بيوتكنولوژی ميكروبی

بيوتكنولوژی ميكروبی یعنی استفاده از ويژگيهاي انواع ميكروبها در توليد و تجزيه مواد مختلف نظير هورمون هاي انساني . این کار به روش نوتركيبي، از تولید حشره كش هاي ميكروبي، توليد انواع ماكرو مولكولها و استخراج كاني ها تا زدودن مواد زايد سمي در شرايط متعارف، انجام مي شود.دانشجويان‌ گرايش‌ “بيوتکنولوژي‌ ميکروبي” در زمينه‌ بيوتکنولوژي‌ غذايي‌ و دارويي‌، توليد آنزيم‌ها، پروتئين‌ها، پلي‌ ساکاريدها، قارچ‌ها و مخمرها اطلاعات‌ لازم‌ را به‌ دست‌ مي‌آورند. دروس تخصصی ارائه شده برای این گرایش عبارتند از: میکروبیولوژی محیطی، فیزیولوژی میکروارگانیسم ها، پدیده های تخمیری، پروتئین ها و پلی ساکاریدهای میکروبی، بیوتکنولوژی غذایی، بیوتکنولوژی آرکی باکترها، آنتی بیوتیکها، بیوتکنولوژی قارچ ها.

میکروب ها (یا میکروارگانیسم ها) ارگانیسم هایی هستند که بسیار کوچک هستند و توسط چشم غیرمشخص دیده می شوند. آنها شامل باکتری ها ، قارچ ها ، تک یاخته ها ، میکرو جلبک ها و ویروس ها هستند. میکروب ها در محیط های آشنا مانند خاک ، آب ، مواد غذایی و روده حیوانات زندگی می کنند و همچنین در محیط های شدیدتری مانند سنگ ها ، یخچال های طبیعی ، چشمه های آب گرم و منافذ عمیق دریا قرار دارند. طیف گسترده ای از زیستگاه های میکروبی نشان دهنده تنوع عظیمی از صفات بیوشیمیایی و متابولیکی است که در اثر تنوع ژنتیکی و انتخاب طبیعی در جمعیت میکروبی بوجود آمده است.

بیوتکنولوژی میکروبی ، که با مطالعات ژنوم امکان پذیر است ، منجر به پیشرفت هایی از جمله واکسنهای بهتر و ابزارهای تشخیصی بهتر بیماری ، بهبود عوامل میکروبی برای کنترل بیولوژیکی آفات گیاهی و جانوری ، اصلاح پاتوژنهای گیاهی و حیوانات برای کاهش حدت ، توسعه کاتالیزورهای جدید صنعتی موجودات زنده و تخمیر ، و توسعه عوامل جدید میکروبی برای تجمع خاک و آب آلوده به رواناب کشاورزی.

ژنومیک میکروبی و تحقیقات بیوتکنولوژی میکروبی برای پیشرفت در ایمنی مواد غذایی ، امنیت غذایی ، بیوتکنولوژی ، محصولات با ارزش افزوده ، تغذیه انسان و غذاهای کاربردی ، حفاظت از گیاهان و حیوانات و ادامه تحقیقات اساسی در علوم کشاورزی بسیار مهم است.

تولید ابریشم با استفاده از باکتری های فتوستنز کننده

عنکبوت‌ها دراگلاین‌های شگفت آور قوی و سبکی از پروتئین ابریشم تولید می‌کنند. اگرچه این ماده برای ساخت موارد زیادی قابل کاربرد است اما به مقدار کمی به وسیله یک عنکبوت تولید می‌شود.

در یک مطالعه جدید منتشر شده در ارتباطات با زیست‌شناسی، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی کیجی نوماتا در مرکز تحقیقات منابع پایدارRIKEN (CSRS)  گزارش دادند که آنها با استفاده از باکتری‌های فتوسنتزی موفق به تولید ابریشم عنکبوت (بسیار سبک، زیست تخریب پذیر و زیست سازگار) شدند.

این مطالعه عصر جدیدی برای تولید بخش عمده‌ای از ابریشم عنکبوت به وسیله کارخانه‌های زیستی خواهد بود.

این تیم بر روی باکتری Rhodovulum sulfidophilum تمرکز کرده‌اند. این باکتری برای ایجاد یک کارخانه بیولوژیکی پایدار ایده آل است چون در آب دریا رشد پیدا می‌کند و ازCO2 ، نیتروژن جو و انرژی خورشیدی استفاده می‌کند که به مقدار فراوان و پایان ناپذیر وجود دارد.

محققین این باکتری را دستکاری ژنتیکی کردند تا پروتئین MaSp1 بیان کند. این پروتیئن عنصر اصلی کشش دراگلاین‌های ابریشم است و تصور می شود نقش مهمی در استحکام ابریشم عنکبوت دارد.

تولید اگزوآنزیم ها : آمیلازها ، آلفا آمیلازها ، گلوکوآمیلازها ، اینولین ساکاریفیکاسیون نشاسته اندوآنزیم باسیلوس لیکنی فورمیس آسپرژیلوس اوریزه پولولاناز

تولید اگزوآنزیم ها : آمیلازها ، آلفا آمیلازها ، گلوکوآمیلازها ، اینولین

اگزوآنزیم چیست؟

میکروارگانیسم ها آنزیم های بسیار مختلفی را تولید می کنند که اکثر آنها در مقادیر اندک تولید شده و درون سلول ها عمل می کنند. با این حال بعضی از آنزیم های میکربی در مقادیر بیشتری تولید شده و به محیط ریخته می شوند، این آنزیم های خارج سلولی که اگزوآنزیم نامیده می شوند، پلی مرهای نامحلول از قبیل سلولز، پروتئین، لیپیدها و نشاسته را هضم می کنند و به همین دلیل دارای کاربردهای تجاری در صنایع غذایی و سلامت و صنایع نساجی و شوینده ها هستند.

آمیلازها

  • نشاسته-پلیمر گلوکز-یکی از فراوانترین پلی ساکاریدهای گیاهی است.
  • آمیلازها آنزیم هایی هستند که نشاسته را هیدرولیز می کنند.
  • یکی از مصارف اصلی آمیلازها، تولید شیرین کننده های مورد استفاده در صنایع غذایی است.
  • در هیدرولیز نشاسته با آمیلاز، ابتدا پلیمرهای کوتاه زنجیره ای به نام دکسترین، سپس دی ساکارید مالتوز و سر انجام گلوکز به دست می آید. گلوکز به اندازه ایزومر خود فروکتوز، شیرین نیست.
  • بنابراین قدم بعدی تبدیل گلوکز به فروکتوز است که با آنزیم گلوکز ایزومراز انجام می شود.
  • مهم ترین آنزیم هایی که در فرآیند ساکاریفیکاسیون نشاسته استفاده می شوند، آلفا آمیلازها، بتا آمیلازها، گلوکوآمیلازها، گلوکزایزومرازها، پولولانازها و ایزوآمیلازها می باشند.

آلفا آمیلازها

  • آلفا آمیلازها آنزیم های برون سلولی هستند که پیوند های گلیکوزیدی آلفا یک به چهار را هیدرولیز می کنند. این آنزیم ها از نوع اندوآنزیم بوده و سوبسترا را از درون مولکول می شکنند. اگرچه پیوندهای آلفا یک به شش توسط این آنزیم ها شکسته نمی شوند، اما مانع از فعالیت آنها نیز نمی گردند.
  • مهمترین آلفا-آمیلازها بوسیله باسیلوس آمیلولیکویی فاسینز، باسیلوس لیکنی فورمیس و آسپرژیلوس اوریزه تولید می شوند. آمیلازهای باسیلوس بیشتر از آسپرژیلوس مورد استفاده قرار می گیرند.

