فصلنامه
نوع مقاله: مقاله مروری

راه‫کارهای مقابله با تنش گرما در گیاهان زراعی

دوره 16، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 389-420

https://doi.org/10.66224/JCT.16.4.389

اسماعیل قلی نژاد، رضا درویش زاده

چکیده مقدمه: تنش گرمایی، با تشدید ناشی از تغییرات اقلیمی، یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های رشد و بهره‌وری گیاهان است. وقوع همزمان گرما و خشکی تأثیرات مضاعفی بر ویژگی‌های مورفولوژیک، فیزیولوژیک و عملکرد محصولات زراعی دارد. مقاله حاضر یک مقاله مروری است که با جستجو در مقاله­های مرتبط در سایت­های معتبر (Google scholar, Web of science, PubMed, Scopus, sid) بهدست آمده است و با هدف بررسی اثرات، سازوکارهای تحمل، مدیریت و کنترل تنش گرما تهیه شده است.گیاهان برای مقابله با تنش گرمایی از راهبردهای اجتناب و سازگاری استفاده می‌کنند. اجتناب شامل واکنش‌های سریع مانند تنظیم روزنه‌ها، تغییر جهت برگ‌ها و خنک‌سازی از طریق تعریق است. سازگاری‌های بلندمدت نیز تغییرات تکاملی در صفات فنولوژیک و مورفولوژیک را در بر می‌گیرد. در سطح مولکولی و بیوشیمیایی، پاسخ‌های پیچیده‌ای از جمله تجمع اسمولیت‌های محافظ (مانند پرولین و گلیسین‌بتائین)، فعال‌سازی سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی برای خنثی‌سازی رادیکال‌های آزاد، بیان پروتئین‌های شوک حرارتی جهت حفاظت از پروتئین‌های سلولی و تنظیم شبکه‌های سیگنالینگ و بیان ژن‌ها رخ می‌دهد. این سازوکارها به‌طور هماهنگ، بقا و عملکرد گیاه را تحت تنش بهبود می‌بخشند. نتیجه‏گیری: مدیریت مؤثر تنش گرمایی مستلزم یک رویکرد یکپارچه است. راهکارهای زراعی مانند انتخاب ارقام متحمل، تاریخ کاشت مناسب، و مدیریت بهینه آبیاری پایه اصلی این رویکرد هستند. همچنین، کاربرد خارجی محافظ‌هایی مانند اسمولیت‌ها، فیتوهورمون‌ها (اسید آبسیزیک)، عناصر کم‌مصرف (مانند سلنیوم) و مواد مغذی می‌تواند آسیب ناشی از گرما را کاهش دهد. در نهایت، به‌کارگیری ابزارهای بیوتکنولوژیک و مولکولی برای درک عمیق‌تر سازوکارهای تحمل و توسعه ارقام مقاوم، راهکاری اساسی و آینده‌نگرانه است.

بیوتکنولوژی

بررسی سازوکارهای مولکولی و فیزیولوژیک تجمع گلایسین‌بتائین در راستای بهبود تحمل به تنش‌های غیرزیستی در گیاهان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 23 اردیبهشت 1405

