پديد آورنده :
زارعي، محسن
عنوان :
تثبيت فرم نوتركيب متالوتيونين تيپ1 (OsMTI-1b) از گياه برنج بر روي نانو ذره اكسيد آهن (Fe3O4) پوشش دارشده با سيليكا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
چهارده،92ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
آذرشاه پيري، ايوب آرپنائي
توصيفگر ها :
تثبيت پروتئين , مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم , مدل لانگمير
تاريخ نمايه سازي :
16/2/93
استاد داور :
مجيد طالبي، محسن سليماني
چكيده فارسي :
1 چكيده وجود فلز ت سنگيني همچون كادميوم در منابع آبي باعث بروز مشكلات زيست محيطي متعدد و تهديد سلامت عمومي شده ست در بين روشهايي مثل جذ رسو دهي شيميايي تعويض يون و سمز معكوس كه بر ي حذف آلودگيهاي فلزي مورد ستفاده قر ر ميگيرند ستفاده ز روش جذ به دليل سادگ ي هزينه كم كار يي بالا و نعطاف پذيري در طر حي و عمل عموميت بيشتري د رد مروزه ز جاذ هايي در مقياس نانو به ويژه نانوذر ت مغناطيسي مثل نانوذر ت كسيد آهن 4 Fe3O كه قابليت جد سازي مغناطيسي د رند ستفاده ميشود يكي ز عو مل مهم در تعيين ظرفيت ين نانوذر ت گروهاي عاملي موجود بر سطح آنها ميباشد با بهرهگيري ز قابليت تثبيت پروتئين بر نانوذر ت ميتو ن پروتئينهاي كلاته كننده فلز ت سنگين مثل متالوتيونين ر بر سطح ين نانوذر ت تثبيت كرد و نتظار د شت كه قابلت جذ فلز در آنها بهبود يابد هدف ز ين تحقيق تثبيت پروتئين متالوتيونين برنج يزوفرم OsMTI Ib بر سطح نانوذر ت كسيد آهن پوشش د ر شده با سيليكا 2 Fe3O4@SiO و بررسي تاثير ين پروتئين بر ظرفيت جذ كادميوم CdCl2 H2O توسط نانوذر ت بود يزوفرم OsMTI Ib به صورت نوتركيب در باكتري تر ريخت Escherichia coli سويه DE3 Rosetta توليد و فعال بودن پروتئين بر ي جذ كادميوم به وسيله تست DTNB و ند زهگيري محتوي كادميوم پروتئين به وسيله طيفسنجي جذ تمي AAS تائيد شد به منظور تثبيت پروتئين ز نانوذر ت آمين د ر شده به وسيله ن 2 آمينو تيل 3 آمينوپروپيل تري متوكسي سيلان EDS ستفاده شد بعد ز فعال سازي سطح نانوذر ت آميند ر شده به وسيله گلوتارآلدئيد پروتئي ن به صورت كو لانسي بر سطح نانوذر ت تثبيت و درصد ظرفيت بارگذ ري پروتئين w w بر نانوذر ت 5 1 4 04 محاسبه شد بعد ز قر ر د دن نانوذر ت حاوي پروتئين و نانوذر ت بدون پروتئين به مدت دو ساعت در معرض كادميوم مقد ر باقيمانده كادميوم با طيفسنجي جذ تمي ند زهگيري و ظرفيت جذ ين نانو ذر ت محاسبه شد مقايسه ظرفيت جذ كادميوم بر نانوذر ت حاوي پروتئين و نانوذر ت بدون پروتئين نشان د د كه نانوذر ت حاوي پروتئين به دليل د ر بودن مقادير بيشتري ز جايگاههاي تصال كادميوم ظرفيت جذ بيشتري د شتند در نانوذر ت بدون پروتئين كئورديناسيون بين يون كادميوم و گروه آمين عامل جذ كادميوم بر سطح نانوذر ت بود و در نانوذر ت حاوي پروتئين گروههاي تيول موجود در پروتئين يونهاي كادميوم ر ز طريق پيوندهاي مركاپتيدي جذ كردند تاثير زمان بر مقد ر جذ نشان د د كه با فز يش زمان در هر دو نانوذره ظرفيت جذ فز يش يافت در ين ر بطه بررسي مدلهاي سينتيكي فرآيند جذ نشان د د كه در هر دو جاذ فرآيند جذ به وسيله مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم كنترل گرديد بررسي ثر غلظت وليه كادميوم بر ظرفيت جذ نشان د د كه با فز يش غلظت ظرفيت جذ تا حدي كه نانوذر ت به حد شباع درآيند فز يش يافت بررسي مدلهاي يزوترم نشان د د كه مدل لانگمير با د دههاي آزمايشگاهي تو فق بهتري د شت و با ستفاده ز ين مدل مقد ر حد كثر ظرفيت جذ نانوذر ت حاوي پروتئين و نانوذر ت بدون پروتئين به ترتيب 474 88 mg g و 315 8 mg g محاسبه شد بررسي تاثير pH بر ظرفيت جذ نانوذر ت نشان د د كه در هر دو نانوذره با كاهش pH ظرفيت جذ كاهش يافت كه علت آن فز يش H و در نتيجه فز يش فرم پروتونه گروهاي آمين و گروهاي تيول و همچنين رقابت بين H و 2 Cd بر ي تصال به سطوح جذ بود بررسي قابليت بازيابي و ستفاده مجدد ز نانوذر ت نشان د د كه نانوذر ت حاوي پروتئين بعد ز سه مرتبه ستفاده مجدد بيش ز 07 ز فعاليت وليه خود ر حفظ كردند و ين مقد ر كاهش فعاليت ميتو نست مربوط به تغيير در ساختمان پروتئين يا ز دست رفتن نانوذر ت حين مر حل بازيابي باشد ين بررسي در نانوذر ت بدون پروتئين نشان د د كه ين ذر ت بعد ز چهار مرتبه ستفاده مجدد بيش ز 07 ز فعاليت وليه خود ر حفظ كردند كاهش ظرفيت جذ در ين ذر ت ميتو نست مربوط به جد شدن پوشش سيليكا يا ز دست رفتن نانوذر ت حين مر حل بازيابي باشد نتايج ين تحقيق نشان د د كه تثبيت يزوفرم OsMTI Ib متالوتيونين بر سطح نانوذر ت ظرفيت جذ در ين نانوذر ت ر بهبود بخشيد و ژگان كليدي نانوذر ت كسيد آهن تثبيت پروتئين متالوتيونين مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم مدل لانگمير
چكيده انگليسي :
