فصلنامه
موضوعات = بیوتکنولوژی
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.‎‏ ‏

بیوتکنولوژی

مهندسی نانوذرات هیدروژلی مبتنی بر CNC با غلظت‌های کنترل‌شده جهت افزایش انتخاب‌پذیری و اثرگذاری سیس‌پلاتین در سلول‌های AGS

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 10 تیر 1405

https://doi.org/10.61882/jct.2026.2088522.2135

پیام مددزاده، هاشم یعقوبی

چکیده هدف: پیشرفت‌های نانوفناوری امکان توسعه حامل‌های هوشمندی را فراهم کرده است. در این پژوهش، یک سیستم نانوحامل هوشمند مبتنی بر نانوکریستال‌های سلولزی (CNC) در قالب نانوهیدروژل BSA–PVA تقویت‌شده با PEG و هیالورونیک‌اسید (HA) طراحی شد تا انتقال هدفمند داروی سیس‌پلاتین (CDP) به سلول‌های سرطان معده AGS را فراهم سازد.
مواد و روش‏ها: نانوذرات CNC با روش پیونددهی شیمیایی و حل‌در‌حلال سنتز و داروی CDP به‌وسیله انتشار حلال و امولسیون چندمرحله‌ای بارگذاری شد. سپس نانوکپسول‌های BPCCP-HA ساخته و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، مورفولوژی، رهایش وابسته به pH و اثرات سمیت و آپوپتوز آن‌ها بر سلول‌های سرطانی AGS و سالم GES-1 بررسی گردید.
نتایج: نتایج حاصل از DLS نیز نشان داد که با افزایش غلظت CNC از ۵۰ به ۲۰۰ میلی‌گرم، اندازه نانوذرات CNC-CDP از 322 به 363 نانومتر افزایش یافته و پتانسیل زتا از 05/13+ را تا 14/2+ میلی-ولت کاهش یافت. الگوی رهایش دارو در pH مختلف نشان داد که رهایش داروی سیس‌پلاتین از نانوکپسول‌های BPCCP-HA به‌طور معنی‌داری وابسته به pH، غلظت CNC و زمان بود. نتایج ارزیابی سمیت سلولی نشان داد که نانوکپسول‌های فاقد دارو (BPCCP-HA) حتی در بالاترین غلظت (µg.mL-1 ۴۰۰) سمیت قابل‌توجهی نشان ندادند، اما افزودن BPCCP-HA سمیت سلولی را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. هم‌چنین مشخص شد که نانوکپسول BPCCP-HA حاوی ۵۰ میلی‌گرم CNC بیشترین تأثیر را در القای آپوپتوز در سلول‌های AGS داشت.
نتیجه‏گیری: : نانوحامل توسعه‌یافته در این مطالعه نه تنها سمیت سلولی را افزایش می‌دهد، بلکه مرگ سلولی را به سمت آپوپتوز مطلوب هدایت می‌کند.

بیوتکنولوژی

انتقال هدفمند کورکومین به سلول‌های Hs-578T به کمک نانوذرات چندمنظوره PLA-PEG-Fe3O4 اصلاح‌شده با فولیک‌اسید و گلوکز

دوره 17، شماره 1، بهار 1405، صفحه 33-58

https://doi.org/10.66224/JCT.17.1.33

هاشم یعقوبی

چکیده مقدمه و هدف

سرطان پستان سه‌گانه منفی با تهاجم بالا و مقاومت دارویی مواجه است. هدف این مطالعه طراحی و تولید نانوحامل هوشمند چندمنظوره مبتنی بر کوپلیمر PLA-PEG برای انتقال هدفمند کورکومین به سلول‌های سرطانی پستان (Hs-578T) و بهبود اختصاصیت و کارایی درمانی بود.

مواد و روش‌ها

نانوذرات PLA-PEG با لیگاندهای اسید فولیک (FA) و گلوکز (Glu) برای هدف‌گیری سلولی و با اکسید آهن (Fe3O4) برای هدایت مغناطیسی و ایجاد پتانسیل درمان ترکیبی سنتز شدند. ساختار نانوذرات PPF (PLA-PEG-FA-Fe3O4)، PPG (PLA-PEG-Glu-Fe3O4) و PPGF (PLA-PEG-Glu-FA-Fe3O4) با استفاده از 1H-NMR و FTIR تأیید شد. مورفولوژی و اندازه نانوذرات پس از بارگذاری کورکومین (CUR) با TEM، SEM و DLS بررسی گردید. سینتیک رهایش دارو در شرایط مختلف pH مورد ارزیابی قرار گرفت و سمیت سلولی با آزمون MTT و فلوسایتومتری سنجیده شد.