گلوکوآمیلازها

  • گلوکوآمیلازها پیوندهای آلفا یک به چهار و آلفا یک به شش را برای تولید گلوکز به عنوان محصول اصلی هیدرولیز می کنند.
  • پولولانازها و سایر آنزیم های شاخه شکن فقط اتصالات آلفا یک به شش را هیدرولیز می کنند.
تولید اگزوآنزیم ها : آمیلازها ، آلفا آمیلازها ، گلوکوآمیلازها ، اینولین ساکاریفیکاسیون نشاسته اندوآنزیم باسیلوس لیکنی فورمیس آسپرژیلوس اوریزه پولولاناز

آمیلاز ها و گلوکوآمیلازها

آمیلاز ها و گلوکوآمیلازها، آنزیم های تولید شده تجاری دیگری هستند که در تولید گلوکز از نشاسته به کار برده می شوند. سپس گلوکز توسط آنزیم دوم، یعنی گلوکز ایزومراز به فروکتوز تبدیل می شود که قندی شیرین تر از گلوکز است.

محصول نهایی شربت فروکتوز بالا است که از مواد آغازگر غنی از گلوکز از قبیل ذرت، گندم یا سیب زمینی تولید می شود.

شربت های با فروکتوز بالا به طور گسترده در صنایع غذایی برای شیرین کردن نوشیدنی های شیرین، آب میوه ها و بسیاری از محصولات دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. تولید جهانی شربت های با فروکتوز بالا بیش از 10 میلیارد کیلوگرم در هر سال است

آهار زدایی پارچه 

در تولید پارچه، در طی بافت، دوک نخ تحت فشار مکانیکی زیادی قرار دارد. استفاده از چسب نشاسته یا آهارزنی، نخ دوک را محکم کرده و از پاره شدن نخر در اثر فشار ماشین بافندگی جلوگیری می کند. با این وجود برای فرآوری بعدی پارچه، نشاسته بایستی کاملا زدوده شود. روشهای آهارزدایی مداوم که به پایداری آلفا آمیلازهای باکتری ها در دمای بالا بستگی دارد، شیوه ای برای زدودن آهار است.

تولید فروکتوز خالص و شربت غنی از فروکتوز از اینولین

آنزیم میکربی اینولیناز پلیمر گیاهی اینولین را هیدرولیز و به فروکتوز خالص تبدیل می کند. اینولین پلیمر ساکاریدی ذخیره ای در برخی محصولات کشاورزی نظیر سیب زمینی ترشی، کاسنی و کوجب است. بدین ترتیب، اینولیناز تولید شربت فروکتوز را امکان پذیر می سازد و یا به عبارت دیگر تولید شربت گلوکز بسیار غنی از فروکتوز را میسر می سازد.

تولید فروکتوز خالص و شربت غنی از فروکتوز از اینولین

روش معمول تولید فروکتوز از نشاسته حداقل به سه مرحله آنزیمی نیاز دارد که شامل آلفا آمیلاز، آمیلوگلوکوزیداز و گلوکز ایزومراز است و در بهترین شرایط 45 درصد محلول فروکتوز تولید می کند. تشکیل فروکتوز از اینولین واکنش آنزیمی تک مرحله ای است که 95 درصد فروکتوز تولید می کند. با گذشت زمان فروکتوز بیتر به عنوان جانشین سالمی برای ساکارز شناخته می شود. مصرف ساکارز مشکلاتی نظیر چاقی، فساد دندان، آرترواسکروز را در بر دارد.

مولدان میکربی اینولیناز: آسپرژیلوس نایجر

تولید اتانول به وسیله میکروارگانیسم ها

مهمترین ارگانسیم که در تولید اتانول استفاده می شود، مخمر نان (ساکارومایسز سرویزیه[3]) است. توسط گلیکولیز، دو مول اتانول از هر مول گلوکز تشکیل می شود. زیموموناس موبیلیس[4]، یک باکتری جدا شده از آگاو[5]، عملکرد مولی مشابهی به دست می­دهد، اما سنتز بر اساس مسیر متابولیک کتو-دئوکسی-فسفوگلوکونات (KDPG)[6] است. هر دو ارگانیسم می­توانند متابولیز ساکاروز و را انجام دهند و نشاسته را خیر ، چراکه آنها فاقد آنزیم دپلی مریزاسیون نشاسته هستند. بنابراین، اگر نشاسته به عنوان منبع کربن مورد استفاده قرار گیرد،دپلیمریزاسیون نشاسته به گلوکز باید قبل از تخمیر انجام شود.

ساختار و ویژگی های اتانول تولید اتانول میزان تولید اتانول در ایران قیمت اتانول الکل متانول دستگاه تولید الکل انواع الکل اتانول صنعتی اتانول چیست و چه کاربردی دارد فرایند تولید الکل از ملاس
ساختار و ویژگی های اتانول تولید اتانول میزان تولید اتانول در ایران قیمت اتانول الکل متانول دستگاه تولید الکل انواع الکل اتانول صنعتی اتانول چیست و چه کاربردی دارد فرایند تولید الکل از ملاس

توضیحات کامل در مورد تولید اتانول

محافظت از نوزادان تازه متولد شده در مقابل اسهال عفونی به واسطه میکروبیوم مادری اسهال عفونی دومین عامل سوء تغذیه و مرگ در کودکان زیر 5 سال بوده و عموماً با E.coli یا روتا ویروس ها ایجاد می شود. تحقیقات محققان هارواد بر روی موش ها نشان داده است که بخشی از اثر محافظتی شیر مادر در مقابل عفونت نوزادان، از میکروبیوم دستگاه گوارش مادر حاصل می شود و آنتی بادی های مادری که در پاسخ به گونه های Pantoea (عضو خانواده انتروباکتریاسه) هم زیست در دستگاه گوارش مادری ساخته می شود، هم از طریق جفت و هم از طریق شیر به نوزاد منتقل می شود و نوزاد را در مقابل عفونت محافظت می کند.

محافظت از نوزادان تازه متولد شده در مقابل اسهال عفونی به واسطه میکروبیوم مادری

محافظت از نوزادان تازه متولد شده در مقابل اسهال عفونی به واسطه میکروبیوم مادری

اسهال عفونی دومین عامل سوء تغذیه و مرگ در کودکان زیر 5 سال بوده و عموماً با E.coli یا روتا ویروس ها ایجاد می شود. تحقیقات محققان هارواد بر روی موش ها نشان داده است که بخشی از اثر محافظتی شیر مادر در مقابل عفونت نوزادان، از میکروبیوم دستگاه گوارش مادر حاصل می شود و آنتی بادی های مادری که در پاسخ به گونه های Pantoea (عضو خانواده انتروباکتریاسه) هم زیست در دستگاه گوارش مادری ساخته می شود، هم از طریق جفت و هم از طریق شیر به نوزاد منتقل می شود و نوزاد را در مقابل عفونت محافظت می کند.

هم چنین نتایج نشان داده است که در موش حتی در زمانی که مادر هیچ برخورد قبلی با عفونت نداشته باشد ، میکروبیوم روده ای مادر می تواند محافظت سیستم ایمنی را ارئه دهد و آنتی بادی را به فرزند منتقل کند. مطالعات نشان داده است که موشی که آنتی بادی IgG را از مادر دریافت می کند، به عفونت ای کولای مقاوم تر بوده و IgG موجود در شیر برای حفاظت علیه بیماری موکوزی که با انتروتوکسین E.coli ایجاد می شود، ضروری است و حفاظت علیه عفونت سیستمیک ای کولای را فراهم می کند.

محققان می گویند نتایج مطالعات ما کمک می کند به توضیح اینکه با وجود اینکه هنوز سیستم ایمنی نوزادان کاملا توسعه نیافته است، چرا نوزادان تازه متولد شده در مقابل میکروبهایی که عامل بیماری خاصی هستند، حفاظت شده اند.

