جداسازي، همسانه‌سازي و بررسي ويژگي‌هاي ژن انتقال‌دهنده هگزوز 7 (HXT7) از مخمر ساكارومايسس سرويزيه سويه ايراني

Isolation, cloning and analysis of the glucose transporter gene 7 from Iranian strain of Saccharomyces cerevisiae

سابقه و هدف: مخمر ساكارومايسس سروزيه از جمله مهم‌ترين ميكروارگانيسم‌ها براي توليد اتانول است و از طريق تخمير الكلي باعث توليد اتانول مي‌شود. اين به دليل كارايي بالاي اين موجود در جذب و تخمير قندهاي هگزوز مي‌باشد. مخمر ساكارومايسس سرويزيه داراي 20 ژن كدكننده‌ي پروتئين‌هاي انتقال‌دهنده‌ي هگزوز مي‌باشد كه شامل HXT1-HXT17، GAL2، SNF3 و RGT2 است. از ميان اين خانواده ژني، هفت ژن HXT1-HXT7 نقش مهمي در فرآيند توليد الكل دارند. محققين ثابت كردند كه با افزايش ميزان بيان اين ژن‌ها سرعت تخمير الكلي افزايش و در نتيجه‌ي آن ميزان توليد اتانول افزايش مي‌يابد هدف اين مطالعه شناسايي و جداسازي ژن HXT7 از ژنوم مخمر ساكارومايسس سرويزيه از طريق PCR و همسانه‌سازي آن در وكتور داراي پروموتور بياني مناسب به منظور پايه‌اي براي طراحي پلاسميد بياني و نهايتاً مخمر نوتركيب بود. مواد و روش‌ها: در اين تحقيق جداسازي ژن HXT7 با پرايمرهاي اختصاصي ژن از طريق PCRصورت گرفت و با انجام ليگاسيون قطعه‌ي تكثير يافته به پلاسميد pGEM-T كلون شد و به باكتري E. coli ترانسفرم گرديد و در نهايت براي تاييد نهايي قطعات كلون شده در پلاسميدهاي نوتركيب به توالي‌يابي فرستاده شدند. يافته‌ها: توالي‌ نوكلئوتيدي چارچوب بازخواني اين ژن به طول bp1713 بوده و يك پروتئين با 570 اسيدآمينه را رمز مي‌كند. وزن مولكولي تخمين زده شده و نقطه آيزوالكتريك پيش‌بيني شده اين پروتئين به ترتيب 62/725 كيلودالتون و 7/89 است. نتيجه‌گيري: توالي پروتئيني به‌دست آمده شباهت زيادي با Hxt7p سويه‌هاي ديگر ساكاروميسس سرويزيه موجود در NCBI دارد و بالاترين درصد تشابه را با Hxt7p ساكاروميسس سرويزيه سويه‌ي S288C ثبت شده در NCBI با كد دسترسي NP010629.3 دارد

Introduction: The most important and specific known action for Saccharomyces cerevisiae yeast is producing ethanol by alcohol fermentation and that is probably due to its high efficiency for absorption and fermentation of hexose sugars. The S. cerevisiae express 20 genes that encode hexose transporter proteins, including hxt1-hxt17, gal2, snf3 and rgt2. Among all those gene families, hxt1-hxt7 have important role in alcohol production. It has been shown that increasing the expression hxt1-hxt7 accelerates alcohol fermentation and therefore, ethanol production. The aim of this study was to identify and isolate hxt7 from Saccharomyces cerevisiae genome, using PCR and cloning it into a vector containing suitable expression promoter in order to produce recombinant yeast by transformation. Materials and Methods: isolation of hxt7 by specific primers was achieved via PCR. The amplified fragments were cloned into pGEM-T vector and transformed into Escherichia coli and finally, the recombinant plasmids were sent to sequencing. Results: The nucleotide sequence of open reading frame in gene was revealed a 1713 bp long with a deduced amino acid of 570 residues. The estimated molecular mass and the predicted isoelectric point of the deduced polypeptide were 62.725 kDa and 7.89 respectively. Conclusion: The deduced protein sequence showed a high similarity to hxt7 sequences registered in NCBI and with the highest percentage of similarity to Hxt7p S.cerevisiae S288C recorded at NCBI with access code NP010629.3.