بررسی قابلیت گونه کلرلا ولگاریس در مقابله با آلودگی هیدروکربنصهای آروماتیک چند حلقهصای و امکان انتقالDNA - Tدر جهت تولید پروتئین نوترکیب
عنوان اصلي به زبان ديگر
Evaluating the ability of Chlorella vulgaris in counteracting with contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons and the possibility of transfer of T-DNA in order to recombinant protein production
نام نخستين پديدآور
/سمیه اصغری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: علوم طبیعی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۱۹ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
زیست شناسی گیاهی گرایش سلولی تکوینی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۱۱/۰۲
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
طی چند سالص گذشته، میکروجلبکصها بعنوان منبع ترکیبات طبیعی، بیورآکتور جهت تولید پروتئینصهای نوترکیب دارویی و صنعتی، و نیز پاکسازی آلاینده ها از محیط زیست بسیار مورد توجه قرار گرفتهصاند .از بین میکروصجلبکهای مختلف، کلرلا ولگاریس اهمیت روز افزونی پیدا کرده است .این جلبک یک تک سلولی یوکاریوت است که اکثر مسیرهای متابولیک آن با گیاهان عالی مشترک میصباشد .بنابراین قادر به بیان، گلیکوزیلاسیون و پردازش صحیح پروتئینصهای یوکاریوتی است .همچنین ساختار ساده و سیستم فتوسنتزی آن باعث میصشود به سرعت تحت شرایط مختلف رشد کند و در زیستگاهصهای متنوعی یافت شود .بر این اساس این گونه به طور وسیعی در تصفیه آبصهای آلوده به کار میصرود .با توجه به رشد سریع جمعیت و صنعتی شدن جهانی، استفاده از ترکیبات آروماتیک مختلف افزایش زیادی یافته است که نتیجه آن ایجاد آلودگیصهای مختلف در محیط زیست است .افزایش این ترکیبات در محیط تعادلص اکولوژیکی، سلامتی انسان، گیاهان و جانوران را تهدید میصصکند .هیدروکربن-های آروماتیک چند حلقهصای (PAHs) به دلیل جهشصزا و سرطانصزا بودن، برای انسانصها و سایر موجودات زنده خطرناک می-باشند .حذف این آلایندهصها از محیط مشکلص است و نیاز به صرف هزینه و زمان دارد .روش پالایش زیستی با استفاده از میکروجلبکصها برای حل این مشکل بسیار مطلوب به نظر میصرسد .با این حال، وضعیت سیستم آنتیصاکسیدانی در میکروجلبکصها و پاسخ آنصها به آلودگیصصهای آلی عملا ناشناخته هستند .برای ارزیابی اثر فلوئورن و فنانترن بعنوان PAHs مخرب، سمی و پایدار، بر روی سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی و پارامترهای رشدی در کلرلا ولگاریس، تغییرات در چند بیومارکر استرس اکسیداتیو در چهار غلظت مختلف شامل۲ ،۱۰ ، ۲۵ و mg/L ۵۰ از فلوئورن و فنانترن به مدت ۷ روز مورد بررسی قرار گرفت .به طور جالب توجهی، پارامترهای رشدی جلبک از لحاظ تعداد سلولصها، وزن خشک و وزن تر در mg/L ۲ از فلوئورن و فنانترن در مقایسه با نمونه شاهد افزایش یافت .با این حال، با افزایش مقدار فلوئورن و فنانترن از ۱۰ تاmg/L ۵۰ ، پارامترهای رشد کلرلابه تدریج کاهش یافت .متعاقبا، سلولصهای کلرلا پس از ۷ روز قرار گرفتن در معرض فلوئورن و فنانترن، فعالیت آنزیمصهای آنتی اکسیدانی را افزایش دادند .علاوهصبرصاین، فلوئورن و فنانترن منجر به کاهش قابل توجه در محتوای کلروفیل در نمونهصهای تیمار شده با ۲۵ و mg/L۵۰ شدند، در حالیصکه غلظتصهای مختلف فلوئورن و فنانترن بر محتوای کاروتنوئید کل در مقایسه با شاهد اثر معنی داری نداشت .مقدار کل فنول و فلاونوئید در mg/L ۵۰ از فلوئورن و فنانترن به طور قابل توجهی نسبت به شاهد افزایش یافت .ارزیابی سمیت سلولی با استفاده از فلوسایتومتری نشان داد که فلوئورن و فنانترن اثر قابل ملاحظهصای در میزان زندهصمانی سلولصها در نمونهصهای تحت تیمار با mg/L ۵۰ به مدت ۲۴ ساعت نداشتند در حالی که فلورسنس کلروفیل به طور قابل توجهی کاهش یافت .براساس تصاویرSEM ، تیمار mg/L ۵۰ از فلوئورن و فنانترن به مدت ۲۴ ساعت مورفولوژی تعدادی از سلولصها را تحت تاثیر قرار داد .در نهایت، توانایی میکروجلبک در تجزیه فلوئورن و فنانترن با شناسایی تعدادی از متابولیتصهای حدواسط توسط آنالیزMS - GCثابت گردید .این نتایج نشان داد که فلوئورن و فنانترن میصتوانند استرس اکسیداتیو را در کلرلا ولگاریس ایجاد کنند و سیستم دفاع آنتی اکسیدانی آن به طور قابل توجهی به منظور حذف گونهصهای فعال اکسیژن (ROS) و مقاومت در برابر سمیت فلوئورن و فنانترن واکنش نشان میصدهد .در بخش دیگری از این مطالعه، ترانسفورماسیون موفقیت آمیز کلرلا ولگاریس با استفاده از سویه EHA۱۰۱ Agrobacterium tumifaciens و انتقال بخشDNA - Tاز وکتور pCAMBIA۱۳۰۴ مشخص گردید .ادغام و بیان ژنصهای mgfp و hptII در سلولصهای مقاوم به هیگروماسین با استفاده از آنالیز PCR وPCR - RTانجام شد .بنابراین، سویه EHA۱۰۱ از A. tumifaciens میصتواند به عنوان یک سیستم کارآمد برای ترانسفورماسیون کلرلا به منظور تولید پروتئینصهای نوترکیب با ارزش مورد استفاده قرار گیرد
