بررسی امکان بیان ژن آلترنان سوکراز در گیاه چغندرقند برای تولید بیوپلیمر آلترنان

هدف: باکتری­های اسید لاکتیک با استفاده از ساکارز موجود در محیط خارج سلولی و با بیان آنزیم­های گلیکوزیل ترانسفراز، بیوپلیمرهای ارزشمندی مانند آلترنان تولید کنند که در صنعت و پزشکی کاربرد دارند. بنابراین در مطالعه حاضر به دلیل اهمیت این بیوپلیمرها در صنعت و پزشکی، ژن کد کننده­ آنزیم آلترنان سوکراز باکتری Leuconostoc mesenteroides به گیاه چغندرقند منتقل گردید. مواد و روش­ها: ژن کد کننده­ آنزیم آلترنان سوکراز (Asr) از ژنوم باکتری Leuconostoc mesenteroides جداسازی و پس از همسانه­سازی در یک ناقل بیانی به وسیله اگروباکتریوم به گیاه چغندرقند منتقل گردید. از تکنیک­های مولکولی برای بررسی گیاهان تراریخت و آنالیز شیمیایی قندها استفاده شد. نتایج: از مجموع 131 ریزنمونه تراریزش شده، تنها سه گیاه تراریخت تولید شد که کارایی تراریزش 30/2 درصد را نشان داد. الحاق ژن کدکننده­ آنزیم آلترنان سوکراز در ژنوم گیاهان تراریخت و همچنین بیان این ژن به ترتیب توسط آزمون PCR اختصاصی و RT-PCR نیمه کمی تائید شد. آنالیز قند گیاهان تراریخت چغندر قند نشان داد که گیاه شاهد با میزان پل (ساکارز) 6/19 درصد دارای ساکارز بیشتری نسبت به گیاهان تراریخت با میزان پل متوسط 4/14 بود. همچنین میزان بریکس در گیاهان تراریخت پایین­تر از گیاهان شاهد بود و میزان کاهش قند (ساکارز) در گیاه تراریخت دارای ژن Asr نسبت به شاهد در حدود 1/36 درصد بود. نتیجه­گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که آنزیم آلترنان سوکراز باکتریایی قادر است میزان mg/g FW 6/36 بیوپلیمر آلترنان را در ریشه­های چغندرقند تولید کند و مقادیر قابل توجهی از ساکارز ریشه را به بیوپلیمر آلترنان با کاربردهای صنعتی و دارویی تبدیل کند.

کلیدواژه ها:

انتقال ژن ، باکتری ، دست ورزی ژن ، گلوکان سوکراز ، گیاهان قندی