بهینه‌سازی یک زیست‌حسگر microRNA برای شناسایی بیماری لکه قهوه‌ای گیاه جو | ||
| مهندسی بیوسیستم ایران | ||
| دوره 57، شماره 3، پاییز 1405، صفحه 55-69 اصل مقاله (1.33 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2026.412146.665641 | ||
| نویسندگان | ||
| نوشین درخشان1؛ کامران رهنما* 1؛ کیوان آصف‌پور وکیلیان2 | ||
| 1گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| 2گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| چکیده | ||
| اگرچه ترکیبات microRNA از تنظیم‌کننده‌های کلیدی پاسخ گیاهان به تنش‌های زیستی به شمار می‌آیند، اما اندازه‌گیری دقیق آن‌ها به دلیل غلظت بسیار پایین، چالش‌برانگیز است. هدف از این پژوهش، توسعه و بهینه‌سازی یک زیست‌حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر microRNA و ارزیابی کارایی آن در شناسایی تنش زیستی ناشی از بیماری لکه قهوه‌ای در گیاه جو بود. بدین منظور، یک زیست‌حسگر الکتروشیمیایی بر پایه هیبریداسیون microRNA هدف با پراب الیگونوکلئوتیدی تثبیت‌شده بر سطح الکترود طلا و جذب نانوذرات نقره–پلی‌اتیلن‌ایمین با بار مثبت طراحی شد. برای بهینه‌سازی حجم پراب و جرم نانوذرات، از رگرسیون ماشین بردار پشتیبان استفاده شد. داده‌های آزمایشی شامل ۱۰۰ مشاهده بوده و اعتبارسنجی متقابل پنج‌تایی برای ارزیابی عملکرد مدل به کار رفت. پس از حصول اطمینان از عملکرد مطلوب مدل در پیش‌بینی پاسخ الکتروشیمیایی زیست‌حسگر (میانگین مربعات خطا 004/0 و ضریب تبیین 97/0)، مقادیر بهینه حجم پراب و جرم نانوذرات به‌ترتیب 15/9 میلی‌لیتر و 85/1 میکروگرم توسط مدل توسعه‌یافته تعیین شد. نمودار واسنجی زیست‌حسگر بهینه‌شده نشان‌دهنده محدوده خطی 19-10 تا 11-10 مولار بود و از زیست‌حسگر به دست آمده برای اندازه‌گیری غلظت ترکیبات miRNA168 و miRNA397 که نقش اساسی در پاسخ گیاه در برابر بیماری قارچی لکه قهوه‌ای دارند، بهره گرفته شد. داده‌های زیست‌حسگر حاکی از اختلاف قابل توجه غلظت این ترکیبات بین گیاه سالم و گیاه آلوده بودند که عملکرد آن را به عنوان یک روش مناسب برای شناسایی ظهور بیماری اثبات کرد. نتایج این پژوهش بیانگر پتانسیل قابل توجه زیست‌حسگر پیشنهادی برای شناسایی دقیق تنش‌های زیستی در گیاهان است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ترکیبات microRNA؛ تنش زیستی؛ حسگر الکتروشیمیایی؛ ماشین بردار پشتیبان | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 125 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 90 |
||