متن يادداشت
Over the last few years, microalgae have been highly regarded as the natural source of valuable compounds, bioreactors for the production of pharmaceutical and industrial recombinant proteins, as well as tools for the clean-up of pollutants from environment. Among dierent microalgae, Chlorella vulgaris has become more important. This alga is a single cell eukaryote and its metabolic pathways are similar to higher plants. It is therefore capable of expressing, glycosylation, and proper processing of eukaryotic proteins. Also, its simple structure and photosynthetic system make it possible to quickly grow under different conditions in various habitats. Accordingly, this species is widely used for the treatment of contaminated water. Due to the rapid growth of the population and global industrialization, the use of various aromatic compounds has greatly increased, resulting in different contaminants in the environment. Increasing these compounds in the environment, threatens ecological balance, human health, plants and animals. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have high risks for human and other living organisms due to their mutagenic and carcinogenic properties. Removing these pollutants from the environment is difficult and requires high cost and time. Phycoremediation for the clean-up of pollutants from environment is very beneficial for solving this problem. However, the status of the antioxidant system in microalgae and their response to organic pollutants are virtually unknown.To evaluate the effect of fluorene (FLU) and phenanthrene (PHE) as ubiquitous, toxic and persistent PAHs, on antioxidant defense system and growth parameters in the green microalgae Chlorella vulgaris, we investigated the changes in multiplex biomarkers of oxidative stress in four different concentrations including 2, 10, 25 and 50 mg/L of FLU and PHE for 7 days. Interestingly, growth parameters of algae in terms of cells number, dry weight and fresh weight was raised at 2 ppm of FLU and PHE compared to the control sample. However, with increasing FLU and PHE levels from 10 to 50 mg/L, growth parameters of C. vulgaris decreased gradually. Subsequently, Chlorella cells were found to augment the activity of ROS scavenging enzymes after 7 days of exposure to FLU and PHE. In addition, FLU and PHE was led to a signicant decrease of chlorophylls content in 25 and 50 mg/L treated samples whereas other concentrations of FLU and PHE showed no signicant effect on the total carotenoids production compared to control. Total phenol and flavonoid contents were remarkablely raised on 50 mg/L FLU and PHE compared to control. The cytotoxicity assessment by flow cytometry revealed no substantial reduction in the viability at 50 mg/L FLU and PHE treated samples for 24 h while chlorophyll fluorescence was noticeably reduced. The SEM images showed that the treatment of 50 mg/L FLU and PHE for 24 h clearly damaged a number of cells. Finally, the ability of microalgae to decompose PHE and FLU has been proven by identifying a number of intermediate metabolites by GC-MS analysis. These results confirmed that FLU and PHE could induce oxidative stress in C. vulgaris and its antioxidant defense system reacted efciently in order to scavenge reactive oxygen species (ROS) and to fight FLU and PHE toxicity. In other section of this study, we report the successful transformation of Chlorella vulgaris using Agrobacterium tumifaciens strain EHA101, carrying pCAMBIA1304 binary vector. Integration and expression of mgfp and hptII genes in the hygromycin resistant cells was determined by PCR and RT-PCR analysis. Thus, the strain EHA101 of A. tumifaciens could be used as an efcient system for the transformation of Chlorella in order to the high-efficiency production of valuable recombinant proteins
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Evaluating the ability of Chlorella vulgaris in counteracting with contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons and the possibility of transfer of T-DNA in order to recombinant protein production
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )