با توجه به اهميت توليد و نگهداري سلولهاي بنيادي پرتوان القاء شده(iPS) و پتانسيل اين سلولها در درمان بيماريهاي صعب العلاجي كه نياز به سلول درماني دارند، توليد و نگهداري با بازده بالاي اين سلولها يكي از دغدغههاي اساسي در زمينه بيولوژي سلولهاي بنيادي پرتوان القاء شده است. از طرفي بيان پيوسته فاكتور هاي پرتواني مي تواند بعدا در تمايز هاي بعدي سلولهايiPS اختلال ايجاد كند. در اينجا هدف توليد كردن سلولهائي iPS با بازده بالاتر( تعداد كلوني هاي بيشتر از جمعيت اوليه) طي يك پروتكل بهينه شده در آزمايشگاه است. از طرفي طوري آزمايش طراحي شده است كه پس از توليد سلولهاي iPS اين سلولها قادر به بيان خارجي ژنهاي پرتواني نباشند. در ضمن نگهداري اين سلولها با خواص يكسان در محيط كشت از اهداف مهم اين مقوله بوده است. گذشته از تمامي اين اهداف هم اكنون در كشور سلولهاي iPS موشي كه به صورت القائي توليد و به طور كامل از تمام جنبه ها كاراكتريزه شده باشد وجود ندارد. ما توانستيم با پروتكل پيشنهادي در اينجا با بازده بالاتر از 0.1% چهار رده iPS از دو نژاد موش NMRI , Black6توليد نمائيم. براي اولين بار است كه اين سلولها با كاراكتريزاسيون كامل به صورت القائي توليد مي شوند. سلولهاي توليدي در طول زمان سلولهاي توليدي تغيير كاريو تيپ را نشان ندادند. سلولهاي توليد شده تمام كاراكتر هاي جهاني ثبت سلولهاي iPS را دارد و با اطمينان صد درصد ادعا مي شود كه تنها سلولهاي iPS توليدي در ايران مي باشند كه به صورت 100% كاراكتريزه شده اند. با توجه به كامل بودن تمام آزمايشات لازمه جهت تايييد سلولها مي توانند به همين صورت به مراكز داروئي و بانك هاي سلولي فروخته شوند. از طرفي پروتكل توليد اين سلولها مي تواند به آزمايشگاههاي تخصصي درر اين زمينه فروخته شود.

خلاصه‌اي از توصيف اختراع: امروزه يكي از بهترين راههاي خالص سازي پروتئينها، كلونسازي و اضافه كردن دنباله اي شامل 6 اسيد آمينه هيستيدين در ساختار آنها و بيان آنها بصورت نوتركيب در آزمايشگاه ميباشد. در اين صورت خالص سازي آنها ساده تر ميگردد. در اين فرايند ابتدا جداسازي پرتئين مورد نظر با استفاده از رزينهايي كه به صورت انتخابي اين نوع پروتئنها را جذب خود ميكند انجام شده و در مراحل بعدي با شستشوي رزين پروتئينهايي كه بطور غير اختصاصي به آن متصل شده اند شسته شده و پروتئين مورد نظر تخليص ميشود. در تحقيقات انجام شده نوعي رزين تخليص پروتئين بر مبناي بستر سيليكا توليد و مورد ارزيابي قرار گرفته است. براي تهيه اين رزين ابتدا ذرات سيليكاي خشك با گروههاي اپوكسي عاملدار گشته و سپس تمامي گروههاي اپوكسي توسط تركيب "ايمينو داي استيك اسيد" مورد اصلاح قرار گرفتند. در ادامه كاتيونهاي دو ظرفيتي مس با استفاده از تركيب سولفات مس جهت كئوردينه شدن با دنباله هيستيديني پروتئينها وارد ساختار بستر گرديدند.