محافظت از نوزادان تازه متولد شده در مقابل اسهال عفونی به واسطه میکروبیوم مادری اسهال عفونی دومین عامل سوء تغذیه و مرگ در کودکان زیر 5 سال بوده و عموماً با E.coli یا روتا ویروس ها ایجاد می شود. تحقیقات محققان هارواد بر روی موش ها نشان داده است که بخشی از اثر محافظتی شیر مادر در مقابل عفونت نوزادان، از میکروبیوم دستگاه گوارش مادر حاصل می شود و آنتی بادی های مادری که در پاسخ به گونه های Pantoea (عضو خانواده انتروباکتریاسه) هم زیست در دستگاه گوارش مادری ساخته می شود، هم از طریق جفت و هم از طریق شیر به نوزاد منتقل می شود و نوزاد را در مقابل عفونت محافظت می کند.
محافظت از نوزادان تازه متولد شده در مقابل اسهال عفونی به واسطه میکروبیوم مادری اسهال عفونی دومین عامل سوء تغذیه و مرگ در کودکان زیر 5 سال بوده و عموماً با E.coli یا روتا ویروس ها ایجاد می شود.

چرخه سلولی، باکتری، E.coli، DNA، همانند سازی DNA، تکثیر ژن

باکتری ها چگونه چرخه سلولی را کنترل می کنند؟

باکتری ها چگونه چرخه سلولی را کنترل می کنند؟هر سلول زنده رشد می کند و تقسیم می شود و سلول های جدید را به وجود می آورد، به این فرایند چرخه سلول می گویند. به طور دقیق تر تکرار دوره ای دوتا چرخه هماهنگ را توصیف می کند: از یک سو تکثیر اطلاعات ژنتیکی سلول و از سوی دیگر تقسیم خود سلول.

طبیعی است که فکر کنیم سیکل سلولی با تولید یک سلول آغاز و با تقسیم سلول پایان یابد اما در تحقیقات جدید استدلال شده است که در این مقهوم تغییر اساسی لازم است. یافته ها  نشان می دهد که در باکتری ها سیکل سلولی با شروع همانند سازی DNA آغاز و خاتمه می یابد در حالی که تقسیم سلولی بین دو رخداد همانند سازی DNA اتفاق می افتد.

محققان رفتار سلول E.coli را در دوره های زمانی طولانی بررسی کرده و متغیر­های مختلفی که رشد، همانند سازی DNA، تقسیم سلولی در شرایط رشد مختلف توصیف می کند را به طور کمی بیان کرده و سپس مل­ های محاسباتی رای این اطلاعات اعمال شد تا مکانیسم کنترل چرخه سلولی توصیف شود. مدل حاصل نشان داد که سیکل سلولی E.coli با آغاز همانند سازی DNA شروع می شود. در این مرحله دو شمارنده (counter) شروع به کار کرده و یکی از آن ها تعیین میکند چه زمانی تقسیم سلول بعدی باید اتفاق بیافتد، و دیگری تعیین می کند چه زمانی شروع همانند سازی باید باشد.

نویسنده: ژیلا ذوالفقاریان

رفرنس:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191231111849.htm

میکروب های درون کلون بر مغز و رفتار ما اثر می گذارند!!! نتایج تحقیق تیمی از دانشگاه آکسفورد نشان می دهد که میکروب های روده ای با تولید اسید چرب های خاص کوتاه زنجیر می توانند بر مغز اثر بگذارند. رفتارهایی چون اضطراب، استرس و افسردگی جزو این موارد بوده و این اثر از طریق عصب Vagus که بزرگترین عصب بین مغز و سیستم گوارش است اعمال می گردد. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که اثر لاکتوباسیل ها و بیفیدیوباکتر ها نسبت به سایر باکتری ها بیشتر می باشد. یکی از فرضیات این تیم برای توجیه این مسئله، اجتماعی سازی انسان برای شیوع بیشتر می باشد.

میکروب های درون کلون بر مغز و رفتار ما اثر می گذارند!!!

میکروب های درون کلون بر مغز و رفتار ما اثر می گذارند

نتایج تحقیق تیمی از دانشگاه آکسفورد نشان می دهد که میکروب های روده ای با تولید اسید چرب های خاص کوتاه زنجیر می توانند بر مغز اثر بگذارند. رفتارهایی چون اضطراب، استرس و افسردگی جزو این موارد بوده و این اثر از طریق عصب Vagus که بزرگترین عصب بین مغز و سیستم گوارش است اعمال می گردد.
نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که اثر لاکتوباسیل ها و بیفیدیوباکتر ها نسبت به سایر باکتری ها بیشتر می باشد. یکی از فرضیات این تیم برای توجیه این مسئله، اجتماعی سازی انسان برای شیوع بیشتر می باشد.

رفرنس:
Katerina V.-A. Johnson & Kevin R. Foster. Why does the microbiome affect behaviour? Nature Reviews Microbiology, published online April 24, 2018; doi: 10.1038/s41579-018-0014-3

کشف سیم زیستی در باکتری‌های رسانا! اگرچه وجود برخی از خصوصیات ویژه در میکروارگانیسم‌ها برای دانشمندان اثبات شده است اما گاهی اوقات نبود امکانات دقیق مانع درک جزئیات و به تبع آن استفاده از این خصوصیات می‌شود. یک مثال بارز در این خصوص توانایی رسانایی باکتری Geobacter sulfurreducens است که کشف جزئیات مولکولی آن موجب حیرت محققان شده است. تصور قبلی بر این بود که رسانایی این باکتری به دلیل حضور نوعی از پیلی در آن باشد اما بررسی‌های انجام گرفته به کمک میکروسکوپ الکترونی (cryo-electron microscopy) ساختار پروتئینی ویژه‌ای را نمایان می‌کند. این ساختار جالب که 100/000 بار از یک تار مو نازکتر است شامل یک پوشش پروتئینی است که ذرات فلزی را احاطه کرده‌اند و شباهت عجیبی به سیم‌های رسانای الکتریکی دارد. کشف این ساختار ویژه پیشرفت بزرگی در ارتباط کارامدتر علم الکترونیک و زیست شناسی محسوب می‌شود.

کشف سیم زیستی در باکتری‌های رسانا

کشف سیم زیستی در باکتری‌های رسانا!

اگرچه وجود برخی از خصوصیات ویژه در میکروارگانیسم‌ها برای دانشمندان اثبات شده است اما گاهی اوقات نبود امکانات دقیق مانع درک جزئیات و به تبع آن استفاده از این خصوصیات می‌شود. یک مثال بارز در این خصوص توانایی رسانایی باکتری Geobacter sulfurreducens (ژئوباکتر) است که کشف جزئیات مولکولی آن موجب حیرت محققان شده است.
تصور قبلی بر این بود که رسانایی این باکتری به دلیل حضور نوعی از پیلی در آن باشد اما بررسی‌های انجام گرفته به کمک میکروسکوپ الکترونی (cryo-electron microscopy) ساختار پروتئینی ویژه‌ای را نمایان می‌کند. این ساختار جالب که 100/000 بار از یک تار مو نازکتر است شامل یک پوشش پروتئینی است که ذرات فلزی را احاطه کرده‌اند و شباهت عجیبی به سیم‌های رسانای الکتریکی دارد.
کشف این ساختار ویژه پیشرفت بزرگی در ارتباط کارامدتر علم الکترونیک و زیست شناسی محسوب می‌شود.

