یافته های نوین در علوم زیستی

چکیده هدف این مطالعه بررسی بر­هم­کنش اصلاح مولکول کمپلکس کورکومین(CUR) در حامل­های بتا- و گاما –سیکلودکسترین (β-CD و γ-CD) با نانو­ذرات کیتوزان(CS) جهت دارورسانی هدفمند و مقایسه کارکرد بین آن‌ها بود. سیستم تحویل هدفمند دارویی شامل عامل درمانی نانوذرات CS بخش هدف‌گیری همان دارو و سیستم حامل CD است. محاسبات روابط تشکیل کمپلکس­های اصلاح شده و کاربرد آن‌ها با استفاده از آنالیز داده­های اسپکتروسکوپی UV-vis انجام شد. در این مطالعه نمودارهای طیف­های اسپکتروسکوپی­ها برای اثبات بهینه‌سازی ساختار مولکولی در کمپلکس‌های اصلاح شده رسم شدند. تحلیل داده‌های بررسی کاربرد آن‌ها با روش معادلات مربوطه انجام گرفت. پلی‌ساکارید کاتیونی CS با حضور عامل­های آمینو و الکل در طول زنجیره­های پلی­ساکارید آن را قادر می­سازد تا پیوند ثابت کووالانسی را با کمپلکس­ها ایجاد کند و زمینه حلالیت سیکلودکسترین را افزایش دهد. نانوذرات CS به واسطه پیوند­های هیدروژنی و بر­هم­کنش­های واندروالس هیدروژن گروه هیدروکسیل سیکلودکسترین با هیدروکسیل گروه فنولیک مولکول دارویی CUR تقویت پیوند هیدروژنی برقرار می­کند. اصلاح کمپلکس γ-CD با CS قوی‌ترین بر­هم­کنش را با CUR نشان می­دهد. هر دوی کمپلکس­های CUR در سیستم میزبان CD-CS جهت انتقال بار از دارو به حامل و عامل درمانی است. نانوذرات CS خاصیت سیستم­های تحویل هدفمند داروهای ضد سرطان را دارند. زیرا میدان خارجی CS را می‌توان برای هدایت دارو به سمت سلول‌های هدف خاص مورد استفاده قرار داد. سیستم میزبان γ-CD-CS به دلیل حلالیت زیاد و بر­هم­کنش قوی آن بهترین میزبان به­عنوان حامل و عامل درمانی برای داروی CUR است.

چکیده با توجه به افزایش نرخ بروز سرطان مری در برخی کشور‌های آسیایی از جمله مناطق شمال و شمال­شرق ایران، شناسایی ترکیبات ضد­سرطانی جدید برای سرکوب این بیماری ضروری است. امروزه اثبات گردیده که تولید بسیاری از متابولیت‌های گیاهی با فعالیت میکروارگانیسم‌های اندوفیت در ارتباط است. در این پژوهش توانمندی باکتری‌های اندوفیت گیاه دارویی افدرا در مهار تکثیر رده سلولی سرطان مری (KYSE-30) ارزیابی شد. 54 سویه باکتری اندوفیت (از 74 جدایه اولیه) از دو گیاه دارویی Ephedra intermedia و Ephedra foliata پس از استریل کردن سطح آن‌ها به­دست آمد. باکتری‌ها در محیط کشت تریپتیک سوی براث (TSB) تلقیح و پس از 72 ساعت متابولیت‌های تولید شده با استفاده از کلروفرم استخراج گردید. اثر عصاره خام سویه‌های منتخب بر روی رده‌ سلولی سرطان مری KYSE-30 با آزمون MTT در بازه­‌های زمانی 24، 48 و 72 ساعت ارزیابی گردید. در نهایت سویه مورد نظر با استفاده از تکثیر و توالی­یابی ژن 16S rRNA شناسایی شد. بر اساس نتایج آزمونMTT سویه A1 دارای فعالیت ضد­سرطانی بر روی رده سلولی KYSE-30 با مقادیر IC₅₀ برابر با 4/346، 8/192 و 3/121 میکروگرم بر میلی­لیتر به ترتیب در زمان‌های 24، 48 و 72 ساعت پس از تیمار بود. بر اساس شناسایی مولکولی، باکتری مذکور به Microbacterium maritypicum شباهت داشت. با توجه به توانایی جدایه A1 در مهار تکثیر و زنده مانی KYSE-30 استفاده از ترکیبات طبیعی تولید شده توسط این باکتری برای درمان سرطان مری امکان­پذیر است. هرچند جهت تایید این نتایج آزمایش‌های بیشتری پس از خالص­سازی مواد موجود در عصاره و همچنین انجام مطالعات در مدل‌های جانوری سرطانی ضروری است.

