتئین توسط شرکت هایی از جمله Axxam و PerkinElmer عرضه می گردد. در این تحقیق فتوپروتئین i-Photina به دلیل شدت سیگنال بالاتر و همچنین پایداری نسبتا مناسب آن نسبت به دو فتوپروتئین دیگر جهت مطالعه انتخاب شد.
    مواد و روش ها
    ابتدا ترجیح کدونی ژن i-Photina بر اساس سلول های پستانداران و E. coli تنظیم گردید. سپس توالی مربوطه سنتز و در باکتری E. coli بیان شد. در مرحله بعد مقایسه ای بین خصوصیات بیولومینسانسی i-Photina و اکورین صورت گرفت.
    یافته ها
    نتایج به دست آمده نشانگر حدود 14 برابری شدت سیگنال i-Photina نسب به اکورین می باشد. همچنین حساسیت به Ca2+ در i-Photina کمی کم تر از اکورین به دست آمد. سایر خصوصیات همچون پایداری پروتئین، طیف نشری و سرعت خاموشی در دو فتوپروتئین تفاوت قابل توجهی نشان ندادند.
    نتیجه گیری
    فتوپروتئین i-Photina علاوه بر اینکه جایگزینی مناسب برای اکورین در سنجش های HTS می باشد، می تواند به عنوان کاندیدی بالقوه برای ایجاد جهش های ژنتیکی به منظور بهبود خصوصیات بیولومینسانسی نیز مطرح گردد.
    کلید واژگان: فتوپروتئین, i, Photina, شدت سیگنال بیولومینسانسی, (High, Throughput Screening)HTS}
    Fatemeh Ahmadi, Reza H. Sajedi, Mehdi Zeinoddini
    Background
    Nowadays photoproteins are excellent reporter systems as they have virtually no background. The most commonly studied photoprotein is aequorin. But because of it’s low quantum yield and very fast reaction kinetic; this photoprotein assay don’t adapt for High-Throughput Screening (HTS). Consequently, some researchers developed three improved photoproteins optimized for the generation of precise Ca2+ mobilization assays; photina, i-photina and c-photina. Although the total light release of these photoproteins is greater and their reaction kinetic is slower compared to other existing photoproteins, opening new opportunities for the application of flash luminescence assays in HTS. Recently, the three photoproteins by several companies such as PerkinElmer and Axxam have been commercialized. So, we selected i-photina which has the highest luminescence signal and good stability compared with two other photoproteins.
    Materials And Methods
    Codon usage of i-Photina was optimized for both E. coli and mammalian cells. The encoding gene of i-photina was synthesized and overexpressed in E. coli. Then i-Photina was characterized and compared with aequorin.
    Results
    i-Photina showed about a 14-fold higher bioluminescence signal than aequorin. Ca2+ sensivity of i-Photina was found to be slightly less than aequorin. In respect to other measured properties such as degree of stability, bioluminescence spectrum and decay half-life time, these two photoproteins were almost the same.
    Conclusion
    i-Photina is an improved version of photoprotein that in many ways is superior to use of other Ca2+ indicators for HTS assays and can also be considered as a potential candidate for creating genetic mutations improved the bioluminescence propertises.
    Keywords: photoprotein, i, Photina, bioluminescence signal intensity, HTS (High, Throughput Screening)}
  • فائزه قنبرطلب، مهدی زین الدینی*، سامان حسین خانی، معصومه اسماعیل نژاد، سیده الهه حسینی، معصومه لالی
    زمینه
    اکورین فوتوپروتئینی حساس به کلسیم است که از آپوآکورین (189 اسید آمینه)، اکسیژن و کوالنترازین (کروموفور ایمیدازوپیرازین) تشکیل شده است. عملکرد این پروتئین نوری در حضور کلسیم، نشر نور آبی (469 نانومتر) است. مطالعات نشان داده است که سه اسید آمینه H16، Y82 و W86 در عملکرد و شیفت نوری پروتئین اکورین نقش دارد. در تحقیق حاضر به منظور بررسی ارتباط ساختار- عملکرد پروتئین از جهش های ترکیبی استفاده شد تا نقش و اهمیت جایگاه های مورد نظر، در حالت تک و ترکیبی، به دست آید.
    مواد و روش ها
    با استفاده از روش جهش های هدفمند، جهش های تکی و ترکیبی در پلاسمید مورد نظر انجام گرفت و فوتوپروتئین اکورین در حالات تک جهشی و جهش های ترکیبی، به دست آمد. در مرحله بعد پایداری حرارتی و فعالیت نوری پروتئین های به دست آمده با استفاده از لومینومتر، اندازه گیری و شیفت نوری آن ها با استفاده از اسپکتروفلوریمتر، اندازه گیری شد.
    یافته ها
    نتایج حاصله نشان داد که نقش جایگاه W86 در شیفت نوری و نقش H16 در عملکرد از سایر موقعیت های دیگر بالاتر است. همچنین پایداری حرارتی جهش اعمال شده در موقعیت W86 نسبت به سایر جهش ها عملکرد بهتری را نشان می دهد.
    نتیجه گیری
    این تحقیق نشان داد که جایگاه اسید آمینه W86 در شیفت نوری و پایداری حرارتی اکورین، از Y82 و H16 بالاتر است و می توان از این جهش جهت تولید پروتئین کاراتر در راستای حسگری و سایر کاربردهای مربوطه استفاده نمود.