Electricity-conducting bacteria yield secret to tiny batteries, big medical advances
Researchers reveal amazing biological ‘wires’ of a sort never seen before

Date: April 4, 2019
Source: University of Virginia Health System

Summary:
These strange bacteria conduct electricity via a structure never before seen in nature — a structure scientists can co-opt to miniaturize electronics, create powerful-yet-tiny batteries, build pacemakers without wires and develop a host of other medical advances.

سیانوباکتری‌ | سموم سیانوباکتری‌ | شکوفایی سیانوباکترها | Daphnia| سیانوباکتریوم | میگوی آب شیرین | دریاچه میشیگان | پروانه monarch | پاتوژن های قارچی سم یا دارو؟ سموم سیانوباکتری‌ها از ساکنان دریاچه‌ای کوچک در مقابل انگل محافظت می‌کند. حضور فراوان یکباره سیانو باکتری ها ( که به شکوفایی سیانوباکترها معروف است) ، هر تابستان در دریاچه Erieغربی رخ می‌دهد هم یک پدیده ناخوشایند است و هم با تولید سموم کبدی یک خطر بالقوه بهداشت عمومی محسوب می‌شود که می تواند برای انسان و حیوانات خانگی مضر باشد. اما سموم تولید شده در توده‌های سیانو باکتری ممکن است اثرات محافظتی نیز بر روی حیوانات کوچک دریاچه که از آنها تغذیه می‌کنند داشته باشد. Daphnia می تواند با مصرف سموم تولید شده توسط سیانو باکتری ها در مقابل انگل‌های قارچی مصون شود. دافنیا که معمولا به عنوان کک آبی شناخته می‌شود، و نقش کلیدی در شبکه های غذایی آب شیرین بازی می کند و یک منبع غذایی حیاتی برای بسیاری از ماهی‌ها است. مطلب کامل در سایت مهندسی علوم زیستی | سعید کارگر

سیانوباکتر، سم یا دارو؟

سموم سیانوباکتری‌ها از ساکنان دریاچه‌ای کوچک در مقابل انگل محافظت می‌کند.

حضور فراوان یکباره سیانو باکتری ها ( که به شکوفایی سیانوباکترها معروف است) ، هر تابستان در دریاچه Erie غربی رخ می‌دهد هم یک پدیده ناخوشایند است و هم با تولید سموم کبدی یک خطر بالقوه بهداشت عمومی محسوب می‌شود که می تواند برای انسان و حیوانات خانگی مضر باشد.

این یک تصویر میکروسکوپ از دو Dentistry Daphnia است که با رژیم های مختلف تغذیه می شوند و در معرض یک پاتوژن قارچی قرار گرفته اند . Daphnia بالا با یک جلبک سبز مغذی تغذیه می شود و بزرگتر است و دارای embryo متعددی در brood chamber است، اما با یک قارچ آلوده است.
حیوانی که در پایین قرار دارد از یک سیانوباکتریوم سمی تغذیه میکند. در نتیجه، کوچکتر است و تنها دارای یک embryo است در حال رشد است اما با پاتوژنی آلوده نیست (و بنابراین، طول عمر بیشتری خواهد داشت).

شکوفایی سیانو باکتری ها که هر تابستان در دریاچه Erieغربی رخ می‌دهد هم یک آفت ناخوشایند است و هم به علت تولید سموم کبدی یک خطر بالقوه بهداشت عمومی محسوب می‌شود که می تواند برای انسان و حیوانات خانگی مضر باشد.
اما سموم تولید شده در توده‌های سیانو باکتری ممکن است اثرات محافظتی نیز بر روی حیوانات کوچک دریاچه که از آنها تغذیه می‌کنند داشته باشد، مانند آنچه که در پژوهش اکولوژیست‌های دانشگاه میشیگان در مورد تاثیرات محافظتی سموم گیاه milkweed بر پروانه های monarch در برابر انگل‌ها مطرح شد.
این مطالعه آزمایشگاهی نشان می دهد که سخت پوست کوچکی مانند میگوی آب شیرینی به نام Daphnia می تواند با مصرف سموم تولید شده توسط سیانو باکتری ها در مقابل انگل‌های قارچی مصون شود. Daphnia که معمولا به عنوان کک آبی شناخته می‌شود، و نقش کلیدی در شبکه های غذایی آب شیرین بازی می کند و یک منبع غذایی حیاتی برای بسیاری از ماهی‌ها است.
مطالعات دانشگاه میشیگان به این پرداخته که آیا اثر حفاظتی که در آزمایشگاه مشاهده شده در دریاچه ها نیز اتفاق می افتد؟
همچنین آنها می خواهند پتانسیل ایجاد داروهای ضد قارچ برای استفاده انسان را بررسی کنند.
این پژوهش برنامه ریزی شده است که در ۱۵ ژنویه در مجموعه مقالات مجله انجمن سلطنتی ب (Proceedings of the Royal Society B) منتشر شود. نویسنده اول کریستل سانچز است، که این پروژه را برای پروژه کارشناسی ارشد خود در دپارتمان بوم‌شناسی و تکامل دانشگاه مشیگان انجام داده است. نویسندگان عبارتند از مشاوران دانشکده ، بوم شناسان دانشگاه میشیگان مارک هانتر و مگان دافی.
هانتر که بیش از یک دهه در بخش بیولوژی دانشگاه میشیگان روی پروانه های شهریار کار کرده است می‌گوید «این مقاله نشان می دهد Daphnia که در دریاچه میشیگان زندگی می‌کند می تواند از طریق مواد سمی تولید شده توسط سیانو باکتری ها در مقابل انگل‌های قارچی مصونیت به دست آورد»
این نمونه ای شگفت انگیز از آبزیی است که مانند پروانه monarch که از طریق مواد سمی در milkweed در مقابل انگل‌هایش از خود محافظت می‌کند. این نشان می دهد که شاید دارو های حیوانی حتی شایع تر از آنچه ما فکر می‌کردیم بوده و حتی به قلمرو آبی گسترش یافته باشند.
چندین دهه است که می‌دانیم حیواناتی مانند شامپانزه برای درمان بیماری های خود به دنبال گیاهان دارویی می‌گردند. در سال های اخیر، لیست این حیوانات داروساز بسیار طولانی‌تر شده است و به نظر می رسد که این عمل در میان حیوانات رایج‌تر از آن باشد که دانشمندان پیش از این تصور می‌کردند.
اما اکثر مطالعات در مورد حیوانات خود درمان گر بر اکوسیستم های زمینی متمرکز شده بود.اطلاعات در مورد رژیم‌های غذایی که به عنوان منابع داروهایی در سیستم های آبی عمل می کند نسبتا کم بوده است.
لازم است روشن سازیم که مطالعه حاضر نشان نمی دهند که Daphnia در طبیعت دست به خود درمانی می‌زند. برای نشان دادن خود درمانی، محققان باید نشان دهند که Daphnia برای کاهش خطر ابتلا به بیماری بین سم تولید شده توسط سیانو باکتری ها و جلبک چه ترجیحی دارد. در مرحله بعدی مطالعه محققان به دنبال شواهدی از این نوع تغذیه انتخابی خواهند گشت.
اما مطالعه حاضر شواهد قوی برای خواص محافظتی سموم گیاهی مصرف شده توسط Daphnia را فراهم می کند.
دافی می‌گوید: پاتوژن های قارچی، اثرات مخربی بر محصولات کشاورزی، حیات وحش، و حتی انسان‌ها دارند، به نظر من، این ایده که ترکیبات مورد نیاز برای مقابله با این عوارض ممکن است در زیر سطح دریاچه محلی ما وجود داشته باشد واقعا هیجان انگیز است.

