فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف:سنگوئینارین (Sanguinarin) یکی از متابولیت‌های ثانویه مهم از خانواده آلکالوئیدهای گروه بنزیل ایزوکوئینولین می‌باشد که به‌طور گسترده در بیشتر گیاهان خانواده پاپاوراسه(Papaveraceae) ازجمله مامیران کبیر (Chelidonium majus) وجود دارد. سنگوئینارین دارای خواص بسیاری مانند خاصیت ضد میکروبی قوی، ضدقارچی و ضدالتهاب است. کاربرد محرک­های غیرزنده یکی از راهکارهای مؤثر القای تولید و افزایش متابولیت­های ثانویه می­باشد. محرک­هایی مانند متیل‌جاسمونات از طریق تحریک سیستم دفاعی گیاه موجب القاء بیوسنتز و انباشت متابولیت‌های ثانویه می‌شوند. ازآنجایی ‌که گزارشی مبنی بر جداسازی cDNA کدکننده ژن STS در مسیر بیوسنتز آلکالوئید سنگوئینارین در گیاه مامیران وجود ندارد، در این تحقیق اقدام به جداسازی طول کامل این ژن گردید تا فرصتی برای شناسایی و بررسی مسیرهای بنزیل‌ایزوکویینولین ‌که تاکنون شناخته نشده‌اند فراهم گردد. همچنین، پس از جداسازی ژن مذکور، الگوی بیانی این ژن تحت تأثیر محرک غیرزنده متیل جاسمونات در جهت بهبود تولید آن بررسی شد.مواد و روش­ها:در این تحقیق، در مرحله اول شناسایی و جداسازی cDNA کدکننده ژن stylopine synthase (STS) از اندام ریشه گیاه مامیران کبیر انجام شد. این ژن یکی از ژن‌های مسیر تولید سنگوئینارین می‌باشد و واکنش تبدیل (S)-Cheilanthifoline به (S)- Stylopine در پل متیلوکسی را سنتز می‌کند که متعلق به زیر خانواده CYP719 است. در مرحله بعدی میزان بیان ژن STS با اعمال تیمار متیل جاسمونات با غلظت 100 میکرومولار در چهار سطح (محلول‌پاشی، آبیاری، ترکیب محلول‌پاشی+ آبیاری و شاهد بدون متیل جاسمونات) در اندام‌های مختلف (برگ، ریشه و ساقه) این گیاه در زمان‌های مختلف پس از تیمار (6، 24 و 48 ساعت) در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در چهار تکرار در شرایط گلخانه‌ای بررسی شد.نتایج: جداسازی cDNA ژن STS در دو مرحله انجام شد. ابتدا توالی ناقص (1000 جفت باز) جداسازی شد و بعد با طراحی آغازگرهای جدید بر اساس اطلاعات بدست آمده از توالی اولیه، طول کامل ناحیه کدکننده ژن استیلوپین‌سنتاز (1500 جفت باز) جداسازی و با موفقیت در پلاسمید pTG19-T همسانه‌سازی شد. پس از توالی‌یابی و انجام اصلاحات لازم، توالی ژنی به‌دست ‌آمده با شماره دسترسی KY550671.2 در پایگاه اطلاعاتی NCBI ثبت گردید. با بررسی خصوصیات توالی و مطالعه روابط فیلوژنتیکی، مشخص شد که CYP719A3 حاصل فعالیت ژن STS (ژن همسانه‌سازی و توالی­یابی شده) متعلق به خانواده پروتئینی P450 است. نتایج تجزیه واریانس بیانگر اثر معنی‌دار تیمار متیل ‌جاسمونات در زمان‌های مختلف در بافت‌های متفاوت بر بیان ژن STS گیاه مامیران (در سطح P≤0.01) بود. بیشترین میزان بیان ژن STS در تیمار ترکیب محلول‌پاشی+ آبیاری با متیل ‌جاسمونات در زمان 48 ساعت پس از اعمال تیمار در اندام ریشه بود. مقایسه میانگین بیان نسبی ژن STS نشان داد که میزان بیان این ژن در ریشه، برگ و ساقه مامیران کبیر متفاوت بود، به‌طوری‌که در ریشه 5/1 برابر برگ و 5/2 برابر ساقه بود. بیان بالای ژن STS در ریشه مامیران نشان‌دهنده مؤثر بودن اندام گیاهی در میزان فعالیت ژن می­باشد و از سوی دیگر کاربرد محرک متیل ‌جاسمونات می­تواند نقش مؤثری در افزایش بیان آن داشته باشد.نتیجه ­گیری: متیل‌ جاسمونات سبب افزایش بیان ژن STS در مسیر بیوسنتزی سنگوئینارین شد، به‌طوری‌که بیشترین افزایش بیان در ریشه گیاه مامیران مشاهده گردید. ازاین‌رو، توالی ژن کدکننده STS در مسیر بیوسنتز سنگوئینارین و الگوی بیانی آن در گیاه مامیران کبیر می‌تواند در زمینه مهندسی مسیر این متابولیت ارزشمند استفاده شود.