https://doi.org/10.61882/jct.2026.2081953.2123

لاوین بابایی، رضا درویش زاده

چکیده تنش‌های غیرزیستی، رشد و بهره‌وری گیاهان را مختل می‌کنند، تجمع گلایسین‌بتائین، به عنوان یک راهکار کلیدی در تحمل به تنش، شناخته شده است. بیوسنتز گلایسین‌بتائین از طریق مسیرهای متابولیک جداگانه صورت می‌گیرد: مسیر اکسیداسیون کولین (رایج در گیاهان و پستانداران)، مسیر متیلاسیون مستقیم گلایسین (مختص برخی باکتری‌ها و هالوفیت‌ها)، مسیر کولین‌دهیدروژناز و مسیر متابولیسم سرین. این تنوع، نشان‌دهنده اهمیت حیاتی این اسمولیت در پاسخ‌ به تنش‌های محیطی است. به تازگی رویکردهای مبتنی بر به‌نژادی مولکولی با هدف افزایش بیان ژن‌های کلیدی مسیر بیوسنتز گلایسین‌بتائین تحت شرایط تنش‌های غیرزیستی، توسعه یافته است. پس از جداسازی و همسانه‌سازی، این ژن‌ها در قالب سازه‌های بیانی مناسب، از طریق روش‌های پیشرفته‌ی زیست‌فناوری به‌ویژه تراریزش به‌واسطه‌ی آگروباکتریوم، به ژنوم گونه‌های حساس انتقال یافته و منجر به ایجاد ارقام متحمل می‌گردند.
نتیجه‏گیری: در مواجهه با چالش‌های اقلیمی، افزایش بیوسنتز گلایسین‌بتائین چه به صورت کاربرد خارجی و چه به صورت بیوسنتز درون‌زای گلایسین‌بتائین، باعث افزایش تحمل به تنش‌های غیرزیستی می‌گردد. دست‌ورزی ژنتیکی مسیرهای سنتز گلایسین‌بتائین در سطوح فیلوژنتیک مختلف (گیاهان و میکروارگانیسم‌ها) موجب افزایش بیوسنتز گلایسین‌بتائین می‌شود. از این راهکار می‌توان در افزایش تحمل گیاهان و کاهش اثرات نامطلوب تنش‌های غیرزیستی در گیاهان استفاده نمود. با این حال، کاربرد این روش به عنوان یک روش پایدار، نیازمند انجام تحقیقات دقیق‌تر و گسترده‌تر در زمینه بررسی تاثیرات آن بر سلامتی انسان و محیط‌زیست است تا در کنار سایر روش‌ها، به عنوان یکی از گزینه‌ها و با رعایت ملزومات ایمنی و زیستی به کار گرفته شود.

بیوتکنولوژی

درمان سرطان مثانه به واسطه ی واکسن

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 19 خرداد 1405

https://doi.org/10.61882/jct.2026.2064491.2097

فاطمه رضایی، مائده تمیمی، محمد جواد دهقان عصمت آبادی، علی اصغر دلدار

چکیده سرطان مثانه یکی از شایع‌ترین بدخیمی‌های دستگاه ادراری است که از اپیتلیوم مثانه منشأ می‌گیرد. در ‏سال‌های اخیر، ایمنی‌درمانی مبتنی بر واکسن به‌عنوان یکی از رویکردهای نوین و امیدبخش در درمان ‏این سرطان مورد توجه قرار گرفته است. واکسن باسیل کالمت-گوئرین‎ (BCG) ‎نخستین و ‏شناخته‌شده‌ترین واکسن مورد استفاده در درمان سرطان مثانه است که به‌ویژه در بیماران مبتلا به ‏سرطان مثانه غیرتهاجمی عضلانی، از طریق تحریک پاسخ‌های ایمنی غیراختصاصی، نقش مهمی در ‏کنترل بیماری ایفا می‌کند. افزون بر‎ BCG، واکسن‌های جدیدتری شامل واکسن‌های مبتنی بر سلول، ‏به‌ویژه واکسن‌های مبتنی بر سلول‌های دندریتیک، واکسن‌های پپتیدی و واکسن‌های‎ mRNA ‎توسعه ‏یافته‌اند که با هدف القای پاسخ ایمنی اختصاصی ضدتومور طراحی شده‌اند. این واکسن‌ها با شناسایی و ‏هدف قرار دادن آنتی‌ژن‌های مرتبط با تومور، ظرفیت مناسبی برای بهبود نتایج درمانی دارند. همچنین، ‏ترکیب این راهبردها با مهارکننده‌های نقاط بازرسی ایمنی، مانند‎ PD-1‎، می‌تواند اثربخشی درمان را ‏افزایش دهد. در این مقاله مروری، انواع واکسن‌های مورد استفاده در درمان سرطان مثانه، سازوکار ‏عملکرد، مزایا، محدودیت‌ها و چشم‌اندازهای آینده آن‌ها بررسی می‌شود. با وجود پیشرفت‌های ‏امیدوارکننده، چالش‌هایی مانند فرار ایمنی تومور، هزینه بالای تولید و نیاز به مطالعات بالینی گسترده‌تر ‏همچنان پابرجاست. ازاین‌رو، بهینه‌سازی راهبردهای درمانی و توسعه روش‌های مقرون‌به‌صرفه‌تر از ‏اولویت‌های مهم پژوهش‌های آینده خواهد بود‎.‎‏ ‏