سانچز Daphnia dentifera که یک گیاهخوار رایج در دریاچه های آمریکای شمالی است را در آزمایشگاه رشد داد و به یک هشتم آنها جلبک های سبز و یا سیانو باکتری خوراند (که قبلا به عنوان جلبک سبز- آبی شناخته می شدند). در حیات وحش، Daphnia از جلبک ها و باکتری های شناور در ستون آب تغذیه می کند؛ آنها بخشی از یک رسته از حیوانات آبزی کوچک هستند که به عنوان چرندگان زئوپلانکتون شناخته می‌شوند.
پنج گونه از جلبک سبز و سه گونه سیانو باکتری مورد استفاده قرار گرفت که به لحاظ ارزش غذایی و سم تولیدی با هم فرق داشتند. جلبک سبز برای Daphnia از سیانو باکتری هایی که تولید سم می کردند ، مغذی تر بود.
سیانو باکتری ها مورد استفاده در این پژوهش شامل یک گونه از Microcystis که یک گروه شایع سیانو باکتری تشکیل دهنده کلونی هستند و تا حد زیادی عامل اصلی شکوفایی سالانه تابستانه در دریاچه Erieمحسوب می‌شوند . برخی از گونه های Microcystis سموم کبدی به نام microcystins تولید می‌کنند. سانچز در آزمایش خود microcystin خالص را به برخی از کشت ها Microcystis به حد تقریبی سمی که در طول شکوفایی سیانو باکتری ها مشاهده می‌شود افزود.
سپس Daphnia پرورش داده شده در پژوهش دانشگاه میشیگان در معرض یک انگل قارچی و یک انگل باکتریایی شایع قرار گرفتند. در حیات وحش، Daphnia با مصرف اسپور انگل در آب، آلوده می‌شود.
محققان دریافتند که رژیم غذایی اثرات قابل توجه در عفونت انگل قارچی دارد، اما در خصوص انگل باکتریایی موثر نیست.
دو رژیم غذایی سیانو باکتری – شامل رژیم غذایی درمانی که در آن با افزودن microcystin خالص به ظرف حاوی کشت Microcystis اضافه شده بود – کاملا مانع از عفونت قارچی شد. رژیم غذایی Microcystis به تنهایی، بدون microcystin اضافی، منجر به سطوح بسیار پایین از عفونت های قارچی گردید.
همچنین هنگام تغذیه Daphnia با کلرلا جلبک سبز نیز از عفونت های قارچی به طور کامل ممانعت به عمل آمد. در مجموع، چهار مورد از نه تیمارهای غذایی شواهد قوی از ضد قارچ بودن نشان دادند.
سانچز می گوید: من فکر می کردم احتمالا از نه رژیم غذایی یکی از آنها بعضی از اثرات دارویی را نشان دهد. واقعیت این است که تقریبا نیمی از رژیم غذایی نوعی از اثرات دارویی را بروز داد که واقعا تعجب آور بود و نشان می دهد که ما توجه کافی به مکانیسم خود درمانی در اکوسیستم های آبی نداشته ایم.
در مقابل، هیچ یک از رژیم های غذایی درمانی از عفونت با انگل باکتریایی جلوگیری نکردند. همچنین، نمونه‌هایی که از رژیم غذایی جلبک های سبز مصرف کردند دو تا سه برابر بیش از آنهایی که سیانو باکتری خوردند، تکثیر شدند که تاییدی است بر کیفیت غذایی بالاتر رژیم غذایی جلبک سبز. و به طور کلی، رشد در گروه آلوده به انگل کاهش یافت.
سانچز قصد دارد کار را برای پروژه تحقیقاتی دکترایش ادامه دهد و دافی به عنوان استاد راهنمای او خواهد بود. این محققان به دنبال شواهدی از خود درمانی خواهند گشت و خواص ضد میکروبی سه ماده سمی که علایم ضد قارچی را در مطالعه اولیه نشان دادند بررسی خواهند کرد: microcystin-LR، anatoxin-a ، و chlorellin. محققانی از ایالت مینه سوتا و جورجیا نیز به پروژه می‌ییوندند.
سانچز می‌گوید: بسیاری از تحقیقات محصولات طبیعی با غربالگری گیاه یا جلبک‌های بسیار و با استفاده از زیست سنجی های مختلف و با امید به خوش شانسی و پیدا کردن یک ترکیب جدید و یا چیزی که فعال باشد انجام می گیرد. اما چرا نباید به آنچه هم‌اکنون در طبیعت رخ می‌دهد نگاه کنیم؟ من فکر می کنم این چیزی است که واقعا مرا جذب می‌کند و به همین دلیل من تصمیم به کار بر روی این پروژه گرفته‌ام.
محققان می گویند این کار دارای پیامدهای زیست محیطی گسترده است که قسمتی از آن این است که به دلیل گرم شدن آب و هوای جهان انتظار می رود که دفعات شکوفایی سیانو باکتری ها در برخی از مناطق افزایش یابد. این تغییرات می تواند پیامدهای مهمی برای شبکه های مواد غذایی دریاچه ها داشته باشد زیرا Daphnia یکی از چرندگان کلیدی محسوب می‌شود و شیوع بیماری در جمعیت Daphnia فرایندهای سطوح اکوسیستم را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

Journal Reference:
Sanchez K, Huntley N, Duffy M, Hunter M. Data from: Toxins or medicines? Phytoplankton diets mediate host and parasite fitness in a freshwater system. Proceedings of the Royal Society B, 2019 DOI: 10.5061/dryad.31b9h5m

تکنیک میکروسیالی | تکنیکی که باکتری های تولید کننده الکتریسیته را شناسایی می‌کند | درامد رشته بیوتکنولوژی در امریکا | بیوتکنولوژی در ایران | کاربرد بیوتکنولوژی در پزشکی | بورسیه دکتری بیوتکنولوژی | بیوتکنولوژی دارویی | دکترای بیوتکنولوژی کشاورزی | رتبه لازم برای رشته بیوتکنولوژی ناپیوسته دکتری بیوتکنولوژی دریا | زیست فناوری | داروهای زیست فناوری | کاربرد زیست فناوری در داروسازی | داروهای زیست فناوری چه داروهایی هستند | جشنواره زیست فناوری | زیست فناوری دریایی چیست | زیست فناوری دانشگاه تهران | رتبه لازم برای رشته زیست فناوری | زیست فناوری یا سلولی مولکولی

تکنیکی که باکتری های تولید کننده الکتریسیته را شناسایی می‌کند

مهندسین یک تکنیک میکروسیالی به وجود آورده‌اند که می تواند به سرعت نمونه های کوچکی از باکتری ها را پردازش کرده و یک ویژگی خاص را  که مربوط به توانایی تولید برق می‌شود را اندازه‌گیری کند. آنها می گویند که این شیوه که تحت عنوان قطبش شناخته می‌شود، می تواند در مقایسه با تکنیک‌های کنونی برای ارزیابی فعالیت الکتروشیمیایی یک باکتری کارآمدتر و امن‌تر باشد.

زندگی در شرایط سخت نیاز به سازگاری خلاق دارد. برای گونه های خاصی از باکتری هایی که در محیط های دارای فقر اکسیژن وجود دارند، این به معنی پیدا کردن روشی برای تنفس است  که شامل اکسیژن نشود. این میکروب های مقاوم، که می توانند در اعماق معادن، در پایین دریاچه ها، و حتی در دستگاه گوارش انسان یافت شوند یک شکل منحصر به فرد تنفس که شامل دفع و پمپاژ الکترون است را تکامل داده‌اند. به عبارت دیگر، این میکروب ها در واقع می توانند الکتریسیته تولید کنند.

دانشمندان و مهندسان در حال بررسی روشی برای مهار این نیروگاه میکروبی به جهت استفاده در  سلول های سوختی و پاک کردن آب و فاضلاب و کاربرد های دیگر هستند. اما مهار کردن خواص الکتریکی میکروب یک چالش محسوب می‌شد: سلولها بسیار کوچکتر از سلول های پستانداران بوده و رشد دادن آنها در شرایط آزمایشگاهی بسیار دشوارتر می باشد.

