همسانه سازی و انتقال ژن لوسیفراز حشره شبتاب گونه ایرانی Lampyris turkestanicus به گیاه توتون

لطیف بابك,جلالی جواران مختار*,رجبی معماری حمید,اژدری حامد

* گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

«كشاورزی مولكولی» به تولید پروتئین های دارویی و آنزیم های صنعتی توسط گیاهان از طریق مهندسی ژنتیک اطلاق می شود. آنزیم لوسیفراز حشره شبتاب یکی از مهم ترین آنزیم های صنعتی است که به طور وسیعی در زمینه های مختلف بیوتکنولوژی و بیولوژی سلولی و مولکولی بویژه در تشخیص میزان ATP به منظور تشخیص آلودگی های میکروبی، تهیه کیت های تشخیص سرطان، غربالگری داروها، زیست حسگرها، همچنین در بررسی روابط برهمکنشی و تاخوردگی پروتئین ها، سنجش های آنزیمی و توالی یابی DNA (Pyrosequencing) استفاده می شود. ژن لوسیفراز نیز به عنوان ژن گزارشگر ایده آل در مهندسی ژنتیک به منظور بهینه سازی سیستم انتقال ژن، کاربرد فراوان دارد. تحقیق حاضر جهت همسانه سازی، انتقال ژن لوسیفراز حشره شبتاب گونه ایرانی  (Heyden) L. turkestanicus و تولید آن در گیاه توتون انجام گرفت. برای این منظور آغازگرهای مناسب با توجه به توالی های دو انتهای ژن لوسیفراز (luc)، محل های برشی مناسب و توالی افزایش دهنده بیان گیاهی (Kozak sequence) طراحی و ژن مورد نظر پس از جداسازی، در ناقل بیانی pCAMBIA1304 همسانه سازی شد. این ژن تحت کنترل پیشبرنده CaMV35S و خاتمه دهنده NOS قرار دارد. به منظور اطمینان از همسانه سازی، سازه تهیه شده با استفاده از بررسی های Colony PCR،PCR ، هضم آنزیمی، توالی یابی و همردیف سازی آن در بانک اطلاعاتی (GenBank)، مورد تایید قرار گرفت. سپس سازه تهیه شده به کمک باکتری آگروباکتریوم سویه LBA4404 به گیاهان توتون منتقل گردید و گیاهان تراریخت بر روی محیط های کشت انتخابی حاوی آنتی بیوتیک های هیگرومایسین و سفوتاکسیم باززایی شدند. بررسی مولكولی PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی بر روی DNA ژنومی گیاهان تراریخت و شاهد، انتقال ژن لوسیفراز را به گیاهان باززایی شده تایید نمود.

كلید واژه: لوسیفراز حشره شبتاب، همسانه سازی، انتقال ژن، توتون، کشاورزی مولکولی