تحقیق آنزیم ال-آسپاراژیناز و ویژگی‌های ساختاری آن  شامل  50 صفحه به صورت فایل ورد و قابل ویرایش می باشد که یکی از تحقیق های جامع و کامل در مورد   آنزیم ال-آسپاراژیناز و ویژگی‌های ساختاری آن می باشد و دارای منابع معتبر می باشد

مقدمه

آنزیم‌ها به‌عنوان تسریع‌کننده‌های واکنش‌های شیمیایی نقش مهمی در شکل‌گیری حیات سلولی  به‌نحوی‌که امروزه می‌شناسیم  ایفا می‌کنند. به‌کارگیری هدفمند آنزیم‌ها به‌منظور مداخله در سیر واکنش‌های شیمیایی و بیوشیمیایی همواره یکی از موضوعات موردتوجه در صنعت و پزشکی بوده است( رائو، ۱۹۹۹)

باکتری‌ها از اصلی‌ترین منابع تولید آنزیم به شمار می‌رود.. در این تحقیق باکتری‌های جداشده از خاک‌های مناطق  مختلف استان گلستان (مزرعه، جنگل، باغ) ازنظر تولید آنزیم ال-آسپاراژیناز خارج سلولی موردبررسی قرار گرفتند.

خاک یکی از مکان‌های عمده میکروارگانیسم‌ها محسوب می‌شود. فراوان‌ترین میکروارگانیسم‌ها در خاک، باکتری‌ها هستند. خاک باغچه در هر گرم محتوی میلیون‌ها باکتری است. درجاهای عمیق تعداد آن‌ها کاهش می‌یابد. قارچ‌ها به تعداد کمتر از باکتری‌ها در خاک یافت می‌شوند.( رائو، ۱۹۹۹)

مهم ترین گروه های باکتر ی های خاک عبارتند از :آرتروباکتر، استرپتومایسس ها ، سودوموناس، نیتروباکتریاسه،متانوموداسه،اسپیریلاسه،تیوباکتریاسه،اُ باکتریال ها ( که خود شامل گروه های ازتوباکتریاسه، ریزوبیاسه،آکروموباکتریاسه،میکروکوکاسه،کورینه باکتریاسه،باسیلاسه می باشد)، میکسوباکتریال ها، سیانوباکترها. (رائو،[۱]۱۹۹۹ ).

ال-آسپاراژیناز (L-asparagine amidohydrolase, EC 3.5.1.1) آنزیمی است که اسیدآمینه ال-آسپاراژین  را به دو جزء آسپارتیک اسید[۲]  و آمونیاک[۳]  می‌شکند(رائو، ۱۹۹۹ )

در حالت عادی، سلول‌های توموری قادر به تولید ال-آسپاراژین موردنیاز برای ادامه حیات سلول نیستند. بنابراین چنانچه این سلول‌ها با آنزیم ال-آسپاراژیناز تیمار گردند، به این دلیل که قادر به جایگزینی اسیدآمینه ال-آسپاراژین تخریب‌شده نمی‌باشند، به‌طور انتخابی از بین خواهند رفت بدون اینکه به سلول‌های سالم آسیب وارد گردد. ( سینگ و اسریواستاوا ،۲۰۱۲)آنزیم آسپاراژیناز در صنعت فرآوری مواد غذایی نیز برای تأمین معیار‌های مرتبط با سلامت مورداستفاده قرار می‌گیرد. ( سینگ و اسریواستاوا ،۲۰۱۲)

پرسش اصلی تحقیق

۱٫ آیا باکتری‌های استخراج‌شده آنزیم ال-آسپاراژیناز را دارا هستند؟

۲٫آیا پتانسیل مناسبی جهت تولید آنزیم ال-آسپاراژیناز در باکتری‌های خاک‌زی وجود دارد یا خیر؟

اهداف تحقیق

۱-جداسازی و شناسایی باکتری‌های مولد آنزیم ال-آسپاراژیناز از خاک منطقه

۲-مقایسه ایزوله‌ها ازنظر میزان تولید آنزیم ال_آسپاراژیناز و معرفی سویه‌های برتر

۳-شناسایی مولکولی و تعیین سکانس ایزوله‌های مؤثر در تولید آنزیم

هدف کاربردی : ایجاد دانش فنی تولید آنزیم ال-آسپاراژیناز

فرضیات تحقیق

۱-برخی از باکتری‌های خاک‌زی پتانسیل تولید آنزیم ال-آسپاراژیناز را درند.

