ارزریابی عملکرد دو پپتید نشانه از گیاهان اطلسی ((Petunia × hybrida و اسفناج (Spinacia oleracea) به منظورانتقال پروتئین های نوترکیب به اندامک کلروپلاست

نویسندگان

1 عضو هیات علمی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری

2 پژوهشگاه ملی مهنسی ژنتیک و زیست فناوری

3 پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری

doi
چکیده

بمنظور انتقال پروتئین‌های نوترکیب به کلروپلاست در جهت عملکرد مناسب و یا ذخیره سازی آنها در این اندامک، می‌توان از توالی‌های پپتید نشانه مناسب بهره جست. در این مطالعه، در دو مرحله آنالیزهای بیوانفورماتیکی و سپس آزمایشگاهی، با هدف انتخاب پپتیدهای نشانه مناسب کلروپلاستی، ارزیابی روی توالی‌های مختلف انجام گرفت. بدین منظور ابتدا 160 پپتید نشانه از ژن‌ها و میزبان‌های مختلف جهت بررسی جایگاه برش، احتمال انتقال به کلروپلاست و بررسی آب‌گریزی آن‌ها مورد آنالیز بیوانفورماتیکی از جمله Targetp ، Tppred ، PredSL و  Protoscale  قرار گرفتند. ساختارهای ثانویه مربوط به رونوشت های آنها به در حالت اتصال به ژن گزارشگر نیز پیش بینی شدند. در ادامه، پپتیدهای نشانه ژن epsps از گیاه اطلسی (Petunia × hybrida) و نیز ژن pcaD از گیاه اسفناج (Spinacia oleracea) با طراحی آغازگرهای اختصاصی و انجام PCR از ژنوم آنها جداسازی و به توالی ژن گزارش‌گر gus متصل شدند. انتقال سازه‌ها به آگروباکتریوم تومفاشینس برای تراریختی گیاه مدل توتون (Nicotiana tabacum) صورت گرفت. پس از تراریختی و باززایی گیاهان تراریخت، سنجش کیفی و کمی β-glucuronidaseبه ترتیب به روش های رنگ آمیزی هیستوشیمیایی و فلوریمتری بر روی کلروپلاست‌های جداشده از برگ‌های سبز و جوان نشان داد که محصول ژن gus با موفقیت به کلروپلاست‌های گیاه هدفمند شده است و پپتید نشانه ژن epsps کارایی بالاتری را در انتقال پروتئین نوترکیب به کلروپلاست‌ها داشته است. توالی مذکور می‌تواند کاندیدی برای استفاده در گیاهان تراریخته تجاری در راستای هدفمندی محصول پروتئینی در ساختارهای پلاستیدی و نهایتاً افزایش بروز صفت موردنظر و یا ذخیره‌سازی و خالص‌سازی بهتر محصولات پروتئینی باشد.