چکیده تنش شوری، امروزه یکی از مهمترین چالش‌­ها در تولید گندم است. باکتری­‌های ریزوسفری جداسازی شده از گیاهان شورپسند با سازوکارهای مستقیم و غیر­مستقیم موجب افزایش بردباری گیاهان زراعی به شوری می­‌گردند. در این مطالعه، صفات محرک رشد گیاه سویه­های باکتریایی مقاوم به شوری (Bacillus safensis، Bacillus pumilus و Zhihengliuella halotolerans) جداسازی شده از ریزوسفر گیاهان مرتعی آتریپلکس، اشنان، گز و سنبله نمکی تعیین و تاثیر آن­ها بر برخی صفات رویشی و محتوای یونی گندم آبیاری شده با آب شور (آب آبیاری با شوری 2/0 دسی­زیمنس بر متر به عنوان شاهد، 4، 8 و 16 دسی زیمنس بر متر) اندازه­‌گیری شد. هر سه سویه باکتری قادر به تولید اکسین، سیانید هیدروژن، سیدروفور و ACC دآمیناز و انحلال فسفات بودند. افزایش سطوح شوری باعث افزایش غلظت سدیم و کاهش غلظت پتاسیم، کلسیم و فسفر در برگ گندم و نیز کاهش طول ساقه، وزن خشک بخش هوایی و ریشه، نسبت وزن خشک ریشه به اندام هوایی و بیوماس کل نسبت به شاهد گردید. در تیمارهای تحت تنش شوری تلقیح شده با باکتری، کاهش غلظت سدیم تا 7/17 درصد و افزایش غلظت پتاسیم، کلسیم، فسفر و نسبت پتاسیم به سدیم به ترتیب تا 33، 7/25، 4/200 و 41 درصد نسبت به شاهد اندازه­‌گیری شد که کارآمدترین باکتری در این زمینه Z. halotolerans بود. باکتری­‌ها همچنین باعث افزایش طول ساقه، وزن خشک بخش هوایی، وزن خشک ریشه، نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک بخش هوایی و بیوماس کل به ترتیب تا 17، 6/58، 137، 88 و 66 درصد شدند که در این زمینه باکتری B. safensis از بیشترین تاثیر برخوردار بود. نتایج این مطالعه نشان داد که باکتری­‌های محرک رشد گیاهان مرتعی شور­پسند می‌‌توانند در بهبود شاخص‌­های رشد گندم در شرایط شوری نقش داشته باشند. این نتایج همچنین نشان داد که ریزوسفر گیاهان مرتعی شور­پسند می­‌تواند منبع مناسبی برای جداسازی باکتری­‌های مقاوم به شوری جهت بهبود مقاومت گندم به شوری باشد.

