ساختار جامعه شناسی گیاهی کوه نمرود (ادیامان/ترکیه)

Phytosociological structure of Nemrut Mountain (Adıyaman/Turkey)

چکیده
مقدمه
مواد و روش ها
نتایج
جوامع جنگلی و پوشش گیاهی درختچه
جوامع پوشش گیاهی استپ
جامع پوشش صخره ای
پوشش گیاهی جنگلی و درختچه
پوشش گیاهی استپ
پوشش گیاهی صخره ای
بحث
منابع

چکیده
این ارزیابی بین سالهای 1996 و 2001 به منظور تحقیق بر روی پوشش گیاهی کوه نمروت، یکی از مهمترین پارک-های ملی قدیمی در آناتولی در جنوب شرقی تورز (آدیامان-ترکیه) انجام شد. مطالعات پوشش گیاهی بر اساس روش براون-بلانکت انجام شد.در این مطالعه 7 گیاه انجمن و 3 زیر انجمن و 1 جامعه گیاهی شناسایی شد که همه آن ها رده بندی چهار نوع پوشش گیاهی مختلف برای علم جدید هستند.

مواد و روش ها
مطالعات پوشش گیاهی بر اساس روش براون-بلانکت (Br.-Bl. 1932) انجام شد. نام رده ها و نویسندگان آن ها بررسی و تصحیح شد (Davis 1965-1985; Davis et al. 1988; Güner et al. 2000; Özhatay et al. 2009). در این مطالعه، داده های اقلیمی ایستگاه هواشناسی آدیامان برای کسب اطلاعات اقلیمی مورد استفاده قرار گرفت (DMİ, 1974; 2000). اقلیم بارز این ناحیه زمستان با بارندگی سبک (W. Sp. A. Sm.) و ملایم در اقلیم مدیترانه ای است (آکمان، 1982). بارندگی در تابستان حداقل بوده در نتیجه رژیم بارش به صورت زیر است؛ “زمستان-بهار-تابستان-پاییز”. داده های اقلیمی در جداول 1a و 1b ارائه شده است.

برای تعیین جوامع گیاهی، کرت های نمونه از هر گیاه به تعداد کافی و اندازه های مناسب برداشت شد. در نتیجه، ترکیب فلور جامعه، غالبیت و ثبات گونه تعیین شد. به طور کلی، 71 پلات نمونه، 7 جامعه، 3 زیر جامعه و 1 اجتماع گیاهی به دست آمد و از طریق تجزیه و تحلیل این پلات ها مورد شناسایی قرار گرفت. مطالعات پوشش گیاهی بر اساس روش براون-بانکوت انجام شد (Br.-Bl., 1932). به منظور مقایسه جوامع، ما از شاخص تشابه سورنسن (1984) استفاده کردیم. برخی نمونه های خاک از کرت های نمونه مختلف گرفته شد که شاخصی از جوامع گیاهی مختلف بود. این نمونه های خاک توسط موسسه تحقیق خاک و کود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. توزیع جوامع در ناحیه مطالعاتی و خلاصه اکولوژی آن ها تحت عنوان پوشش گیاهی ارائه شده است.

در این مطالعه هدف ما تعیین پوشش گیاهی کوه نمروت بود. منطقه مورد مطالعه در میان محدوده شهر آدیامان (ترکیه) واقع شده بود. بر اساس سیستم درجه بندی دیویس P.H (1965) در منطقه C7 قرار می گیرد. توسط محدوده Sincik در شمال-غرب Tepehan و Pötürge (مالاتیا-ترکیه) در شمال، محدوده Kâhta در جنوب، محدوده Gerger در شرق، محدوده Çelikhan در غرب احاطه شده است. رشته کوه نمروت دارای تپه های مهمی است: Zülüktaş 2208 m, Gedik 1607 m, Gölberan 1567 m و Kurreş 1400 m (تصویر).

بیولوژی بارناکل قبل، حین و پس از استقرار و دگردیسی: مطالعه رابط

Barnacle biology before, during and after settlement and metamorphosis: a study of the interface

چکیده
مقدمه
مواد و روشها
جمع آوری شفیره های سایپریس و شفیره های جوان از میدان یا پرورش شفیره سایپریس
نشست
رنگ آمیزی
ریزبینی دوکانونی
سنجش کمّی باکتری ها
نتایج
باکتری ها در سطح مشترک
سرخاب های مرحله 1 و مرحله 2 – اتصال اولیه و نشست
سرخاب های مراحل 3-5 – تغییرات اساسی از لحاظ شکل
سرخاب های مرحله 6 – شفیره های جوان با دگردیسی کامل
سرخاب روزهای 3-5 و روزهای 6-7 – شفیره های جوان بعد از دگردیسی
ماده جدید در سطح مشترک
الگوهای زنده/مرده باکتریها در سطح مشترک
رنگ آمیزی پروتئین
رنگ آمیزی ROS
بحث
منابع

چکیده
شفیره سرخاب سایپریس متحرک (نام گروهی از جانوران بندپا) نشست (سکونت گزینی) و دگردیسی را انجام می دهد، و به حشره جوان غیرمتحرک تغییر می کند به طوری که از لحاظ ریخت شناسی و رشد، شبیه یک حشره بالغ (بزرگسال) می گردد. چون بیوفیلم ها روی سطوح غوطه ور شده ای باقی می مانند که به آن می چسبند، بنابراین سرخاب ها (کشتی چسب ها) در طی اتصال و رشد متعاقب باید با باکتری ها تعامل داشته باشند. هدف مطالعه حاضر این بود که خصوصیات سطح مشترک در حال توسعه برای سرخاب و زیرلایه آن را در طی تغییر رشدی کلیدی آن توصیف کند تا مکانیزم های بالقوه ای را توضیح دهد که سبب ترویج اتصال آن می گردند. ما این سطح مشترک را با استفاده از ریزبینی دوکانونی و رنگینه های فلورسنت توصیف کردیم تا تغییرات ریخت شناختی و شیمیایی در سطح مشترک و وضعیت باکتری های حاضر را به عنوان یک مرحله رشدی سرخاب شناسایی نماییم. در فرآیند رنگ آمیزی، مواد وصله مانندی ظاهر شدند که حاوی پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک، گونه های باز فعال اکسیژن در بین کوتیکول در حال توسعه، و تغییرات در زیست پذیری باکتری ها در «سطح مشترک در حال توسعه» بودند. ما پی بردیم که سرخاب زمانی که از سایپرید به مرحله جوانی دگردیسی پیدا میکند، مواد پروتئین دار با ظاهر مایع لخته شده، در داخل یک سطح مشترک منتشر شدند و در آنجا باقی ماندند. این مواد لکه های مثبتی از پروتئین – از جمله فسفو پروتئین و اسیدهای نوکلئیک – پیدا کردند. نواحی کوتیکول در حال توسعه و خود مواد وصله ای برای گونه های باز فعال اکسیژن، لکه دار شدند. باکتری ها غایب بودند تا اینکه سایپرید یک اتصال محکم پیدا کرد اما با پیشروی توسعه سرخاب، جمعیت های آنها مردند. محیط اکسایشی میتواند به سيتوتوکسيسيته مشاهده شده برای باکتری ها کمک کند و پتانسیل ایجاد اتصال عرضی اکسایشی را برای مواد کوتیکول و پروتئین دار را در سطح مشترک دارا می باشد.

مواد و روشها
جمع آوری شفیره های سایپریس و شفیره های جوان از میدان یا پرورش شفیره سایپریس
داروین در سال 1854 از شفیره های Amphibalanus (=Balanus) amphitrite استفاده کرد که یا در آزمایشگاه پرورش داده شده بودند و یا از پلانکتون در آزمایشگاه دریایی دانشگاه دوک در بیوفورت (ایالت کارولینای شمالی، ایالات متحده) جمع آوری شده بودند. ناپلیوس ها از شفیره های بالغ جمع آوری شده از میدان منتشر شده بودند؛ این شفیره ها با تکنیک های کشت پرورش داده شده بودند (ریت اسکاف و همکارانش 1984، 1992، 2008؛ هلم 1990). سایپریدها برای مقایسه با جانورانی از میدان، از پلانکتون های جمع آوری شده از حوضچه های آزمایشگاه دریایی دوک با استفاده از یک مش پلانکتون 64 میکرومتری (64 μm) در ژوئن 2013 طبقه بندی شده بودند. برای جمع آوری شفیره های جوان از میدان، لامل ها را به خط کش های پلاستیکی با نوارهای لاستیکی تمیز وصل کردیم و خط کش ها را با کش زیپ دار به لوله های PVC از یک حوضچه شناور مهار کردیم که حدود 30 سانتیمتر آن زیر سطح آب بود. ما این خط کش ها را به صورت روزانه بررسی می کردیم تا از نشست سرخاب ها آگاه شویم؛ ما چهار شفیره جوان را جمع آوری و برای مقایسه با شفیره های جوان پرورشی (پرورش داده شده در آزمایشگاه) طبق توضیحات زیر آماده کردیم. برای اغلب آزمایشات، سایپریدهای کشت شده را مورد استفاده قرار دادیم و آنها را در آزمایشگاه آماده نمودیم.

