بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
مریم ساجدمرنی؛ سهیلا طالش ساسانی؛ شهره آریائی نژاد؛ اکرم صادقی
چکیده
گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود میتوانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقهای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسمها اداره میشود. ترشحات ریشه گیاه میتواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار ...
بیشتر
گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود میتوانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقهای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسمها اداره میشود. ترشحات ریشه گیاه میتواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار گیرد و متفاوت باشد؛ بنابراین هر سویه میکروبی میتواند بیان ژنهای خود را در هر مرحله از رشد گیاه تنظیم کند. میکروبها منبع ناشناخته و عظیمی از متابولیتهای ثانویه هستند که نقش بسیار مهمی در عرصه درمانی و دیگر صنایع دارند. مطالعه مروری حاضر بر روی عوامل القا کننده تولید متابولیتهای ثانویه جدید از میکروبهای ریزوسفری تمرکز دارد. هر سویه میکروبی پتانسیل تولید چندین ترکیب را دارد اما با توجه به اینکه تولید متایولیتهای ثانویه برای سلول بسیار هزینه بر است، سنتز آنها توسط سلول بسیار کنترل شده است. مطالعات نشان داده که تغییر شرایط رشد میکروبها، مانند: دما، شوری، کشت توام (باکتری-باکتری، قارچ-قارچ، باکتری-قارچ)، تغییر غلظت اکسیژن، سرعت هوادهی، افزودن عناصر خاکی و یونهای فلزی کمیاب، تابش نور و همچنین روشهای مهندسی ژنتیک مانند: قرار دادن پروموترهای قوی القایی، مهندسی ریبوزوم، بازآرایی کروماتین و بیان بیش از حد ژنهای تنظیم کننده خاص مسیر و مولکولهای کوچک و محرک شیمیایی میتواند به کشف ترکیبات جدید کمک کند. در این مطالعه موارد فوق به تفضیل تشریح شده است.
بیوانفورماتیک
مریم رمضانی؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ احمد اسماعیلی؛ سید سجاد سهرابی
چکیده
گیاه دارویی کلوس یا کرفسکوهی (Kelussia odoratissima Mozaff.) منبعی غنی از مواد فعال دارویی با اثرات درمانی است که بهصورت انحصاری در رشتهکوههای زاگرس مرکزی ایران یافت میشود. با وجود خطر انقراض اینگونه گیاهی، اطلاعاتی درباره ژنوم / ترنسکریپتوم و بیوسنتز ترکیبات ارزشمند این گیاه وجود ندارد. در بین مولکولهای حیاتی، اگرچه مولکولهای microRNA ...
بیشتر
گیاه دارویی کلوس یا کرفسکوهی (Kelussia odoratissima Mozaff.) منبعی غنی از مواد فعال دارویی با اثرات درمانی است که بهصورت انحصاری در رشتهکوههای زاگرس مرکزی ایران یافت میشود. با وجود خطر انقراض اینگونه گیاهی، اطلاعاتی درباره ژنوم / ترنسکریپتوم و بیوسنتز ترکیبات ارزشمند این گیاه وجود ندارد. در بین مولکولهای حیاتی، اگرچه مولکولهای microRNA (miRNAs) نقش مهمی در فرآیندهای مختلف زیستی بهویژه در بیوسنتز متابولیتهای ثانویه در گیاهان دارویی دارند، در حال حاضر، هیچ گزارشی از وضعیت miRNAها در گیاه کلوس منتشر نشده است. مطالعه حاضر بهمنظور شناسایی miRNAهای محافظتشده و ژنهای هدف آنها در ترنسکریپتوم برگ کلوس انجام شد. پس از توالییابی RNA با پلتفرم Illumina HiSeq 2500، خوانشهای کوتاه پردازش شده سرهمبندی شدند. در این مطالعه، تعداد 4658 یونیژن حاوی توالی miRNAهای بالقوه شناسایی شدند. پس از پالایه کردن دقیق، پنج توالی miRNA (miR156-3P، miR408، miR169، miR171 و miR398) از میان توالیهای نامزد شناسایی و ژنهای هدف آنها مشخص شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که miRNAها در مسیرهای متابولیکی مختلفی از جمله متابولیسم بوتانوات، متابولیسم گلیکوزیلات و دیکربوکسیلات، متابولیسم نشاسته و ساکارز، تثبیت کربن در اندامکهای فتوسنتزی، تخریب پراکسیزوم و تخریب اسیدهای چرب درگیر بودند. miR408 با تنظیم ژنهای شش مسیر متابولیکی، بهعنوان تأثیرگذارترین miRNA محافظتشده در پروفایل بیانی کلوس شناخته شد. بهطور کلی، با توجه به نقش تنظیمی miRNAهای شناساییشده بر روی طیف گستردهای از شبکههای ژنی و فرآیندهای بیولوژیکی گیاه کلوس در مطالعه حاضر، میتوان از این miRNAها بهعنوان ژنهای نامزد برای بهبود صفات کمی و کیفی این گیاه استفادهکرد.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
منا فراجی هریس؛ محمدرضا واعظی کاخکی؛ نسرین ملانیا؛ محمد آرمین
چکیده
تنشهای غیر زیستی و کالوسزایی میتوانند سبب افزایش ترکیبات فنلی شوند. هدف از این پژوهش افزایش مقدار فنلکل و فعالیت آنتیاکسیدانی در گیاه دارویی عدسالملک (Securigera securidaca) و کالوسهای حاصل از آن بهوسیله تنش فراصوت، در شرایط درون آزمایشگاهی بود. گیاهان در گلخانه رشد کردند. کالوسزایی با محیط کشت MS حاوی 2/2 میلیگرم بر لیتر آلفا ...