چکیده یکی از تنش­‌های غیرزیستی مهمی که روی گیاهان تأثیر منفی می‌­گذارد، تنش فلزات سنگین است. آلودگی خاک با فلزات سنگین با پیشرفت و توسعه صنایع و مصرف کودهای شیمیایی حاوی عناصر سنگین به­ عنوان یکی از دغدغه­‌های زیست محیطی عمده در جوامع بشری تبدیل شده است. جیوه یکی از فلزات سنگین و سمی است که سبب آلودگی زمین­های زراعی می‌شود. تجمع جیوه در گیاهان، بسیاری از اعمال سلولی را مختل و رشد و نمو را متوقف می‌­سازد. در چنین شرایطی سیستم‌­های دفاعی آنزیمی و غیر­آنزیمی گیاهان فعال می­‌شوند. سیستم­‌های دفاعی متعددی در فائق آمدن گیاهان در شرایط تنش زا با یکدیگر همکاری می­نمایند. هدف این پژوهش بررسی اثر غلظت­‌های مختلف جیوه بر محتوای رنگیزه­های فتوسنتزی و فعالیت سیستم­‌های دفاعی غیر­آنزیمی در توتون (Nicotiana tabacum) است. پس از کاشت گیاهان با شرایط یکسان در بستر هیدروپونیک و تغذیه گیاهان با محلول هوگلند تیمارهایی با غلظت­های متفاوت نیترات جیوه (5/0، 1و3 میلی مولار) همراه با گروه شاهد و همگی در سه تکرار بر روی گیاهچه­‌ها اعمال گردید. پس از ده روز اعمال تیمار، گیاهان برای انجام آزمایش‌­ها برداشت شدند. نتایج نشان داد که توتون در مواجهه با تنش فلز سنگین جیوه به منظور حفظ فشار اسمزی داخلی از تجمع اسمولیت­‌هایی مانند پرولین و قندهای محلول کمک می­‌گیرد. در صورتی­‌که کاهش محتوای رنگیزه‌­های فتوسنتزی و افزایش میزان مالون­‌دی‌­آلدهید برگ‌­ها نشان­‌دهنده افزایش آسیب‌­های اکسیداتیو است. افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی­‌های غیرآنزیمی توتون شامل آنتوسیانین، فنل، فلاونول و فلاونوئید در برگ­‌ها می‌تواند از سازو­کارهای تحمل در برابر تنش فلز سنگین جیوه باشد.

چکیده به منظور بررسی اثر متقابل شوری و منیزیم بر مولفه­‌های رشدی، ویژگی­‌های فیزیولوژیک و محتوای برخی متابولیت­‌ها در گیاه اسفندک، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی طراحی و در پرلیت با استفاده از محلول هوگلند اجرا شد. تیمارها شامل دو سطح شوری (صفر و 300 میلی‌مولار کلریدسدیم) و سه سطح از منیزیم شامل غلظت­‌های صفر و 2 و 6 میلی­‌مولار بیشتر از غلظت منیزیم موجود در محلول هوگلند (2 میلی­‌مولار) بودند. بر هم­کنش شوری و منیزیم تاثیری بر وزن تر کل گیاه نداشت در حالی که موجب افزایش 50 درصدی وزن خشک کل گیاه شد. شوری منجر به کاهش سطح برگ گیاه شد ولی حضور منیزیم باعث بهبود و افزایش سطح برگ گیاه گردید. تیمار منیزیم NAR را کاهش داد، در حالی‌­که موجب افزایش LAR و RLGR شد. شوری منجر به کاهش RLGR گردید. در صورتی که برهم­کنش شوری و منیزیم موجب افزایش و بهبود RGR، LWR، RLGR شد. شاخص بردباری در تیمارهای شوری به همراه منیزیم افزایش یافت ولی نسبت R/S فقط در تیمار شوری افزایش معنی­‌دار نشان داد و حضور منیزیم موجب تعدیل آن گردید. شوری محتوای رنگدانه­های فتوسنتزی را کاهش داد و منیزیم این کاهش را جبران نمود. بر هم­کنش شوری و منیزیم قند کل برگ را افزایش و قند کل ریشه را کاهش داد. منیزیم و شوری محتوای پروتئین کل همه اندام های گیاه را کاهش داد. به‌­طور کلی شوری اثر منفی بر پارامترهای فیزیولوژیک گیاه اسفندک داشت که کاربرد منیزیم تکمیلی موجب بهبود رشد و افزایش شاخص تحمل آن شد.

