حلال های آلی با کندن مولکول های آب از سطح پروتئین باعث تخریب نیروهای غیر کووالان و کاهش فعالیت و پایداری آنزیم می شوند. این آنزیم از یک باکتری هالوفیل ایرانی که از دریاچه نمک جداسازی شده است، بدست آمده است. بر اساس نتایج تکامل جهت دار و کریستالوگرافی در حضور حلال های آلی، جهش یافته های a195e و g203d برای افزایش قطبیت در نزدیکی جایگاه فعال طراحی شدند تا به حفظ لایه آب پوشی در این منطقه در برابر حلال های آلی dmf، متانول، ایزوپروپانول و پروپانول کمک کنند. a268p نیز برای پایدار سازی لوپ اطراف جایگاه فعال طراحی شد. جهش یافته a195e/a268p نیز برای بررسی این دو راهکار با هم طراحی گردید. نتایج نشان دادند که مقدار c50 (غلظتی از حلال آلی که در آن غلظت مقدار فعالیت آنزیمی به نصف کاهش یافته باشد) جهش یافته a195e به میزان 5 و 6 درصد در حضور حلال آلی dmf و متانول افزایش می یابد در حالی که در حضور ایزوپروپانول و پروپانول به میزان 3 درصد افزایش می یابد. شیب غیر فعال شدن دمایی برایa195e حدود (×10-3 min-1) 60 و 130در حضور dmf و پروپانول گزارش می شود، در حالی که شیب غیر فعال شدن در همین شرایط حدود(×10-3 min-1) 90 و 190 می باشد. جهش یافته های a268p و a195e/a268p شیب غیر فعال شدن دمایی آنزیم را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. از طرف دیگر کرامبین به عنوان پایدارترین پروتئین شناخنه شده در حلال های آلی و pst-01 نیز به عنوان کاراترین پروتئاز در حلال های آلی مطرح هستند. آنالیز آماری رزیدوهای سطحی کرامبین ما را به این نکته رهنمون ساخت که تعداد رزیدوهای هیدروفوب در بیرونی ترین سطح این پروتئین بیشتر از رزیدوهای قطبی و بار دار است. با توجه به این یافته ها، رزیدوهای قطبی و باردار بیرونی ترین لایه پروتئین svp با رزیدوهای هیدروفوب تر جایگزین شدند. برای تعیین نوع جایگزینی نیز از رزیدوهای هیدروفوب لایه های بیرونی این دو پروتئین مقاوم و کارا در حضور حلال های آلی (کرامبین و pst-01) استفاده شد. نتایج نشان دادند که حضور رزیدوی هیدروفوب در سطح پروتئین می تواند فعالیت، پایداری و کارایی کاتالیتیک آنزیم را در حضور حلال آلی افزایش دهد. در مقایسه با svp، جهش یافته های n248g، s134y و y23v، kcat و کارایی کاتالیتیک آنزیم را به میزان قابل توجهی افزایش داده و سرعت غیر فعال شدن دمایی آنزیم را نیز کاهش داده اند. این در حالی است که مطالعات ساختاری نشان می دهد این جهش یافته ها تغییرات ساختاری ایجاد نمی کنند. این نتایج آشکار می سازد که با افزایش هیدروفوبیسیته سطحی کارایی کاتالیتیک آنزیم با قدرت هیدروفوبیسیته حلال رابطه مستقیم دارد.

