<span lang="FA">بهینه سازی یک زیست حسگر <span dir="LTR">microRNA<span lang="FA"> برای شناسایی بیماری لکه قهوه ای گیاه جو

اگرچه ترکیبات microRNA از تنظیم کننده های کلیدی پاسخ گیاهان به تنش های زیستی به شمار می آیند، اما اندازه گیری دقیق آن ها به دلیل غلظت بسیار پایین، چالش برانگیز است. هدف از این پژوهش، توسعه و بهینه سازی یک زیست حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر microRNA و ارزیابی کارایی آن در شناسایی تنش زیستی ناشی از بیماری لکه قهوه ای در گیاه جو بود. بدین منظور، یک زیست حسگر الکتروشیمیایی بر پایه هیبریداسیون microRNA هدف با پراب الیگونوکلئوتیدی تثبیت شده بر سطح الکترود طلا و جذب نانوذرات نقره–پلی اتیلن ایمین با بار مثبت طراحی شد. برای بهینه سازی حجم پراب و جرم نانوذرات، از رگرسیون ماشین بردار پشتیبان استفاده شد. داده های آزمایشی شامل ۱۰۰ مشاهده بوده و اعتبارسنجی متقابل پنج تایی برای ارزیابی عملکرد مدل به کار رفت. پس از حصول اطمینان از عملکرد مطلوب مدل در پیش بینی پاسخ الکتروشیمیایی زیست حسگر (میانگین مربعات خطا ۰۰۴/۰ و ضریب تبیین ۹۷/۰)، مقادیر بهینه حجم پراب و جرم نانوذرات به ترتیب ۱۵/۹ میلی لیتر و ۸۵/۱ میکروگرم توسط مدل توسعه یافته تعیین شد. نمودار واسنجی زیست حسگر بهینه شده نشان دهنده محدوده خطی ۱۹-۱۰ تا ۱۱-۱۰ مولار بود و از زیست حسگر به دست آمده برای اندازه گیری غلظت ترکیبات miRNA۱۶۸ و miRNA۳۹۷ که نقش اساسی در پاسخ گیاه در برابر بیماری قارچی لکه قهوه ای دارند، بهره گرفته شد. داده های زیست حسگر حاکی از اختلاف قابل توجه غلظت این ترکیبات بین گیاه سالم و گیاه آلوده بودند که عملکرد آن را به عنوان یک روش مناسب برای شناسایی ظهور بیماری اثبات کرد. نتایج این پژوهش بیانگر پتانسیل قابل توجه زیست حسگر پیشنهادی برای شناسایی دقیق تنش های زیستی در گیاهان است.

کلیدواژه ها:

ترکیبات microRNA ، تنش زیستی ، حسگر الکتروشیمیایی ، ماشین بردار پشتیبان