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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « mutation » در نشریات گروه « زیست شناسی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «mutation» در نشریات گروه «علوم پایه»
  • سمانه کریم خانی لویی، سعید قربیان *، ساناز مهمازی، چنگیز احمدی زاده، کیوان ندائی
    زمینه و هدف

    کووید-19 یک بیماری ویروسی با شیوع جهانی است که به دلیل جهش های مختلفی که در ژنوم ویروس رخ می‏دهد، دارای واریانت های متعددی بوده و شدت و تظاهرات بالینی متنوعی دارد. یکی از پروتئین‏های مهم در پاتوژنز و ایمنی زایی ویروس، پروتئین نوکلئوکپسید یا پروتئین N است که دومین‏های مختلفی دارد و ایمونوژن ترین دومین آن جهت ارزیابی جهش‏های موجود در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه در مجموع از 85 بیمار مبتلا به کرونا در استان زنجان نمونه برداری صورت گرفت، و سپس از این نمونه‏ها RNA ویروسی استخراج شده و cDNA ساخته شد. سپس با انجام PCR برای نقاط Hot Spot پروتئینN محصول PCR توالی یابی گردید. توالی‏ها از نظر وجود جهش مورد غربالگری قرار گرفته و فاکتورهای سرمی IgG و IgM مربوط به پروتئین N به روش الیزا مورد ارزیابی قرار گرفت.

    نتایج

    جهش های 28881-2-3GGG>AAC، C28977T،C28932T ، C28854T، G28975T، G28881T، C28830T، C28905T و C28977T در پروتئین N مشاهده شدند، که این جهش ها در تشخیص ویروس با روش های مولکولی تداخل ایجاد می کنند. میزان آنتی بادی های سرمی IgM و IgGبا تست الایزا در بیماران بررسی شد. بیشترین میزان جهش در نوکلئوتید C28854T بود که منجر به تبدیل S194L می‏شد. همچنین این موارد جهش یافته تیتر IgG بالاتری داشتند. یک مورد جهش C28830T مشاهده شده در نمونه‏ها از جهش های شناسایی شده در نمونه‏های ایران بوده است، که منجر به تغییر S186F شده است.

    نتیجه گیری

    منطقه مورد بررسی شامل بخشی از ژنوم ویروس بود که دامنه اتصال به RNA ویروسی پروتئین N را شامل می‏شد. این دومین قدرت ایمنی زایی بالایی داشته و می‏تواند در طراحی کیت‏های تشخیص ایمونولوژیک سریع، همچنین در پروب کیت‏های تشخیص مولکولی مورد استفاده قرار گیرد. این پروتئین که توالی آن نسبتا حفاظت شده است، در واریته‏های مختلف ویروس به علت اهمیت عملکردی و با توجه به جهش‏های اختصاصی می‏تواند در طراحی واکسن‏ها با در نظر گرفتن انواع ساب تایپ‏ها مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: نوکلئوکپسید, کووید-19, پروتئین N, جهش, IgG}
    Samaneh Karimkhanilouei, Saeid Ghorbian *, Sanaz mahmazi, Changiz Ahmadizadeh, Keyvan Nedaee
    Background & Aim

    Wellness requires the proper functioning of the immune system in all of the body systems. The immune system active by the cooperation of several immune sections. The immune cells and substances can identify and destroy foreign viral and microbial agents that worn out cells and cancer cells in the body. The aim of this study was to investigate the effect of high-speed sports activity on the anti-inflammatory factors lysozyme, LL-37 and HDB-2 in the saliva of obese adolescent boys.

    Materials & Methods

    32 male students voluntarily participated in the present study and were randomly assigned to four groups: 1) obese aerobic exercise, 2) normal weight aerobic exercise, 3) obese control without exercise, and 4) normal weight control without exercise. Anthropometric indices of height, weight and body mass index were measured. Before and after eight weeks of practice, Shatell-Run standard test was performed. Salivary samples of lysozyme, lactoferrin, lactate and C-reactive protein concentrations were taken after eight weeks of training with a frequency of three sessions per week with an intensity of 30 to 90% of maximum aerobic power. Using analysis of covariance, variables with a significance level of less than (p≥0.05) were included in the analysis.

    Results

    The results showed that the salivary levels of lysozyme (p=0.001), LL-37 (p=0.002), and HDB2 (p=0.001) increased significantly, and the amount of increase in obese students was higher than in people with normal weight.

    Conclusion

    The increased response of some salivary anti-inflammatory proteins following eight weeks of high-speed exercise training after increased activity may be due to the short-term responses of the immune system against the pressures caused by intense activity.

    Keywords: Covid-19, mutation, nucleocapsid, IgG, IgM, protein N}
  • نوید محمدجانی، مراحم آشنگرف*، فرشاد درویشی
    مقدمه

    بیش از دو سال از شیوع سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) در ووهان چین می گذرد. SARS-CoV-2 یک پاندمی بی سابقه (COVID-19) در عصر مدرن ایجاد کرده و تمام ساختارهای علمی، اقتصادی و اجتماعی جهان را به چالش کشیده است. تحقیقات گسترده ای در سراسر جهان برای مطالعه ساختار و عملکرد پروتیین اسپایک SARS-CoV-2 از ابتدای پاندمی انجام شده اند. بنا بر مطالعات مختلف، نقش و اهمیت پروتیین اسپایک در ورود SARS-CoV-2 به سلول های انسانی ثابت شده است. ازجمله عوامل مهم و موثر در کنترل همه گیری کووید-19، درک تغییرات ساختاری پروتیین اسپایک در واریانت های ویروس و اثربخشی داروها و واکسن ها در برابر واریانت های جدید SARS-CoV-2 است. با توجه به اهمیت فراوان پروتیین اسپایک SARS-CoV-2، سعی شد در این مطالعه ساختار و تعامل آن با گیرنده های سلولی با استفاده از ابزار بیوانفورماتیک بررسی شود. علاوه بر این، اثر داروها و واکسن های موجود بر وارینت های مختلف SARS-CoV-2 بررسی شد.

    مواد و روش‏‏ها:

     روش های بیوانفورماتیک و داکینگ مولکولی برای مطالعه عملکرد اتصال پروتیین اسپایک به گیرنده های سلولی مختلف آن در بدن انسان استفاده شدند. برای انجام فرایند داکینگ مولکولی از وب سرور HDOCK و در مرحله بعد از وب سرور PDBsum برای بررسی های پس از داکینگ و اطمینان از صحت داده های به دست آمده استفاده شد. همچنین از نرم افزار PyMOL برای مطالعه و تجسم جهش های جایگزین و حذف در پروتیین اسپایک استفاده شد.

    نتایج

    تفاوت در پروتیین اسپایک واریانت های SARS-CoV-2 با تصویرسازی های انجام گرفته، توسط نرم افزار PyMOL مقایسه شد. داده های حاصل از جهش های گسترده در پروتیین اسپایک واریانت اومیکرون نشان دهنده نوعی بازطراحی دوباره پروتیین اسپایک بود. این جهش های وسیع، تغییرات گسترده ای در ساختار و عملکرد پروتیین اسپایک به همراه دارد. براساس داده های حاصل از داکینگ مولکولی و مقایسه میزان سطح انرژی (امتیاز داکینگ) اتصال پروتیین اسپایک واریانت های مختلف ویروس با گیرنده های مختلف نشان دهنده بالابودن تمایل اتصال - با سطح انرژی پایین تر و پایدارتر پروتیین اسپایک - با گیرنده KREMEN1 نسبت به گیرنده اصلی ACE2 است. میزان سطوح انرژی اتصال پروتیین اسپایک در واریانت های مختلف ویروس با سایر گیرنده ها غیر از گیرنده KREMEN1 تقریبا مشابه بود یا اختلاف اندکی با سطوح انرژی اتصال پروتیین اسپایک در واریانت های مختلف ویروس با گیرنده اصلی ACE2 دارد.