گیاهان مورد مطالعه در تحقیق حاضر سرو خمره ای (cupressacea) و ختمی جنوبی (malvaceae) می باشند که بعنوان گیاهان زینتی در پارک ها، معابر و فضای سبز شهرهای ایران بطور گسترده ای کاشته می شوند. انتخاب دو گیاه بر اساس احتمال اولیه آلرژی زا بودن سرو و فقدان آلرژی زایی ختمی و نیز بترتیب باد و حشره دوست بودن این دو گیاه انجام شد. در این مطالعه ساختار تشریجی بساک و میکروسپورزایی با روش های متداول برش گیری و توسط میکروسکوپ نوری مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. آلرژی زایی دانه گرده ی این گیاهان با استفاده از تکنیک وسترن بلات ارزیابی شد. همچنین میزان ترکیبات فنولی (روش فولین-سیاکالیتو) و پروتئینی (روش برادفورد) این دو با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد کیسه گرده در سرو خمره ای دیواره 3 لایه ای متشکل از اپیدرم، لایه میانی و تاپی ترشحی دارد. در ختمی جنوبی دیواره از چهار لایه سلولی اپیدرم، لایه مکانیکی، لایه میانی و تاپی آمیبی تشکیل شده است. در هر دو گونه میوز با سیتوکینز همزمان دنبال می شود و بطور غالب تترادهای چهار وجهی تولید می شود. همچنین نتایج نشان داد که غلظت ترکیبات پروتئینی و میزان ترکیبات فنولی ختمی نسبت به گونه دیگر بسیار بیشتر بود که می شود آن را به حشره دوست بودن گیاه برای گرده افشانی نسبت داد. ایمونوبلات عصاره ی گرده ی سرو خمره ای باند مشخصی حدود 44 کیلودالتون نشان داد در صورتی که هیچ باند آلرژی زایی در ختمی دیده نشد.

چکیده پروتئازها پرمصرف ترین آنزیم های صنعتی می باشند که حدود 60 درصد از فروش بازار جهانی آنزیم را به خود اختصاص داده و دارای کاربردهای متنوعی در صنایع غذایی، دارویی، شوینده ها و موارد دیگر می باشند. در این تحقیق از چشمه آب گرم نمونه برداری شد و باکتری های مولد پروتئاز روی محیط اختصاصی (skm)کشت داده شد و غرباگری گردید. در حضور سوبسترای کازیین نیز تحت مطالعات آنزیمی قرار گرفت. نتایج حاصل از تطبیق و درخت فیلوژنتیکی نشان دادند که گونه فوق به گونه bacillus niacini نزدیک می باشد. مطالعات آنزیمی نشان داد که این آنزیم در گستره دمایی90-20 درجه سانتی گراد فعالیت پروتئازی دارد که بیشترین آن در دمای °c 60 گزارش می شود. بیشترین فعالیت پروتئازی نیز در محدوده ph های 8-9 و بیشترین پایداری در 9ph گزارش می شود. نتایج خاطر نشان می سازد که فعالیت پروتئازی در حضور حلال های آلی متانول، تولوئن و dmf بیش از نمونه کنترل فاقد حلال است. در حضور سایر حلال ها نیز میزان فعالیت آنزیمی باقی مانده بیش از 60 درصد می باشد. قابلیت های گرما دوست بودن، فعالیت در ph های قلیایی و پایداری در حضور حلال های آلی این پروتئاز اهمیت قابل توجهی برای استفاده در صنایع مختلف را داراست.

باکتریهای حل کننده فسفات، کاربردهای متنوعی در کشاورزی بعنوان کود زیستی دارند. همچنین با داشتن توانایی تولید آنزیم های فسفاتاز (فیتاز) در دامپروری برای تولید مکمل غذایی دام، طیور و آبزیان نیز نقش مهمی دارند. البته فیتاز بعنوان افزودنی غذایی باید فسفات را به طور موثر آزاد کرده و پایدار در برابر غیرفعال شدن در دمای بالا و ph اسیدی باشد. در این مطالعه، برای جداسازی باکتری مولد فیتاز از چشمه آب گرم(دمای ?c 79) نمونه برداری صورت گرفت و به محیط مایع اختصاصی psm تلقیح و برای 48 ساعت در دمای 40 درجه سانتیگراد آنکوبه شد. سپس به محیط جامد psmانتقال داده شد. باکتری های ترموفیل دارای هاله (نشان دهنده سنتز فیتاز خارج سلولی) خالص سازی و جداسازی شدند. در میان باکتری های جداسازی شده، باکتری12d برای مطالعات بعدی انتخاب شد که متعلق به جنس باسیلوس بود. از روش نقطه پایان برای سنجش فعالیت فیتاز و مقدار فسفات رها شده استفاده گردید. بهینه منبع کربن و نیتروژن، جهت افزایش حل کنندگی فسفات به ترتیب شامل گلوکز (%5/1) و عصاره مخمر (%0/5) بود. سپس فیتاز باکتریایی با استفاده از سولفات آمونیوم و دیالیز، بطور جزئی خالص سازی شد. نتایج نشان داد که آنزیم در محدوده دمایی 30-80 درجه سانتیگراد پایدار بود، اما در 50 درجه سانتیگراد بیشترین فعالیت را داشت. همچنین آنزیم در محدوده 7-3 ph فعال بود اما ph بهینه 4 بود. این نتایج نشان می دهد که فیتاز حاصل می تواند در زمینه های بیوتکنولوژیکی دارای کاربردهای گسترده ای باشد.

