بررسی اپرون مصنوعی در باکتری باسیلوس سوبتیلیس (Bacillus subtilis) به منظور کنترل رونویسی

نویسندگان

1 گروه اصلاح نباتات، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منایع طبیعی مازندران

2 استاد، گروه اگروبایوساینس، دانشگاه کوبه، ژاپن

3 علوم کشاورزی و منابع طبیع علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

4 ساری ساری-کیلومتر 9 جاده خزر آباذ دانشگاه کشاورزی ساری- پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان

5 استادیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

doi
10.22103/jab.2016.1522
چکیده

در این مطالعه، اپرون مصنوعی gnt با قابلیت تنظیم رونویسی برگشت‌پذیر در باکتری باسیلوس سوبتیلیس با استفاده از القاء‌کننده گلوکونات ایجاد شد. ابتدا، جهت عدم تاثیر پدیده بازدارندگی کاتابولیتی کربن بر روی میزان رونویسی، در ناحیه اتصالی پروتئین کاتابولیتی A در توالی‌های  creup و credown جهش ایجاد شد. سپس، ژن‌های ساختاری اپرون گلوکونات تحت کنترل یک پروموتر مداوم قوی (PrpsO) به منظور تجزیه پذیری مداوم القاء‌کننده گلوکونات قرار گرفتند. از ژن گزارشگر lacZ نیز در پائین دست پروموتر‌های gnt جهت ارزیابی کارکرد اپرون مصنوعی استفاده شد. نتایج حاصل از القاء ضربه‌ای نشان داد که آنزیم بتاگالاکتوزیداز در هر یک از سویه‌های جهش‌یافته، در زمان صفر یا عدم حضور القاء‌کننده فعالیتی نشان نداد. با اضافه کردن 1 میلی‌مولار القاء‌کننده، حداکثر فعالیت آنزیم و تجمع متابولیت در 1 ساعت بعد از اضافه شدن القاء‌کننده دیده شد و به دنبال آن با تجزیه القاء‌کننده فعالیت آنزیم متوقف شد. با افزودن 5/2 و 5 میلی‌مولار گلوکونات به محیط کشت، حداکثر فعالیت آنزیم بتاگالاکتوزیداز به ترتیب در زمانهای 2h و 4h مشاهده شد. داده‌های ما بیانگرصرف زمان طولانی‌تری برای تجزیه القاء‌کننده و به تبع آن روشن ماندن اپرون در مدت زمان بیشتر و توقف رشد سلولی در حضور غلظت‌های بیشتری از القاء‌کننده بود. به طور کلی، می‌توان استفاده از سیستم القاء ضربه‌ای و اپرون‌های مصنوعی برگشت‌پذیر را جهت تولید وسیع متابولیت‌های خاص در بازه زمانی کوتاهی از رشد باکتری‌ها در مطالعات بعدی پیشنهاد کرد.