    کلید واژگان: اکورین, جهش, شیفت نوری, پایداری حرارتی}
    Faeazeh Ghanbartalab, Mehdi Zeinoddini *, Saman Hosseinkhani, Masoome Esmailinejad, Sayedealah Hosseini, Masoome Laali
    Background
    Aequorin is a calcium sensitive photoprotein composed of apoaequorin (189 amino acid), oxygen and coelenterazine (imidazopyrazine chromophore). Activity of this photoprotein in calcium presence is blue photon emission (469 nm). Studies have shown that three amino acids H16, Y82, W86 are involved in color shift and activity of Aequorin. In this work, for study of structural-functional relationship, combinational mutant was used for determine of the interest places importance in single and combination state.
    Materials And Methods
    Using site directed mutagenesis, the single and multiple mutations done in plasmid and mutated aequorin in single and multiple states were prepared. Next, thermostability, activity and color shift of produced protein determined using luminometer and spectrofluorimetry, respectively.
    Results
    We found that W86 and H16 play a more critical role in color shift and activity respectively. In addition, mutation of W86 provides better termostability compared to other mutations.
    Conclusion
    This investigation was shown that the role of W86 in aequorin shift light and thermostability is better than Y82 and H16 and this mutant could be used for effective protein production in sensor and other applications.
    Keywords: Aequorin, Mutation, Color shift, Thermostability}
  • محمد حیدری، سید مرتضی رباط جزی*، مهدی زین الدینی
    زمینه و هدف
    در سال های اخیر به منظور درمان بسیاری از بیماری ها از جمله سرطان به روش های زیستی روی آوردند که یکی از پر کاربردترین این روش ها استفاده از پروتئین های نوترکیب می باشد. ایمونوتوکسین اونتاک یک داروی ویژه برای درمان سرطان جهت بیماران مبتلا به لوکمیا، لنفوما و ملانوما است. با توجه به رشد چشمگیر سرطان در جامعه امروزی، بومی سازی ساخت داروهای نوترکیب امری ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق، بهینه سازی ترکیب شیمیایی محیط کشت پیچیده برای بیان ایمونوتوکسین نوترکیب اونتاک مورد بررسی قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    این تحقیق یک مطالعه آزمایشگاهی است. ترکیب محیط کشت، غلظت های مختلفIPTG به عنوان القاگر و زمان القاء در بیان ایمونوتوکسین نوترکیب اونتاک بهینه سازی شد. غلظت سلول بر اساس روش کدورت سنجی در طول موج 600 نانومتر و میزان بیان پروتئین توسط روش SDS-PAGE مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    محیط کشت پیچیده اصلاح شده حاوی: glucose: 6g/l، K2HPO4: 12.5g/l، KH2PO4: 2.3g/l، Yeast extract:20g/l، Tryptone: 10g/l به عنوان محیط کشت بهینه تعیین گردید. بهترین زمان القاء توسط IPTG با غلظت 0.1mM، در کدورت نوری 3=OD600nm تعیین شد. بیشترین مقدار تولید بیومس و بیان پروتئین هدف در محیط کشت بهینه سازی شده به میزان 5/5=OD600nm تعیین گردید.
    نتیجه گیری
    استفاده از منبع کربن گلوکز در ترکیب محیط کشت پیچیده نسبت به محیط کشت LB بیان بهتری می دهد. همچنین، مقدار بیومس تولید شده نسبت به محیط کشت LB، 5/3 برابر افزایش نشان داد.
    کلید واژگان: اونتاک, محیط کشت پیچیده, بهینه سازی}
    M. Heydari, S.M. Robatjazi *, M. Zeinoddini
    Background And Objective
    In recent years, the biological methods have been considered as a most promising candidate for the cancer treatment. One of the most applicable methods is recombinant proteins. ONTAK immunotoxin is a special drug for cancer therapy of leukemia, lymphoma and melanoma. With respect to the dramatic growth of cancer in today's society, production of recombinant protein drugs seems to be necessary. In this research, optimization of complex culture medium for the expression of ONTAK recombinant has been studied.
    Materials And Methods
    In this experimental study, various concentrations of IPTG (Isopropyl Thiogalactopyranoside) were used as an inductor and the medium components and induction time optimized for expression of ONTAK immunotoxin. The cell concentration was measured by optical density at 600 nm and the protein expression levels were analyzed by SDS-PAGE gel.
    Results
    The modified complex culture medium containing: glucose 6 g/l; K2HPO4 12.5 g/l; KH2PO4 2.3 g/l; Yeast Extract 20 g/l; Tryptone 10 g/l; were determined as optimal medium. OD600nm=3.0 was determined as the best time for induction by IPTG at a concentration of 0.1mM. The maximum amount of the expression of the target protein was determined at OD600nm=5.5.
    Conclusion
    The adding of additive carbon source (glucose) to the complex medium was caused a better ONTAK immunotoxin expression as compared with the amount of expression observed in LB medium. The amount of produced biomass on the optimized medium increased over 3.5 times in comparison to LB medium.
    Keywords: ONTAK, Complex culture medium, Optimization}
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر مهدی زین الدینی
    زین الدینی، مهدی
    دانشیار بیوشیمی، گروه علوم زیستی، پزوهشکده علوم و فناوری زیستی، مجتمع شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
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