نشست
ما سرخاب ها را در هفت گروه مورد بررسی قرار دادیم که کل مراحل تحول – از سایپرید تا جوانی قبل از نشست و دگردیسی، در طی آن، و بعد از آن – را شامل میشد. سایپریدها نشست کردند و امکان توسعه در 6 مرحله ای که قبلاً از طریق خصوصیات ریخت شناسی تعریف کردیم، برای آنها فراهم شد (ماروزو و همکارانش 2012). در تطابق با تکنیک های توصیف شده قبلی، سایپریدها در آب شور فیلتر شده سالخورده (FSW) در دمای 4℃ قبل از نشست 3 روز عمر داشتند (ریت اسکوف و همکارانش 1984، 1992). آب شور فیلتر شده سالخورده از چهار قرقره ریسمان پلی پروپیلن عبور داده شد، اندازه فیلتر آن 5 μm بود و حداقل به مدت 2 هفته قبل از استفاده سالخورده شده بود؛ برآورد میشد که این FSW سالخورده حاوی بار باکتریایی است که نصف باکتریهای FSW غیرسالخورده است. لامل ها (شیشه محافظ میکروسکوپ فیشربرند ) به صورت جزئی مشتعل شدند و سپس تا دمای اتاق سرد شدند و با یک مداد شمعی دایره ای ترسیم کردیم تا قطرات آب شور داخل آن باقی بمانند. با استفاده از یک پیپت، حدود 6-12 سایپرید را در یک قطره کوچک از FSW سالخورده قرار دادیم. لامل هایی با شفیره ها را به صورت منفرد در ظرف های Falcon® 1006 polystyrene Petri در یک دستگاه پرورش با دمای 28℃ قرار دادیم، آنرا مورد مشاهده قرار دادیم، و با وارد شدن شفیره به مراحل نشست و دگردیسی از آن نمونه برداری کردیم. ما با پیروی از توصیف های قبلی از 6 مرحله استفاده کردیم اما مراحل 3-5 را در یک گروه با هم ترکیب کردیم چون این تحولات خیلی سریع رخ میدهند و بدون مشاهده ویدیوئی قابل شناسایی نیستند، که در ابتدا نیز به همین شکل توصیف شد (ماروزو و همکارانش 2011، 2012). به طور خلاصه، مرحله 1 دقیقاً بعد از اتصال برگشت ناپذیر با سایپریدها متناظر بود و مرحله 2 یک سایپرید بود که کاراپاس آن نزدیک تر کشیده شده بود و با سطح موازی بود (ماروزو و همکارانش 2012). مراحل 3-5 شامل تغییرات مهمی در ریخت شناسی بودند؛ اول، شفیره به یک توپ کوچک در کاراپاس سایپریس تبدیل می شود؛ سپس یک شکل بدن کیسه مانند بزرگتر را تشکیل می دهد (ماروزو و همکارانش 2012). مرحله 6 یک شفیره جوان با دگردیسی کامل با یک کاراپاس سایپریس کاملاً پوست اندازی شده و چشمان مرکب است که شکل آن به صورت یک شفیره بزرگسال با پلیت های پوسته قابل مشاهده است (ماروزو و همکارانش 2012). این مطالعه علاوه بر چهار گروه مشاهده شده در طی تحول از سایپرید به مرحله جوانی، یک گروه از سایپریدهای شناور و آزاد را قبل از نشست، و دو گروه از شفیره های جوان را نیز شامل ساخته است که بعد از تکمیل نشست و دگردیسی 3-5 روز و 6-7 روز عمر داشتند (مرحله 6). ما به طور کلی حدود 218 شفیره سرخاب را از 10 دسته جداگانه از شفیره ها مورد بررسی قرار دادیم که اغلب آنها در مرحله 6 (N=153) (یعنی شفیره های جوانی که بتازگی دگردیسی کرده بودند) قرار داشتند (جدول 1) چون این مرحله از رشد موضوع اصلی مورد تمرکز مطالعه ما بود.

نقش گلوتاتیون پراکسیدازها در هموستاز ردوکس کلروپلاست در آرابیدوپسیس

The contribution of glutathione peroxidases to chloroplast redox homeostasis in Arabidopsis

چکیده
1-مقدمه
2- مواد و روشها
3-نتایج
4-بحث
5- نتیجه گیری
منابع

چکیده
از جمله عوامل مهمی که در تنظیم تعادل واکنش اکسایش-کاهش کلروپلاست در پاسخ به تغییرات شدت نور نقشی اساسی ایفا می کنند عوامل اکساینده واسطه هستند و این کار را به وسیله فعالیت پراکسیداز وابسته به تیول در پروکسی ردوکسین سیستئین-2 انجام میدهند و برای انجام این عملکرد به تیوردوکسین ردوکتازوابسته به نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید فسفات نیاز دارند. علاوه بر این، کلروپلاست های گیاهی مجهز به گلوتاتیون پراکسیدازها ،پراکسیدازهایی تیول دار هستند که به تیوردوکسین ها متکی هستند .اگرچه عوامل اکساینده واسطه گلوتاتیون پراکسیدازها دارای یک مکانیزم واکنشی مشابه با پروکسی ردوکسین سیستئین-2هستند اما هنوز نقش آنها درهموستازی اکسایش-کاهش کلروپلاست زیاد مشخص نیست .به منظوربررسی این موضوع ، ما بروی گیاه آرابیدوپسیس تحقیق کرده ایم که دارای دو جهش گلوتاتیون پراکسید1، گلوتاتیون پراکسید7 بود و فاقد دو گلوتاتیون پراکسیداز 1 و 7 مستقر در کلروپلاست بود. علاوه بر این، برای تجزیه و تحلیل رابطه عملکردی گلوتاتیون پراکسیدازهای کلروپلاست با سیستم اکسیداسیون و کاهش پروکسی ردوکسین سیستئین-2- تیوردوکسین ردوکتازجهش های گلوتاتیون پراکسید1، گلوتاتیون پراکسید7- شپرون پروتئینی متصل غشایی2و گلوتاتیون پراکسید1گلوتاتیون پراکسید7-تیوردوکسین ردوکتازایجاد شدند.جهش گلوتاتیون پراکسید1،گلوتاتیون پراکسید7 فنوتیپ نوع وحشی را نشان می دهد که اثبات کننده این است که گلوتاتیون پراکسیدازهای کلروپلاست برای حداقل رشد گیاه تحت شرایط استاندارد ضروری هستن .با این حال،جهش- گلوتاتیون پراکسید1 گلوتاتیون پراکسید7- شپرون پروتئینی متصل غشایی2رشد کندتری نسبت به جهش شپرون پروتئینی متصل غشایی2 نشان داد .فقدان همزمان پروکسی ردوکسین سیستئین-2و گلوتاتیون پراکسیداز بر عملکرد محتوای کلروفیل و عملکرد فتوسیستم2تأثیر گذاشت و باعث تاخیر بیشتر در اکسیداسیون آنزیم در تاریکی شد.در مقابل جهش-گلوتاتیون پراکسید-1گلوتاتیون پراکسید7-تیوردوکسین ردوکتاز، با ترکیب کردن فقدان تیوردوکسین ردوکتازو گلوتاتیون پراکسیدازهای کلروپلاست مانند جهش تیوردوکسین ردوکتاز رفتار می کنند که نشان می دهد سهم گلوتاتیون پراکسیدازهادر هم ایستایی واکنش اکسایش-کاهش کلروپلاست مستقل از تیوردوکسین ردوکتازاست.سنجش های آزمایشگاهی به بررسی بیشتر این نظریه پرداختند و نشان دادند که فرایند کاهش توسط تیوردوکسین ردوکتاز اتفاق نمی افتد، بلکه کاهش به وسیله تیوردوکسین y2 رخ میدهد.بر اساس این نتایج، ما نقشی را برای گلوتاتیون پراکسیدازها در توالی اکسایش-کاهش کلروپلاست ارائه دادیم .