چکیده گل گندم خوئی از تیره کاسنیان در شمال­ غرب کشور پراکنش دارد. مطالعه‌ حاضر با هدف مدل­سازی پراکنش رویشگاهی و طراحی ارتباط رویشگاهی این گونه در سه استان آذربایجان­ غربی، آذربایجان ­شرقی و اردبیل انجام شد. هفت متغیر محیطی و 36 نقطه حضور گل گندم خوئی در مدل­سازی پراکنش رویشگاهی بر اساس شش مدل پراکنش رویشگاهی GLM، GAM، MARS، MaxEnt، RF و GBM استفاده شدند. نقشه اجماعی حاصل از مدل‌ها در طراحی ارتباط رویشگاهی به روش مدارهای الکتریکی استفاده شد. نتایج مدل­سازی رویشگاهی نشان داد که عمده پراکنش رویشگاهی گل گندم خوئی در استان آذربایجان غربی و در شرق استان اردبیل واقع است که متغیرهای فاصله از زمین‌های کشاورزی، میانگین دمای سالانه و فاصله از مراتع بیشترین تأثیر را در مدل­سازی پراکنش رویشگاه این گونه داشته‌اند. طراحی ارتباط رویشگاهی نشان داد که بیشترین تراکم جریان حرکت، میان مناطق حضور این گونه در استان آذربایجان غربی وجود دارد. تراکم جریان مطلوبی بین مناطق حضور شرق و جنوب شرق استان اردبیل برقرار است، اما تراکم جریان حرکت گل گندم خوئی بین دو استان آذربایجان غربی و اردبیل به نسبت ضعیف است و این ارتباط رویشگاهی بیشتر از طریق شمال استان آذربایجان شرقی برقرار شده است. ارتباط رویشگاهی بالا در استان آذربایجان­غربی نشان‌دهنده توان بسیار این گونه برای انتشار و پتانسیل آن برای افزایش مناطق تحت پوشش خود در این استان است. نتایج این مطالعه می‌تواند در زمینه محدوده پراکنش و نحوه انتشار گونه به کارشناسان منابع طبیعی کشور کمک نماید.

چکیده پراکندگی رودخانه‌­ها، برکه­‌ها وچمن­زارهای کوچک و بزرگ، موقتی و دائمی، زمینه را برای ظهور رویشگاه‌های ماندابی خصوصا در مناطق کوهستانی کشور فراهم کرده است. این رویشگاه­ها از نقطه نظر تنوع زیستی و بوم‌­شناسی دارای اهمیت هستند. هدف این مطالعه، شناخت و تهیه نقشه پراکندگی رویشگاه­های ماندابی در استان کرمانشاه است. این تحقیق براساس روش مرسوم مطالعات آرایه شناسی منطقه­ای با مراجعات میدانی به 31 رویشگاه آبی استان کرمانشاه انجام گرفت. فلور، شکل زیستی و پراکنش جغرافیایی گیاهان موجود در این رویشگاه­‌ها مطالعه شدند. در مجموع، 617 نمونه گیاهی جمع‌آوری و شناسایی شدند. نتیجه شناسایی این نمونه­ها 288 گونه متعلق به 218 سرده از 62 تیره است. کاسنیان با 41 گونه، گندمیان با 31 گونه، باقلائیان با 31 گونه و کلمیان با 24 گونه مهم‌ترین تیره‌های گیاهی رویشگاه­های ماندابی استان بودند. سرده‌های Trifolium با 11 گونه و Bromus با 6 گونه به­عنوان مهم­ترین سرده‌های گیاهی از نظر غنای گونه­ای محسوب می­شوند. بررسی شکل زیستی نشان داد که 3/40 درصد گونه­‌ها متعلق به شکل زیستی تروفیت، 5/35 درصد همی­کریپتوفیت، 1/6 درصد فانروفیت، 23/14 درصد کریپتوفیت و 72/3 درصد کامفیت هستند. از نظر پراکنش جغرافیایی گونه‌ها، بیش‌ترین تعداد گونه متعلق به عناصر چند ناحیه‌ای با 93 گونه (32 درصد) و ایرانو-تورانی با 92 گونه (31 درصد) و پس از آن، عناصر ایرانو-تورانی /مدیترانه­ای با 32 گونه (11 درصد)، ایرانو-تورانی / اروپا- سیبری با 9 گونه (3 درصد) و عناصر جهان وطن با 23 گونه (8 درصد) بود.