بيان موقت پروتئين هورمون رشد انساني در برگ گياه دارويي يونجه

The Transient Expression of Human Growth Hormone (HGH) in Alfalfa Leaves

سابقه: با توجه به اهميت هورمون رشد انساني در درمان دارويي بسياري از نارسايي‌هاي ناشي از كمبود آن، توليد اين هورمون به‌صورت نوتركيب در داخل و خارج كشور مورد توجه قرار گرفته است. در حال حاضر از روش‌ها و موجودات مختلفي براي توليد مولكول‌هاي نو تركيب دارويي كه از اهميت تجاري برخوردار هستند استفاده مي‌گردد، به‌طوري كه يافتن جايگزيني مناسب براي توليد مولكول‌هاي نو تركيب از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. در دهه اخير، توليد پروتئين‌هاي نو تركيب دارويي در گياهان، بخصوص انواعي از آن‌ها كه ارزش دارويي و تغذ يه‌اي دارند، همانند يونجه، مورد توجه قرار گرفته است. هدف: هدف آن است كه پتانسيل گياه يونجه، به‌عنوان يك گياه زود رشد و به‌عنوان توليد‌كننده پروتئين نو تركيب مورد بررسي قرار گيرد. روش بررسي: در اين تحقيق با استفاده از روش آگرواينفيلتراسيون (انتقال ژن تحت خلأ توسط آگروباكتريوم) آگروباكتريوم حاوي سازه بياني هورمون رشد انساني به بافت برگ‌هاي سالم يونجه در زمان‌هاي مختلف 5، 10، 15، 20، 25، 30 و 35 دقيقه وارد شد. ميزان بيان موقت پروتئين در برگ‌ها با استفاده از كيت الايزا (ELISA) مربوط به سنجش هورمون رشد انساني استاندارد و لكه‌گذاري پروتئين (Western blot) اندازه‌گيري شد. يافته‌ها: بهترين ميزان بيان هورمون رشد انسانيِ مربوط به برگ جوان گياه يونجه با مدت زمان 25 دقيقه آگرواينفيلتريشن و نگهداري به مد ت سه روز در شرايط نوريِ 8 ساعت تاريكي، 16 ساعت روشنايي با ميزان 6000-8000 لوكس و دماي 25 درجه سانتي‌گراد به ميزان 1/ 0 درصد كل پروتئين استخراج شده از برگ بود. نتيجه‌گيري و بحث: اين بررسي حاكي است كه گياه دارويي يونجه مي‌تواند به‌عنوان عامل توليد پروتئين‌هاي نوتركيب، مانند پروتئين‌هاي تشخيصي و يا واكسن‌ها به‌كار رود. اين روش بدون نياز به تجهيزات پيشرفته قابل انجام و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه است. از مزاياي برتر اين سامانه اين است كه بيان سازه حاوي ژن مورد نظرقبل از تراريختي دائمي گياهان مشخص مي‌شود.

Introduction: Human growth hormone (HGH) is very important pharmaceutical substance which is used as an absolute cure for different diseases that is why the production of HGH recombinant is taken into consideration not only nationally but also internationally. Many different methods and host systems have been used as growth hormone factories. Finding new and efficient hosts for recombinant molecules production have always played a major role in gene-expression researches. During the last decade the production of recombinant pharmaceutical proteins in plants, especially those that are pharmaceutically or nutritionally important and valuable, like alfalfa, have been considered crucial. Objective: The aim of this research was to evaluate of the potential of alfalfa, a fast growing plant for production of a recombinant protein. Materials & Methods: Transformation method was Agroinfiltration (gene transfer via Agrobacterium under vacuum condition) in which an HGH expression vector was transferred to alfalfa leaves within 6 different durations (5, 10, 15, 20, 30 and 35 minutes). The produced HGH was determined by HGH ELISA kit and western blot. Results: The best expression was gained within 30 minute vacuum for 3 days, while plants were preserved in 25℃ and 16 hours of 6000-8000 lux light as daylight and 8 hours of darkness photoperiod. The TSP (Total Soluble Protein) was 0.1%. Conclusion: It can be concluded that alfalfa may be used as an interesting factory for the production of recombinant proteins like pharmaceuticals and vaccines. As this method is relatively fast, easy and economical, it is one of the best systems to check and control plant and expression vector before spending resources on stable transformation.