92 Immobilization of Recombinant Form of Rice Metallothionein Type 1 OsMTI 1b on Silica coated Iron Oxide Fe3O4 Nanoparticle Mohsen zarei mohsen zarei20@yahoo com January 6 2014 Department of Agricultural Biotechonolgy Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiA Shahpiri Ph D Assist Professor Supervisor a shahpiri@cc iut ac irA Arpanaei Ph D Assist Professor Supervisor Arpanaei@yahoo comAbstractThe presence of heavy metals such as cadmium in water resources is becoming a severe environmental andpublic health problem Many removal techniques have been used such as adsorption chemical precipitation ion exchange and reverse osmosis to remove of heavy metals pollutant Adsorption method is one of thecommon methods because it is simple low cost effective and flexible in design and operation Nowadaysnanoscale adsorbents specially magnetic nanoparticles as iron oxide nanoparticles Fe3O4 which magneticallyseparable are used for wastewater treatment Functional group present on the surface of these nanoparticles isone of the important factors which determines adsorption capacity By use of capability of immobilization ofprotein on this nanoparticles we can immobilise heavy metal chelating protein as metallothionein on thisnanoparticle and adsorption capacity improve will be expected The aim of this study was to immobilisationof OsMTI Ib metallothionein isoform on silica coated iron oxide Fe3O4@SiO2 nanoparticles andinvestigation of effect of this protein on cadmium CdCl2 H2O adsorption capacity of nanoparticles OsMTI Ib isoform was heterologously expressed in Escherichia coli strain Rosetta DE3 The activity of protein forsorption of cadmium was confirmed by DTNB test and measurement of cadmium content in protein usingatomic absorption spectroscopy AAS Nanoparticles were amino functionalized using EDS then used toimmobilization of protein Nanoparticles surface were activated by glutaraldehyde The protein wasimmobilized by covalent attachment and protein loading capacity w w on nanoparticles was calculated40 1 5 Nanoparticles containing protein and nanoparticles without protein were incubated for two hourswith cadmium and amount of remaining cadmium was measured Adsorption capacities of these nanoparticleswere calculated Comparison of adsorbed cadmium on nanoparticles containing protein and nanoparticleswithout protein showed that the nanoparticles containing protein due to have more amount of cadmiumadsorption site have more adsorption capacity In the nanoparticles without protein cadmium ion wasadsorbed by the coordination between cadmium ion and amino groups In nanoparticles containing protein thiol groups of protein adsorbed cadmium via mercaptid bound The Effect of time on the amount of sorptionindicated that the adsorption capacity in both of nanoparticles increased with increasing of time Investigationof kinetic models of adsorption process has shown that in the both of adsorbent adsorption process controlledby pseudo second order kinetic model Investigation of the effect of initial concentration of cadmium onadsorption capacity showed that the adsorption capacity increased with increasing of initial concentration Investigation of adsorption isotherm models has shown that the experimental data were fitted to the Langmuirmodel According to this model the maximum adsorption capacities for nanoparticles containing protein andnanoparticles without protein were 477 88 mg g and 315 8 mg g respectively Investigation of the effect of pHshowed that in the both of nanoparticles adsorption capacity decreased with decreasing of pH The decreasingof adsorption capacity attributed to the high concentration of H By increasing of concentration of H moreamino and thiol groups protonated and competition between H and Cd2 for attaching to surface of sorbentincreased Investigation of recovery and reusability of nanoparticles containing protein and nanoparticleswithout protein showed that these nanoparticles retain
استاد راهنما :
آذرشاه پيري، ايوب آرپنائي
استاد داور :
مجيد طالبي، محسن سليماني