اين نوآوري در رابطه با طراحي و ساخت يك ناقل بياني بر مبناي ناقلين دو تايي و سيستم اگروباكتريوم و براي تراريختي گياهان مي باشد. طراحي ناقل به گونه اي است كه در آن از سيستم نوتركيبي در جايگاه ويژه ( cre/loxP ) به منظور حذف ژن نشانگر مقاومت به آنتي بيوتيك و ژن ريكامبيناز استفاده شده است و سيستم نوتركيبي در بذور گياهان تراريخت فعال مي باشد. در اين ناقل به واسطه حضور يك پروموتر القا شونده در برابر اليسيتورهاي قارچي، پس از فعال شدن سيستم نوتركيبي در بذور و حذف ژن نشانگر انتعابي و ژن ريكامبيناز، ژن هدف تحت كنترل پروموتر القايي بيان خواهد شد. با استفاده از اين ناقل براي تراريختي گياهان مي توان در نسل اول به گياهان تراريخت فاقد ژن نشانگر انتخابي و با قابليت بيان القايي ژن هدف دست يافت.

براي اثبات اثر بخشي دهانشويه 25 بيمار داراي پريودنتيت متوسط تا شديد مراجعه كننده به دانشكده دندانپزشكي، دانشگاه علوم پزشكي تهران و 25 فرد كاملا سالم را براساس رضايت بيمار انتخاب كرده ابتدا از بيماران cc 2 بزاق گرفته شده و در ويال استريل و پك يخ قرار داده سپس از عميق ترين پاكت موجود در دهان نيز نمونه گرفته و به آزمايشگاه منتقل گرديد. از اين نمونه ها پس از تهيه كشت خالص (Pure culture) لاكتوباسيلوس پروبيوتيك موردنظر جداسازي شده و با استفاده از روش هاي مرفولوژي، بيوشيميايي و مولكولي (16S rRNA gene sequencing) سويه منتخب لاكتوباسيلوس شناسايي گرديد. لاكتوباسيلوس جدا شده در محلول هاي مشخص بصورت سوسپانسيون در مراحل بعدي تحقيق در بيماران استفاده گرديد. سپس بر اساس شاخص هاي پريودونتال 20 بيمار مبتلا به پريودنتيت مزمن انتخاب و نمونه بزاق و شيار لثه تهيه شده از بيماران براي تعيين ميزان باكتري شاخص بيماريزاي پريودونتالAggrecatibacter actinomycetcomitans كشت داده شد. در مرحله اول تمام شاخص هاي پريودونتال براي بيماران ثبت و سپس مرحله اول درمان بيماران آغاز گرديد. اولين مرحله درمان يعني Scaling & Root planning)) براي همه افراد مذكور انجام گرفته، سپس تعدادي محلول حاوي سويه منتخب لاكتوباسيلوس پروبيوتيك و تعدادي محلول placebo تهيه و بصورت كاملا Random و Blind (balanced block randomization) محلول هاي موردنظر به بيماران به مدت 4 هفته تجويزگرديد. بعد از 2 و 4 هفته بيماران مورد بررسي قرار گرفته، شاخص هاي پريودونتال مجدداً ثبت و از شيار لثه بيماران دوباره با سوآپ نمونه گيري انجام و تغييرات در تعداد و مرفولوژي باكتري شاخص بيماريزاي پريودونتال در بيماران ثبت و مقايسه گرديد. 150 سويه باكتريائي لاكتوباسيل از نمونه هاي جمع آوري شده جداسازي و فعاليت ضد باكتريائي آنها بدقت مورد بررسي قرار گرفت. جدايه منتخب با بيشترين خاصيت ضد باكتريايي، ميله اي شكل، گرم مثبت، كاتالاز منفي، و غير اسپورگذار بوده و براساس آناليز فيلوژنيك صورت گرفته 100% شباهت به سويه لاكتوباسيلوس ساليواريوس DSPV 022SAنشان داد. جدايه منتخب Lactobacillus salivarius NK02 نام گذاري شد. جدايه مورد نظر در GenBank با شماره دسترسي JX 129916 ثبت گرديد. ايندكس ها پريودونتال در دو گروه به شرح زير بود: Periodontal index, gingival index, PPD, BOP, Plaque index در گروه كنترل به ترتيب: 6/58، 7/62، 55/2، 6/1، 97/2 و در گروه پروبيوتيك: 7/61، 3/62، 67/2، 42/1، 91/1 بعد از استفاده از دهانشويه شاخص هاي پريودونتال تغيير كردند. تمام شاخص ها در دو گروه بصورت معني داري بهبود پيدا كردند، ولي PPD, BOP ، GI در گروه پروبيوتيك بطور معني داري نسبت به گروه كنترل كاهش بيشتري داشت. بعد از 1 ماه از مصرف دهانشويه كاهش كلني هاي Aggregatibacter actinomycetemcomitans در گروه پروبيوتيك نسبت به placebo كاملا معني دار بود. كلني هاي اوليه در بزاق و شيار لثه در 2 گروه به ترتيب : كنترل: 77/6 و 08/7پروبيوتيك: 62/6 و 15/7 براساس نتايج تحقيق، كاربرد دهانشويه پروبيوتيك دركنار Sc/Rp منجر به بهبودي پارامترهاي كلينيكال و باكتريايي نسبت به Sc/Rp به تنهايي شد. كاربرد دهانشويه پروبيوتيك مي تواند در از بين بردن فلور بيماري زا و تثبيت فلور مفيد در دهان كمك كننده باشد.

