عنوان پایان‌نامه
انالیز توالیهایموثر درباکتری تجزیه کننده الودگی نفتی دریاهاو
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 835.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41126
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- امیرحسین نوری
- استاد راهنما
- محمدرضا مهرنیا
- چکیده
- آلودگی های نفتی همواره بیشترین خطرات را متوجه حیات دریایی می‌نمایند. عوامل متعددی در برطرف کردن این آلودگی ها موًثر هستند. یکی از مهمترین این عوامل، میکروارگانیسم های دریایی هستند که علاوه بر سازگاری با محیط زیست، دارای کارایی بالایی هم در زمینه رفع این آلودگی‌ها می‌باشند. یک باکتری تجزیه کننده هیدروکربن های نفتی، به نام آلکانیوراکس بورکومنسیس، قویترین نقش را در از بین بردن مناطق آلوده به نفت دارد. افزایش کارایی این باکتری می‌تواند در برطرف کردن سریع تر این آلودگی‌ها بسیار موًثر باشد. برای تغییر در توالی ساختار های اسید آمینه ای و یا DNA یک باکتری، روش های آزمایشگاهی بسیاری وجود دارد که معمولاً مشکلات زیادی از جمله زمان بر بودن و هزینه بر بودن را با خود به‌همراه دارد. استفاده از بیوانفورماتیک به عنوان یک علم جدید در انجام پروژه های بیولوژیک، روز به روز در حال افزایش است و با وجود این که مراحل مطالعات را کمی افزایش می‌دهد، ولی انجام آزمایشات را ساده تر کرده و زمان انجام آن و هزینه های مربوط به آن را کاهش می‌دهد. به تازگی، ژنوم Alcanivorax borkumensis که یک باکتری تعیین‌کننده در تجزیه نفت در محیط دریایی می‌باشد، به دست آمده است. در ژنوم این باکتری، یک باکتری معروف به نام P450 وجود دارد که در بسیار ی از ارگانیسم ها وجود دارد و عمل مونواکسیژناسیون را در بسیاری از موجودات و بافت ها انجام می‌دهد. از آنجا که این باکتری، آغاز کننده فرایند تجزیه نفت خام می‌باشد مورد توجه قرار گرفت. از آنجا تمام پروتئین های P450 به استثنای چند تا از آنها از یک الگوی پروتئینی پیروی می‌کنند، بوسیله این الگو قابل شناسایی می‌باشند. در ژنوم این باکتری هم سه پروتئین P450 شناسایی شده است. اگرتعداد این توالی‌ها در ژنوم این باکتری افزایش یابد، بر عملکرد مونواکسیژنازی آن هم افزوده خواهد شد. برای انجام این کار در این پایان نامه، ابتدا ژنوم این باکتری به توالی اسید آمینه‌ای متناظر ترجمه شد و سپس بوسیله نرم افزارهای بیوانفورماتیکی، توالی‌هایی که به الگوی پروتئینی P450 شباهت داشتند جدا شدند. در نهایت 27 توالی که دارای این الگو بودند برای گزارش به متخصصان مهندسی پروتئین آماده شدند. با استفاده از این یافته ها می‌توان آزمایش های کلون سازی و بدست آوردن پروتئین خالص را آغاز و تاثیر این عمل را بر روی باکتری و قدرت انجام فعالیت تجزیه کردن نفت را مشاهده نمود. در نهایت هم از نتایج این تحقیق می‌توان جهت تولید یک باکتری جدید که آنزیم های P450 در آن دارای فعالیت و بازدهی واکنشی بالایی هستند، استفاده کرد تا آلودگی های وسیع نفتی به سرعت از بین بروند و محیط دریایی، از این حوادث، آسیب کمتری ببیند.
- Abstract
- Oil pollution is always one of the most dangerous threats for marine environments. There are several factors in cleaning these pollutants. One of the most important elements for cleaning polluted area is marine microorganism that in addition to compatibility to marine ecosystems, they have high efficiency in removal of oil pollution. Alcanivorax borkumensis A hydrocarbon degrading bacterium has the strongest role in oil removal among microbial systems in marine environment. Increasing the efficiency of this bacterium can help faster treatment and so, faster removal of oil. There are several experimental ways to change the amino acid or DNA sequences of a bacterium that have its own problems like taking a lot of time, need a high cost and etc.Using bioinformatics for performing such project is ever-increasing, because it reduces both time and costs. In this thesis, P450 like proteins in the genome of Alcanivorax borkumensis were analyzed and their similarity and supposed function was inspected. Finding the sequences similar to P450 proteins was performed via bioinformatics tools and web sites. The results showed that there are some potential that can be used as P450 like protein and can be changed into P450 to have its function as oxidoreductase protein. These results should now be checked by protein engineer to confirm these findings.
