شناسایی و جداسازی پروتیین های وابسته به پاتوژن در گیاه ذرت (Zea mays)

مقدمه: پروتیین های وابسته به پاتوژن، یا پروتیین های ضد تنش، که بطور اختصار (Pathogen related proteins) PR proteins نامیده می شوند، در گیاهانی که توسط انواع پاتوژن ها آلوده می گردند، بیوسنتز می شوند. پژوهش ها نشان داده اند که این پروتیین ها، آنزیم های کیتیناز، و 1 و 3 بتا گلوکاناز از خانواده هیدرولازها می باشند.مواد و روش ها: کشت دانه های ذرت در شرایط استاندارد در گلخانه انجام گرفت و پس از آلوده سازی برگ ها با مرکوریک کلراید و BMV، استخراج پروتیین های PR با استفاده از روش های الکتروفورزانجام شد. بررسی های سرولوژیکی پروتیین ها با استفاده از روش ایمونوبلاتینگ و آنالیز آمینواسیدها توسط آمینواسید آنالایزر و HPLC صورت گرفت. آنزیم های کیتیناز با روش کالریمتریک سنجش شدند و بررسی میزان بیان ژن های مربوط به انواع کیتینازها با استفاده از PCR انجام گرفت.یافته ها: در این پژوهش، هشت پروتیین PR در برگ های ذرت (Zea mays) که تحت اثر تنش آبیوتیک کلررمرکوریک و تنش بیوتیک ویروس موزاییک برم (BMV) سنتز شده اند، شناسایی و بررسی شدند. این پروتیین ها در 2/8 pH از برگ های ذرت، پس از ایجاد تنش ها، استخراج شدند. هفت PR پروتیین از نظر ویژگی های بیولوژیکی و سرولوژیکی شناسایی شدند و اوزان ملکولی آن ها تعیین گردیدند، ترکیب آمینواسیدهای آن ها مشخص شد و واکنش های ایمونولوژیک با آنتی بادی های ضد این پروتیین ها انجام گرفت. نتیجه این مطالعات نشان داد که پروتیین های PR ذرت به سه خانواده اصلی تقسیم می شوند با استخراج mRNA، تهیه cDNA و انجام PCR میزان بیان ژن های مربوط به انواع آنزیم های کیتیناز ذرت مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند.نتیجه گیری: نقش آنزیم های کیتیناز ویژه، در مکانیسم های دفاعی گیاه ذرت بر ضد حمله انواع پاتوژن ها قابل درک است، زیرا بسیاری از قارچ ها و باکتری ها واجد 1 و 3 بتاگلوکان و یا کیتین در دیواره سلولی خود می باشند و سنتز این آنزیم ها در گیاه باعث از میان بردن پاتوژن و ایجاد نیروی دفاعی در گیاه بر ضد آن می باشد.

کلیدواژه ها:

گیاه ذرت ، پروتیین های وابسته به پاتوژن ، آنزیم کیتیناز ، آنزیم 1 و - 3 بتاگلوکاناز