یافته های نوین در علوم زیستی

چکیده تکرارهای کوتاه پالیندرومیک قرار گرفته به صورت دستجات منظم (CRISPR) با کشف پروتئین‌های پروکاریوتی مرتبط با CRISPR که Cas نام دارند و قادرند با کمک RNAی هدایتگر شکستگی‌های دو رشته‌ای را در توالی هدف در ژنوم پستانداران ایجاد کنند، کشف شد. این یافته منجر به توسعه سیستم‌های CRISPR شد که مکانیسم‌های طبیعی ترمیم DNA را برای ایجاد جهش در ژن‌های ناقص به صورت دقیق‌ به کار می‌برد. CRISPR برای حذف ژن‌های جهش‌یافته مضر و رفع خطاها در توالی‌های کدگذاری پروتئین به منظور نجات از فنوتیپ‌ بیماری در مطالعات پیش‌بالینی و در چندین آزمایش بالینی استفاده شده است. با این حال، اکثر اختلالات ژنتیکی ناشی از ترکیبی از جهش های دیگر شامل حذف ها و تکرارها در مناطق کد کننده و غیر کد کننده ژنوم هستند و بنابراین نیاز به استراتژی های پیچیده مهندسی ژنوم فراتر از حذف ساده ژن دارند. برای غلبه بر این محدودیت، جعبه ابزار سیستم های طبیعی و مهندسی شده CRISPR-Cas به طور چشمگیری گسترش یافته است تا ابزارهای متنوعی را در بر گیرد. استفاده از فناوری CRISPR برای ویرایش ژنوم غیر کدکننده، تنظیم بیان ژن، ایجاد تغییرات ژنتیکی دقیق و هدف قرار دادن بیماری‌های عفونی، این پتانسیل را دارد که منجر به ایجاد راهکار درمانی برای بسیاری از بیماری‌های غیرقابل درمان شود.

چکیده ریحان یک گیاه دارویی مهم و متعلق به تیره نعنائیان است. این گیاه در درمان بیماری­هایی مانند معده­درد، سردرد، یبوست، تب، عفونت­ها و همچنین برای تنظیم و کاهش قند خون مورد استفاده قرار می­گیرد و دارای ویژگی­های ضد قارچی، ضد­باکتریایی و آنتی­اکسیدانی است. در پژوهش حاضر اثر تنش خشکی بر غلظت فنول­ها و فلاونوئیدها و فعالیت آنتی­اکسیدانی عصاره برگ سه کولتیوار گیاه ریحان مورد بررسی قرار گرفته است. پس از کشت بذرهای سه کولتیوار گیاه ریحان (میخک، بنفش و سبز) در خاک شنی-لومی و رسیدن گیاهان به مرحله شش برگی، تنش خشکی در سه سطح ۷۵، ۵۰ و ۲۵ درصد ظرفیت زراعی اعمال گردید. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار انجام شد. محتوای فنول کل، فلاونوئید کل، فلاونول­ها و فعالیت آنتی­اکسیدانی عصاره برگ گیاهان اندازه­گیری شد. بیشترین مقدار هر سه گروه ترکیبات آنتی­اکسیدان غیرآنزیمی و فعالیت آنتی­اکسیدانی با تفاوت معنی­دار در کولتیوار ریحان سبز تحت تنش خشکی ملایم (۷۵ درصد ظرفیت زراعی) مشاهده گردید. فعالیت آنتی­اکسیدانی با افزایش غلظت عصاره به صورت معنی­داری افزایش یافت. تنش خشکی در نهایت منجر به ایجاد تنش اکسیداتیو در گیاه ریحان می­شود و این گیاه برای مقابله با آسیب­های این تنش و حذف گونه­های فعال اکسیژن از سازوکارهای آنتی­اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی استفاده می‌کند. فنول­ها، فلاونوئیدها و فلاونول­ها ترکیبات آنتی­اکسیدان قوی هستند که در محافظت گیاهان در برابر تنش اکسیداتیو درگیر هستند. در سه کولتیوار مورد مطالعه ریحان، با افزایش سطح تنش خشکی، غلظت و توانایی این ترکیبات در مهار رادیکال­های آزاد کاهش یافت. در مجموع، به نظر می­رسد که هم ژنوتیپ و هم سطح تنش خشکی بر میزان تولید آنتی اکسیدان­های غیرآنزیمی مورد مطالعه و در نتیجه توانایی گیاه در مهار تنش اکسیداتیو مؤثر هستند.