 حال مهندسان MIT یک تکنیک میکروسیالی ایجاد کرده اند که می تواند به سرعت نمونه های کوچکی از باکتری ها را پردازش کرده و یک مشخصه خاص را که با توانایی باکتری در تولید الکتریسیته در ارتباط است، اندازه‌گیری کند. آنها می گویند که این شیوه، که تحت عنوان قطبش (polarizability) شناخته می‌شود، می تواند در مقایسه با تکنیک‌های کنونی برای ارزیابی فعالیت الکتروشیمیایی یک باکتری کارآمدتر و امن‌تر باشد.

کیانورو وانگ، فوق دکتری در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه MIT   می‌گوید: هدف، انتخاب قویترین گزینه‌ها برای انجام کارهای موردنظر انسان‌ها توسط سلول‌ها است.

 کالن بویی، استادیار مهندسی مکانیک در MIT  می‌افزاید: پژوهش اخیری نشان می دهد که ممکن است طیف بسیار گسترده تری از باکتری هایی که دارای خواص [تولید برق] هستند وجود داشته باشند. بنابراین، ابزاری که امکان بررسی آن موجودات را می‌دهد می تواند بسیار مهم تر از آنچه ما فکر می‌کردیم باشد. این‌ها فقط تعدادی میکروب که می توانند این کار را انجام دهد نیست.

بویی و وانگ نتایج پژوهششان  را در Science Advances منتشر کردند.

تنها بین قورباغه ها

باکتریی که الکتریسیته تولید می‌کند این کار را با تولید الکترون در داخل سلول خود انجام می‌دهد، و سپس آن الکترون را از طریق کانال های کوچک تشکیل شده توسط پروتئینهای سطح، در یک فرایند شناخته شده به عنوان انتقال الکترون خارج سلولی، یا EET از غشای سلولی خود عبور می‌دهد.

روشهای کنونی برای کاوش فعالیت الکتروشیمیایی باکتری شامل رشد دسته زیادی از سلول ها و اندازه گیری فعالیت EET   پروتئین است که یک فرایند ظریف و  وقت گیر است. تکنیک های دیگر به منظور پالایش و بررسی پروتئین نیازمند گسیختن و پارگی سلول هستند. بویی به دنبال شیوه‌ای سریع‌تر و کم‌تر مخرب  برای ارزیابی عملکرد الکتریکی باکتری بود.

طی 10 سال اخیر، گروه او در حال ساختن تراشه میکروسیالی دارای کانال های کوچک بودند، که از در میان این کانالها نمونه های میکرولیتری از باکتری جریان داشت. هر کانال در وسط باریک شده است تا فرم یک پیکربندی ساعت شنی به خود بگیرد – این قسمت باریک حدود 100 برابر نازکتر از بقیه کانال است- – هنگامی که یک ولتاژ در سراسر یک کانال اعمال می‌شود بخش باریکتر بر میدان الکتریکی فشار وارد می‌کند، و آن را 100 برابر قوی تر از میدان اطراف آن می‌کند. گرادیان میدان الکتریکی پدیده‌ای را موجب می‌شود که تحت عنوان dielectrophoresis شناخته شده است، یا همان نیرویی که به سلول در برابر حرکت ناشی از میدان الکتریکی ایجاد شده وارد می‌شود. در نتیجه، dielectrophoresis می تواند در ولتاژهای مختلف با توجه به صفات متفاوت سطح ذره، یک ذره را در مسیر عبور داده  یا متوقف کند.

محققان از جمله بویی از  dielectrophoresis استفاده کرده اند تا بتوانند به سرعت باکتری را با توجه به خواص عمومی‌اش، از قبیل اندازه و گونه مرتب کنند. این بار، بویی می‌خواست بداند که آیا می‌توان این شیوه را برای یک کار به مراتب ظریف‌تر  یعنی پی بردن به فعالیت الکتریکی باکتری به کار برد یا خیر.

وانگ می‌گوید: اساسا، از dielectrophoresis برای جداسازی باکتری‌هایی  که تفاوت‌شان در حد قورباغه و پرنده است به کار گرفته می‌شوند، در حالی کار ما مثل این است که تلاش کنیم تفاوت بین گونه های مختلف قورباغه را تشخیص دهیم یعنی تفاوت‌های ظریف‌تر.

یک همبستگی الکتریکی

 این محققان در مطالعه جدیدشان، از شیوه میکروسیالی خود برای مقایسه گونه های مختلف باکتری هایی که هر کدام با یک فعالیت الکتروشیمیایی متفاوت شناخته شده‌اند استفاده نمودند. سویه ها شامل یک «نوع وحشی»  یا گونه طبیعی از باکتری ها که در سلول های سوختی میکروبی الکتریسیته تولید می‌کنند، و چند سویه دیگر که توسط محققان، مهندسی ژنتیکی بر آنها اعمال شده بود، صورت گرفت. به طور کلی، هدف این تیم تشخیصاین بود که آیا رابطه‌ای بین توانایی های الکتریکی باکتری و رفتار آن در یک دستگاه میکروسیالی تحت نیروی dielectrophoretic وجود دارد یا خیر.

تیم، جریان بسیار کوچک، نمونه های  میکرولیتری از هر گونه باکتری را از کانال میکروسیالی ساعت شنی شکل عبور داد و به آرامی ولتاژ را در سراسر کانال به شکل یک ولت در ثانیه، از 0 تا 80 ولت بالا برد. آنها از طریق یک تکنیک تصویربرداری تحت عنوان سرعت سنجی تصویر ذرات، به بررسی میدان الکتریکی ناشی از سلول های باکتریایی هنگام عبور از کانال تا زمان رسیدن به بخش باریک کانال که جریان قوی‌تری از طریق dielectrophoresis  آنها را به عقب می‌راند پرداختند.

برخی از باکتری ها در ولتاژ اعمال شده پایین تر به دام افتادند و شماری دیگر در  ولتاژهای بالاتر. وانگ «ولتاژ به دام افتادن» را برای هر سلول باکتری همراه با اندازه گیری سایز آنها مشخص کرد و سپس با استفاده از یک شبیه سازی کامپیوتری میزان قطبش  یک سلول را تعیین نمود— یعنی مشخص کردن اینکه تا چه حد برای یک سلول شکل گیری دوقطبی الکتریکی در واکنش به یک جریان خارجی راحت است.

 براساس محاسبات او، وانگ کشف کرد که باکتری هایی که از لحاظ الکتروشیمیایی بیشتر فعال بودند تمایل بالاتری به قطبش داشتند. او این رابطه را در تمام گونه‌های باکتری گروه آزمایش مشاهده کرد.

وانگ می‌گوید: ما مدارک لازم برای ارتباط قوی بین قطبش و فعالیت الکتروشیمیایی را در اختیار داریم. در واقع، قطبش چیزی است که شاید ما بتوانیم به عنوان یک پیشنیاز برای انتخاب میکروارگانیسم دارای فعالیت الکتروشیمیایی بالا استفاده کنیم.

وانگ می گوید که، حداقل برای گونه هایی که آنها اندازه گیری کردند، محققان می توانند تولید الکتریسیته را با اندازه گیری قطبش ارزیابی کنند —  کاری که این گروه می تواند به راحتی و به شکل کارآمد،  با استفاده از روشی غیر تهاجمی از طریق تکنیک میکروسیالی خود انجام دهند.

در حال حاضر اعضای این تیم با استفاده از روش مذکور به سنجش گونه های جدید باکتری هایی که اخیرا به عنوان مولد بالقوه الکتریسیته شناسایی شده‌اند مشغول هستند.