نتایج

نانوذرات کروی با اندازه ۱۵۰ الی ۲۰۰ نانومتر و بدون تجمع مشاهده شدند. رهایش کورکومین وابسته به pH بود و در محیط اسیدی (8/4pH=) که مشابه ریزمحیط تومور است، افزایش قابل توجهی داشت. نانوذرات بدون دارو سمیت قابل ملاحظه‌ای نداشتند، در حالی که فرمولاسیون‌های بارگذاری شده با کورکومین فعالیت ضدسرطانی معناداری نشان دادند. بیشترین اثر سیتوتوکسیک متعلق به نانوذرات دارای هر دو لیگاند و اکسید آهن (PPGFFe/CUR) با کمترین IC50 (µg/mL ۱۶۱/۵۶) بود. نتایج حاصل از فلوسایتومتری نشان داد که این نانوذرات عمدتاً آپوپتوز را القا کرده و از نکروز جلوگیری می‌کنند.

نتیجه‌گیری

نانوحامل طراحی‌شده، قابلیت رهایش pH-حساس، سمیت پایین نانوحامل و اثر ضدسرطانی مؤثر را نشان داد و پتانسیل بالایی برای درمان ترکیبی سرطان پستان سه‌گانه منفی دارد.

بیوتکنولوژی

تاثیر نانوذره اکسیدآهن و BAP در کشت بساک گیاه فلفل دلمه‌ای (Capsicum annuum L.)

دوره 17، شماره 1، بهار 1405، صفحه 73-88

https://doi.org/10.66224/JCT.17.1.73

مریم محمدی، رحیم حداد، قاسمعلی گروسی

چکیده هدف: هدف از انجام این مطالعه، بررسی غلظت‌های مختلف نانوذره اکسیدآهن و بنزیل آمینو پورین (BAP) در کشت بساک گیاه فلفل دلمه‌ای روی صفات درصد کالوس‌زایی، جنین‌زایی، باززایی و ریشه‌زایی است. مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در شرایط کشت درون شیشه‌ای انجام شد. جوانه‌های گل در اندازه مناسب از گلخانه جمع آوری شده و پس از مراحل مختلف استریل، بساک‌ها در محیط کشت C حاوی 2 میلی‌گرم در لیتر نفتالین استیک اسید (NAA) ، غلظت‌های مختلف BAP (0، 1/0، 5/0 و 1 میلی‌گرم در لیتر) و غلظت‌های مختلف نانوذره اکسیدآهن (0، 1، 10 و 20 میلی‌گرم در لیتر) کشت گردیدند. نتایج: نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که به کار بردن غلظت‌های مختلف نانوذره اکسیدآهن و BAP تاثیر معنی‌داری بر درصد جنین‌زایی، باززایی و ریشه‌زایی گیاه دارد. نتایج اثرات متقابل نشان داد که در بین غلظت‌های مختلف نانوذره اکسیدآهن و BAP بیشترین درصد جنین‌زایی (88/38 درصد) در تیمار 20 میلی‌گرم در لیتر نانوذره اکسیدآهن و صفر میلی‌گرم در لیتر BAP مشاهده شد. همچنین تیمار 20 میلی‌گرم در لیتر نانوذره اکسیدآهن و صفر میلی‌گرم در لیتر BAP دارای بیشترین درصد باززایی (33/33 درصد) بود. تعیین سطوح پلوئیدی از طریق شمارش کروموزومی بوسیله رنگ آمیزی سلول‌های نوک ریشه انجام گرفت که از 23 گیاه بدست آمده 21 عدد دیپلوئید و 2 عدد هاپلوئید بودند. نتیجه‌گیری: در کشت بساک فلفل دلمه‌ای، غلظت‌های مختلف نانوذره اکسیدآهن به همراه تنظیم کننده‌های رشد گیاهی در غلظت‌های مختلف تاثیر زیادی را در جنین‌زایی، باززایی و ریشه‌زایی نشان دادند.