2- مواد و روشها
2-1-مواد زیستی(بیولوژیکی) و شرایط رشد
نوع وحشی گیاه آرابیدوپسیس تالیانا (اکوتیپ کلمبیا) و گیاهان جهش یافته روی خاک در بسترهای کشت به ترتیب تحت دوره های دوره نوری روز بلند (16 ساعت روشنایی – 8 ساعت تاریکی) یا روز کوتاه (8 ساعت روشنایی – 16 ساعت تاریکی) با شدت نور120 (پیکولوکس نور ورودی بر مترمربع 2- بر ثانیه 1-) و رطوبت نسبی 70 درصد قرار گرفتند. برای تیمارهای نور زیاد گیاهانی که تحت دوره نوری روز کوتاه به مدت 6 هفته رشد کرده بودند با شدت نور 800 (پیکولوکس نور ورودی بر مترمربع 2- بر ثانیه 1-))در معرض نور قرار گرفتند. سویه های اشریشیا کلای در ماده مغذی میلر مایع در دمای 37 درجه سانتیگراد با آنتی بیوتیک مناسب رشد داده شدند.

2-2- توالی جهش های دوگانه، سه گانه و چهارگانه گیاه آرابیدوپسیس
برای تولید جهش دوگانه گلوتاتیون پراکسید1،گلوتاتیون پراکسید7،تک جهش گلوتاتیون پراکسید1 (SALK_027373) و گلوتاتیون پراکسید7(SALK_072007)که از مرکز ذخیره آرابیدوپسیس اروپایی (دردانشگاه ناتینگهام، انگلستان) به دست آمده بود، به صورت دستی ترکیب شدند و جهش دوگانه گلوتاتیون پراکسید1، گلوتاتیون پراکسید7 از نتاج با آنالیز جایگذاری آگروباکتریوم تومافاسین حامل-دی ان ای در ژنوم دی ان ای با استفاده از الیگونوکلئوتیدهای نشان داده شده در جدول S1ایجاد شد.جهش چهارگانه گلوتاتیون پراکسید1، گلوتاتیون پراکسید7- شپرون پروتئینی متصل غشایی2 و جهش سه گانه گلوتاتیون پراکسید7- تیوردوکسین ردوکتاز به ترتیب با تلاقی دستی جهش گلوتاتیون پراکسید7- که در بالاشرح داده شد با جهش شپرون پروتئینی متصل غشایی2]41 [و جهش تیوردوکسین ردوکتاز ] 45 [ایجاد شدند.جهش های گلوتاتیون پراکسید1، گلوتاتیون پراکسید7- شپرون پروتئینی متصل غشایی2 و جهش سه گانه گلوتاتیون پراکسید7- تیوردوکسین ردوکتاز از فرزندان این تلاقی ها با تجزیه و تحلیل حضور درج های دی ان ای منتقل شده در دی ان ای ژنومی با الیگونوکلئوتیدهای نشان داده شده در جدول S1 انتخاب شدند.

2-3- استخراج پروتئین، سنجش آلکیلاسیون و تجزیه و تحلیل وسترن بلات
بافت برگ ها جدا شد و بلافاصله با نیتروژن مایع منجمد شد. عصاره های پروتئینی با بافر استخراجی تهیه شدند ( 50 میلی مولار تریس هیدروکلراید، 15/0مولار نمک ، 5/0 درصد محلول شوینده غیریونی و غیر دناتوره کننده نانیدیت ، که بلافاصله به بافت های برگ که تحت نیتروژن مایع قرار داشتند اضافه شد که بعد از چرخش برروی دستگاه ورتکس آزمایشگاه عصاره ها در 100/16گرم در دمای 4 درجه سانتیگراد به مدت 20 دقیقه سانتریفیوژ شدند. پروتئین با استفاده از معرف برادفورد اندازه گیری شد.سنجش آلکیلاسیون طبق تحقیقات قبلی [46] با استفاده از60 میلی مولار یدواستامید انجام شد.برای آنالیز سدیم دودسیل سولفات-پلی آکریل آمید الکتروفورز ژل نمونه های پروتئین تحت شرایط احیاکننده یا غیر احیاکننده قرار گرفتند همانطور که در شکل نشان داده شده است از غلظت ژل آکریل آمید 9.5درصد برای روبیسکو اکتیواز و آنزیم های هیدرولازیا 12درصد برای تیوردوکسین ردوکتاز،پراکسیردوکسین های سیستئین-2 و گلوتاتیون پراکسیدازها ،استفاده شد.پروتئین های جدا شده به غشاهای نیتروسلولزی منتقل شدند و به همراه آنتی بادی مشخص شده مورد بررسی قرار گرفتند. آنتی بادی های اختصاصی برای تیوردوکسین ردوکتاز[45] و پراکسیردوکسین های سیستئین-2 [38] قبلاً در آزمایشگاه تولید شده بودند. آنتی بادی ضد روبیسکو اکتیواز توسط دکتر پورتیس(وزارت کشاورزی ایالات متحده آمریکا) و آنتی بادی آنزیم های هیدرولاز و گلوتاتیون پراکسیدازها از تولیدکننده آنتی بادی گیاهی و جلبکی سوئدی خریداری شد.

تعیین بار باکتریایی میکروبیوتای روده و شناسایی اسپیروپلاسما و ولباچیا در آنوفل گامبیا

Bacteria Load Determination of the Intestinal Microbiota and Identification of Spiroplasma and Wolbachia in Anopheles gambiae

چکیده
1 مقدمه
2 مواد و روشها
3 نتایج
4 بحث
5 نتیجه گیری
منابع

چکیده

ميکروبيوتای روده پشه ها از طیفی از میکروارگانیسم های مختلف تشکیل می گردد و برخی از این میکروارگانیسم ها روی ظرفیت برداری پشه ها تأثیرگذار هستند. هدف مطالعه حاضر این است که برخی از باکتری های ميکروبيوتای روده در آنوفل gambiae (An. gambiae) ماده را توصیف کند که یک بردار اصلی از انتقال مالاریا در کشور بنین است. باکتری های symbiote ميکروبيوتای An. gambiae آزمایشگاهی ماده (مونث) و An. gambiae وحشی ماده از طریق روش کشت شناسایی شدند. شمارش را بر روی آگار شمارش پلیت کشت (PCA) انجام دادیم و سپس بار باکتری را محاسبه نمودیم. مقایسه دسته های بار باکتری را با آزمون تحلیل واریانس (ANOVA) انجام دادیم. و در نهایت، بررسی حضور چند جنس باکتری تأثیرگذار بر ظرفیت برداری An. gambiae از واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) استفاده کردیم. این مطالعه اثبات کرد که ميکروبيوتای An. gambiae ماده خانه ای برای باکتری های متعلق به Staphylococcus, Enterobacteriaceae و ژن های باکتریایی شناسایی نشده دیگر (صرفنظر از اینکه چه ماهیت و شرایطی دارند) است. همچنین هیچ تفاوت آماری معناداری از لحاظ حالات بچه زاییدن و پرخوری، بین بار باکتری پشه آزمایشگاهی و پشه وحشی وجود نداشت؛ از طرف دیگر، از لحاظ حالات عدم زاییدن بچه و عدم پرخوری، تفاوت معناداری بین بارهای باکتری پشه های آزمایشگاهی و پشه های وحشی وجود داشت. جستجوی چند جنس باکتری که روی ظرفیت برداری An. gambiae ماده تأثیرگذار هستند برای باکتری های Spiroplasma (صرفنظر از اینکه چه ماهیت و شرایطی داشتند) منفی بود. PCR حضور باکتری های ولباخیا را فقط برای An. gambiae حساس Kisumu پرخور را اثبات کرد. حضور ولباخیا در An. gambiae حاکی از آن است که این نوع باکتری را می توانیم برای توسعه دادن رویکردهای مؤثر و پایدار جدید در کنترل بردار مورد استفاده قرار دهیم.

2 مواد و روشها
2-1 جمع آوری نمونه. دسته های پشه ها (وحشی یا پرورشی) برای این مطالعه جمع آوری شدند. دسته های پشه های پرورشی (Kisumu و Kdr) را از حشره خانه Centre de Recherche en Entomologie de Cotonou (CREC) بدست آوردیم. پارامترهای مرتبه زایمان (زاییده و نزاییده) و وضعیت تغذیه ای (پرخور و غیرپرخور) را برای ایجاد این دسته ها مد نظر قرار دادیم. لذا برای Kisumu و Kdr، چهار دسته (زاییده، نزاییده، پرخور و غیرپرخور) را ساختیم. هر دسته از پشه ها از پنج پشه با انتخاب تصادفی از یک گروه یکسان تشکیل می شدند و آنها را در یک لوله 1.5 ml Eppendorf در دمای 4℃ برای تحلیل میکروبیولوژیکی در آینده نگه داشتیم.