    بحث و نتیجه‏ گیری: 

    تفاوت زیادی در تمایل اتصال پروتیین اسپایک واریانت های نوظهور و مهم ویروس (اصلی، آلفا، دلتا و اومیکرون) با گیرنده ACE2 وجود ندارد؛ اما میزان تمایل اتصال به گیرنده KREMEN1، رو به افزایش و در واریانت دلتا به اوج خود رسیده است. سطح انرژی اتصال پروتیین اسپایک به گیرنده KREMEN1 به طور محسوسی نسبت به سایر گیرنده ها منفی تر بوده و این نشان دهنده ایجاد اتصالات و پایداری بیشتر است. با توجه به سطح انرژی های دریافتی از وب سرور HDOCK، می توان نتیجه گرفت اگرچه گیرنده ACE2 گیرنده اصلی پروتیین اسپایک نام گرفته است، همچنان گیرنده های دیگری نیز با پایداری خوبی می توانند به پروتیین اسپایک متصل شوند. براساس اطلاعات موجود، تاکنون هیچ گزارشی مبنی بر انجام فرایند داکینگ بین پروتیین اسپایک با سایر گیرنده های غیراصلی پروتیین اسپایک (AXL، ASGR1 و KREMEN1) صورت نگرفته است؛ بنابراین، برای تایید یا رد این یافته ها باید پژوهش های جامع تری انجام شود.

    کلید واژگان: SARS-CoV-2, اسپایک, گیرنده ACE2, جهش, واریانت های جدید, بیوانفورماتیک}
    Navid Mohammadjani, Morahem Ashengroph *, Farshad Darvishi
    Introduction

    It has been more than two years since the outbreak of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in Wuhan, China. The SARS-CoV-2 has created an unprecedented pandemic (COVID-19) in the modern era and challenged all the scientific, economic, and social structures of the world. Extensive worldwide research has been conducted to study the structure and function of the SARS-CoV-2 spike protein since the beginning of the pandemic. The role and importance of spike protein in the introduction of SARS-CoV-2 into human cells has been proven. Among the important and effective factors in controlling the Covid-19 pandemic is understanding the structural changes of spike protein in different variants of the virus and the effectiveness of drugs and vaccines against new SARS-CoV-2 variants. Due to the great importance of spike protein SARS-CoV-2, it was tried to study its structure and interaction with cellular receptors using bioinformatics tools in this study. Furthermore, the effects of different SARS-CoV-2 variants on existing drugs and vaccines were reviewed.

    Materials and Methods

    The bioinformatics methods and molecular docking was used to study the binding function of spike protein to its various cellular receptors in the human body. HDOCK web server was used to perform the molecular docking process and in the next step, the PDBsum web server was used for post-docking checks and to ensure the accuracy of the obtained data. PyMOL software was also used to study and visualize replacement and deletion mutations in the spike protein.

    Results

    Extensive mutations in the spike protein in the omicron variant indicate a redesign in the spike protein. These massive mutations cause extensive changes in the structure and function of the spike protein. The data obtained from molecular docking and comparing the energy level (docking score) of spike protein binding of different variants of the virus with different cellular receptors indicate a high tendency of the spike protein to bind, with lower energy levels and more stable, to KREMEN1 receptor than the main ACE2 receptor.  The level of spike protein binding energy levels of different virus variants was almost similar to other receptors (except the KREMEN1 receptor) or slightly different from the spike protein binding energy levels with the main ACE2 receptor.

    Discussion and Conclusion

    There is not much difference in the tendency of spike protein binding of emerging and important variants of the virus (main, alpha, delta, and omicron) to ACE2 receptor, but the tendency to bind to KREMEN1 receptor is increasing and has reached its peak in the delta variant. The energy level of the spike protein binding to the KREMEN1 receptor is significantly negative compared to other receptors, indicating greater binding and stability. Also, considering the level of energy received from the HDOCK web server, it can be concluded that although the ACE2 receptor is the main receptor for the spike protein, other receptors can still bind to the spike protein with good stability. Based on the available information, so far there have been no reports of docking between spike protein and other non-main spike protein receptors (AXL, ASGR1, KREMEN1). Therefore, more comprehensive research is needed to confirm or refute these findings.

    Keywords: SARS-CoV-2, Spike, ACE2 receptor, Mutation, New variants, Bioinformatics}
  • سجاد رفیعی کماچالی، فرزام عجمیان، فرهاد مشایخی، شاهین کوه منائی، زیور صالحی*
    زمینه و هدف
    کم کاری مادرزادی تیرویید یکی از شایع ترین بیماری های غدد درون ریز است که در اثر کم کاری غده تیرویید رخ می دهد و می تواند منجر به اختلال در رشد ذهنی و جسمی شود. هورمون تیرویید برای رشد طبیعی سیستم عصبی ضروری است. هدف از این مطالعه بررسی ارتباط بین پلی مورفیسم FOXE1 و PDE8B در بیماران مبتلا به کم کاری مادرزادی تیرویید بود.
    روش ها
    پلی مورفیسم FOXE1 و PDE8B در 100 نمونه خون به عنوان گروه شاهد و مورد از طریق پلی مورفیسم طول قطعه محدودکننده واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR-RFLP) و AS-PCR آنالیز شد. از افراد سالم و بیماران نمونه خون گرفته شد که شامل 50 بیمار و 50 نمونه شاهد بود.نتایج; مقایسه ژنوتیپ ها در این مطالعه تفاوت آماری قابل توجهی را بین نمونه های بیمار و شاهد نشان نداد. مطالعات زیر تایید می کند که با توجه به محاسبه OR (OR > 1) و CI (کمترین CI 95% کمتر از یک بود)، هیچ ارتباط معنی داری بین دو گروه افراد سالم و بیماران برای پلی مورفیسم rs4704397 در PDE8B و پلی مورفیسم rs1867277 در FOXE1 با بروز کم کاری تیرویید مادرزادی در جمعیت مورد مطالعه وجود ندارد.
    نتیجه گیری
    این مطالعه نشان می دهد که پلی مورفیسم rs1867277 FOXE1 و rs4704397 PDE8B با کم کاری مادرزادی تیرویید مرتبط نبوده و به عنوان یک عامل خطر برای بیماری تایید نمی شود.
    کلید واژگان: کم کاری مادرزادی تیروئید, جهش, ژن, پلی مورفیسم, هورمون}
    Sajad Rafiee Komachali, Farzam Ajamian, Farhad Mashayekhi, Shahin Koohmanaee, Zivar Salehi *
    Background and aim
    Congenital hypothyroidism is one of the most common endocrine diseases that occur as a result of the inactivity of the thyroid gland and, can lead to impaired mental and physical development. The thyroid hormone is essential for the normal development of the nervous system. The aim of this study was to investigate the relationship between FOXE1 and PDE8B polymorphism in patients with congenital hypothyroidism.
    Methods
    FOXE1 and PDE8B polymorphism were analyzed in 100 blood samples as control and case groups via polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) and AS-PCR. Blood samples were taken from healthy people and patients, which included 50 patients and 50 control samples.
    Results
    The results of genotype comparison in this study showed no statistical difference between case and control samples. The following studies confirm that according to calculation of OR (OR >1) and CI (the least CI 95% was less than one), there was no significant correlation between the two groups of healthy subjects and patients for rs4704397 polymorphism in PDE8B and rs1867277 polymorphism in FOXE1 with the incidence of congenital hypothyroidism in the population.
    Conclusion
    This study shows that rs1867277 polymorphism of FOXE1 and rs4704397 of PDE8B were not associated with congenital hypothyroidism and are not endorsed as a risk factor for the disease.
    Keywords: Congenital hypothyroidism, Mutation, Gene, Polymorphism, Hormone}
  • فوزیه مقدمی*، مهدی کلانتری

    ایجاد جهش در سویه های میکروبی جهت افزایش تولید کوآنزیم Q10 یکی از راهکارهای موفق برای توسعه سویه می باشد. از اینرو در این پژوهش تولید کوآنزیم Q10 توسط Gluconobacter oxydans H621  از طریق ایجاد جهش شیمیایی با ماده نیتروزوگوانیدین با استفاده از روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. جهت ایجاد جهش از ماده نیتروزوگوانیدین در غلظتها (21/4- 79/2 میلی گرم بر میلی لیتر) و زمانهای مختلف تیمار (12/33- 89/11 دقیقه) استفاده شد که توسط یک طرح مرکب مرکزی طراحی شده بود. تشخیص سویه های جهش یافته از طریق قابلیت رشد در محیط حاوی 160 میکروگرم بر میلی لیتر منادیون انجام گرفت. سپس سویه های جهش یافته از لحاظ تولید کوآنزیم Q10 و وزن خشک سلولی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در غلظت 4 میلی گرم بر میلی لیتر از نیتروزوگوانیدین و بالاتر هیچ سویه جهش یافته ای حاصل نشد. بیشترین تعداد کلنیهای جهش یافته در غلظت 79/2 میلی گرم بر میلی لیتر از نیتروزوگوانیدین و زمان تیمار 5/22 دقیقه به دست آمد. همینطور مشخص شد که غلظت نیتروزوگوانیدین بر جهش زایی موثر بود ولی زمان تیمار کردن تاثیر چندانی نداشت. سویه جهش یافته ای که قادر به تولید بیشترین مقدار کوآنزیم Q10 بود، 2/5 میلی گرم بر لیتر تولید داشت که 2/2 برابر بیشتر از سویه والدینی بود. طبق نتایج این پژوهش، نتیجه گیری می شود که با القای جهش توسط نیتروزوگوانیدین می توان در سویه Gluconobacter oxydans H621  سویه های جهش یافته ای را ایجاد کرد که قادر به تولید کوآنزیم Q10 بیشتری نسبت به سویه والدینی باشند.