خلاصه‌ اختراع: ناقلين بياني گياهي با جايگاه همسانه سازي توسعه يافته و توالي¬هاي مورد نياز براي توالي يابي و خالص ¬سازي پروتئين نوتركيب در اين توصيف نامه اختراع، طراحي و ساخت دو ناقل بياني گياهي جديد به نام هاي pSA105 وpBI105 ارائه مي¬شود. در مقايسه با ناقلين دوتايي مرسوم، اين دو ناقل داراي تعداد بيشتري (13 مورد) جايگاه شناسايي منحصر به فرد آنزيم¬هاي برشي مختلف در ناحيه MCS خود مي¬باشند كه همسانه سازي ژن هاي بيگانه جهت انتقال آنها به گياه به واسطه آگروباكتريوم را خصوصاً در مورد ژن هايي كه توالي شناسايي آنزيم هاي برشي ناقل هاي معمولي را در توالي خود دارند، امكان پذير مي كند. همچنين توالي His-Tag هشت اسيد آمينه اي براي تسهيل خالص سازي پروتئين نوتركيب توليد شده در گياه و توالي مورد شناسايي آغازگر عمومي M13 (M13/pUC reverse sequencing primer (-26))، به عنوان آغازگر معكوس توالي يابي، در انتهاي MSC جديد اين دو ناقل وجود دارد. ناقل pSA105 واجد نشانگر مقاومت به گلايفوسيت (EPSPS جهش يافته باكتريايي) و ناقل pBI105 واجد نشانگر گزينشگر مقاومت به آنتي بيوتيك كانامايسين (نئومايسين فسفوترانسفراز II) مي باشند.

امروزه بسياري از گياهان در جهان از طريق كشت بافت توليد مي شوند. از مهمترين عواملي كه باعث ريسك‎پذيري سرمايه‎گذاري در صنعت كشت بافت شده، سودآوري پايين محصولات به دليل بهاي زياد انرژي الكتريكي مورد استفاده در اين صنعت مي باشد. لذا كاهش هزينه هاي انرژي براي كاهش هزينه هاي توليد امري ضروري است. بخش عظيمي از انرژي الكتريسيته در كشت بافت براي روشن كردن اتاق هاي كشت و همچنين تهويه هوا استفاده مي شود. در كارگاه هاي كشت بافت عمدتاً از نورهاي مصنوعي منجملهHSP و فلورسنت استفاده مي شود. ولي نكته مهم در استفاده از اين گونه لامپ ها علاوه بر مصرف انرژي بسيار زياد و توليد گرما، كيفيت نور توليدي و تغيير طول موج در طول زمان است. اين تغييرات كه خود باعث تقويت شديد طيف آبي نور و توليد نور ماورائ بنفش مي شود سبب تغييرات شديد در نمو گياهان مي گردد. سيستم نوردهي با استفاده از لامپ هاي LED به علت كارايي بالا، باعث صرفه جويي قابل توجهي در مصرف برق شده و همچنين قابليت تنظيم طول موج هاي مناسب براي تكثير گونه هاي مختلف گياهي را داشته تا بتوان با بالاترين راندمان به تكثير و توليد گياهان پرداخت. از مزاياي ديگر اين سيستم نوري تنظيم آسان و كم هزينه گرماي اتاق هاي كشت است كه به علت توليد كم گرما توسط لامپ هاي LED مي باشد.