پشه های وحشی را با تکنیک دسته های اسپری گل گاو چشم (PSC) بدست آوردیم که در راهنمای حشره شناسی مالاریا و کنترل برداری [16] توصیف شده است. قبل از اجرای PSC تمام تکه های بزرگ از مبلمان را جدا کردیم و کف اتاق را هم با ملافه های سفید پوشاندیم. ابتدا حشره کش را از خارج از خانه به پنجره ها و درها اسپری کردیم و سپس آنرا در داخل اتاق اسپری کردیم. تمام درها و پنجره ها به مدت حدوداً 10 دقیقه بسته ماندند تا ناک داون پشه ها القا شود [17]. پس از زمان معین (10 دقیقه) پشه های ناک داون را جمع آوری نمودیم و یک طبقه بندی مقدماتی را بر مبنای مشاهدات ماکروسکوپی انجام دادیم. شناسایی گونه های An. gambiae را طبق کلید رده بندی [17,18] و با استفاده از استریومیکروسکوپ دوچشمی ez4 w (لیکا، آلمان) انجام دادیم. پشه های وحشی را نیز به چهار دسته (زاییده، نزاییده، پرخور، و غیرپرخور) در لوله های 1.5 ml Eppendorf مختلف تقسیم کردیم.

ارزیابی فواصل زمانی مناسب گونه ها برای ادغام داده های تله متری GPS در مدل های محدوده اکولوژیکی

Assessment of appropriate species-specific time intervals to integrate GPS telemetry data in ecological niche models

چکیده

1. مقدمه

2. مواد و روش ها

3. نتایج

4. بحث

5. نتیجه گیری

فهرست منابع

چکیده

     مدل های آشیان اکولوژیکی از داده های وجود صرف استفاده می کنند که غالباً تحت تاثیر فقدان عدم حضور واقعی منجر به سوگیری در نمونه برداری می شود. در دهه گذشته، در ادغام داده های رخداد حاصل از داده های دورسنجی سامانه های موقعیت یابی جهانی در مدل های آشیان اکولوژیکی و یا مدل های توزیع گونه ها روند افزایشی وجود داشته است. این نوع داده ها ممکن است تحت تاثیر خودهمبستگی پیاپی با فراوانی جابجایی بالا باشند، با این حال در مدل های آشیان اکولوژیکی با استفاده از فیلترهای جغرافیایی و تکنیک های زیرنمونه برداری به کار می روند. با این حال، تا امروز هیچ مطالعه ای در راستای نعیین روش شناسایی بازه زمانی مناسب برای یک گونه خاص در صورت تلفیق داده های رخداد دورسنجی GPS در چارچوب MaxEnt انجام نشده است. ما تکنیک مکانی دقیقی را با استفاده از مجموعه داده های معاصر قدرتمند مربوط به اوسلوت ها (Leopardus pardalis) برای ارزیابی بازه های زمانی مناسب جهت استفاده در مدل آشیان اکولوژیکی مختص گونه ها معرفی نمودیم. در این مطالعه، ما طیفی از بازه های زمانی روزانه (هر 0.5، 1 الی ۴، 6، ۸ و ۱۲ ساعت) را که معمولاً در مطالعات پستانداران گوشتخوار خشکی زی مورد استفاده قرار می گیرند ارزیابی نمودیم. ما مشاهده نمودیم که عملکرد پیشگویانه بازه های زمانی کوتاه تر ۲ ساعته با بازه های زمانی طولانی تر ۱۲ ساعته قابل مقایسه بود. این بازه های زمانی کوتاه تر حداقل مقدار داده ها را در مقایسه با 12 ساعت کمنر / بیشتر برآورد کزده بودند. این مطالعه نشان می دهد که با محاسبه خودهمبستگی پیاپی و انجام تحلیل های دقیق مکانی، دانشمندان می توانند بازه زمانی مناسب را برای ادغام داده های دورسنجی GPS در مدل های آشیان اکولوژیکی در MaxEnt شناسایی کنند. از این نتایج می توان در میان گونه های پرتحرک خشکی زی در مقیاس های مکانی مختلف استفاده نمود که به آگاهی افزایی درباره راهبردهای مدیریت گونه ها و یا حفاظت از گونه ها کمک خواهد نمود.

مواد و روش ها

سیستم مطالعه

     این مطالعه موردی بر روی موزاییکی > 250000 جریب اراضی شخصی و زمین های کشاورزی در شمال شرقی شهرستان ویلاسی و شرق شهرستان کندی در تگزاس (شکل 1) متمرکز می باشد که به طور خاص در تلاقی مناطق زیستی دشت ساحلی شنی، دره پایین ریو گراند و جزایر سدی لاگونا مادره و مرداب های ساحلی تگزاس واقع شده است (لئونارد و همکاران، ۲۰۲۰؛ لومباردی و همکاران، ۲۰۲۱). بخش کار میدانی مطالعه موردی در مزرعه السوز بنیاد شرق (1۱۳ کیلومتر مربع) در جنوب شرقی کندی و شمال شرقی شهرستان ویلاسی تگزاس آمریکا صورت گرفت. موازئیک پیرامونی اراضی شخصی از زمین های زراعی فعال، مزارع گاو، عملیات شکار با حصار کم، و شهرهای کوچک سان پرلیتا و بندر منسفیلد تشکیل شده بود. اقلیم منطقه نیمه خشک و نیمه گرمسیری (10 الی ۳۶ درجه سانتیگراد) با بارندگی بسیار نامنظم و خشکسالی های دوره ای بود (نوروین و کوروویلا، 2007). رخنمون های طبیعی این منطقه شامل تپه های شنی درون خشکی، تالاب های باتلاقی و ساحلی، کانال های آبیاری، چمنزارهای ساحلی، علفزارها و مناطق بزرگی از جوامع گیاهی چوبی متراکم است (لئونارد و همکاران، ۲۰۲۰، لومباردی و همکاران، 2021).

گردآوری داده های دورسنجی

     ما از مجموعه داده های دورسنجی معاصر حاصل از مطالعات قبلی درباره اوسلوت های بالغ دارای گردنبند (تعداد = ۸، 4 نر؛ ۴ ماده، جدول 1) استفاده نمودیم که از ژانویه ۲۰۱۴ تا جولای ۲۰۱۷ گردآوری شدند (لئونارد و همکاران، 2020؛ لومباردی و همکاران، 2021؛ ویلز و همکاران، 2022). ما حیوانات زنده را برای این مطالعه نگرفتیم، لطفاً برای مشاهده جزئیات خاص مربوط به پروتکل های نگهداری و جابجایی به لئونارد و همکاران (2020) و لومباردی و همکاران (2021) مراجعه نمایید. داده ها با استفاده از سامانه های موقعیت یابی جهانی (GPS) Minitrack و Litetrack لوتک (Lotek) و گردنبندهای GPS ماهواره ای ایریدیوم (Iridium) گردآوری شدند که از انواع بازه های زمانی بر اساس اهداف اولیه پروژه (یعنی هر 30 دقیقه الی 12 ساعت) استفاده گردید. دامنه زمانی داده های GPS به طور متوسط ۱۴۱ روز (بین ۷۰ الی ۲۸۰ روز) بوده و در تمام فصول سال می باشد.