بیشتر
تنشهای غیر زیستی و کالوسزایی میتوانند سبب افزایش ترکیبات فنلی شوند. هدف از این پژوهش افزایش مقدار فنلکل و فعالیت آنتیاکسیدانی در گیاه دارویی عدسالملک (Securigera securidaca) و کالوسهای حاصل از آن بهوسیله تنش فراصوت، در شرایط درون آزمایشگاهی بود. گیاهان در گلخانه رشد کردند. کالوسزایی با محیط کشت MS حاوی 2/2 میلیگرم بر لیتر آلفا نفتالیک استیک اسید و 8/8 میلیگرم از 6-بنزیل آمینو پورین انجام شد. تنش فراصوت بر روی گیاه اصلی بهمدت 10، 20 و 30 دقیقه و در طی 15 روز، در شرایط درون آزمایشگاهی اعمال شد. تنش فراصوت بر روی کالوس بهمدت 10 دقیقه و بهمدت 15 روز صورت گرفت. نمونهها در روزهای گوناگون (روز اول، پنجم، دهم و پانزدهم) جمعآوری شدند. سپس نمونهها در آون خشک و عصاره اتانولی از آنها تهیه شد. آزمونهای تعیین مقدار فنلکل و فعالیت آنتیاکسیدانی بهوسیله روشهای Folin-Ciocalteu و Wu بر روی برگهای گیاه اصلی و کالوس آن انجام شد. نتایج نشان دادند بیشترین مقدار فنل کل در گیاه در تنش فراصوت، در روز اول و تیمار 30 دقیقه بود. در تمامی تیمارها، فعالیت آنتیاکسیدانی نسبت به نمونه شاهد کاهش یافته بود. بیشترین مقدار فنلکل در کالوسهای در تیمار تنش فراصوت، در روز پانزدهم مشاهده شد. فعالیت آنتیاکسیدانی در کالوسهای در تنش فراصوت نسبت به نمونه کنترل کاهش یافت؛ بنابراین میتوان نتیجه گرفت که تنش فراصوت در نمونههای این آزمایش سبب افزایش مقدار فنلکل شد اما بر فعالیت آنتیاکسیدانی تأثیری نداشت. همچنین کالوسزایی و تنش فراصوت بهطور همزمان سبب افزایش مقدار فنلکل میگردد.
سارا خسروی نیا؛ سید مهدی زیارت نیا؛ عبدالرضا باقری؛ سید حسن مرعشی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1391، ، صفحه 49-57
چکیده
امروزه استفاده از قابلیتهای کشت سلولی برای تولید مواد موثره دارویی بسیار مورد توجه است. ترکیبات فلورسانس در بسیاری از زمینهها مانند محیط زیست، صنایع غذایی و پزشکی ارزشمند میباشند. در این پژوهش کشت سوسپانسیون سلولی زیره سیاه، به عنوان یک گیاه دارویی مهم در ایران، در محیط کشت MS مایع حاوی 2 میلیگرم در لیتر NAA و 0/5 میلیگرم ...
بیشتر
امروزه استفاده از قابلیتهای کشت سلولی برای تولید مواد موثره دارویی بسیار مورد توجه است. ترکیبات فلورسانس در بسیاری از زمینهها مانند محیط زیست، صنایع غذایی و پزشکی ارزشمند میباشند. در این پژوهش کشت سوسپانسیون سلولی زیره سیاه، به عنوان یک گیاه دارویی مهم در ایران، در محیط کشت MS مایع حاوی 2 میلیگرم در لیتر NAA و 0/5 میلیگرم در لیتر BA استقرار یافت. برای جداسازی و خالصسازی ترکیب فلورسانس موجود در سلولهای کشت سوسپانسیون، مقدار 100 گرم سلول خشک را با 100 میلیلیتر دیکلرومتان عصارهگیری کرده و سپس از ستون کروماتوگرافی و روش Preparative TLC برای خالصسازی آن استفاده شد. از مخلوط دو حلال دیکلرومتان و متانول با نسبت 1:9 به عنوان فاز متحرک استفاده گردید. نتایج TLC عصارههای تهیه شده از اندامهای مختلف گیاه (بذر، ساقه، برگ، ریشه و بذر) و سلولهای کشت سوسپانسیون زیر نور UV با طول موج 365 نانومتر نشان داد که یک ترکیب فلورسانس آبی رنگ در اندام ریشه و سلولهای کشت سوسپانسیون وجود دارد که در اندامهای هوایی گیاه دیده نمیشود. همچنین در شرایط کاملا یکسان مقدار این ترکیب در بافت کالوس کمتر از سلول میباشد و مقداری از این ترکیب فلورسانس به درون محیط کشت مایع آزاد میشود. به منظور شناسایی این ترکیب از روش رزونانس مغناطیسی هسته استفاده گردید و نتایج آن نشان داد که این ترکیب یکی از مشتقات کومارین (6- متوکسی 7- هیدروکسی کومارین) است. افزوده شدن گروههای متیل و هیدروکسی به ساختار کومارین سبب ایجاد ویژگی فلورسانسی در آن میشود.