ریزجلبک سبز تک سلولی Chlamydomonas reinhardtii به عنوان یک بیوراکتور پتانسیلدار جهت تولید مولکولهای صنعتی مانند سوختهای زیستی، پروتئینهای درمانی یا آنزیمهای صنعتی معرفی میشود. بیان پروتئینهای هترولوگ در ژنوم هسته C. reinhardtii در مقایسه با کلروپلاست آن دارای چندین مزیت از جمله امکان بیان پروتئینهای ترشحی و تخلیص آنها و همچنین اعمال تغییرات پیچیده پس از ترجمه پروتئینها مانند گلیکوزیلاسیون میباشد. اما درج تصادفی سازه ژنی در ژنوم و اثرات موقعیتی درج سازه در ژنوم یکی از مهمترین معایب بیان ژن در هسته است. چراکه به دلیل درج تصادفی سازه بیانی در مناطق هتروکروماتینی که از لحاظ بیان ژن غیرفعال هستند، سیستم بیانکننده ژن خاموش و غیر فعال می شود. در این پژوهش، روش ژنتیکی کارآمدی برای غربالگیری و گزینش ریزجلبکهای تراریخت هستهای C. reinhardtii طراحی و بهینهسازی شد. این روش ژنتیکی بر اساس سیستم بیانکننده ژن YFPمبتنی بر فعالیت پروتئین T7 RNAپلیمراز طراحی شد. جهت پیادهسازی این سیستم به سازه کلروپلاستی حاوی ژن YFP تحت کنترل راهانداز T7 و سازه هستهای دربردارنده ژن T7 RNAپلیمراز نیاز بود. بعد از همسانهسازی سازههای بیانی مذکور، ابتدا لاینهای ترانسپلاستومیک هموپلاسم ایجاد شده و سپس این لاینها با سازه هستهای سوپرترنسفرم شدند. به واسطه رونوشتبرداری از این RNAپلیمراز رمزشونده در هسته و انتقال پروتئین آن به کلروپلاست، رونویسی از ژن YFP تحت کنترل راهانداز T7 درج شده در ژنوم کلروپلاستی انجام گرفت و در نتیجه تحت تابش ماوراء بنفش، طیف وسیعی از سیگنال فلورسنت حاصل از پروتئین YFP از لاینهای تراریخت ساطع شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که این روش غربال ژنتیکی برای گزینش لاینهای تراریخت کلامیدوموناس که حاوی سازه هستهای در قسمت یوکروماتین و فعالتر رونویسی است، به خوبی میتواند مورد بهرهبرداری قرار گیرد. در واقع، این روش ژنتیکی نه تنها درج ژن در قسمتهای یوکروماتینی و فعال رونویسی ژنوم را تایید کرده، بلکه لاینهای با قابلیت بیشتر جهت بیان ژن خارجی را نیز شناسایی میکند. این روش ژنتیکی قابلیت تعمیم به گیاهان عالی که دارای کلروپلاست می باشند را نیز داراست.
نوع مطالعه:
پژوهشی کامل |
موضوع مقاله:
ژنتیک گیاهی دریافت: 1402/7/8 | پذیرش: 1402/12/19 | انتشار: 1403/6/4