کاربرد MRI برای تشخیص نئوپلاسم ها

Application of MRI for the Diagnosis of Neoplasms

1 مقدمه

2 مواد و روش ها

3 نتایج

4 بحث

5 نتیجه گیری

منابع

     هدف: هدف این مطالعه تعیین معمول ترین نئوپلاسم های تشخیص داده شده با اسکن MRI و نشان دادن ارتباط آنها براساس متغیرهای توصیفی می باشد. روش ها: نرم افزار SPSS برای تعیین شیوع نئوپلاسم در تشخیص های ویژه براساس متغیرهای توصیفی جمعیت مورد مطالعه به کار گرفته شد. طی دوره پنج ساله، 791 بیمار و 839 مورد اسکن MRI در فهرست نئوپلاسم شناسایی شد (C00-D48 با توجه به دسته بندی آماری بین المللی بیماری ها و مشکلات سلامتی مرتبط ICD-10). نتایج: زنان میزان بیشتری از C00-D48 (56%) را نسبت به مردان (44%) نشان دادند. سه دسته از نئوپلاسم ثبت گردید. علاوه بر این نئوپلاسم های خوش خیم که بیشترین تعداد را شامل می شدند اساساً در بیمارانی که در دهه پنجم زندگیشان بودند، تشخیص داده شد که شامل نئوپلاسم مغز و دیگر بخش های سیستم عصبی مرکزی نیز بود. نتیجه گیری: مردان با سن کمتر از 30 سال و دارای نئوپلاسم نرخ اسکن MRI سه برابری نسبت به زنان با همان گروه سنی داشتند. هرچند زنان در دسته های دیگر سابقه اسکن بیشتری داشتند. مردان جوان اغلب زمانی که مشکوک به داشتن نئوپلاسم هستند برای اسکن انتخاب می شوند. در نهایت تعداد نئوپلاسم هایی که از طریق MRI تشخیص داده شدند نشان دهنده افزایش خطی سالیانه بود.

2 مواد و روش ها
     جمعیت مورد مطالعه شامل بیمارانی بود که بوسیله سیستم Siemens Magnetom Trio A Tim بیمارستان بالینی دانشگاه در Olsztyn (UCH) طی سال های 2011 تا 2015 مورد بررسی قرار گرفته بودند. داده در آزمایشگاه MRI بیمارستان جمع آوری گردید. جمعیت بیماران در محدوده سنی 2 تا 92 سال بودند. تعداد اسکن ها و بیماران و مشخصات بیماران مورد بررسی قرار گرفت تا بین دسته بندی C و D دسته بندی آماری بیماری ها و مشکلات سلامتی (ICD-10) ارتباط برقرار کنیم [13]. فرایند کد دهی بیماران و تشخیص در مطالعات قبلی ما شرح داده شده است [14].

     نرم افزار IBM SPSS Statistics v.24 برای پردازش و آنالیز داده ها مورد استفاده قرار گرفت. داده های سالانه و داده های دوره پنج ساله مورد آنالیز قرار گرفت تا دموگرافی کلی و تشخیص کلی با توجه به تعداد بررسی های انجام شده (تعداد ویزیت ها) یا تعداد بیماران نشان دهنده کد C و D، بدست آید. به منظور شناسایی کاربرد MRI، آمار توصیفی برای نواحی مورد نظر به کار گرفته شد. نرم افزار SPSS برای تخمین متغیرهایی مانند جنس، سن بیماران و کدهای تشخیصی خاص مورد استفاده قرار گرفت. Cross-tabulations برای بررسی ارتباط بین متغیرها و تست X2 نیز برای تعیین سطح اهمیت نواحی انتخاب شده استفاده شد؛ با این حال تنها در صورتی که هر گروه حداقل پنج مشاهده داشته باشد.

3 نتایج
     بین سال های 2011 تا 2015 تعداد 13298 مورد اسکن MRI در آزمایشگاه مربوط به UCH انجام شده است. آنالیز توزیع دسته های کدبندی شده با توجه ICD-10 در مطالعه قبلی ما انجام شده بود [14]. معمول ترین گروه از بیماری و اختلالاتی که با MRI بررسی شده بود، تعیین شد و دسته نئوپلاسم (C و D) جزو پنج بیماری غالب شناسایی شده در آزمایشگاه UCH بود. جدول 1 تعداد ویزیت ها و تعداد بیماران مرتبط با کدهای C و D در دوره پنج ساله و به طور منحصر به فرد برای هر سال از بازه سال های 2011 تا 2015 را نشان می دهد. بیماران با کدهای C و D به عنوان یک دسته شامل همه نئوپلاسم ها (C00-D48)، بیماری خون و اندام های خون ساز و اختلالات خاص درگیر کننده مکانیسم های ایمنی (D50-D89) در نظر گرفته شدند. 792 بیمار در دسته C و D بودند. هرچند یک بیمار با کد D 64 نشان دهنده بیماری خون بوده و به دلیل اینکه نئوپلاسم نداشت، بنابراین از مطالعه آماری کنار گذاشته شد.

آنکولوژی ریاضی کسری: امکان استفاده از حساب دیفرانسیل مرتبه غیرصحیح در مدل های میان رشته ای

Fractional Mathematical Oncology: On the potential of non-integer order calculus applied to interdisciplinary models

چکیده

1. مقدمه

2. مقدمه ای بر تومورشناسی ریاضیاتی

3. مدل های قطعی و پیوسته

4. مدل های تصادفی و برپایه سلول: رشد تومور تحت مدل های گسسته

5. تومورشناسی بر پایه ریاضیات کسری

5.1. پایه تئوری حساب دیفرانسیل کسری

5.2- مدل های کسری در ارتباط با سرطان

6. مدل های کسری هیبریدی نوین

7. نکات پایانی

اعلان تعارض منافع

تقدیر و تشکر

مراجع

چکیده

 تومورشناسی ریاضیاتی به بررسی پدیده های در ارتباط با سرطان از طریق مدل های ریاضی فراگیر می پردازد. از این رو رویکردهای میان رشته ای شامل مفاهیم گوناگون از زیست شناسی تا علوم مواد، موجب درکی عمیق تر از سیستم های بیولوژیکی وابسته به بیماری می گردد. در این راستا حساب دیفرانسیل کسری (منسوب به مراتب غیرصحیح) شاخه ای از آنالیز ریاضی می باشد که به کمک ابزارهای آن می توان پدیده های پیچیده در مقیاس های متفاوت زمانی و مکانی را توصیف نمود. مدل های مرتبه کسری امکان توصیف و درک بهتر جزئیات تومورشناسی و عوامل بالقوه موثر در حوزه های تصمیم گیری مانند رشد تومور، تکنیک های تشخیص اولیه و روش های درمانی اختصاصی را فراهم می آورد. تحقیق حاضر با دنبال کردن یک دیدگاه پدیدارشناختی (مانند روش های مکانیکی) به بررسی جنبه های گوناگون تومورشناسی بر پایه ریاضیات کسری پرداخته و به مرور و بحث دستاوردهای جدید این حوزه با توجه به کاربردهای آتی آن ها می پردازد. 

1. مقدمه

سرطان شامل گروهی از بیماری ها بوده که از جهش غیرنرمال سلول ها نشات گرفته و امکان ظهور آن در تمامی ارگان ها و بافت های بدن وجود دارد. این بیماری دومین علت مرگ و میر در جهان بوده و نرخ زنده ماندن در این بیماری تا حد زیادی به تشخیص به موقع و کیفیت درمان بستگی دارد (سازمان بهداشت جهانی، 2020). حوزه های تومورشناسی آزمایشگاهی، تکنیک های شامل زیست شناسی مولکولی و به تازگی علوم ژنتیک بیشترین پروژه های تحقیقاتی در این موضوع را شامل شده و موجب افزایش دانش پیرامون مشخصه یابی بدخیمی تومور، تشخیص و درمان بیماری می شوند (گاتنبای  و مائینی ، 2003). استفاده از فیزیک و ریاضی در موضوعات مربوط به سرطان در چند دهه گذشته افزایش یافته و موجب پیدایش حوزه تحقیقی جدیدی شده است (بیرن ، 2010؛ راکن  و اسکات ، 2019).

7. نکات پایانی

 برخی ابزارهای ریاضیاتی هم چنان در حال پیدا کردن مسیر خود در حوزه زیست شناسی نظری بوده و حساب دیفرانسیل کسری (به عنوان نمونه مرتبه غیرصحیح) نیز یکی از این موارد می باشد که جنبه های فلسفی و تاریخی آن توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. کاربرد حساب دیفرانسیل کسری، همان طور که در این مرور مورد بحث قرار گرفت، به عنوان یک رویکرد قوی و استراتژیک مدل سازی بوده که به فرصت ها و چالش های احتمالی موجود در تومورشناسی ریاضیاتی می پردازد. تومورشناسی بر پایه ریاضیات کسری در کنار دارا بودن فواید شناخته شده تست یا بازتولید مربوط به سناریوهای سیلیکو (که در آزمایش های متناظر بی فایده و یا حتی غیرممکن می باشند)، توانایی کار کردن آسان در مقیاس های ناهمگن، هم چنین بررسی آثار حافظه و دوره های نهفتگی مربوط به شروع و رشد تومور را دارند.