ازت نقش کلیدی در ساختار بسیاری از ترکیبات گیاهی دارد و عدم دسترسی به آن از عوامل محدود کننده رشد و در نتیجه تولیدات کشاورزی است. در سال های اخیر تلاش شده سیستم های بیولوژیک تثبیت کننده ازت جایگزین کودهای شیمیایی گردد. امروزه استفاده از باکتری های همزیست ، به دلیل کارایی بیشتر، کاربرد وسیع تری داشته اند. اما بسیاری از آنها به دلیل ناتوانی در رقابت با انواع بومی ، موفق نبوده اند. در تحقیق حاضر اقدام به جداسازی باکتری های تثبت کننده ازت بومی از ریشه گیاه یونجه منطقه لنجان اصفهان گردید. جدایه ها در اطراف ریشه گیاه، تلقیح داده شدند و آثار مورفولوژیک آن ها (تعداد گرهک ها، وزن خشک گیاه، رشد طولی ساقه و ریشه) تحت شرایط آزمایشگاهی بررسی شدند. جدایه های b1، b4 و 4m1 از نظر بالا بردن وزن خشک گیاه، تفاوت معنی داری با سایر جدایه ها و شاهد داشتند. توان مقاومت در برابر تنش های محیطی (مانند شوری ، دما و اسیدیته) نیز در جدایه ها بررسی شد. رشد جدایه b1 در 52 درجه سانتی گراد، جدایه 4m1 در 3 درجه سانتی گراد و جدایه b2t در اسیدیته 4 و نیز در نمک 6/5 درصد، در مقایسه با سایر جدایه ها اختلاف معنی داری نشان داد. این مشخصات می تواند در انتخاب جدایه ها برای استفاده در شرایط خاص به عنوان مایه تلقیح مورد توجه قرار گیرد. در شناسایی مولکولی، جدایه های b1، b4 و 21m2 متعلق به جنس سودوموناس بودند.

