تأثير بيوفيزيكي مادة فعال سطحي آنيوني بر ديناميك رشد و پيشگويي محاسباتي كينازهاي تنظيم‌شده با سيگنال خارج‌سلولي در جلبك Dunaliella viridis

Biophysical Effect of Anionic Surface-Active Substance on the Growth Dynamic and Computational Predict in Extracellular Signal-Regulated Kinases (ERKs) of Dunaliella viridis Microalgae

پژوهش حاضر به منظور ارزيابي سور فكتانت آنيوني SDS در شرايط مختلف محيطي بر ديناميك رشد جلبك دوناليلا ويريديس انجام گرديد. تاثير اين ماده با غلظت هاي 0/1 ، 1 و 10 ميلي گرم بر ليتر و اسيديته 7، 8، 9 و 10 بر محيط كشت دوناليلا مورد بررسي قرار گرفت. نرخ رشد جلبك در هر سه محيط حاوي دوزهاي مختلف از اين ماده در روز هاي ششم وهفتم مطالعه مقدار كمتر از 20٪ را نسبت به كنترل نشان مي دهد. نرخ رشد نسبت به شاهد در محيط كشت با غلظت 1 ميلي گرم در ليتر SDS وpH 8 در روز هفتم به حد 92٪ نزديك گرديد. فرآيند تخريب زيستي سور فكتانت علاوه بر متابوليسم سلولي بستگي به طول زنجيره آلكيله نيز خواهد داشت . زنجيره آلكيله با طول كوتاه SDS بيشترين در صد تخريب در جمعيت سلولي را ازخود نشان مي دهد. نتيجه ابن كه كاهش دانسيته سلولي ناشي از سورفكتانت در محيط كشت منجر به تاثير در چرخه سلولي دوناليلا گرديده كه بشدت وابسته به فسفريلاسيون ERK از MAPKs است. در اين تحقيق مدل ها در جهت پيشگويي ساختمان و عملكرد پروتئين بيشتر از الگوريتم همرديفي توالي ها بهره مند گرديده است. توالي هاي ERK نشان مي دهند كه رزيدو هاي آن ها قويا درريزجلبك‌هاي تك سلولي در گياهان وپستانداران عالي تر محافظت شده اند. ميزان همانندي بين توالي هاي مدل شده را با پروتئين كيناز هاي الگوي ERK1 و ERK2 ، در RMSD 30/2 و 09/2 آنگستروم با پوشش دهي با لاترين توالي محاسبه شده است.

The present study was conducted to evaluate the anionic SDS surfactant in various environmental conditions on Dunaliella viridis alga growth dynamics. The effect of different concentrations of 0.1, 1 and 10 mg. L-1 of SDS and pH of 7, 8, 9 and 10 on the Dunaliella were investigated. The 20% reduction in growth rate of algae in all concentrations in comparison with the control was observed in the sixth and seventh day of experiments. The growth rate was close to 92% in the culture medium at a concentration of 1 mg. L-1 SDS at pH 8 on day 7. In addition, the biodegradation process of surfactant will depend on the length of the alkylated chain as well as to cell metabolism. The short-lived alkyl chain SDS showed the highest percentage of degradation in the cell population. Therefore, the loss of cell density caused by surfactant in the culture medium results in an effect on the Dunaliella cell cycle, which is strongly dependent on ERK phosphorylation of MAPKs. In this research, to predict the structure and function of protein, the models have used the multiple sequencing alignment algorithms more. ERK sequences showed that their residues are strongly conserved in unicellular microalgae in higher plants and mammals. The degree of identity between the model sequences (Target) and ERK1 and ERK2 protein kinases (Template) has been calculated in RMSD 2.30 and 2.9 Å with highest sequence coverage.