جداسازي و كلونينگ سه ژن اپران ژني پلي‌هيدروكسي بوتيرات توليدكننده زيست ماده پلاستيكي ‌تخريب‌پذير

Isolation and Cloning of Three Genes of Polyhydroxybutirate Operon Producing Biodegedable Plastic

پلي‌هيدروكسي بوتيرات (PHB) يك پلي‌هيدروكسي آلكانوات (PHA) است كه در باكتري رالستونيا يوتروفا توسط سه آنزيم مسير بيوسنتزي شامل بتاكتوتيولاز، استو- استيل كوآ- ردوكتاز وابسته به NADPH و PHB سينتاز توليد مي‌شود. اين سه آنزيم به ترتيب توسط phbA، phbB و phbC كُد مي‌شوند. پلي هيدروكسي بوتيرات از لحاظ تجاري بسيار قابل توجه بوده، زيرا به عنوان زيست ماده پلاستيكي ‌تخريب‌پذير عمل مي‌كند به طوري كه در شرايط مناسب به طور كامل تجزيه شده و CO2 و آب توليد مي‌كند. در اين تحقيق اُپران سه ژني PHB با طراحي پرايمر از ژنوم باكتري جداسازي و خالص‌سازي گرديد و پس از كلون‌سازي صحت جداسازي هر سه ژن با PCR داخلي و واكنش‌هاي هضم آنزيمي اثبات شد. با كلون‌سازي ژن‌هاي مذكور در حامل بياني باكتريايي و نيز حامل‌هاي انتقال ژن انتظار مي‌رود بتوان پليمر پلي‌هيدروكسي بوتيرات را به صورت مقرون به صرفه به عنوان زيست ماده پلاستيكي تخريب‌پذير در گياه توليد نمود.

Polyhydroxybutyrate (PHB) is a polyhydroxy alkanote (PHA) which produces in ralstonia eutropha by three enzymes, including Beta-ketothiolase, NADPH-dependent acetoacetyl-CoA reductase and PHB synthase. These three enzymes are encoded by phbA, phbB and phbC respectively. There is considerable interest in Polyhidroxybutirate, since it can be used as biodegradable plastic, which under optimal conditions are degraded completely to CO2 and H2O. In this research phb operon was isolated from ralstonia genome using polymerase chain reaction. Specific primers were designed for PHB isolation. The PCR product was purified and cloned. Accuracy of isolation and cloning of three PHB genes were verified by nested PCR and digestion reaction. It is expected that cloning of PHB genes in expression and transformation vectors can be caused to cost effective production of Polyhydroxybutyrate as a bio-degradable plastic in plants.