نیتریل ها ترکیباتی سمی و بسیار خطرناک برای موجودات زنده می باشند که به طور گسترده توسط بشر تولید و موجب آلودگی محیط زیست می شوند. باکتری های مولد نیتریل هیدرولاز پتانسیل بالایی را در تبدیل زیستی ترکیبات نیتریل و تولید اسید ها و آمید های ارزشمند صنعتی نشان می دهند. در این تحقیق، برای غنی سازی و جداسازی باکتری های هیدرولیز کننده استونیتریل از محیط کشت اختصاصی حاوی 1 درصد استونیتریل به عنوان تنها منبع کربن و نیتروژن استفاده شد. فعالیت آنزیم و تولید آمونیاک در محیط کشت توسط روش فنل-هیپوکلریت سنجیده شد. باکتری های جدا شده توسط آزمون های بیوشیمیایی - میکروبی و مولکولی شناسایی گردیدند. بهینه سازی شرایط تولید آنزیم در حضور منابع مختلف کربن، نیتروژن وph بررسی و مقدار نیتریل و اسید حاصل توسط کروماتوگرافی گازی تعیین شد. در این پژوهش، دو سویه پسودوموناس آئروژینوزا fa2 و باسیلوس سرئوس fa12 با توانایی هیدرولیز کنندگی استونیتریل از فاضلاب شهر کرمان جداسازی و شناسایی شدند. نتایج نشان دادند که این دو سویه با هیدرولیز استونیتریل به ترتیب منجر به افزایش ph اولیه محیط از 7 به 37/9 و 40/9 شدند. در فرآیند بهینه سازی محیط تولید آنزیم، مشخص گردید که گلوکز (10گرم بر لیتر) و نشاسته (5 گرم بر لیتر) به عنوان منابع کربن و اوره (5 گرم بر لیتر) و عصاره مخمر (15 گرم بر لیتر) به عنوان منابع نیتروژن در مقایسه با کنترل، تولید آنزیم در سویه fa2 را افزایش می دهند. این درحالی است که در سویه fa12، تولید آنزیم و وزن خشک سلول به وسیله مقدار 10 گرم بر لیتر گلوکز و عصاره مخمر افزایش می یابد. نتایج نشان می دهد که تولید آنزیم fa2 در دامنه 7-5 ph افزایش و سپس کاهش می یابد. این روند افزایش در باکتری fa12 در دامنه 7-6 ph مشاهده شده است. در هر دوسویه افزودن منابع یونی مانند منیزیم، آهن و سدیم موجب افزایش تولید و منابع یونی کبالت و منگنز و مس موجب مهار تولید آنزیم شده است. وزن مولکولی نیتریلاز خالص fa2 و fa12 روی ژل sds page به ترتیب 38 و 45 کیلو دالتون به دست آمد. بررسی خصوصیات آنزیمی دو سویه نشان می دهد که نیتریلاز هر دو سویه فعالیت و پایداری بالایی در 7 ph و دمای 40 درجه سانتی گراد دارد. با وجود مهار 60 درصدی فعالیت نیتریلاز سویه fa2 در حضور منابع یونی منگنز و مس، این سویه در حضور منابع یونی کبالت و کلسیم به طور کامل فعالیت نیتریلازی خود را از دست داده است. مهار فعالیت نیتریلازی سویه fa12 در حضور dtt به میزان 80 درصد به دست آمد. مقادیر km نیتریلاز سویه fa2 در حضور سوبسترای استونیتریل و استآمید به ترتیب 92/6 و 56/1 به دست آمد که این مقادیر برای سویه fa12 88/5 و 68/1 مشاهده گردید. منحنی میزان آمونیاک آزاد شده از هیدرولیز دو سوبسترای استونیتریل و آکریلونیتریل به وسیله سویه fa2 بر حسب زمان رسم گردید. این منحنی بالاترین میزان آمونیاک تولیدی برای استونیتریل در زمان 5 ساعت و برای آکریلونیتریل در زمان 5/7 ساعت را نشان می دهد. درصد هیدرولیز استونیتریل و آکریلونیتریل به وسیله سویه fa2 با روش کروماتوگرافی گازی نیز سنجیده شد. این نتایج نشان می دهد این سویه ها با توانایی کاربردی در تبدیل زیستی ترکیبات نیتریل به مواد ارزشمند، می توانند در رفع آلودگی های زیست محیطی نیز استفاده شوند.