Abstract

Mathematical Oncology investigates cancer-related phenomena through mathematical models as comprehensive as possible. Accordingly, an interdisciplinary approach involving concepts from biology to materials science can provide a deeper understanding of biological systems pertaining the disease. In this context, fractional calculus (also referred to as non-integer order) is a branch in mathematical analysis whose tools can describe complex phenomena comprising different time and space scales. Fractional-order models may allow a better description and understanding of oncological particularities, potentially contributing to decision-making in areas of interest such as tumor evolution, early diagnosis techniques and personalized treatment therapies. By following a phenomenological (i.e. mechanistic) approach, the present study surveys and explores different aspects of Fractional Mathematical Oncology, reviewing and discussing recent developments in view of their prospective applications.

1. Introduction

Cancer embodies a group of diseases that emerge from abnormally mutated cells and can appear in almost any body organ or tissue. It is the second leading cause of death worldwide and survival rates are profoundly related to timely access to quality diagnosis and treatment (World Health Organization, 2020). Experimental oncology and techniques involving molecular biology and, more recently, genetics have dominated most research projects on the subject, increasing the knowledge on malignancies characterization, diagnostic and treatment (Gatenby and Maini, 2003). In the last few decades, physics and mathematics have been increasingly applied to cancer-related problems, thus giving rise to a new research area (Byrne, 2010; Rockne and Scott, 2019).

7. Concluding remarks

There are tools in Mathematics still waiting to establish their way in Theoretical Biology and such is the case of fractional (i.e. non-integer order) calculus, whose historical and philosophical aspects have attracted growing interest. As addressed and discussed in the present review work, the application of fractional calculus indeed arises as powerful and strategic modeling approach in view of prospective challenges and opportunities in Mathematical Oncology. Besides wellknown advantages of either testing or reproducing different in silico scenarios (which could be impractical or even impossible via corresponding in vitro experimentation), Fractional Mathematical Oncology can straightforwardly deal with heterogeneous scales, memory effects and/or dormancy periods related to tumor onset and development.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

آنکولوژی ریاضی کسری: امکان استفاده از حساب دیفرانسیل مرتبه غیرصحیح در مدل های میان رشته ای

Fractional Mathematical Oncology: On the potential of non-integer order calculus applied to interdisciplinary models

ترکیب ژنوم و واگرایی ویروس جدید کرونا (2019-nCoV) با منشا چین

Genome Composition and Divergence of the Novel Coronavirus (2019-nCoV) Originating in China

گزارمانی جامع بر ژنوم ویروس کرونای تازه کشف شده (2019-nCoV) نمایانگر تفاوتی هایی میان 2019-nCoV و کرونا ویروس های عامل سندرم تنفسی حاد شدید (سارس) یا کروناویروس های شبه سارس بوده است. انجام مقایسه ای سازمان یافته به شناسایی 380 استخلاف آمینواسید در میان این کروناویروس ها انجامیده است که این امر ممکن است تنوع عملکردی و بیماری زایی ویروس کرونای نوظهور 2019 را موجب شده باشد.

ویروس کرونای (CoV) جدیدی که سازمان جهانی بهداشت به آن نام «ویروس کرونای نوظهور 2019» یا «2019-nCoV» را اطلاق کرده است، مسئول همه گیری اخیر ذات الریه‌ای است که در اوایل دسامبر 2019 در شهر ووهان چین از ایالت هوبئی آغاز گردید . این همه گیری در ارتباط با بازار گسترده حیوانات و غذاهای دریایی بوده و تحقیقات به منظور تعیین منشأ عفونت در جریان است. تا به امروز، هزاران عفونت انسانی در چین و نیز بسیاری موارد سرایت در سراسر جهان تایید شده است .

ویروس های کرونا عمدتاً منجر به عفونت های تنفسی و دستگاه گوارشی می گردند و از نظر ژنتیکی به چهار سرده طبقه بندی میشوند: آلفا-کروناویروس، بتا-کروناویروس، گاماکروناویروس و دلتاکروناویروس . دو سرده ی اول عمدتاً پستانداران را آلوده می نمایند؛ درحالی که دو سرده ی گاما و دلتا غالباً پرندگان را آلوده می سازند . شش نوع از کروناویروس های انسانی پیشتر شناخته شده اند. این انواع عبارتند از HCoV-NL63 و HCoV-229E که متعلق به سرده آلفاکروناویروس ها می باشند؛ و HCoV-OC43 و HCoV-HKU1، ویروس کرونای عامل سندرم تنفسی حاد شدید (SARS-CoV) و ویروس کرونای عامل سندرم تنفسی خاورمیانه‌ای (MERS-CoV) که به سرده بتاکروناویروس ها تعلق دارند . ویروس کرونا تا زمان همه گیری جهانی (پاندمی) سارس سال 2003، و پس از آن مرس 2012 و اخیراً همه گیری ویروس کرونای نوظهور 2019 توجه عمومی را به خود جلب نکرد . SARS-CoV و MERS-CoV شدیداً بیماری زا درنظر گرفته شده اند و احتمال بالایی وجود دارد که هردو از خفاش ها به زبادهای نخلی یا شترهای یک کوهانه و درنهایت به انسان ها انتقال یافته باشد .

ژنوم ویروس های کرونا، که اندازه آنها بین حدود 26000 تا 32000 باز متغیر است، شامل تعداد متغیری (6 الی 11) چارچوب خوانش باز (ORFs) می باشند . نخستین ORF که دربردارنده حدود 67 درصد از کل ژنوم است، 16 پروتئین غیرساختاری (nsps) را تولید می نماید؛ درحالی که باقی ORFها مسئولیت رمزگردانی پروتئین های کمکی و پروتئین های ساختاری را برعهده دارند . چهار پروتئین ساختاری اصلی عبارتند از گلیکوپروتئین سطحی گرزی شکل (S)، پروتئین کوچک پوشش ویروس (E)، پروتئین ماتریکس (M) و پروتئین نوکلئوکپسید (N). گلیکوپروتئین سطحی گرزی شکل در اتصال به گیرنده های سلول میزبان نقش حیاتی داشته و تعیین کننده گرایش ویروس به میزبان است . پروتئین های گرزی شکل کروناویروس های عامل سارس و مرس از طریق دامنه های متفاوت متصل شونده به گیرنده (RBDs) به گیرنده های مختلف میزبان متصل میگردند. کروناویروس عامل سارس از آنزیم تبدیل کننده آنژیوتانسین 2 (ACE2) به عنوان یکی از گیرنده های اصلی خود استفاده می نماید . گیرنده ی ثانوی آن CD209L می باشد . این درحالی است که کروناویروس عامل مرس دی پپتیدیل پپتیداز 4 (DPP4 که تحت عنوان CD26 نیز شناخته میشود) را به عنوان گیرنده اصلی خود به کار می برد. ارزیابی های اولیه نشان دهنده این است که ویروس کرونای نوظهور 2019 همبستگی تکاملی نزدیکی با کروناویروس های خفاشی سارس مانند دارد . در اینجا، بر مبنای سه ژنوم ابتدایی تعریف شده برای کروناویروس نوظهور (2019-nCoV)، شامل ووهان/IVDC-HB-01 (شماره دستیابی در GISAID: EPI_ISL_402119) (HB01)، ووهان/IVDC-HB-04/2019 (شماره دستیابی: EPI_ISL-402120) (HB04) و ووهان/IVDC-HB-05/2019 (شماره دستیابی: EPI_ISL_402121) (HB05)، گزارمان ژنومی جامعی بر روی این ویروس در مقایسه با کروناویروس های مشابه صورت گرفته است. این دسته شامل 1008 کروناویروس عامل سارس انسانی، 338 کروناویروس خفاشی شبه سارس و 3131 کروناویروس عامل مرس انسانی می باشند که ژنوم هایشان پیشتر، از طریق پایگاه داده عوامل بیماری زای ویروسی و منابع آزمایشی (ViPR) و NCBI در 12 ژانویه 2020 منتشر شده است (تاریخ انتشار: 12 سپتامبر 2019).