    کلید واژگان: کوآنزیم Q10, جهش, روش سطح پاسخ, نیتروزوگوانیدین, Gluconobacter}
    Foozieh Moghadami*, Mahdi Kalantari

    Mutation in microbial strains to increase coenzyme Q10 production is one of the successful strategies for strain development. Therefore, in this study, the production of coenzyme Q10 by Gluconobacter oxydans H621 was investigated through chemical mutation with nitrosoguanidine using the response surface methodology. Nitrosoguanidine was used to induce mutations at different concentrations (2.79 - 4.21 mg/mL) and treatment times (11.89 – 33.12 minutes), which was designed by a central composite design. The detection of mutant strains was investigated through their ability to grow in medium containing 160 μg/mL of menadione. The mutant strains were then examined for coenzyme Q10 and dry cell weight production. The results showed that no mutant strains were obtained at a concentration of 4 mg/ml and above. The highest number of mutant colonies was obtained at a concentration of 2.79 mg/mL of nitrosoguanidine and treatment time of 22.5 minutes. It was also found that the concentration of nitrosoguanidine was effective on mutagenesis but the treatment time had a little effect. The mutant strain that was able to produce the highest amount of coenzyme Q10 produced 5.2 mg/L, which was twice as much as the parent strain. According to the results of this study, it is concluded that by inducing mutation using nitrosoguanidine, mutant strains can be generated in Gluconobacter oxydans H621 that are able to produce more coenzyme Q10 than the parent strain.

    Keywords: Coenzyme Q10, Mutation, response surface methodology, Nitrosoguanidine, Gluconobacter}
  • سوگند امیری فر، کریم مهنام*
    داروی ایرانی سینووکس (اینترفرون بتا) یک داروی مهم در جلوگیری از پیشرفت بیماری ام. اس است و افزایش پایداری آن اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق با طراحی پنج جهش برای این پروتیین و انجام شبیه سازی دینامیک مولکولی و داکینگ پایدارکننده ترین جهش، مشخص شد. برای انجام این کار در ابتدا ساختار طبیعی اینترفرون بتا به درگاه اینترنتی پاپ میوزیک داده شد تا جهش های پایدارکننده پیشگویی شوند. سپس مدل چهار جهش مناسب تر پیشگویی شده توسط این سرور و یک جهش ترکیبی (جهش ترکیبی 2 و 3 یا جهش 5) از این پروتیین تهیه شد. سپس مدل هرکدام از این جهش ها و ساختار طبیعی به طور جداگانه در دماهای 300 و 350 و 400 و 450 و 500 کلوین به مدت 20 نانوثانیه به وسیله برنامه گرومکس 5 شبیه سازی دینامیک مولکولی شدند. (درمجموع 600 نانوثانیه). سپس پارامترهای ساختاری برای هرکدام از این ساختارها در هر دما در 10 نانوثانیه آخر شبیه سازی ها محاسبه شد و نمودار دما در برابر میانگین پارامترها رسم شدند و شیب تغییرات ساختاری در اثر افزایش دما برای همه جهش ها و ساختار طبیعی به دست آمد تا ساختارهای پایدارتر مشخص شوند. نتایج به دست آمده نشان داد که جهش شماره سه (G127E) در بین پنج جهش پایداری بیشتری در مقایسه با ساختار اینترفرون طبیعی دارد. بعلاوه قدرت اتصال جهش شماره سه به گیرنده اینترفرون نسبت به حالت وحشی و سایر جهش ها بیشتر بود. به نظر می رسد که افزایش هیدروفیلیستی اطراف باقی مانده 127 در جهش 3 در سطح پروتیین منجر به افزایش حلالیت و پایداری بیشتر آن در خارج از بدن شده است.
    کلید واژگان: اینترفرون بتا, پایداری, جهش, شبیه سازی دینامیک مولکولی, داکینگ}
    Sogand Amirifar, Karim Mahnam *
    Iranian drug CinnoVex (Interferon beta) is an important drug for preventing the progress of M.S. disease and increase of its stability is very important. In this research, we designed five mutations in the structure of interferon and performed molecular dynamics simulation and docking and the best stabilizer mutation was determined. At first, the wild type structure of beta interferon was subjected to Pop music server for prediction of stabilizer mutations. Then the first four proper score mutations were selected and mutated structures and a mix mutation (mut 2+ mut 3) (mut 5) were made. Then, molecular dynamics simulation performed via Gromacs 5 package on wild and mutated structures in five temperatures (300, 350, 400, 450, 500 K) separately for 20 ns (in total 600 ns). The simulation parameters were calculated in each temperature for all structures during the last 10 ns of simulations. The plots of temperature against averages of parameters were drawn and the regression slope of parameters was calculated to find the more stable structure. The results revealed that mutation 3 (G127E) is the best mutation compare to wild interferon. Also, the binding power of mutation 3 with its receptor is more than wild type and other mutations. It seems that the increase of hydrophilicity of protein around position 127 in mutation 3 on interferon surface leads to increase the stability and solubility of it ex vivo.
    Keywords: molecular dynamics simulation, Interferon beta 1, Mutation, stability, Docking}
  • فاطمه شیخی، خسرو رستمی، مهرداد آذین*، محمدعلی اسدالهی، منصور ابراهیمی، پیام غیاثی
    مقدمه

    تحمل در برابر اتانول یکی از ویژگی های شاخص ساکارومایسس سرویزیه است. افزایش بیشتر تحمل در برابر اتانول در سویه های صنعتی مخمر می تواند منجر به تخمیر سریعتر، کامل تر و افزایش تولید اتانول گردد. با ماهیت پیچیده صفت تحمل اتانول، به نظر می رسد که افزایش تحمل اتانول به تغییر چندین ژن مخمر بستگی دارد. روش های مختلفی که به تاثیر تغییرات (تصادفی) تولید شده توسط مهندسی تکامل یا جهش زایی تکیه می کنند، با افزایش تحمل اتانول، ایجاد سویه های کارآمد را درپی دارند.

    مواد و روش ها:

    در تحقیق حاضر برای بهبود فنوتیپ تحمل اتانول، سویه Ethanol Red که سویه صنعتی، به روش فیزیکی و شیمیایی جهش داده شد و جدایه های جهش یافته با استفاده محیط حاوی 1- بوتانل غربال شدند. جهش یافته ها همراه با سویه والد اولیه در طی 144 روز با راهبرد مهندسی تکاملی با الکل خو داده شدند و میزان تولید اتانول در سویه های منتخب بررسی شد.

    نتایج

    بعد از آزمون های تکامل تطبیقی، با توجه به افزایش حداکثر نرخ ویژه رشد، 8 سویه شامل سویه والدی و جهش یافته ها انتخاب و میزان تولید اتانول آنها بررسی شد. میزان تولید اتانول دو سویه 103ER و106 ER که قبل از انجام آزمون تکامل تطبیقی با اتیل متان سولفونات جهش یافته و سپس به ترتیب در غلظت 11 و 9 درصد (حجم در حجم) اتانول تکامل یافته بودند، به ترتیب 1±45/112 و9/0± 3/112 گرم در لیتر رسید در حالی که این مقدار برای سویه والد 5/0± 44/103 گرم در لیتر بود.

    بحث و نتیجه گیری

    از راهبرد مهندسی تکاملی در ایجاد سویه های توانمند با هدف افزایش تحمل به اتانول در سویه های صنعتی بدلیل قابلیت های بالای آن استفاده شد. برای افزایش تنوع ژنتیکی جمعیت اولیه، قبل از شروع فرآیند تکامل تطبیقی، از جهش زایی با اتیل متان سولفونات استفاده شد که در سرعت بخشیدن به روند تکامل برای دستیابی به بهبود فنوتیپ مورد نظر کارآمدتر از اشعه فرابنفش عمل کرد.

    کلید واژگان: تحمل به اتانول, جهش زایی, Ethanol Red, مهندسی تکاملی}
    Fatemeh Sheikhi, Khosrow Rostami, Mehrdad Azin *, MohammadAli Asadollahi, Mansour Ebrahimi, Payam Ghiaci
    Introduction

    Tolerance to ethanol is a key characteristic of the yeast Saccharomyces cerevisiae. Any increase in ethanol tolerance in the industrial strains could lead to faster and more complete fermentations, and may also allow the production of more alcohol. Due to the complex nature of ethanol tolerance, it appears that a large increase in ethanol tolerance requires several changes in the yeast’s genome. Several approaches that rely on the effect of (random) variation generated by evolutionary engineering or mutagenesis have successfully yielded strains with increased ethanol tolerance.

    Materials and Methods

    In the present study, to improve the ethanol tolerance phenotype in the industrial Ethanol Red strain, the parent strain was mutated physically and chemically. The mutants were screened using 1-butanol containing medium. The primary parent and the mutants were evolved within 144 days with evolutionary engineering strategy, while ethanol production of the selected strains was investigated

    Results

    According to the increase in the maximum growth rate, 8 strains were selected including parental strain and mutants, and the amounts of ethanol production of these strains were evaluated after evolutionary adaptation tests. Ethanol production of ER 103 and ER 106 which were mutated with EMS before the adaptive evolution test and then evolved at 11 and 9% v/v ethanol was improved from 103.44 ± 0.5 g/L to 112.45 ± 1 and 112.3 ± 0.9 g/L, respectively.

    Discussion and Conclusion

    Due to the extensive capabilities of the evolutionary engineering method in creating capable strains in order to increase ethanol tolerance in industrial strains, the evolutionary engineering strategy was used. To increase the genetic diversity of the primary population, before starting the adaptive evolution experiments, mutation with ethyl methane sulfonate was used, which was more efficient than ultraviolet radiation in accelerating the evolution process to achieve the desired phenotype.

    Keywords: Ethanol tolerance, Mutation, Ethanol Red, Evolutionary engineering}
  • فرشاد درویشی*، آرمین خیراللهی میدانی

    امروزه مواد معطر کاربرد وسیعی در صنایع غذایی، دارویی و آرایشی دارند. با توجه به گرایش روزافزون مصرف کنندگان به استفاده از محصولات طبیعی، زیست تبدیلی با استفاده از میکروارگانیسم ها به یک روش جالب توجه برای تولید ترکیبات معطر تبدیل شده است. گاما-دکالاکتون یک استر حلقوی معطر با عطر و طعم مشابه هلو است. مخمر یارروویا لیپولیتیکا قادر به زیست تبدیلی سوبسترای ارزان قیمت روغن کرچک به ماده ارزشمند گاما-دکالاکتون می باشد. شروع این فرایند با هیدرولیز این روغن به وسیله آنزیم لیپاز به اسید ریسینولییک آغاز شده سپس با کوتاه شدن زنجیره به وسیله بتا-اکسیداسیون ادامه یافته و در نهایت با لاکتونیزاسیون پایان می یابد. در این تحقیق، تولید گاما-دکالاکتون از طریق روش سطح پاسخ (RSM) توسط سویه جهش یافته این مخمر با توانایی تولید مقادیر بالای لیپاز بهینه شد. بدین منظور چهار عامل روغن کرچک، عصاره مخمر، پپتون و pH هرکدام در پنج سطح مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس تجزیه و تحلیل های آماری روابط حاکم بر متغیرهای آزمایش، یک مدل ریاضی برای روابط حاکم بین متغیرهای آزمایش بدست آمد. بهترین مقادیر برای روغن کرچک 35 میلی لیتر در لیتر، عصاره مخمر6 گرم در لیتر، پپتون 5/8 گرم در لیتر و برای pH عدد 4 به دست آمد. مقادیر پیشنهادی به صورت تجربی مورد آزمایش قرار گرفتند که در نتیجه 126 میلی گرم در لیتر گاما-دکالاکتون توسط سویه مخمر تولید شد که مقدار محصول تولید شده در مقایسه با شرایط غیربهینه 46 درصد افزایش را نشان داد. نتایج این تحقیق می تواند برای مقرون به صرفه کردن تولید زیستی گاما-دکالاکتون از روغن کرچک با فرآیند زیست تبدیلی میکروبی به کار رود.

    کلید واژگان: بهینه سازی, جهش یافته, زیست تبدیلی, گاما-دکالاکتون, مخمر یارروویا لیپولیتیکا}
    Farshad Darvishi*, Armin Kheirollahi Meidani

    Nowadays, aromatic componds are widely used in food, pharmaceutical, cosmetic and chemical industries. Due to the growing tendency of consumers to use natural products, biotransformation by microorganisms is an interesting method for the production of aromatic compounds. Gamma-decalactone is a cyclic aroma with a peach-like flavor. The non-conventional yeast Yarrowia lipolytica can bioconversion the inexpensive castor oil substrate into the valuable gamma-decalactone. The process begins with the hydrolysis of castor oil by the lipase to ricinoleic acid, then continues by shortening the chain by beta-oxidation, and finally ends by lactonization. In this study, gamma-decalactone production was optimized via Response surface methodology (RSM) by a mutant strain of this yeast with the ability to produce high amounts of lipase. For this purpose, castor oil, yeast extract, peptone and pH were studied as factors at five levels. Based on statistical analysis of the relationships between the experimental variables, a mathematical model was obtained for the governing relationships between the experimental variables. Based on the results, the best values were obtained for castor oil 35 ml/l, yeast extract 6 g/l, peptone 8.5 g/l and pH 4. To validate the mathematical model, the proposed values were tested and 126 mg/L of gamma-decalactone was produced by the yeast strain, which shows a 46% increase compared to non-optimal conditions. The results of this study can be used to make cost-effective production of gamma-decalactone from castor oil by microbial biotransformation process.