پروتئازها از جمله مهم¬ترین آنزیم¬های صنعتی هستند که حدود 65% از بازار جهانی آنزیم های صنعتی و حدود 25% از تولید کل آنزیم ها را به خود اختصاص داده¬اند. پروتئازها در صنایع مختلف از جمله افزودنی شوینده ها، تیمار فاضلاب، بازیافت نقره و در صنایع غذایی، چرم¬سازی، بازیافت نقره از فیلم های عکس برداری با اشعه ایکس و داروسازی کاربرد دارند. در این تحقیق باکتری مولد آنزیم پروتئاز از پساب کارخانه شیر پگاه کرمان جداسازی شد. ایجاد هاله در اطراف کلنی¬های رشد کرده در محیط حاوی کازئین آگار (2%) نشانگر فعالیت پروتئولیتیک می¬باشد. بالاترین فعالیت پروتئازی متعلق به سویه byk27 بوده و از لحاظ بیوشیمیایی و مولکولی (توالی-یابی ژن 16sr rna) شناسایی شد کهchryseobacterium indologenes می¬باشد. پروتئاز تولیدی توسط این سویه در سه مرحله رسوب گذاری با آمونیوم سولفات، دیالیز در بافر 10mm tris-hcl و کروماتوگرافی تعویض یونی q-سفاروز به طور نسبی خالص شد. میزان فعالیت پروتئازی با استفاده از روش زایموگرافی مورد تایید قرار گرفت. محیط کشت باکتریchryseobacterium indologenes byk27 برای تولید انزیم پروتئاز با روش تاگوچی بهینه¬سازی شد. محیط بهینه حاوی گلوکز (1%)، عصاره مخمر (0/06%)، nacl (0/01%)، mgso4 (0/01%)، k2hpo4 (0/2%) و منبع نیتروژن معدنی nh4cl ((0/5% w/v در دمای 40˚c و ph 9 به دست آمد. میزان تولید آنزیم پروتئاز در محیط بهینه 63% و میزان رشد باکتری در محیط بهینه 25% افزایش یافت. این آنزیم دارای بیشترین فعالیت در دمای 40°c و ph 8 و بیشترین پایداری در دمای 40°c و ph 8-9 بود. یون k+، حلال آلی 2-مرکاپتواتانول، سورفاکتانت triton x100 و شوینده تجاری تاژ باعث افزایش فعالیت و پایداری فعالیت پروتئازی شدند. آنزیم پروتئاز تولید شده در غلظت شوری 1% بیشترین فعالیت و 90% از پایداری خود را حفظ کرده است. هدف از این پژوهش استفاده صنعتی از آنزیم پروتئاز است و این نتایج خاطرنشان می¬سازد که این آنزیم قابلیت استفاده در بیوتکنولوژی از جمله در صنایع شوینده و سنتز ترکیبات با ارزش را دارا است.

گیاهان مورد مطالعه در تحقیق حاضر تلخه (acroptilon repens) و گردو (juglans regia) می باشند که پراکنش وسیع در کشور و استان کرمان دارند. انتخاب دو گیاه بر اساس احتمال اولیه آلرژی زا بودن آن ها و نیز به ترتیب حشره و بادپسند بودن این دو گیاه انجام شد. مطالعات ریخت شناختی و تشریحی گرده با استفاده از استریومیکروسکوپ، میکروسکوپ نوری و روش تثبیت و برش گیری انجام شد. آلرژی زایی دانه های گرده با استفاده از تکنیک وسترن بلات ارزیابی شد. میزان ترکیبات فنولی (روش فولین-سیاکالیتو)، فلاونوئیدی (روش کالریمتری آلومینیوم کلراید) و پروتئینی (روش برادفورد) گرده نیز بررسی شد. نتایج نشان دادند بساک در تلخه دیواره 4 لایه ای متشکل از اپیدرم، لایه مکانیکی، لایه میانی و تاپی ترشحی دارد. میوز با سیتوکینز همزمان، و تترادهای حاصل، چهار وجهی هستند. دانه های گرده بالغ دارای برجستگی های ریز (scabrate) می باشند. غلظت ترکیبات پروتئینی و میزان ترکیبات فنولی تلخه نسبت به گونه دیگر بسیار بیشتر بود که می توان آن را به حشره دوست بودن گیاه برای گرده افشانی نسبت داد. دانه گرده تلخه دارای ترکیبات فلاونوئیدی (ضد آلرژی) بسیار کم می باشد و بیماری آسیت آلرژیک و نتایج ایمونوبلات عصاره ی گرده ی تلخه (باندهای 70، 41 و 25/12کیلودالتون) نشان دهنده فعالیت آلرژی زایی آن هستند. باند آلرژی زای 11 کیلودالتون در عصاره گرده گردو تشخیص داده شد.