بالا بردن تحمل گیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک بیان کننده سوپراکسید دیسموتاز مس/روی به دمای پایین

Enhanced tolerance of the transgenic potato plants overexpressing Cu/Zn superoxide dismutase to low temperature

چکیده
1-مقدمه
2 -مواد و روش‌ها
2-1 موا گیاهی و شرایط رشد
2-2 ایجاد وکتورهای بیانی گیاهی
2-3 انتقال سیب زمینی و شناسایی گیاهان ترانس ژنیک
2-4 تیمار دمای پایین
2-5 آنالیز فعالیت آنزیمی و محتویان مالون دی آلدئید
2-6 آنالیز کیو-آرتی-پی سی آرگیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک
2-7 آنالیز آماری
3-نتایج
3-1 آنالیز محتویات مالون دی آلدئید و فنوتیپ گیاهان
3-2 فعالیت سوپراکسید دیسموتاز
3-3 فعالیت پراکسیداز و کاتالاز
3-4 نسبت سطوح بیان ژن 1StSOD گیاهان ترانس ژنیک تحت تنش سرما
4- بحث

چکیده

تنش دمای پایین یکی از فاکتورهای اصلی آسیب به گیاهان خصوصا در محصولات غذایی است. سوپراکسید دیسموتاز مس/روی نقش مهمی را در فرایند جاروب‌گری گونه‌های اکسیژن فعال که بوسیله‌ی تنش‌های محیطی تولید می‌شوند، دارند. به منظور مطالعه‌ی گیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک که آیا به دمای پایین تحمل دارند یا خیر، در این مطالعه، ژن 1StSOD تحت کنترل پروموتر S35 CaMV از طریق انتقال در آگروباکتریوم تومه فاسینس بیان گردید. نتایج نشان داد که بعد از تیمار در دمای 4درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت، فعالیت سوپراکسید دیسموتاز لاین‌های سیب زمینی ترانس ژنیک (لاین‌های OE) بیان 1StSOD 1.38 برابر در مقایسه با گیاهان غیر ترانس ژنیک (لاین‌های NT) افزایش داشت. به عبارت دیگر، فعالیت لاین‌های ترانس ژنیک سیب زمینی (لاین‌های RNAi) که مهار کننده بیان 1StSOD هستند در مقایسه با لاین‌های غیرترانس ژنیک کاهش داشتند. به علاوه، اثر افزایشی فعالیت سوپراکسید دیسموتاز بر پراکسیداسیون لیپیدها بوسیله‌ی اندازه‌گیری محتویات مالون دی آلدئید (MDA) در گیاهان در طی تیمار سرما تعیین گردید. نتایج نشان داد که میزان مالون دی آلدئید بعد از تیمار با دمای 4درجه سانتی گراد پس از 48 ساعت به ترتیب 2.02 و 1.78 برابر در لاین‌های غیرترانس ژنیک و ترانس ژنیک با بیان تداخلی 1StSOD افزایش داشت. در مقابل، لاین‌های سیب زمینی ترانس ژنیک تنها مقدار اندکی تغییر نشان داد و نسبت به لاین‌های غیرترانس ژنیک کمتر بود. ضمنا، فعالیت پراکسیداز و کاتالاز نیز در لاین‌های سیب زمینی ترانس ژنیک در مقایسه با لاین‌های غیرترانس ژنیک بعد از تیمار سرما افزایش یافت. از طریق مشاهده فنوتیپی، به طور مهمی این مطالعه نشان داد که برگ‌های لاین‌های غیرترانس ژنیک و ترانس ژنیک با بیان تداخلی 1StSOD شدیدا پژمرده شدند در حالیکه لاین‌های سیب زمینی ترانس ژنیک به میزان کمی تحت تاثیر قرار گرفتند. در تمام موارد، این نتایج نشان داد که تکنولوژی مهندسی ژنتیک می‌تواند برای تنظیم فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در گیاهان برای بهبود تحمل به تنش سرما استفاده شود.

به عنوان نتیجه، ما موفق شدیم که گیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک بیش از حد بیان کننده و بیان تداخلی 1StSOD را تحت دمای پایین رشد دهیم. لاین‌های ترانس ژنیک با بیان بیش از حد 1STSOD فعالیت آنزیم آنتی‌اکسیدانی را خصوصا در مورد فعالیت سوپراکسید دیسموتاز ارزیابی نمود و تحمل زیادی به دمای پایین نشان دادند. در حالیکه لاین‌های ترانس ژنیک با بیان تداخلی 1StSOD و غیر ترانس ژنیک در مورد فعالیت سوپراکسید دیسموتاز کاهش داشتند و در پاسخ به دمای پایین ضعیف عمل کردند. نتایج تاکید می‌کند که دستکاری آنزیم‌های جاروب‌گر گونه‌های فعال اکسیژن توسط مهندسی ژنتیک و به تبع کنترل تعادل تولید و حذف گونه‌های فعال اکسیژن شدیدا در بدست آوردن مقاومت گیاهان به تنش‌های غیر زیستی موثر است.

Abstract

Low temperature stress is one of the major factors for damage in plants, especially in food crops. Cu/Zn superoxide dismutase plays an important role in the processes of scavenging reactive oxygen species (ROS) caused by environmental stresses. In order to study transgenic potato plants whether improved tolerance to low temperature, in this research, StSOD1 gene was overexpressed under the control of CaMV 35S promoter through Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation in potato. The results showed that after 4 °C treatment for 48 h, superoxide dismutase (SOD) activity of the transgenic potato lines (OE lines) overexpressing StSOD1 was 1.38-fold enhanced compared to the non-transgenic plants (NT lines). On the other hand, the activity of the transgenic potato lines (RNAi lines) that inhibiting expression of StSOD1 decreased compared with NT lines. In addition, the effect of increased SOD activity on lipid peroxidation was determined by measuring malondialdehyde (MDA) contents in plants during cold treatment. The result showed that MDA content increased by 2.02-fold and 1.78-fold in NT lines and RNAi lines after 4 °C treatment for 48 h, respectively. In contrast, the OE lines showed only small changes and were lower than the NT lines. Meanwhile, the activity of peroxidase (POD) and catalase (CAT) were also enhanced in OE lines compared with NT lines after cold treatment. Through observing the phenotype, importantly, this research found that the leaves of NT lines and RNAi lines have wilted severely while the OE lines were slightly affected. In all, these results indicated that genetic engineering technology could be used to regulate the antioxidant enzymes activity in plants to improve tolerance to cold stress.

In conclusion, we successfully developed the transgenic potato plants overexpressing and interfering-expressing StSOD1 under the low temperature. The OE lines evaluated the activity of antioxidant enzyme, especially SOD activity, and exhibited strong tolerance to low temperature while RNAi and NT lines showed a decrease of SOD activity and performed weak in response to low temperature. The result confirmed that the manipulation of ROS scavenging enzymes by genetic engineering and consequently control the equilibrium of ROS producing and eliminating is an extremely effective means to obtain abiotic stresses tolerant plants.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بالابردن تحمل گیاهان سیب زمینی ترانس ژنیک بیان کننده سوپراکسید دیسموتاز مس/روی به دمای پایین

Enhanced tolerance of the transgenic potato plants overexpressing Cu/Zn superoxide dismutase to low temperature

ویژگی دارویی و بخش های فعال بادرنجبویه دنایی و اهمیت ان در ایران : یک مطالعه اصولی

Medicinal Properties and Active Constituents of Dracocephalum kotschyi and Its Significance in Iran: A Systematic Review

