بیان موقت و خالص‌سازی پروتئین پروکیموزین در گیاه توتون با استفاده از وکتور ویروسی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، بخش علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 شیراز شیراز- دانشکده کشاورزی شیراز - پژوهشکده بیوتکنولوژی

3 بخش علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز گروه پژوهشی فرآوری آبزیان، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

4 بخش علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

5 بخش بیوشیمی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز

doi
10.22103/jab.2021.16588.1262
چکیده

هدف: هدف از این تحقیق همسانه‌سازی و بیان پروتئین نوترکیب کیموزین و پروکیموزین در گیاه توتون با استفاده از ناقل­ ویروس موزائیک تنباکو و خالص‌سازی پروتئین تولید شده بود. مواد و روش‌ها: توالی پروکیموزین بزی از پایگاه داده NCBI دریافت و براساس ترجیح کدونی گیاه توتون بهینه‌سازی گردید. سپس با طراحی آغازگرهای مختلف ژن پروکیموزین و کیموزین تکثیر و در ناقل‌های دوتایی (باینری) و ویروسی همسانه‌سازی و به باکتری آگروباکتریوم تومه‌فاشینس انتقال داده شد. با روش آگرواینفیلتراسیون باکتری حامل ناقل‌های دوتایی و ویروسی به برگ‌های گیاه توتون تزریق گردید. روش وسترن بلاتینگ به منظور بررسی بیان پروتئین مورد استفاده قرار گرفت. فعالیت نسبی پروتئین‌ها در تشکیل لخته مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: زمانی که ژن پروکیموزین با استفاده از ناقل‌های دوتایی در گیاه توتون بیان گردید، فقط یک باند ضعیف در پروتئین کل استخراج شده مشاهده گردید، ولی زمانی که ژن کیموزین در ناقل دوتایی بیان گردید، در پروتئین محلول نیز باند مشاهده گردید. استفاده از ناقل‌های ویروسی باعث نکروزه شدن برگ‌های گیاه توتون گردید و نتایج مشابهی نیز با ناقل‌های دوتایی بدست آمد به طوری که زمانی که ژن پروکیموزین بیان گردید فقط یک باند در پروتئین کل، ولی زمانی که کیموزین بیان گردید علاوه بر پروتئین کل در پروتئین محلول استخراج شده نیز باند مشاهده گردید. بیشترین میزان بیان با استفاده از سازه ژنی TMVαchymosinhyFC بدست آمد که پروتئین خالص شده دارای فعالیت تشکیل لخته U 8/16 در هر گرم برگ تر بود.نتیجه گیری: اگرچه استفاده از ناقل‌های ویروسی و بیان موقت می‌تواند روش ارزان، سریع و موثری برای تولید پروتئین‌های نوترکیب باشد ولی در تحقیق حاضر نکروزه شدن و مشکلات احتمالی گیاه توتون با کل یا بخشی از ژن پروکیموزین باعث کاهش سطح بیان کیموزین گردید، که تعیین دلایل احتمالی و راه‌های رفع آن‌ها  نیازمند مطالعات بیشتر می‌باشد.