وانگ می‌گوید: اگر همین روند ارتباط برای این گونه های جدیدتر نیز صدق کند، آنگاه این روش می تواند کاربردی گسترده تر، در تولید انرژی پاک، تولید زیست‌دارو و سوخت های زیستی داشته باشد.

این پژوهش از طریق بنیاد ملی علوم و موسسه همکاری بیوتکنولوژی، از طریق کمک مالی ارتش ایالات متحده حمایت می شد.

Story Source:

Materials provided by Massachusetts Institute of Technology. Original written by Jennifer Chu. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Qianru Wang, A. Andrew D. Jones Iii, Jeffrey A. Gralnick, Liwei Lin and Cullen R. Buie. Microfluidic dielectrophoresis illuminates the relationship between microbial cell envelope polarizability and electrochemical activity. Science Advances, 2019 DOI: 10.1126/sciadv.aat5664

کلستریدیوم بوتولونیوم | نوروترنسمیتر | استیل کولین | درمان بوتولیسم | آنتی توکسین | توکسین بوتولینوم A | توکسین بوتولینوم | قیمت سم بوتولینوم |باکتری کلستریدیوم بوتولینوم | كلوستريديوم بوتولينوم | انواع کلستریدیوم بوتولینوم | آیا خوردن بوتاکس کشنده است | خرید بوتولینوم | سم بوتولیسم چیست؟ | کلستریدیوم بوتولینوم+ppt

توکسین بوتولینوم | کلستریدیوم بوتولونیوم | بوتاکس

امروز از توکسین بوتولینوم یا بوتاکس برا رفع چین و چروک پوست استفاده می شود. در سال 2001 بیش از 1.6 میلیون نفر تزریق بوتاکس انجام دادند، که اثر آن تا 5ماه باقی می ماند. توکسین بوتولونیوم نوع A یک توکسین باکتریایی است که به وسیله ی کلستریدیوم بوتولونیوم ساخته می شود که موجب آلودگی مواد غذایی می شود. این توکسین از آزاد سازی نوروترنسمیتر استیل کولین بوسیله سلول های عصبی تولید می شود و در انقباض ماهیچه ها نقش دارد، جلوگیری می کند.
از اینرو استفاده از مقدار خیلی کم آن از انقباض ماهیچه هایی که در ایجاد چین و چو چروک نقش دارند جلوگیری می کند.

کلستریدیوم بوتولونیوم | نوروترنسمیتر | استیل کولین | درمان بوتولیسم |  آنتی توکسین | توکسین بوتولینوم A |  توکسین بوتولینوم | قیمت سم بوتولینوم |باکتری کلستریدیوم بوتولینوم | كلوستريديوم بوتولينوم | انواع کلستریدیوم بوتولینوم | آیا خوردن بوتاکس کشنده است | خرید بوتولینوم | سم بوتولیسم چیست؟ | کلستریدیوم بوتولینوم+ppt
کلستریدیوم بوتولونیوم | نوروترنسمیتر | استیل کولین | درمان بوتولیسم | آنتی توکسین | توکسین بوتولینوم A | توکسین بوتولینوم | قیمت سم بوتولینوم |باکتری کلستریدیوم بوتولینوم | كلوستريديوم بوتولينوم | انواع کلستریدیوم بوتولینوم | آیا خوردن بوتاکس کشنده است | خرید بوتولینوم | سم بوتولیسم چیست؟ | کلستریدیوم بوتولینوم+ppt

توکسین بوتولینوم A تحت نام های تجاری Botox , Dysport , Xeomin و توکسین بوتولینوم B تحت نام تجاری Myobloc وجود دارد. توکسین بوتولینوم همچنین به عنوان یکی عامل که پتانسیل استفاده در بیوتروریسم را دارد شناخته میشود. که می تواند از طریق چشم، غشای موکوزی ، شش یا پوست های آسیب دیده جذب شود.
بوتولونیوم به عنوان یک سم کشنده که (LD 50) آن حدود 1.3تا 2.1 نانوگرم به ازای هر کیلوگرم داخل وریدی و 10 تا 13 نانوگرم به ازای هر یک کیلوگرم از طریق تنفس می باشد

دوتا آنتی توکسین بوتولینوم برای درمان بوتولیسم وجود دارد:
آنتی توکسین تری والانت A, B, Eاز منبع اسبی مشتق شده است که به عنوان آنتی بادی استفاده می شود که شامل بخش Fab و Fcمی باشد. دومین آنتی توکسین هپتاوالانت A, B, C, D, E, F, G می باشد. این آنتی توکسین برعلیه همه گونه های بوتولیسم موثر می باشد که در ارتش امریکا در دسترس می باشد. که سازمان آمریکا در سال 2006 طی قرار دادی با شرکت Cangene برای 200000 دوز آنتی توکسین هپتاوالانت بوتولونیوم به مدت 5 سال 363 میلیون دلاری اعطاء کرد.


کلستریدیوم بوتولونیوم | نوروترنسمیتر | استیل کولین | درمان بوتولیسم | آنتی توکسین | توکسین بوتولینوم A | توکسین بوتولینوم | قیمت سم بوتولینوم |باکتری کلستریدیوم بوتولینوم | كلوستريديوم بوتولينوم | انواع کلستریدیوم بوتولینوم | آیا خوردن بوتاکس کشنده است | خرید بوتولینوم | سم بوتولیسم چیست؟ | کلستریدیوم بوتولینوم+ppt

استخراج آنتی بیوتیک | ترکیبات ضد باکتری | thanatin | لیپوپلی ساکارید | murepavadin | استخراج آنتی بیوتیک جدید از حشرات

استخراج آنتی بیوتیک جدید از حشرات

استخراج ترکیب آنتی بیوتیکی جدید از حشرات

پیدایش روز افزون باکتری‌های مقاوم به آنتی بیوتیک یکی از بزرگترین معضلات قرن حاضر در حوزه پزشکی است. استفاده تخصصی‌تر از آنتی‌بیوتیک‌ها و کشف ترکیبات ضد باکتری دو راه حل پیش روی انسان در مسیر مقابله با این چالش است. در مسیر پیداکردن ترکیبات جدید آنتی بیوتیکی چشم انداز محققان فراتر از منابع مرسوم آنها گسترش یافته تا به این وسیله شانس معرفی ترکیبات جدید را افزایش دهند.

اخیرا تیم تحقیقات دانشگاه زوریخ سوئیس موفق به جداسازی ترکیبی جدید تحت عنوان thanatin از یک نوع حشره آمریکایی به نام spined soldier bug شده‌اند که در ادامه تحقیقات خود اثرات ضد باکتریایی آن را نیز به اثبات رسانده‌اند. ویژگی بارز این ترکیب محل اثر اختصاصی آن می‌باشد که برای نخستین بار در جهان گزارش شده است. آنتی بیوتیک ساخته شده از این ترکیب که murepavadin نام گرفته و اکنون مراحل آزمایش بالینی را پشت سر می‌گذارد.

این آنتی بیوتیک از تجمیع کمپلس پروتئینی انتقال دهنده لیپوپلی ساکارید به غشای خارجی باکتری‌های گرم منفی جلوگیری نموده و از این طریق یکی از مهمترین سدهای دفاعی باکتری که همان غشای خارجی آن است را از بین می‌برد. کشف این ترکیب جدید می‌تواند شروعی بر معرفی انواع آنتی بیوتیک‌های مشتق از آن باشد تا به کمک آنها بر انواع باکتری‌های مقاوم و بیماری زا فائق آمد.

