استفاده از مخمر Saccharomyces cerevisiae جهت ارزيابي توانايي پروتيين ريبوزومي L3 جهش يافته (RPL3W258C/H259Y) در مقاومت به ميكوتوكسينقارچ Fusarium graminearum

Asses Ability of Mutant Variety of Ribosomal Protein L3 (RPL3W258C/H259Y) in Resistance to Mycotoxin of Fusariumgraminearum by Using Saccharomyces cerevisiae

بلايت فوزاريومي سنبله بيماري است كه باعث خسارت شديد اقتصادي در مزارع گندم و ساير غلات دانه‌ريز در نقاط مختلف دنيا مي‌شود. آلودگي غذاهاي حاصل از غلات آلوده با ميكوتوكسين تريكوتسني دي‌اكسي‌نيوالنول (DON) كه توسط قارچ Fusarium graminearum توليد مي‌شود، خطر شديدي براي سلامت انسان‌ها و حيوانات است زيرا تريكوتسن‌ها مي‌توانند باعث مرگ سلول‌هاي يوكاريوتي شوند. تريكوتسن‌ها با هدف قراردادن پروتيين ريبوزومي L3 در مركز پپتيديل‌ترانسفراز از ترجمه پروتيين‌ها جلوگيري مي‌كنند. در اين مطالعه، ما cDNA كدكننده پروتيين ريبوزومي RPL3 از گياه گوجه‌فرنگي (Lycopersicon esculentum) را تغيير داديم به‌طوري كه اسيدآمينه 258 از تريپتوفان به سيستيين و اسيدآمينه 259 از هيستيدين به تيروزين تغيير كند. ژن داراي جهش دوگانه و ژن طبيعي پروتيين ريبوزومي L3 به سويه حساس به DON (فاقد ژن‌هاي pdr5 و ayt1) مخمر Saccharomyces cerevisiae منتقل شدند. مخمرهاي داراي RPL3 جهش‌يافته نسبت به مخمرهاي داراي ژن طبيعي همين پروتيين در محيط كشت داراي DON از قدرت زنده‌ماني و سرعت رشد بيشتري برخوردار بودند. يافته‌هاي فوق مي‌تواند زمينه‌هاي نويني را در راستاي توسعه ارقام مقاوم گندم به بلايت فوزاريومي سنبله از طريق دست‌ورزي‌هاي ژنتيكي ايجاد نمايد.

Fusarium head blight (FHB) is a disease that causes major economic losses in wheat and the other cereal crops production worldwide. Moreover, contamination of food with the trichothecene mycotoxin deoxynivalenol (DON) produced by Fusarium graminearum is a major health concern for humans and animals because trichothecenes are potent cytotoxins of eukaryotic cells. Trichothecene mycotoxins inhibit translation by targeting ribosomal protein L3 at the peptidyl transferase center. In this study, we modified a Tomato (Lycopersicon esculentum) cDNA encoding the ribosomal protein RPL3 so that the amino acid residue 258 was changed from tryptophan to cysteine and the amino acid residue 259 was change from histidine to tyrosine. All version of the tomato RPL3 were introduced to DON-sensitive pdr5 and ayt1 mutant strains of Saccharomyces cerevisiae. When transgenic yeast were compared for growth in presence of DON, differences in growth rate and survival were observed among the yeasts expressing the modified versions of the tomato RPL3 genes, compared to those expressing the wild-type yeast RPL3 gene. These results could create a new field in developing FHB resistance varieties of wheat through genetic manipulation