۲-احتمالاً میزان تولید آنزیم بسته  به نوع خاک و محل نمونه‌گیری متفاوت است.

۱- ۱ آنزیم ال-آسپاراژیناز

اولین بار فعالیت آمیدوهیدرولتیک ال-آسپاراژیناز توسط  لانگ[۱] در سال ۱۹۰۴ مشاهده شد و بیشتر توسط فورز و فریدمن[۲] در سال ۱۹۱۰ تأیید شد و توسط سلمانتی[۳] در سال ۱۹۲۲ فعالیت بالایی از آنزیم در سرم خوکچه‌هندی مشخص شد. فعالیت بالای ال-آسپاراژیناز فقط در سرم خوکچه‌هندی مشاهده شد درحالی‌که دیگر پستانداران فاقد این آنزیم بودند. پتانسیل آنزیم اولین بار توسط کید[۴]در سال ۱۹۵۳ موردبررسی قرار گرفت که فعالیت ضدلنفوم در سرم موش مشاهده شد.پس‌ازآن نیومن[۵] و مک کوی[۶] در سال ۱۹۵۶ متابولیت های مختلف بدن در بین سلول‌های سالم و بدخیم در شرایط آزمایشگاهی در حضور و عدم حضور اسیدآمینه آسپارژین نشان دادند،که رشد سلولی به‌دست‌آمده از والکرسارکینوسارکوما[۷] نیازمند ال-آسپاراژین است هالی و همکاران[۸] در سال ۱۹۶۱ با استفاده از سلول‌های سرطانی خون نتایج مشابهی را به دست آورد .بروم[۹] در سال ۱۹۶۱ مطالعه‌ای مرتبط با فعالیت ضد لنفوم سرم خوکچه‌هندی در خصوص کاهش آسپارژین توسط ال-آسپاراژیناز انجام داد. اگرچه تئوری استفاده از آنزیم برای سرطان پذیرفته‌شده اما تعدادی مشکل در استفاده بالینی آنزیم وجود دارد که تا آن زمان خوکچه‌هندی تنها منبع بود. تنها در سال ۱۹۶۴ریستون[۱۰] و ماشبرن[۱۱] منابع دیگری از آنزیم و آنزیم ال-آسپاراژیناز اشیرشیا کلی[۱۲] را موردمطالعه قراردادند. دو نوع آسپاراژیناز از اشرشیا کلی تولیدشده که شامل EC-1 (سیتوپلاسمیک) و EC-2(پری پلاسمیک) است که فقط EC-2 فعالیت ضدلنفوم را از خود نشان داده است. ( سینگ و اسریواستاوا ،۲۰۱۲)

ال-آسپاراژیناز در اشرشیا کلی به مقدار زیادی تولید می‌شود که منجر به آغاز طرح مطالعات بالینی ال-آسپاراژیناز شده است. اثر بالینی آنزیم توسط چندین آزمایش در بیماران تأیید شد. ریستون و  یلین[۱۳] در سال ۱۹۶۶ موفق به خالص‌سازی بخشی از دو ایزو فرم ال-آسپاراژیناز از سرم خوکچه‌هندی شدند. جالب‌توجه است که تنها یک ایزو فرم از فعالیت ضد لنفوم در داخل بدن به نمایش گذاشته‌شده است, ازآنجایی‌که استخراج این آنزیم از سرم خوکچه‌هندی به مقدار کافی دشوار است، منابع دیگری مثل میکروب‌ها موردتوجه قرار گرفتند. اوتگن[۱۴] و همکارانش در سال ۱۹۶۷ برای اولین بار بود که اثرات ال-آسپاراژیناز در انسان مبتلا به لوسمی نشان دادند و در مشاهده مهم دیگر توسط اولد[۱۵]و همکارانش فعالیت ضد تومور در سگ با لنفوسارکومای[۱۶] خود به خودی را نشان دادند واکنش افزایش حساسیت برای ال-آسپاراژیناز اشرشیا کلی شناخته‌شده و نسبتاً رایج است. مطالعه بر روی ال-آسپاراژیناز اشرشیا کلی و اروینیا کارتورا[۱۷] با عدم واکنش متقاطع مشخص شد، هر دو آنزیم مقدار بالایی از ایمنی‌زایی را نشان دادندکه تلاش می‌شود دارویی به‌منظور کاهش ایمنی‌زایی با حفظ فعالیت آنزیم ساخته شود. پلی اتیلن گلیکول[۱۸] (PEG) به‌عنوان یک فرآیندی که در آن واکنش‌های ایمنی لغو شده بدون اینکه خاصیت ضد سرطانی[۱۹] آن تغییر یابد به رسمیت شناخته‌شده است.  این نسخه اصلاح‌شده آنزیم در مدل حیوانی کاهش تشکیل آنتی‌بادی را نشان داد و به‌طور قابل‌توجهی اثر آن طولانی‌مدت تر بود . در سال‌های اخیر استفاده از ال-آسپاراژیناز در درمان لوسمی های دیگر مانند اختلالات لنفوپرولیفراتیو[۲۰] گسترش‌یافته است.و درنهایت به‌عنوان دارو برای درمان سرطان خون توسط فاد[۲۱] در سال ۱۹۷۸ مورد تأیید قرار گرفت. آسپاراژیناز آنزیمی است که هیدرولیز آسپاراژین به آسپارتیک اسید را کاتالیز می‌کند. آسپاراژینازها به‌طور طبیعی توسط میکروارگانیسم‌ها تولید می‌گردند (روسی[۲۲] ،۲۰۱۱). دلیل استفاده از آن این است که زیست‌تخریب‌پذیر[۲۳] و غیر سمی بوده درحالی‌که بسیار پرهزینه است.(.کمبل[۲۴]  ،۲۰۱۲)

