كلون سازي و بيان ژن LTP2 گندم فلات در گياه لوبيا و بررسي اثرات ضد ميكروبي آن

CLONING AND LTP2 GENE EXPRESSION FALLAT WHEAT IN BEAN PLANT AND STUDY ITS ANTIMICROBIAL EFFECT

پروتئين هاي انتقال دهنده ليپيد، پپتيد هاي كوچك و غني از سيستئين بوده و بر اساس وزن مولكولي به دو گروه LTP1 و LTP2 تقسيم مي شوند. اين پروتئين ها داراي فعاليت بيولوژيكي مختلف بوده و همچنين در مكانيسم دفاعي گياهان نيز نقش دارند . با بررسي داده هاي ميكرواري حاصل از آزمايش هاي مختلف مشخص شده كه ژن هاي LTP در برابر تنش هاي زيستي و غير زيستي افزايش يا كاهش بيان داشته-اند. در اين تحقيق به منظور بررسي و مشخص كردن ميزان بروز و تاثير ژن LTP در مقاومت گندم نان و جو نسبت به بيماري graminearum Fusarium، Puccinia، Ustilago چهار كتابخانه ميكرواري با ايزولاين مقاوم و حساس از پايگاه داده NCBI گرفته شده و نمودار الگوي بياني ژن هاي LTP رسم شد. رسم نمودار نشان داد كه ژن هاي مختلف LTP در ارقام مقاوم و حساس نسبت به اين بيماري ها اختلاف بيان نشان داده اند. در نتيجه ژن LTP را مي توان به عنوان يكي از عوامل موثر در مقاومت معرفي كرد و عنوان نمود كه تفاوت در الگوي بيان اين ژن در ارقام مقاوم و حساس پس از آلودگي با بيماري ممكن است نقش اصلي را در مكانيسم هاي مقاومت به بيماري در گندم و جو داشته باشد. براي ساخت سيستم تظاهر ژن LTP2، ژنLTP2 جدا شده از گندم فلات به پلاسميد pBISN1-IN ترنسفرم شده و لايگيشن انجام شد. پلاسميد نوتركيب در باكتري E.coli سويه DH5α كلون شد. براي بررسي كارايي سيستم بياني ساخته شده ابتدا پلاسميد نوتركيب استخراج و به اگروباكتريوم سويه LBA4404 منتقل و سپس با استفاده از روش اگرواينفيلتريشن به گياه لوبيا انتقال داده شد. بيان اين سيستم در سطح RNA بررسي شد و هم-چنين با بررسي ميزان پروتئين فعال و محلول در برگ تزريق شده با پلاسميد نوتركيب بيان و عملكرد پروتئين تاييد شده و پروتئين شيمري خاصيت ضد باكتريايي بر روي Staphylococcus aureus را نيز نشان داد.

lipid transfer protein are small peptides and rich in cysteine and based on the molecular weight divided into two groups LTP1 and LTP2. These proteins have different biological activities and are involved in plant defense mechanisms. By analyzing microarray data from different experiments indicated that LTP genes in biotic and abiotic stresses have increased or decreased expression. In this study, in order to investigate and determine the incidence and impact LTP genes in resistance wheat and barley to Fusarium graminearum, Puccinia, Ustilago, four microarray libraries with sensitive and resistant isolines from the NCBI database were taken and LTP genes expression pattern graph was drawn. And LTP gene expression pattern graph was plotted. The charts showed that different LTP genes in resistant and susceptible cultivars to the diseases have shown differences in expression. In result, LTP gene can be introduced as one of the factors contributing to the resistance. It was found that differences between genes expression patterns, in resistant and susceptible cultivars after infecting with the disease may have a major role in the mechanisms of disease resistance in wheat and barley. To construct the gene expression system LTP2, LTP2 gene isolated from Fallat wheat was transferred and to pBISN1-IN plasmid. The recombinant plasmid was cloned in E.coli strain DH5?. To investigate the expression system performance the recombinant plasmid was extracted and then transferred to Agrobacterium strain LBA4404 and then transferred to beans. This expression system were assessed in RNA levels and amount of active soluble protein in leaf injected with recombinant plasmid. Expression and function of the protein was confirmed and chimeric protein showed antibacterial effect on Staphylococcus aureus.