توليد داروي ضد سرطان تاكسول در قارچ‎هاي اندوفيت جداسازي شده از فندق(Corylus avellana)

Taxol production by endophytic fungi isolated from Corylus avellana

چكيده زمينه و هدف: تاكسول يك تركيب دي‎ترپنوييدي است كه اولين بار از درخت سرخدار و سپس از درختان ديگر مانند فندق جداسازي شد. تحقيقات نشان داده است كه برخي قارچ‎هاي اندوفيت جداسازي شده از اين گياهان نيز قادر به توليد تاكسول هستند. ژن DBAT يكي از ژن‎هاي كليدي در مسير بيوسنتزي تاكسول است كه تشكيل باكاتين III، يكي از پيش‎سازهاي اصلي در مسير بيوسنتزي تاكسول را كاتاليز مي‎‎كند. هدف از اين مطالعه بررسي توليد تاكسول توسط قارچ‎هاي اندوفيت جداسازي شده از گياه فندق بود. مواد و روش‎ها: در اين مطالعه مورد- شاهدي، قارچ‎هاي اندوفيت از درختان فندق در منطقه فندق‎لو واقع در استان اردبيل، جداسازي و به روش نوك‎هيف خالص‎‎سازي شدند. DNA ژنومي قارچ‎هاي اندوفيت به روش CTAB، استخراج شد. حضور ژن DBAT توسط واكنش زنجيره‎اي پليمراز مورد آزمايش قرار گرفت. توليد تاكسول در محيط‎هاي كشت قارچي، به روش كروماتوگرافي لايه نازكّ بررسي گرديد. يافته‎ها: پس از خالص‎سازي، 60 قارچ از اندام‎هاي مختلف درختان فندق جداسازي گرديد. حضور ژن DBAT در 12 ايزوله با استفاده از پرايمرهاي اختصاصي توسط PCR به اثبات رسيد. بررسي توليد تاكسول در كشت اين ايزوله‎ها، نشان داد كه 7 ايزوله توانايي توليد تاكسول را در شرايط آزمايشگاهي داشتند. نتيجه‎گيري: گروهي از قارچ‎هاي اندوفيت جدا شده از فندق، رويش يافته در شمال غرب ايران، حاوي ژن DBAT، ژن مولد آنزيم كليدي در مسير بيوسنتزي، بودند و از آن ميان تعدادي در شرايط آزمايشگاهي قادر به توليد تاكسول بودند. واژگان كليدي: اندوفيت‎ها، باكاتين III، تاكسول، فندق، قارچ

Abstract Background: Taxol is a diterpenoid compound that was first isolated from yew tree (Taxus brevifolia) and later from other plants such as Corylus avellana. Studies have shown that some of the endophytic fungi isolated from these plants are also capable of producing taxol. DBAT gene is one of the key genes in taxol biosynthesis pathway that catalyzes the synthesis of Baccatin III, one of the main precursors in taxol biosynthesis. The aim of this study was to investigate taxol production by endophytic fungi isolated from Corylus avellana. Materials and Methods: In this case-control study, endophytic fungi were isolated from hazelnut trees in the Fandoghlo area, Ardabil province, and purified through hyphal tip method. Genomic DNA was extracted using CTAB method. The presence of DBAT gene was examined by polymerase chain reaction (PCR). Taxol production in fungal media was investigated via TLC (Thin Layer Chromatography) method. Results: After purification, 60 fungi were isolated from different organs of hazelnut trees and the presence of DBAT genes in 12 isolates was proved by PCR with specific primers. Investigation of taxol production in culture of these isolates showed that 7 isolates were capable of producing taxol in laboratory conditions. Conclusion: A group of endophytic fungi isolated from hazelnut, grown in the North West of Iran, had DBAT gene, encoding a key enzyme in the taxol biosynthesis pathway, and some were able to produce taxol in vitro. Keywords: Baccatin III, Corylus avellana, taxol, tndophytes