بهینه سازی بیان مسیر بیوسنتز فلاونوئید نارینجنین با استفاده از کشت سلولی یارویا لیپولیتیکا

امروزه استفاده از مخمر یارویا لیپولیتیکا به دلیل برخورداری از ظرفیت تولید بالا، گلیکوزیله شدن در مقادیر کم، برخورداری از نشانگرهای مولکولی و ابزارهای ژنتیکی انحصاری به طور گسترده و برای سرعت بخشیدن به روند تولید ترکیبات گیاهی-دارویی و به عنوان یک میزبان سلولی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. نارینجنین نه تنها به عنوان هسته مرکزی تولید فلاونوئیدهای مختلف از اهمیت زیادی برخوردار است، بلکه در گیاهان و نیز درمان بیماری ­های مختلف انسان نقش ویژه ­ای برعهده دارد. به همین منظور و برای تولید بهینه این ترکیب فلاونوئیدی ارزشمند، ژن­ های مهم و اصلی مسیر بیوسنتز نارینجنین از منابع مختلف گیاهی شناسایی شدند و پس از مقایسه الگوی بیان و به منظور تولید نارینجنین در میزبان موردنظر معرفی شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که chs ژن کلیدی و مهم در تولید نارنجنین به شمار می­ رود و به همین منظور افزایش تعداد نسخه­ های این ژن در هر سازه ژنی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه داده ­های HPLC نشان داد که بهینه سازی شرایط رشد و رفع موانع محدودکننده و نیز افزایش تعداد ۵ نسخه ژن chs در هر سازه می­ تواند ۱۴/۷ برابر میزان نارینجنین را افزایش دهد و تولید آن را به ۱۶/۹۰ میلی­ گرم در لیتر برساند. این بررسی نشان داد که دانش کافی از ژن­های درگیر در مسیر بیوسنتزی فراورده موردنظر، طراحی مصنوعی این مسیر و نیز بهره ­گیری از مخمر Y. lipolytica به عنوان یک میزبان کارآمد و ارزان می ­تواند در تولید انبوه ترکیبات گیاهی-دارویی نقش به سزایی داشته باشد.

کلیدواژه ها:

gene copy number ، HPLC ، metabolic engineering ، metabolic flux ، yeast host ، تعداد نسخه ژن ، جریان متابولیسم ، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا ، میزبان مخمر ، مهندسی متابولیت