پروتئين A باكتري S. aureus (SpA) يك پروتئين سطحي 60-40 كيلو دالتوني است كه به دليل اتصال به ناحيه Fc ايمونوگلوبين ها، توانايي جذب اختصاصي آنها را از ميان ساير پروتئين ها دارد و بدين ترتيب جايگاه مهمي را در تحقيقات بيوشيميايي و بيوتكنولوژي پيدا كرده است. از تثبيت پروتئين A بر روي سطوح جامد مي توان محصولي توليد كرد كه قابليت جداسازي IgG را از مخلوط پروتئيني سرم در يك محيط مايع داشته باشد. از اتصال اين پروتئين به آنتي¬باديهاي اختصاصي مي توان براي خالص سازي پروتئينها نيز استفاده كرد. در اين نوآوري سعي شده است با اتصال سطحي پروتئين A به سطح باكتري B. subtilis تركيبي بيوتكنولوژيك ارائه شود كه جهت خالص سازي آنتي باديها و پروتئينها مورد استفاده قرار گيرد. براي اين منظور سازه اي طراحي گرديد كه شامل ژنهاي مربوط به سيگنال پپتيد، spa، موتيف اتصال به ديواره و ژن سورتاز مي باشد. بيان ژنتيكي پروتئين A همزمان با آنزيم سورتاز باعث نمايش اين پروتئين بر روي سطح سلول رويشي باكتري B. subtilis مي شود و بدين ترتيب سلول هاي باكتري به عنوان ذرات جاذب ايمنوگلوبولين ها عمل مي كنند.

استخراج مستقيم DNA از خاك به منظور مطالعه تنوع زيستي خاك و بررسي آن دسته از ميكروارگانيزم ها كه در محيط هاي كشت آزمايشگاهي قابل رشد و تكثير نيستند بسيار حائز اهميت است. هوموس خاك به علت خصوصيات شيميايي، اندازه و بار الكتريكي مشابه با اسيدهاي نوكلئيك در هنگام استخراج ماده ژنتيكي، همراه با DNA استخراج شده و در طول مطالعات ملكولي شديداَ از فعاليت هاي آنزيمي بر اسيدهاي نوكلئيك ممانعت به عمل مي آورد. تيمارهاي معمول حذف ناخالصي ها، به راحتي و بطور كامل مواد هيوميك را از DNA جدا نمي كند. در روش معرفي شده، DNA با دترجنت داغ از خاك استخراج شد و بخش اصلي بازدارنده هاي هوموسي با انعقاد شيميايي رسوب داده شد. عصاره گيري معمول با كلروفرم و بدون فنول انجام شد. نمك هاي اضافه كلاف DNA با الكل و آمونيوم استات شسته شد. در نهايت يك الكتروفورز واسرشت كننده در حضور فرماميد موجب حذف مواد بازدارنده باقي مانده از DNA گرديد. نتايج واكنش PCR و هيبريداسيون نقطه اي نشان داد روش بهينه سازي شده روشي قطعي، ارزان قيمت، ايمن و با مقياس بالا به منظور استخراج DNA خالص از انواع خاك خواهد بود.