چكيده

مقدمه

مواد و روش ها

طرح مطالعه

معیارهای ورود و خروج

انتخاب مقاله مطالعه

نتایج

مقالات موجود در بررسی و توزیع جغرافیایی

بحث و بررسی

کاربرد بادرنجبویه دنایی به عنوان یک داروی سنتی

اجزای فعال بادرنجبویه دنایی

خواص دارویی بادرنجبویه دنایی و عملکرد آن ها

فعالیت آنتی اکسیدانی

فعالیت ضد سرطانی بادرنجبویه دنایی

اثرات بادرنجبویه دنایی بر سلول های تومور

اثرات بادرنجبویه دنایی بر آنژیوژنز

تاثیر بادرنجبویه دنایی بر آنکوژنزیز سلولی

تاثیر بادرنجبویه دنایی بر مسیر های PI3K/Akt

تاثیر بادرنجبویه دنایی بر عامل NF-?B

بادرنجبویه دنایی به عنوان ضد التهاب

فعالیت های ضد دیابت

خواص ضد میکروبی بادرنجبویه دنایی

اثر التیام زخم

سایر خواص دارویی

نتیجه گیری

اختصارات

نکات

اهداف: زرين گياه داراي بيش از 60 گونه است و عمدتا در مناطق معتدل آسيا و اروپا یافت می شود. یکی از این گونه ها که بادرنجبویه دنایی نام دارد در بسیاری از نقاط جهان دارای خواص دارویی و اجزای فعال است. با وجود آن که یک گیاه بومی وحشی مهم است، اما در حال حاضر، این گیاه در ایران در معرض خطر قرار دارد. علاوه بر این، در مورد اهمیت خواص دارویی و اجزای فعال بادرنجبویه دنایی، در میان مردم ایران اطلاعات کمی وجود دارد. بر این اساس، بررسی سیستماتیک مطالعات مربوط به خواص دارویی و اجزای فعال و اهمیت آن در سلامت انسان و حیوان انجام شد و شکاف های دانش موجود شناسایی شده اند. آیتم های گزارش شده مورد نظر برای بررسی های سیستماتیک و دستورالعمل های متا آنالیز (PRISMA) در جست و جو برای مقالات منتشر شده در مورد خواص دارویی و اجزای فعال زرین گیاه و اهمیت آن برای انسان و حیوان در ایران مورد استفاده قرار گرفتند. این جست و جو محدود به مقالات علمی پایگاه داده های محبوب و موتور های جست و جو مانند PubMed، Web of Science، Google Scholar، Science Direct، SpringerLink و Scopus بود. جست وجو محدود به مجلات علمی، کتاب ها و فصل های کتاب بود که بر خواص دارویی زرین گیاه در ایران در طول سال های 1970 تا 2018 متمرکز بودند. به طور کلی، 1158 مقاله علمی از پایگاه های مختلف استخراج شدند که از این میان 38 مقاله معیارهای جست و جو را برآورده ساختند و برای این بررسی مجاز بودند. این مطالعات فقط در 9 استان از 31 استان ایران انجام شدند و بخش زیادی از آن ها در استان اصفهان، مرکز ایران صورت گرفتند. مطالعات انجام شده نشان دادند که همه بخش های گیاه (ریشه ، بخش های هوایی، گل ها، برگ ها) دارای اجزای فعال هستند. روغن های اساسی و بخش های فعال گیاهان، اجزای اصلی مورد مطالعه بودند. با این وجود، رایج ترین اجزای گزارش شده زانتومیکرول، لیمونن، لووتولین، ژرانیل، آپی ژنین و کالیکوفترین بودند. تعدادی از خواص دارویی گزارش شده میان آن ها عبارت اند از آنتی اکسیدن ها، آنتی باکتری ها، ضد سرطان ها، آنتی هایپرلیپیدمیک، صد اسپاسم و ضد اثرات سیتوتوکسیک. علاوه براین، گزارش شد که این گیاه درمانی برای درد التهابی، سردرد، احتقان، اختلالات کبدی، زخم، تب، درد کلیوی، سوء هاضمه، درد معده، درد شکم، درد مفاصل، اسپاسم عضله، احتقان ، التهاب و اثرات التهاب زخم است. نتیجه گیری: این مطالعه نشان داده است که زرین گیاه یک گیاه دارویی مهم با چند جزء فعال و قابلیت بالا برای حفاظت از سلامت انسان و حیوان در ایران است. با این حال، استفاده بیش از حد از زرین گیاه، وجود آن را در معرض خطر قرار می دهد. با این وجود، مطالعات بیش تری باید در کشور انجام شوند.

نتیجه گیری

این مطالعه نشان داد که بادرنجبویه دنایی دارای اجزای مفیدی است که می توانند برای توسعه دارو مورد استفاده قرار گیرند. در حال حاضر، شواهد حاکی از آن است که گیاهان دارویی دارای خواص داریی با عوارض جانبی همراه هستند. نتیجه این مطالعه نشان دهنده اثر سیتوتوکسی نسبتا قوی عصاره متانول بادرنجبویه دنایی و محتوای بالای فنل ها و فلاونوئیدها در این عصاره ها است. بر اساس این نتایج، بادرنجبویه دنایی می تواند یک گزینه مناسب برای طراحی و تولید دارو های ضد سرطان باشد. با این حال، همانطور که از این بررسی پیدا است، خواص دارویی بادرنجبویه دنایی بر تعدادی از این بیماری ها هر دو در انسان و حیوان مانند اثرات هر دو در انسان و حیوانات مانند ضد ویروسی، ضد قارچی، ضد سمیت، فعالیت عصبی، ایمن سازی و فعالیت های ترویجی به خوبی مورد ارزیابی قرار نگرفته اند. علاوه بر این، تحقیقات مبتنی بر ایمنی سمیت، به ویژه در مقادیر LD50 مناسب از طریق آزمایشات آزمایشگاهی و مطالعات بالینی مورد نیاز می باشند. اگر چه برخی از محصولات گیاهی بادرنجبویه دنایی به طور سنتی توسط افراد محلی در بخش هایی از ایران تهیه شده اند، اما قابلیت آن برای بهره برداری بهتر در سراسر ایران و سراسر جهان مورد استفاده قرار نگرفته است. با توجه به اینکه بادرنجبویه دنایی یک گونه در معرض خطر در ایران است، برای حفاظت از گیاه و بنابراین جلوگیری از حذف احتمالی آن به تلاش بیش تری نیاز است.

Objectives. Dracocephalum has over 60 species and is found mainly in the temperate regions of Asia and Europe. One of these species, i.e., Dracocephalum kotschyi Boiss, is known to have a number of medicinal properties and active ingredients in many parts of the world. Despite being an endemic wild-fowering plant of great importance, the plant is currently considered endangered in Iran. Besides, there is paucity of information on the signifcance of the medicinal properties and active constituents of D. kotschyi among the Iranian people. On that account a systematic review of studies reporting on the medicinal properties and active ingredients and its signifcance to human and animal health was conducted and the existing knowledge gaps were identifed. Methods. Te Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines were used in the search for published articles on medicinal properties and active ingredients of D. kotschyi and its signifcance on humans and animals in Iran. Te search was confned to scientifc articles from repositories of popular data bases and search engines among them PubMed, Web of Science, Google Scholar, Science Direct, SpringerLink, and Scopus. Te search narrowed down on scientifc journals, books, and book chapters focusing on the medicinal properties of D. kotschyi in Iran for the period between 1970 and 2018. Results. A total of 1158 scientifc articles were sourced from the various databases, out of which 38 met the search criteria and qualifed for this review. Te studies were conducted in only 9 of the 31 provinces of Iran, with a large proportion in Isfahan province, central Iran. Te studies showed that all plant parts (roots, aerial parts, fowers, and leaves) had active constituents. Essential oils and aerial plant parts were the main components studied. Nevertheless, the most frequently reported constituents were xanthomicrol, limonene, luteolin, geranial, apigenin, and calycopterin. A number of medicinal properties were reported among them antioxidant, antibacterial, anticancerous, antinociceptive, antihyperlipidemic, antispasmodic, cytotoxic, and immunomodulatory efects. Te plant was also reported to be a remedy for infammatory pain, headaches, congestion, liver disorders, ulcer, fever, renal pain, dyspepsia, stomach ache, abdominal pain, joints pains, muscle spasm, congestion, bloating, and wound healing efects, among others. Conclusion. Tis review has shown that D. kotschyi is an important medicinal plant with a large number of active constituents and great potential to safeguard human and animal health in Iran. However, over utilization of the D. kotschyi plant is already endangering its existence. Nevertheless, more studies need be conducted across the country

5- Conclusion

Tis review has noted that D. kotschyi has several benefcial ingredients that can be exploited for drug development. Currently, surmounting evidence suggest that medicinal plants have a number of medicinal properties ofen with minimal side efects. Results of this review further showed a relatively strong cytotoxic efect of methanol extract of D. kotschyi aerial parts and the high content of phenols and favonoids in these extracts. Based on these results, D. kotschyi can be a suitable choice for designing and manufacturing anticancer drugs. However, as is evident from this review, the medicinal properties of D. kotschyi on a number of diseases, both in human and in animals such as antiviral, antifungal, antinephrotoxicity, neuroprotective, immunomodulatory, and growth promoting activities, have not been well evaluated. Additionally, research based on safety and toxicity, especially on the appropriate LD50 values through laboratory tests, and clinical studies are needed. Tough some herbal products of D. kotschyi have been prepared and used traditionally by the locals in parts of Iran, its potential has not been fully exploited for better utilization across Iran and around the worldwide. Given that D. kotschyi is an endangered species in Iran, there is need for concerted efort to conserve and protect the plant and therefore subvert its eventual elimination.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ویژگی دارویی و بخش های فعال بادرنجبویه دنایی و اهمیت ان در ایران : یک مطالعه اصولی

Medicinal Properties and Active Constituents of Dracocephalum kotschyi and Its Significance in Iran: A Systematic Review