پديد آورندگان :
شمسيني غياثوند، طيبه دانشگاه بين المللي امام خميني (ره) قزوين - گروه ژنتيك و به نژادي گياهي , فابريكي اورنگ، صديقه دانشگاه بين المللي امام خميني (ره) قزوين - گروه ژنتيك و به نژادي گياهي , مفاخري، سودابه دانشگاه بين المللي امام خميني (ره) قزوين - گروه علوم باغباني
كليدواژه :
تنش خشكي , ژن BBE , سنگوئينارين , ماميران كبير
چكيده فارسي :
بخش هاي مختلف گياه دارويي ماميران كبير (Chelidonium majus L.) حاوي تركيبات متعدد آلكالوئيدي مهم مانند چليدونين، كلريترين، سنگوئينارين- بربرين است. سنگوئينارين يك بنزوفنانتريدين چهار عضوي مي باشد كه به طور گسترده در گياهان خانواده خشخاش، فومارياسه و سدابيان وجود دارد. اين آلكالوئيد بيولوژيك فعال داراي طيف گسترده اي از خواص دارويي بالقوه مفيد مانند ضد ميكروبي، ضد التهابي و خاصيت ضدتوموري مي باشد. اولين مرحله در مسير بيوسنتز آلكالوئيد سنگوئينارين مستلزم تبديل اس- رتيكولين به اس- اسكولرين مي باشد كه اين واكنش مهم به وسيله آنزيم كليدي بربرين بريج كه توسط ژن BBE كد مي شود، صورت مي گيرد. به منظور تهيه مواد گياهي براي جداسازي ژن و نيز بررسي ميزان بيان ژن BBE (Berberine Beridge Enzyme) در چهار سطح تنش خشكي شديد، متوسط، ضعيف و عدم تنش (به ترتيب با 40، 55، 70 و 100 درصد ظرفيت زراعي) در سه اندام ريشه، ساقه و برگ، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح پايه كاملا تصادفي با سه تكرار اجرا شد. جهت جداسازي cDNA كدكننده آنزيم BBE استخراج RNA از بافت ريشه و براي بررسي بيان ژن مذكور، استخراج RNA از ريشه، ساقه و برگ انجام شد. cDNA كدكننده آنزيم BBE از بافت ريشه با طول تقريبي 1500 جفت باز جداسازي و با موفقيت در پلاسميد PTG19-T درج و در سلول هاي مستعد شده E. Coli همسانه سازي شد. نتايج توالي يابي نشان داد كه ژن جداسازي شده با طول 1441 جفت باز، زنجير پپتيدي به طول 483 اسيدآمينه را كد مي كند. زنجير پپتيدي BBE حاصل، داراي موتيف NX (S/T) به عنوان جايگاه هاي گليكوزيلاسيون،flavin binding domain (براي اتصال هيستيدين فلاوينه شده) ، موتيف اسيد آمينه اي SGGH و دنباله Glu كه نقش كاتاليتيكي مهمي در تشكيل پل بربرين در آنزيم هاي فلاووپروتئيني دارد، بود. بر اساس نتايج مقايسه ميانگين، بيشترين و كمترين ميزان بيان اين ژن به ترتيب در بافت ريشه تحت خشكي ضعيف (FC=70%) و در برگ و ساقه در شرايط عدم تنش (FC=100%) حاصل شد. در جمع بندي كلي مي-توان نتيجه گرفت كه اعمال تنش خشكي ضعيف، سبب افزايش بيان ژن BBE مي شود و شايد از اين طريق بتوان به توليد سنگوئينارين بيشتري در اين گياه دست يافت.
چكيده لاتين :
Different parts of the greater celandine herb contain important alkaloids such as chelodonin, chloritin, sanguinarine, and berberine. Sanguinarine is a four-member benzofenanthridine that is widely found in Papaveraceae, Fumariaceae and Rutaceae. This biologically active alkaloid, singuainarin, has a wide range of potentially useful pharmacological properties, such as anti-microbial, anti-inflammatory, and anti-tumor. The first step in biosynthesis pathway of sanguinarine alkaloid requires the transformation of S-reticulin to S-skolorine, which catalyzes by berberine beridge enzyme encoded by the BBE gene. In order to prepare plant materials for gene isolation, and the expression of BBE gene in four drought levels including severe, moderate, weak stress and non stress (40, 55, 70 and 100% field capacity, respectively) in three organs, root, stem and leaf, an factorial experiment was carried based on completely randomized design with three replications. RNA was extracted from root, stem and leaf to isolate the cDNA encoding BBE enzyme and study the gene expression. The cDNA encoding BBE enzyme with approximate length of 1500 bp was isolated from root and successfully integrated into PTG19-T plasmid and cloned at E. coli. The sequencing results showed that the isolated gene with a length of 1441 bp could translate to a peptide chain with 483 amino acids. The predicted BBE peptide chain had NX(S/T) motif as glycosylation sites, the flavin binding domain for the binding of flavinated histidine, SGGH motif, and the Glu sequence which plays an important catalytic role in the formation of berberine bridge in flavoprotein enzymes. Based on the mean comparison results, the highest and lowest expressions of this gene were obtained on root under weak drought stress (FC 70%) and on leaf and shoot under non-stress condition (100% FC), respectively. In general, it can be concluded that the weak drought stress can increase the BBE gene expression, and possibly this could result in higher production of sanguinarine in celandine.