خالص¬سازي تك مرحله¬اي آنزيم پلي¬گالاكتوروناز از قارچ Macrophomiona phaseolina پلي¬گالاكتورونازها داراي كاربرد گسترده در صنايع گوناگون مي¬باشند. خالص¬سازي اين آنزيم¬ها خصوصا به¬دليل كاربرد در صنايع غذايي، خوراك دام و داروسازي حائز اهميت است. بايد در نظر داشت كه اغلب پلي¬گالاكتوروناز (پكتيناز) هاي موجود در بازار، خالص نمي¬باشند كه اين عدم خلوص، حاكي از آلودگي و كيفيت پائين اين محصولات مي¬باشد. همچنين از آنجا كه پلي¬گالاكتورونازها فاكتور اصلي بيماريزايي توسط قارچ¬هاي فيتوپاتوژن مي¬باشند مطالعه خصوصيات بيوشيميايي، الگوي كينتيك و افكتورهاي سنتتيك و طبيعي آن¬ها، ابزاري كارآمد در جهت طراحي استراتژي منطقي براي كنترل بيماري و در نهايت، تضمين امنيت توليد محصولات كشاورزي در سطح جهاني مي¬باشد كه به¬منظور مطالعه دقيق ويژگي¬ها و حذف برهمكنش¬هاي غيراختصاصي، خالص¬سازي پلي¬گالاكتورونازهاي فيتوپاتوژن ضروري است. در اين رابطه خالص¬سازي تك مرحله¬اي آنزيم به¬لحاظ افزايش راندمان و فولد و نيز كاهش هزينه¬ پروسه خالص¬سازي بسيار حائز اهميت مي¬باشد. در اين مطالعه توليد و خالص¬سازي تك مرحله¬اي آنزيم پلي¬گالاكتوروناز خارج سلولي از قارچ Macrophomiona phaseolina صورت گرفته است. القاي توليد پلي¬گالاكتوروناز در قارچ M. phaseolina در محيط بهينه توليد صورت گرفت. پلي¬گالاكتوروناز عصاره محتوي پروتئين¬هاي ترشحي قارچ كه تغليظ شده¬ است صرفا با استفاده از يك ستون تعويض آنيوني دي اتيل آمينو اتيل سفارز (DEAE)، با اعمال شيب خطي 1-0 مولار كلريد سديم خالص¬سازي شد. پيك مربوط به فركشن 20 و 21 در محدوده¬ي نمكي 3/0 مولار كلريد سديم، داراي فعاليت پلي¬گالاكتورونازي و وزن مولكولي حدود 80 كيلو دالتون و خالص مي¬باشند. پلي¬گالاكتوروناز قارچ M. phaseolina با استفاده از روشي كه در اين پژوهش به كار رفته است تنها با استفاده از يك ستون DEAE-سفارز و در يك مرحله با راندمان، كيفيت و فولد بسيار بالا خالص¬سازي گرديده است و از آنجاكه خالص¬سازي در يك مرحله صورت گرفته از هزينه¬هاي خالص¬سازي نيز به طور قابل توجهي كاسته شده است.

خلاصه اختراع: امروزه ريزازديادي يكي از درآمدزاترين تكنيك¬هاي حوزه زيست فناوري گياهي مي¬باشد و بسياري از گياهان برگزيده را با استفاده از اين تكنيك تكثير مي¬كنند. در گياهان چوبي، مرحله استقرار اولين مرحله در ريزازديادي و از مشكل¬ترين مراحل است. مهم¬ترين مشكل گياهان چندساله در اين مرحله، قهوه¬اي شدن بافت¬هاي كشت شده است زيرا اين گياهان داراي مقادير زياد هيدروكسي فنل مي¬باشند كه در مجاورت آنزيم پلي¬فنل¬اكسيداز آزاد شده در اثر زخم، اكسيد شده و حاصل آن، كينون¬هاي سياه رنگ با سميت بالاست كه باعث مرگ ريزنمونه¬ها مي¬شود. گياه پسته از جمله گياهاني است كه غني از اسيدهاي فنلي است و بنابراين قهوه¬اي شدن از مشكلات اصلي كشت¬بافت آن محسوب مي¬شود. اين پديده در پسته ارتباط مستقيم با سن گياه مادري داشته و با افزايش سن، اين مشكل بشدت افزايش مي¬يابد. نكته حائز اهميت در كاربرد اصلي ريزازديادي در درختان پسته، تكثير ژنوتيپ¬هايي است كه معمولا پس از چندين سال زندگي، پتانسيل¬هاي مفيد خود را ظاهر كرده¬اند و بنابر آنچه گفته شد، در اين حالت غني از تركيبات فنلي مي باشند. لذا در اين درختان چندساله مستقر نمودن ريزنمونه¬ها در شرايط درون شيشه مهم¬ترين مرحله ريزازديادي آنها محسوب مي¬شود. اين اختراع، با روشي ساده و كارآمد و با شناخت فيزيولوژيك از انتخاب زمان مناسب نمونه¬برداري، و نيز شستشوي مناسب بدون افزودن هيچ¬گونه ماده اضافه، با موفقيت كامل اين مشكل را برطرف نموده و امكان استقرار هر ژنوتيپ بالغ پسته، حتي گياهان تحت شديد¬ترين شرايط محيطي و با شرايط نامناسب فيزيولوژيكي را، فراهم نموده است.