    Keywords: Optimization, Mutation, Biotransformation, Gamma-decalactone, Yarrowia lipolytica yeast}
  • Samira Kiani, Danial Kahrizi *, Kambiz Varmira, Seyed Mehrdad Kassaee
    Background
    Camelina sativa is one of the most important oilseeds that has a proportionate profile of essential unsaturated fatty acids that are suitable for human nutrition. In this regard, we can mention a high percentage and a reasonable ratio of omega 3 and omega 6.
    Objectives
    In the current study, the created variation of second-generation mutant (M2) camelina lines in terms of fatty acid profiles and ISSR molecular markers in C. sativa was evaluated.
    Materials and Methods
    For this purpose, while producing the first-generation of mutant plants (M1), 200 M2 seeds with 0.1% and 0.5% ethyl methanesulfonate (EMS) mutations were treated in two replications for 8 and 16 hours based on a completely randomized design.
    Results
    The results of mean comparisons showed that there was no significant difference between treatments in terms of fatty acids of palmitic acid, stearic acid, linoleic acid, eicosadienoic acid, oleic acid and erucic acid. The cluster analysis revealed that all the treatments used with five replications were divided into eight groups. It was found that all replications of the treatment with a concentration of 0.1% and a time of 16 hours (C1T2) were in the second group with the lowest palmitic acid was present among other treatments. Therefore, C1T2 treatment is recommended as the best treatment to reduce palmitic acid. Examination of the information content of ISSR molecular markers also showed that markers 2, 5, and 6 were the best informative markers in the detection of camelina fatty acid profiles.
    Conclusion
    A significant variation has been created in the fatty acids profile and it can be applied in future breeding programs depending on the intended purpose.
    Keywords: Camelina, Fatty acid profile, genetic diversity, ISSR marker, Mutation, Palmitic Acid}
  • مجید صادقی زاده*، ملیحه انتظاری، زهره اکبری
    زمینه و هدف
    تنظیم کننده های بیان ژن و جهش توموری ، ازمارکرهای پیش آگهی دهنده وتشخیصی برای سرطان می باشند. RNAهای بلند غیرکد کننده (lncRNAs) ، درفرآیندهای تنظیمی متعدد نقش دارند. RMRP یک lncRNA می باشد که نقش تنظیمی آن دربرخی ازسرطان هامشخص شده است. با توجه به اهمیت RMRP، به بررسی تغییرات بیان آن که به دنبال موتاسیون های ناحیه پروموتردربیماران مبتلا به سرطان سینه ایجاد می شود، پرداخته شد.
    روش بررسی
    دراین پژوهش بیان LncRNA RMRP با استفاده از تکنیک نیمه کمی RT-PCR ، برروی 25 نمونه توموری و 25 نمونه کنترل حاشیه تومور ارزیابی شد و توسط تکنیک Real time PCR برای تعدادی از نمونه ها تایید گردید. همچنین برای بررسی وجود جهش در ناحیه پروموتری ژن LncRNA RMRP ، استخراج DNA و تعیین سکانس صورت گرفت.
    یافته ها
    بیان RMRP درنمونه های توموری نسبت به نمونه های کنترل، افزایش بیان معناداری نشان داد. RMRP درنمونه های HER2 مثبت نسبت به نمونه های HER2 منفی کاهش بیان و در نمونه های توموری متاستاز مثبت نسبت به نمونه های متاستاز منفی افزایش بیان معناداری را نشان داد. توالی پروموتری ژن RMRP نمونه توموری هیچ جهشی وجود نداشت و تفاوتی با سکانس wild type مشاهده نشد.
    نتیجه گیری
    نتایج بدست آمده در این پژوهش، حاکی از آن است که RMRP می تواند به عنوان تومور مارکر و متاستاز مارکری برای شناسایی گروه های مختلف سرطان سینه پیشنهاد گردد. اما همچنان به بررسی های بالینی و مولکولی بیشتری برای اثبات دقیق تر آن نیاز می باشد.
    کلید واژگان: سرطان سینه, بیان LncRNA RMRP, پروموتر ژن RMRP, جهش}
    Majid Sadeghizadeh *, Zohreh Akbari
    Background
    Gene expression ‎regulators and mutations are a kind of biomarker and new ‎therapeutic target for human diseases like cancer. LncRNAs are involved in Several regulatory processes. RNA components of ‎mitochondrial RNA processing ‎endoribonuclease is a lncRNA that its ‎regulatory position has been identified ‎in some cancers. Regarding the importance of the RMRP gene, we are investigating changes in the expression of this gene that are caused by promoter region mutations in breast cancer patients.
    Methods
    In this study, LncRNA RMRP gene expression was evaluated on 25 tumor samples and 25 control samples by semi-quantitative RT PCR technique, and confirmed by Real time PCR technique for a number of samples. Also, to detect the mutation in the promoter region of the LncRNA RMRP gene, DNA extraction and sequencing were performed.
    Results
    The expression of the RMRP gene in tumor samples showed a significant increase relative to control samples. Expression of RMRP gene was shown a significant decrease in positive HER2 samples compared to negative HER2 specimens and a significant increase in positive metastatic tumor samples compared to negative metastatic samples . Also, sequencing of the promoter region revealed differences in the region's sequence in tumor and normal samples.Based on sequencing results, there was no mutation in the RMRP promoter sequence of the tumor .
    Conclusion
    The RMRP gene can be suggested as a tumor and metastatic marker for the detection of breast cancer. But more clinical and molecular research is still needed to prove it more accurately.
    Keywords: breast cancer, LncRNA RMRP expression, RMRP gene Promoter, Mutation}
  • علیرضا خندابی، حسن صاحب جمعی*، فهیمه باغبانی آرانی
    آنزیم لوسیفراز در واکنش بیولومینسانس (نشر نور توسط موجودات زنده) دخالت دارد. این آنزیم به عنوان گزارشگر ژنی در تصویربرداری in vivo کاربردهای فراوانی دارد. علی رغم کاربردهای فراوان و تشخیصی آنزیم لوسیفراز، چندین عامل هم چون پایداری پایین لوسیفراز نسبت به حرارت و Km بالا برای سوبسترای ATP استفاده از آن را محدود کرده است. با توجه به پایداری پایین آنزیم لوسیفراز مطالعه حاضر جهت ارزیابی تاثیر جهش های تک اسیدآمینه بر پایداری آنزیم لوسیفراز گونه ایرانی لامفیریس ترکستانیکوس[1] با استفاده از وب سرورهای بیوانفورماتیک و شبیه سازی دینامیک مولکولی صورت گرفت. برای این منظور ابتدا جهت تعیین پایداری، جهش ها  با استفاده از وب سرورهای I-Mutant-2، Pop-music، Cupsat، istable،MUpro  و ابزارهای Protparam و foldx تحت نرم افزار Yasara بررسی شد. وب سرورها و foldx پیش بینی کردند که دو جهش Q35L و H9M  باعث پایداری  ساختار می شوند. وب سرور Polyphen-2هم پیشگویی کرد که این دو جهش در عملکرد آنزیم اثر مخرب ندارد. برای تایید بیش تر این دو جهش شبیه سازی دینامیک مولکولی انجام شد، که نتایج RMSD و RMSF و شعاع ژیراسیون و هیدروفوبیسیته هم نشان دادند که این جهش ها باعث پایداری این آنزیم می شود.
    کلید واژگان: لوسیفراز, جهش, پایداری, دینامیک مولکولی}
    Alireza Khondabi, Hassan Sahebjamee *, Fahimeh Baghbani-Arani
    The conversion of chemical energy to light by a living organism, bioluminescence, is an alluring process that catalyzes by enzymes generically called luciferases. This enzyme has wide applications as a reporter gene in in vivo imaging. In spite of wide range of luciferase applications, some inherent properties limit further application and development of this technology, including the low stability of the enzyme, a low turnover number, and a high Km for the substrate ATP.Due to the low stability of luciferase enzyme, the present study was performed to evaluate the effect of single amino acid mutations on the stability of luciferase enzyme of Iranian species Lamphyris Turkestanius using bioinformatics web servers and molecular dynamics simulation.For this purpose, to determine the stability, the mutations were tested using I-Mutant-2, Pop-music, Cupsat, istable, MUpro and Protparam and foldx web servers under Yasara software. Web servers and foldx predicted that two mutations, Q35L and H9M, would stabilize the structure. The web server Polyphen-2 predicted that these two mutations would not have a damaging effect on enzyme function. To further confirm these two mutations, molecular dynamics simulations were performed. The results of RMSD and RMSF and the radius of gyrus and hydrophobicity also showed that these mutations may cause increase the stability of this enzyme.
    Keywords: Luciferase, Mutation, Stability, molecular dynamics}
  • سمیه فرهمند، فائزه فاطمی*، مرضیه دهقان شاسلطنه، رضا حاجی حسینی بغدادی، شهریار سعیدیان
    در باکتری اسیدیتیوباسیلوس فرواکسیدانس، پروتئین های موجود در مسیر زنجیره انتقال الکترون از جمله پروتئین سیتوکروم C اکسیداز (CoxB)، پروتئین CoxB حاوی دو اتم مس (CuA, CuB) در ساختار خود می باشد.  CuAنقش مهمی در انتقال الکترون دارد. طبق مطالعات قبلی، تبدیل هیستیدین به متیونین در پروتئین مشابه، منجر به افزایش پایداری پروتئین و بهبود عملکرد آن می شود. همچنین، اتصال متیونین به CuB در ساختار پروتئین وحشی یکی دیگر از دلایل انتخاب جهش H230M در جایگاه CuA است. پروتئین وحشی و جهش یافته در حضور غشاء دو لایه POPC با استفاده از  gromacs نسخه 5.1.4 شبیه سازی می شود. تغییرات ساختاری پروتئین جهش یافته توسط RMSD، RMSF، SASA،Rg ، DSSP،density ،thickness ، PCA، ED، DCCM وFEL  بررسی شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل پروتئین های وحشی و جهش یافته نشان می دهد که باکتری پایداری خود را بعد از جهش حفظ می کند. به نظر می رسد جهش منجر به افزایش میزان دریافت الکترون می شود که نیاز به مطالعات بیشتر در این زمینه دارد. شبیه سازی دینامیکی مولکولی و نتایج آنالیزها نشان می دهد که جهش به افزایش پایداری پروتئین کمک می کند. بنابراین، این یافته رویکردهای جدیدی را از نظر خصوصیات ساختاری و احتمال انتقال الکترون ارایه می دهد.
    کلید واژگان: باکتری, بیولیچینگ, جهش, شبیه‎ ‎سازی دینامیک مولکولی, ‏POPC}
    Somayeh Farahmand, Faezeh Fatemi *, Marzieh Dehghan Shasaltaneh, Reza Haji Hosseini, Shahriar Saeedyan
    In Acidithiobacillus ferrooxidans, proteins, like CoxB, present in the electron transmission pathway. The structure of CoxB has two copper atoms (CuA, CuB). CuA plays an important role in electron transport. According to previous studies, the conversion of histidine to methionine in a similar protein leads to an increase the stability of protein and to improve its function. Also, the binding of methionine to CuB in the wild protein structure is another reason for the selection of the H230M mutation in CuA site. Wild-type and H230M mutants are simulated in the presence of a bilayer membrane POPC using the gromacs version 5.1.4. The conformational changes of mutated protein were investigated by RMSD, RMSF, SASA, Rg, DSSP, density, MSD, thickness, PCA, ED, DCCM and FEL analysis. The results of the wild protein and H230M mutant analysis show that the bacteria still preserves its sustainability after mutation. It seems that the H230M mutation leads to the increase of the amount of electron reception that requires further studies in this regard. Molecular dynamic simulation and principal component analysis provide compelling evidence that this H230M mutation contributes to increase the stability of protein. Thus, this finding defines new approaches in structural properties, accurate survey, and probability improves the electron transfer.
    Keywords: bacteria, Bioleaching, ‎‏ ‏Molecular dynamic ‎simulation, Mutation, POPC‎}
  • Narendra Shivani, Aseervatham Selvi Smiline Girija, Arumugam Paramasivam, Jayaseelan Vijayashree Priyadharsini *