کانال بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

لینک مقاله

 

استخراج آنتی بیوتیک | ترکیبات ضد باکتری | thanatin | لیپوپلی ساکارید | murepavadin | استخراج آنتی بیوتیک جدید از حشرات

استخراج آنتی بیوتیک | ترکیبات ضد باکتری | thanatin | لیپوپلی ساکارید | murepavadin | استخراج آنتی بیوتیک جدید از حشراتفناو

استفاده از پپتیدهای مهندسی شده در درمان زیکا | پپتیدهای مهنسی شده | درمان زیکا | ویروس زیکا | دانشگاه نانیانگ سنگاپور | پوشش لیپیدی ویروس | دنگو | تب زرد | بیوتکنولوژی | زیست فناوری | الکتروفورز ژل آگارز

استفاده از پپتیدهای مهندسی شده در درمان زیکا

استفاده از پپتیدهای مهندسی شده در درمان زیکا

ویروس زیکا متعلق به خانواده Flaviviridae ، ضمن حمله به سیستم عصبی مرکزی انواع مختلفی از بیماری‌ها را به وجود می‌آورد. گسترش این ویروس در سال 2016 منجربه یکی از بزرگترین اپیدمی‌های چند دهه اخیر شد و به این ترتیب زمینه ساز تحقیقات گسترده‌ای در جهت مقابله با آن گردید.

پژوهشگران دانشگاه نانیانگ سنگاپور NTU Singapore در همین راستا موفق به ابداع روشی نوین در مقابله با این ویروس شده‌اند. این روش بر خلاف روش‌های معمول مقابله با ویروس که تکثیر ویروس در بدن را هدف قرار می‌دهند، اقدام به شناسایی و از بین بردن خود ویروس می‌کند. محققان این دانشگاه پپتید کاملا جدیدی را سنتز کرده‌اند که ضمن شناسایی ذره ویروسی و اتصال به آن، باعث ایجاد منافذ بسیار در پوشش لیپیدی ویروس شده و به این ترتیب آن را از بین خواهد برد.

بازده بالای این پپتید در مقابله با ویروس مولد بیماری زیکا، توانایی آن در عبور از سد خونی مغزی و فعالیت اختصاصی آن در برابر ذرات ویروسی (تمیز غشای سلولی پستانداران از غشای ویروسی)، آن را به یکی از موثرترین روش‌های درمانی ابداع شده تاکنون بدل نموده است. محققان امیدوارند با مهندسی این پپتید بتوانند آن را در مقابله با سایر ویروس‌های غشادار مانند ویروس مولد دنگو و تب زرد بکار بگیرند.

کانال بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

لینک مقاله

استفاده از پپتیدهای مهندسی شده در درمان زیکا | پپتیدهای مهنسی شده | درمان زیکا | ویروس زیکا | دانشگاه نانیانگ سنگاپور | پوشش لیپیدی ویروس | دنگو  | تب زرد | بیوتکنولوژی | زیست فناوری | الکتروفورز ژل آگارز

استفاده از پپتیدهای مهندسی شده در درمان زیکا | پپتیدهای مهنسی شده | درمان زیکا | ویروس زیکا | دانشگاه نانیانگ سنگاپور | پوشش لیپیدی ویروس | دنگو | تب زرد | بیوتکنولوژی | زیست فناوری

جایگزینی میکروبیوم سنتتیک در روده پستانداران | میکروبیوم مصنوعی | دانشگاه هاروارد آمریکا | انتقال پیام ژنتیکی | میکروبیوم سنتتیک| کوروم سنسینگ | acyl-homoserine lactone | تقویت سیستم گوارشی

جایگزینی میکروبیوم سنتتیک در روده پستانداران

جایگزینی میکروبیوم سنتتیک در روده پستانداران

روده انسان محل زندگی بیش از 1000 سویه مختلف از باکتری است که میکروبیوم نامیده می‌شود و نقش اساسی در هضم غذا و جذب مواد معدنی دارد. به تازگی محققان دانشگاه هاروارد آمریکا موفق به ایجاد سیستم انتقال پیام ژنتیکی شده‌اند که در آن باکتری Salmonella Typhimurium در پاسخ به محرک‌های محیطی سیگنالی را تولید می‌کند که توسط باکتری E. coli قابلیت دریافت و شناسایی را دارد.

میکروبیوم مصنوعی

سیستم انتقال پیام مهندسی شده که acyl-homoserine lactone نام دارد یکی از انواع راه‌های تبادل پیام میان باکتری‌ها است که تحت عنوان کوروم سنسینگ شناخته شده است که وظیفه کنترل بیان ژن‌های مختلف بین کلونی‌های باکتری را دارد.
در این پژوهش محققان سویه مهندسی شده ای از Salmonella Typhimurium را در روده موش‌ها جایگذاری کرده‌اند که در پاسخ به anhydrotetracycline سیگنال‌های ارتباطی را ایجاد می‌کند. این سیگنال‌ها توسط سویه مهندسی شده E. coli دریافت شده و موجب بیان ژن LacZ به عنوان یک مارکر قابل تشخیص در باکتری می‌شود.

هدف نهایی این تحقیق ایجاد یک میکروبیوم مصنوعی در روده پستانداران است که علاوه بر تقویت سیستم گوارشی و بهبود سلامت انسان، امکان برقراری ارتباط بین سویه‌های مختلف و در نتیجه کنترل تعادل بین آنها وجود داشته باشد.

کانال بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

لینک مقاله

جایگزینی میکروبیوم سنتتیک در روده پستانداران | میکروبیوم مصنوعی | دانشگاه هاروارد آمریکا | انتقال پیام ژنتیکی | میکروبیوم سنتتیک| کوروم سنسینگ  | acyl-homoserine lactone | تقویت سیستم گوارشی

جایگزینی میکروبیوم سنتتیک در روده پستانداران | میکروبیوم مصنوعی | دانشگاه هاروارد آمریکا | انتقال پیام ژنتیکی | میکروبیوم سنتتیک| کوروم سنسینگ | acyl-homoserine lactone | تقویت سیستم گوارشی

تولید سوخت‌های زیستی | bacterial microcompartments | سوخت زیستی | مهندسی علوم زیستی | به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

وجود ساختارهایی تحت عنوان bacterial microcompartments یا (BMCs) در باکتری‌ها ظرفیت بالایی را در استفاده از آنها به عنوان کارخانه‌های سلولی فراهم می‌آورد. این ساختارهای شبه-ارگان محل تجمع آنزیم‌های مختلف مسیرهای متابولیکی هستند که توسط ساختارهای پروتئینی شبیه به غشا پوشیده شده‌اند. با این وجود قراردادن آنزیم‌های مورد نظر در این بخش یا تغییر درآنها همواره یک مانع بزرگ در مسیر بهره برداری از آنها بوده است.

اخیرا داشمندان دانشگاه کنت انگلیس موفق به ابداع روشی شده‌اند که ضمن هدف گیری این بخش‌ از باکتری، امکان بکارگیری آنها در جهت تولید سوخت‌های زیستی و ساخت انواع واکسن‌ها را هم فراهم می‌آورد. در این روش محققان اقدام به طراحی پپتید‌هایی کردند که با اتصال به یکی از اجزای سطح BMC، امکان قرار دادن پروتئین هدف چه در داخل این بخش‌ها چه در سطح خارجی را فراهم می‌کند و به این ترتیب می‌توان از مسیرهای متابولیکی مهندسی شده مانند تخمیر قندها، در جهت رسیدن به اهداف مورد نظر استفاده کرد.

کانال بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

لینک مقاله

تولید سوخت‌های زیستی | bacterial microcompartments | سوخت زیستی | مهندسی علوم زیستی  | به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی

تولید سوخت‌های زیستی | bacterial microcompartments | سوخت زیستی | مهندسی علوم زیستی | به کار گیری باکتری‌ها در جهت تولید سوخت‌های زیستی