ال-آسپاراژیناز[۲۵]  فرمی از آسپاراژیناز است که بر روی اسیدآمینه ال-آسپاراژین اثر می‌کند. ال-آسپاراژین مانند سایر اسیدآمینه‌های دارای فرم ال (L)، به‌طور طبیعی طی ترجمه در سطح ریبوزوم در ساختار پروتئین‌ها قرار می‌گیرد (برخلاف اسیدآمینه‌های فرم دی (D) که طی تغییرات پس از ترجمه[۲۶] ، در ساختار پروتئین جای می‌گیرند) (پیسارویکز و همکاران،[۲۷]۲۰۰۵).

تولید ال-آسپاراژیناز از منابع میکروبی از طریق تخمیر روش امیدوارکننده‌ی است با توجه به این‌که مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط‌زیست است. .( اشرف ، ۲۰۰۳ ) ال-آسپاراژیناز در سراسر جهان به روش تخمیر در حالت مایع(SMF) تولید می‌شود اگرچه تخمیر به روش مایع هزینه‌بر است اما هنوز یک روش معمول است که در سراسر جهان برای تولید ال-آسپاراژیناز استفاده می‌شود بااین‌حال کاستی‌های اصلی تولید آنزیم به روش تخمیر مایع : غلظت کم تولید و درنتیجه کاهش حمل‌ونقل  و دفع حجم مقدار زیادی از آب در طول فرآیند است. بنابراین این روش پرهزینه، بسیار مشکل و عملکرد ضعیفی دارد در این زمینه تخمیر حالت‌جامد (SSF) برای غلبه بر اشکالاتی که تخمیر مایع دارد موردتوجه فراوان قرارگرفته است. تخمیر در حالت جامد در مقایسه با روش(SMF) مؤثرتر بوده و دارای عملکردی چند برابر بالاتر است.( اشرف ، ۲۰۰۳[۲۸])(SSF) دارای مزایای متعددی نسبت به تخمیر مایع است ازجمله نیاز به انرژی کمتر ،خطر بسیار کم آلودگی باکتریایی ، نیاز پایین‌تر به آب و نگرانی‌های زیست‌محیطی کمتر در مورد دفع زباله‌های جامد ،علاوه بر این استفاده از زباله‌های جامد کشاورزی به‌عنوان یک سوبسترا برای کربن و انرژی موردنیاز برای (SSF) باعث می‌شود که این رویکرد سازگار با محیط‌زیست شود. معمولاً بسترهایی که برای (SSF) استفاده می‌شود آب پلیمری غیرقابل‌حل از نشاسته و مواد سلولزی است.( سینگ و اسریواستاوا ،۲۰۱۲)


جهت دانلود متن کامل تحقیق آنزیم ال-آسپاراژیناز و ویژگی‌های ساختاری آن کلیک نمایید


نظرات()   
   
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Mobile Traffic | سایت سوالات