    Amelogenin gene (AMEL-X) encodes an enamel protein called amelogenin, which plays a vital role in tooth development. Any mutations in this gene or the associated pathway lead to developmental abnormalities of the tooth. The present study aims to analyze functional missense mutations in AMEL-X genes and derive an association with amelogenesis imperfecta. The information on missense mutations of human AMEL-X gene was collected from Ensembl database (https://asia.ensembl.org). Three different computational tools viz., SIFT, PolyPhen and PROVEAN were used to identify the deleterious or pathogenic forms of mutations in the gene studied. I-Mutant Suit was used to identify the stability of the proteins identified as deleterious by the three tools. Further, MutPred analysis revealed the pathogenicity of these mutations. Among 96 missense variants reported in AMEL-X gene, 18 were found to be deleterious using the three prediction tools (SIFT, PolyPhen and PROVEAN). When these variants were subjected to protein stability analysis, about 14 missense variants showed decreased stability whereas the other 8 variants showed increased stability. Further, these variants were analyzed using MutPred which identified 9 variants to be highly pathogenic. ExAC database revealed that all the pathogenic mutations had a minor allele frequency less than 0.01. The in silico analysis revealed highly pathogenic mutations in amelogenin gene which could have a putative association with amelogenesis imperfecta. These mutations should be screened in patients for early diagnosis of susceptibility to AI.

    Keywords: Mutation, AMELX gene, Enamel, Amelogenesis imperfecta, In silico}
  • مینا تقی زاده*، پروین کریمی، موسی سلگی

    گیاه پالایی به عنوان روشی مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست، در پاک سازی خاک های آلوده به فلزات سنگین به کار می رود. پژوهش حاضر با هدف بررسی مقاومت و پالایندگی کالوس های درختچه گز تحت تاثیر القای جهش با استفاده از اتیل متان سولفونات انجام شد. در مرحله اول بهینه کردن القای کالوس و جهش در محیط کشت دارای غلظت های مختلف 2,4- انجام شد. آزمایش سوم شامل ارزیابی میزان مقاومت و پالایش کالوس در غلظت های صفر تا 40 میلی گرم در لیتر کادمیوم در دو نوع ریزنمونه تیمار شده و نشده با EMS بود. غلظت یک میلی گرم در لیتر 2,4-D بیشترین میزان زنده مانی و القای کالوس را در کمترین زمان ایجاد نمود. اعمال EMS با غلظت 2/0 درصد و زمان 30 دقیقه بیشترین میزان زنده مانی و کمترین میزان سیاه شدن ریزنمونه ها را ایجاد کرد. بیشترین میزان تجمع کادمیوم به میزان 56/1053 میلی گرم در کیلوگرم ماده خشک کالوس در غلظت 40 میلی گرم در لیتر کادمیوم به دست آمد.

    کلید واژگان: اتیل متان سولفونات, جهش زایی, فلزات سنگین, کشت بافت, گیاه پالایی}
    Mina Taghizadeh *, Parvin Karimi, Mousa Solgi

    Phytoremediation as a cost-effective and environmental friendly technique used to polluted soils with heavy metals contamination. The present study was aimed to evaluate the resistance and remediation of Tamarix aphylla calli affected by in vitro mutagenesis with. In the first step, optimization of callus induction and mutation in media with different concentrations of -2,4 was performed. The third experiments involved the evaluating of resistance and remeditaion rate of callus to cadmium at the concentrations of 0-40 mg L-1 in both treated and untreated explants with Ethyl methanesulfonate in medium. The highest survival and induction of callus was induced by the concentration of 1 mg L-1 2,4-D during the short time. Ethyl methanesulfonate at concentration of 0.2 percentage and 30 minutes made the maximum survival and minimum blacking phenomenon of explants. The highest accumulation of cadmium was obtained 1053.56 mg kg-1 dry weight in callus treated by 40 mg L-1 cadmium.

    Keywords: EMS, mutation, Heaevy metals, Phytoremediation, tissue culture}
  • سید محمدرضا خوشرو*

    قارچ های آسپرژیلوس نایجر از خاک و سطح بذرهای ذرت جدا سازی و بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی شناسایی و خالص سازی شدند. میزان پرتودهی بر اساس مدت زمان دریافت پرتو با اشعه UV بر حسب ژول بر متر مربع محاسبه شد. از روش اختصاصی ماریر-بولت برای سنجش کمی تولید اسید سیتریک استفاده شد. پرتودهی با زمان 1200 ثانیه بیشترین تاثیر را بر افزایش تولید اسید سیتریک نشان داد. میانگین تولید اسید سیتریک در جدایه های برتر جهش یافته و والدینی به ترتیب 01/51 و 87/36 میلی گرم بر لیتر بود که حدود 14/14 گرم بر لیتر افزایش نشان داد. در بررسی پایداری ژنوتیپ های جهش یافته، میانگین تولید اسید سیتریک در 1200 ثانیه پرتودهی در چهارمین کشت متوالی از کشت اول تفاوت معنی دار از نظر آماری وجود نداشت. عملکرد و کارایی جدایه جهش یافته 5 (uv5) در مقایسه با جدایه والدینی 3 برابر افزایش تولید اسید سیتریک را نشان داد. در جدایه uv5 و والدینی آن پارامترهای کنتیکی تشکیل محصول (اسید سیتریک) 2 برابر و پارامترهای کنتیکی سوبسترا (مصرف گلوکز) تقریبا مساوی بود، در حالیکه وزن خشک توده سلولی در جدایه uv5 نسبت به جدایه والدینی 5 با شیب یکسان افزایش یافته است. در اثر جهش، وزن توده سلولی در جدایه پرتو دیده uv5 در محدوده زمانی یکسان، افزایش معنی دار نشان داده است. در این مطالعه مشخص شد که، جهش های تصادفی توسط اشعه UV باعث بهبود پارامترهای کنتیکی تولید اسید سیتریک در مقابل مصرف گلوکز به عنوان سوبسترا شده است.

    کلید واژگان: آسپرژیلوس نایجر, اسید سیتریک, جهش, اشعه UV}
    Sayed Mohammad Reza Khoshroo *

    Aspergillus niger were isolated from the soil and surface of corn seeds purified and identified according to morphological characteristics. The irradiation rate was calculated based on the duration of UV radiation received in Jules per square meter. The specific method of Marier and Boulet was used to quantitatively measure the production of citric acid. Radiation with 1200 seconds showed the greatest effect on the increase in the production of citric acid. The mean production of citric acid in the preferable mutated isolates and parents were 51.01 and 37.87 mg/l respectively, which increased by 14.14 g/l. In the study of the stability of mutated genotypes, the mean production of citric acid in 1200 seconds of radiation in the fourth consecutive culture of the first culture was not statistically significant. The performance and efficacy of mutated isolates (5uv) showed an increase in the production of citric acid by about 3 times compared to parent isolates. In isolation of 5uv and its parents, the kinetic parameters of product formation (citric acid) were twice as high and the kinetic parameters of the substrate (glucose consumption) were approximately equal, while the dry weight of the cell mass in the isolate 5uv increased relative to the parental isolate 5 with the same gradient. In this study, it was found that random mutations with UV radiation have improved the kinetic parameters of the production of citric acid versus glucose consumption as a substrate.

    Keywords: Aspergillus niger, citric acid, mutation, UV radiation}
  • نسا پسران افشاریان، زهرا حاجی حسن*، ناصر انصاری پور

    پروتئین CD80 به عنوان عضوی از ابرخانواده ایمنوگلوبولین ها، یک پروتئین تراغشایی است که در سطح سلول های ارایه کننده آنتی ژن (APC) بیان می شود. این پروتئین دارای دو گیرنده CTLA-4 و CD28 در سطح سلول های T است. بر اثر اتصال این پروتئین به این گیرنده ها به ترتیب مسیر مهاری و تحریکی در سلول های T آغاز می شود. در حالت طبیعی، پروتئین های CD80 دارای تمایل اتصال بیشتری به CTLA-4 نسبت به CD28 هستند و این از عوامل خاموش کننده سلول های T در سیستم ایمنی، به منظور جلوگیری از خودایمنی است. هدف از مطالعه حاضر، ایجاد واریانتی از پروتئین CD80 است که دارای تمایل اتصال افزایش یافته به CD28 است تا با قدرت بیشتری به این گیرنده متصل شود و مسیرهای تحریکی را بیشتر از نوع وحشی این پروتئین (پروتئین CD80 اولیه) در سلول های T القا کند. برای شناسایی این واریانت ابتدا توالی وحشی با کمک محیط برنامه نویسی R، در جایگاه های 31 و 92 با اسیدهای آمینه ای که نقش مهمی در شکل گیری پیوندهای هیدروژنی دارند، جهش داده شد. 100 توالی خروجی نرم افزار R، با سرور SWISS-MODEL مدل سازی شدند. سپس مدل های خروجی، به صورت تک تک با سرور HADDOCK داک شدند و در نهایت انرژی های اتصالی از جمله انرژی های الکترواستاتیک و واندروالسی بین گیرنده ها و لیگاندها محاسبه شدند. بین تمامی مدل های ساخته شده، توالی جهش یافته K31Y, R92F دارای بهترین انرژی الکترواستاتیک و واندروالسی است و در مقایسه با نوع وحشی پروتئین CD80، با قدرت بالاتری به پروتئین CD28 متصل می شود.

    کلید واژگان: همولوژی مدلینگ, جهش زایی, داکینگ, پروتئین CD80}
    N. Pesaran Afsharian, Z. Hajihassan*, N. Ansari Pour

    The CD80 protein, a member of the super-family of immunoglobulin, is a transmembrane protein expressed on the surface of the antigen-presenting cells (APC). This protein has two receptors on the surface of T cells (CTLA-4 and CD28), due to the binding of this protein to these receptors, the inhibitory and stimulatory pathway in the T cells begin, respectively. Naturally, CD80 proteins tend to have more binding affinity to CTLA-4 than CD28, and this is a factor in the extinction of T cells in the immune system in order to prevent autoimmunity. The aim of the present study is to create a variant of the CD80 protein that has an increased binding affinity to CD28 to bind to this receptor more strongly and induce more simulate pathways than the wild type of this protein (primary CD80 protein) in T cells. To identify this variant, first, the ancestral sequence was mutated by R software at positions 31 and 92 with amino acids that play an important role in the formation of hydrogen bonds. The R software output sequences were modeled with the SWISS-MODEL server. Then, each output model was docked with the HADDOCK server, and finally, the electrostatic and van der Waals energies between the receptors and the ligands were calculated. Among all the built-in models, the mutated K31Y, R92F has the best electrostatic and van der Waals energies and has the ability to have a much better connection to its CD28 receptor compared to the ancestral type of CD80.

    Keywords: Homology Modeling, Mutation, Docking, CD80 Protein}
  • مینا مرادیان، سعید طریقی*، پریسا طاهری
    از میان انواع قارچ های خوراکی، قارچ تکمه ای سفید، بیشترین سطح زیر کشت را در اغلب نقاط جهان دارد. باکتری سودوموناس تولاسی (Pseudomonas tolaasii) عامل مهم ایجاد بیماری لکه قهوه ای قارچ خوراکی می باشد که بازارپسندی این محصول را به شدت کاهش می دهد. با توجه به اینکه به واسطه اعمال جهش چهارچوب خوانش ژنوم تغییر کرده و فاکتورهای موثر در شدت بیماریزایی مانند قبل تولید نمی شوند، هدف این پژوهش، بررسی بیشتر نقش این فاکتورها بعد از انجام جهش و مقایسه خصوصیات فنوتیپی و ژنوتیپی جهش یافته ها با سویه وحشی بود. در تحقیق حاضر، یک جدایه با توان بیماریزایی بیشتر انتخاب و از دو فرآیند جهش خودبخودی و جهش به وسیله قطعه ترانسپوزون (mini Tn5)، جهت اعمال تغییر ژنتیکی استفاده شد. از میان فاکتورهای موثر در شدت بیماریزایی این باکتری، اثر جهش ها بر تولید پایووردین، تولاسین، ایجاد خط سفید و میزان تحرک جدایه ها بررسی گردید. بر اساس داده های به دست آمده، مشخص گردید که میان تولید پایووردین، تولاسین و تشکیل خط سفید با بیماریزایی باکتری رابطه مستقیمی وجود دارد، در حالیکه ارتباط معنی داری میان تحرک در جهش یافته ها با بیماریزایی آنها یافت نشد. مطالعات بیشتر جهت شناسایی ژن های دخیل در این فرآیند ها، در حال انجام است.
    کلید واژگان: پایووردین, تحرک, تولاسین, جهش, خط سفید}
    Mina Moradian, Saeed Tarighi *, Parissa Taheri
    Among different kinds of edible mushrooms, white button mushroom is the most cultivated in the majority parts of the world. Pseudomonas tolaasii is the important causal agent of brown blotch bacterial disease of mushroom that reduces its marketing. To consider the fact that by applying mutations, open reading frame of genes will change and important virulence factors cannot be produced as before. The aim of this investigation was further study on the role of these factors and compare the characteristics of phenotypic and genotypic alterations in mutants with the wild type strain. In this research, one isolate with intense pathogenicity factors was selected and the genome of that was altered by the use of spontaneous and transposon (mini Tn5) mutagenesis procedure. Among virulence factors in this bacteria, the effect of mutations on the production of pyoverdine, tolaasin, white line inducing principle and the motility of isolates were studied. The results of this investigation suggest the direct correlation between the production of pyoverdine, Tolaasin and white line inducing principle with the bacterial pathogenesis. On the other hand, no logical correlation was found in motility of the mutants with their pathogenicity. Further studies to identify the genes that are related to this process, are carrying out.
    Keywords: Motility, Mutation, Pyoverdine, Tolaasin, White line}
  • کژال فرهمندی، فاطمه تابنده*
    لیگنوسلولز متشکل از سلولز، همی سلولز و لیگنین است. سلولز و همی سلولز، ماکرو مولکول هایی از قندهای مختلف هستند، در حالی که لیگنین یک پلی مری آروماتیک تشکیل شده از پیش سازهای فنیل پروپانوئید است. هرچند ترکیب اصلی مواد لیگنوسلولزی را سلولز تشکیل می دهد که نسبت به تجزیه زیستی حساس است، اما این پلی ساکارید به طورمعمول در طبیعت به صورت فیزیکوشیمیایی به لیگنین باند شده است. ازآن جایی که لیگنین یک ترکیب مقاوم به تخریب زیستی است، تا حدودی سلولز را در مقابل حمله میکروبی محافظت می کند. اهمیت تجزیه لیگنوسلولز به دلیل کاربردهای فراوان آن ها در صنایع تبدیلی و استفاده از آن ها به عنوان مواد خام در صنایع مختلف بالاخص برای تولید فرآورده های زیستی گوناگون است. سویه های موثر در تخریب زیستی ترکیب های لیگنوسلولزی، باید دارای یک سیستم آنزیمی قوی و کارا برای تجزیه این ترکیب ها باشند. انواعی از سویه های قارچی متعلق به قارچ های پوسیدگی سفید به عنوان ریزسازواره های توانمند در این فرآیند معرفی شده اند. بااین حال پژوهش های وسیعی برای بهبود سویه های باکتریایی و قارچی تجزیه کننده لیگنوسلولز انجام شده است. علاوه بر روش های سنتی و قدیمی مانند جهش زایی، روش های نوین مبتنی بر دست ورزی ژنتیکی جهت بهبود سویه ها با هدف افزایش بهره دهی فرآیندهای صنعتی پیشنهاد شده اند. در این مقاله به شرح مختصری راجع به این روش ها پرداخته شده و مثال هایی از هریک برای بهبود سویه های تجزیه کننده ترکیب های لیگنوسلولزی ارائه گردیده است.
    کلید واژگان: ترکیب های لیگنوسلولزی, تجزیه زیستی, بهبود سویه, دست ورزی ژنتیکی, جهش زایی, ادغام پروتوپلاست}
    Kajal Farahmandi, Fatemeh Tabandeh*
    Lignocellulose is composed of cellulose, hemicellulose and lignin. Cellulose and hemicellulose are macromolecules of various sugars, while lignin is an aromatic polymer that made of phenylpropanoid precursors. Although cellulose, the main component of lignocellulose, is sensitive to biological degradation, but this polysaccharide is usually physicochemically bound to lignin in nature. Lignin is resistance to biodegradation and can protect cellulose against microbial attack. Lignocellulose degradation is important because has many applications in different industrial process and is used as raw material for production of the variety of biological products in different industries. Those strains employed in lignocellulose biodegradation, must have a strong and efficient enzymes in order to degrade these compounds. Some fungal strains belonging to white rot fungi are known as efficient microorganisms for degradation of lignocellulosic compounds. However, extensive researches have been carried out to improve bacterial and fungal strains for degradation of lignocellulosic compounds. In addition to the old and traditional methods such as mutagenesis, new strain improvement methods based on genetic modification have been proposed in order to increase the productivity of industrial processes. In this article, these kinds of methods have been explained in brief and some examples have been presented to show their applications for improvement of those strains are capable of degrading lignocellulosic compounds.
    Keywords: lignocellolosic compounds, biodegradation, strain improvement, genetic manipulation, mutation, protoplast fusion}
  • سعید باقری کیا، محمدهادی پهلوانی*، احد یامچی، خلیل زینلی نژاد، علی مصطفایی
    مواد ژنتیکی موتانت ابزاری بسیار ارزشمند در درک فیزیولوژیکی انتقال مجدد هستند و می توانند در ایجاد رقم متحمل به تنش خشکی مفید باشند. دو لاین موتانت پیشرفته گندم نان (T-67-60 وT-65-7-1 ) به همراه رقم تیپ وحشی آن ها (رقم طبسی) در دو شرایط رطوبتی (مطلوب و 40-30 درصد ظرفیت مزرعه) به منظور بررسی انتقال مجدد کربوهیدرات های محلول ساقه به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار کشت شدند. آغاز اعمال تنش در مرحله ظهور کامل سنبله (زادوکس 60) بود و کربوهیدرات های محلول در 5 مرحله (0، 7، 14، 21 و 28 روز پس از گرده افشانی) به تفکیک میانگره های ساقه اندازه گیری شد. بر اساس نتایج می توان گفت تغییرات در دریافت سیگنال های پدیده پیری در اثر تنش خشکی، در قدرت مخزن، در مقدار ذخایر ساقه پیش از گرده افشانی و در استفاده از ظرفیت ذخایر طول ساقه از عوامل تاثیرگذار در بروز تنوع ژنوتیپ ها در انتقال مجدد کربوهیدرات های محلول ساقه در اثر تنش خشکی هستند. به نظر می رسد لاین موتانت T-65-7-1 از نظر انتقال مجدد و کارایی آن در تنش خشکی نسبت به رقم تیپ وحشی با دریافت سریع تر سیگنال های پیری (به عنوان عامل محرک انتقال مجدد)، قدرت مخزن بالاتر (عملکرد دانه بیشتر) و ظرفیت ذخیره بالاتر (حداکثر غلظت و چگالی محتوای کربوهیدرات بیشتر) به طور معنی داری بهتر عمل می کند. همچنین لاین موتانت T-65-7-1 از پتانسیل همه بخش های ساقه در انتقال مجدد کربوهیدرات های محلول ساقه به دانه در طی پر شدن دانه استفاده کرده است.
    کلید واژگان: پرولین, پیری, عملکرد, موتاسیون, نشت الکترولیتی}
    Saeed Bagherikia, Mohammadhadi Pahlevani Dr *, Ahad Yamchi Dr, Khalil Zenalinezhad Dr, Ali Mostafaie Dr
    Mutant genetic materials are valuable tools for understanding the physiology of remobilization and could be useful in the breeding of drought tolerant varieties. Two advanced mutant lines of bread wheat (T-67-60 and T-65-7-1) along with their wild type (Tabasi Cv.) were planted at two moisture conditions (normal and 30-40% of field capacity) as a factorial experiment in format of completely randomized design with three replications. Drought treatment initiated at full heading stage (Zadoks 60) and soluble carbohydrates were measured 5 times (0, 7, 14, 21 and 28 days after anthesis) in the stem internodes, separately. Based on the results it could be said that changes in the receiving signals for senescence phenomena under drought stress, capability of the sink, the rate of the reserves assimilated before anthesis and the use of reserves capacity over stem are the factors affecting the differences of genotypes in remobilization of stem soluble carbohydrates under drought stress. It seems that under drought stress mutant line T-65-7-1 was significantly better than wild type cultivar in terms of remobilization and its efficiency and also for faster receiving signals of senescence (as a stimulating factor of remobilization), higher capability of the sink (more grain yield) and higher reserve capacity (higher maximum soluble carbohydrate concentration and specific content). Also, mutant line T-65-7-1 has utilized full ability of all parts of the stem for remobilizing soluble carbohydrates during grain filling.
    Keywords: Proline, Senescence, Yield, Mutation, Electrolyte leakage}
  • خدیجه باقری، سمیرا شهبازی *، حامد عسکری، شیده موجرلو، فرنگیس امیرلو
    گونه های سرده Trichoderma ازنظرتولید سلولاز با فعالیت آنزیمی بالا بسیار شناخته شده هستند. با وجود تولید آنزیم های سلولازی متنوع در قارچ تریکودرما، به علت عمل کرد آنزیمی پائین و هزینه زیاد تولید، استفاده از آنزی م های سلولازی آنها در تبدیل زیستی پسماندهای سلولزی چندان موفقیت آمیز نبوده است. تحقیق حاضر با هدف دست یابی به جدایه های موتانتی از گونه Trichodera viride با توان تولید بیشتر آنزیم سلولاز با استفاده از القای جهش با پرتو گاما انجام گرفته است. سوسپانسیون اسپور قارچ در اپتیمم دوز 250 گری تحت پرتوتابی با گاما قرار گرفت. اسپورهای جوانه زده به منظور بررسی پایداری پنج بار واکشت شدند و از بین آنها جدایه های موتانت با قابلیت اسپورزایی بهتر انتخاب شدند. فعالیت سلولازی با استفاده از سوبستراهای سلولزی کاغذ صافی واتمن شماره یک، کربوکسی متیل سلولز، آویسل، سلولز باکتریایی و سلولز کلوئیدی و براساس دستورالعمل IUPAC سنجیده شد. پروفایل پروتئین های سلولازی جدایه های موتانت با آزمون SDS-PAGE بررسی شد. بیشترین فعالیت سلولاز کل و فعالیت آنزیم آویسلاز به ترتیب با 43/92 و 40/74 U/mg در جدایه موتانت M21 و بیشترین فعالیت اندوگلوکانازی در جدایه موتانت M18 مشاهده شد. به طور کلی کاربرد اشعه گاما در 38 درصد از جدایه های جهش یافته به افزایش معنی دار در فعالیت سلولازی منجر شد. همچنین، از این روش به منزله روشی ساده و کارآمد برای دست یابی به جدایه های موتانتی می توان استفاده کرد که توانایی تولید مقادیر بالای آنزیم و دیگر متابولیت های میکروبی را داشته باشند.
    کلید واژگان: الکتروفورز, پرتوتابی, سلولز, کربوکسی متیل سلولز}
    Khadijeh Bagheri, Samira Shahbazi *, Hamed Askari, Shide Mojerlou, Farangis Amirlou
    Trichoderma species have been famous for production of cellulases with relatively high enzymatic activity. However, attempts to use their cellulolytic enzymes in the bioconversion of cellulosic wastes have not been successful because of high cost of production and low enzymatic yields. This study aimed to obtain gamma-induced mutants of T. viride with enhanced extracellular cellulase production. Spore suspensions were exposed to γ-rays at 250 Gy as optimum dose. After irradiation, all germinated spores were grown onto PDA plates and mutant strains with better sporulation were selected and subcultured five times to test their stability. Cellulase activity was tested using Whatman No. 1 filter paper, carboxymethyl cellulose, avicel, bacterial cellulose and walseth cellulose according to the IUPAC recommendation. Extracellular proteins profiles of mutant strains were studied via SDS-PAGE. The maximum activity of total cellulase and avicelase were observed in the isolate of M21 (92.43 and 74.40 U/mg, respectively) and maximum endo-glucanase activity was observed in M18 mutant. The results of this study showed that the application of gamma ray led to a significant increase in Cellulose activity of 38 percent of mutant strains. Thus, this method could be used as a simple and efficient way to achieve strains with the ability to produce high levels of enzymes and other biological metabolites.
    Keywords: carboxy methyl cellulose, cellulose, electrophoresis, irradiation, mutation}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال