ايمني cryIAc براي انسان، دام و محيط زيست

Safety of cryIAc for human, animals and environment

نظر به اهميت ارزيابي ايمني تراژن براي استفاده در برنامه‌هاي مهندسي ژنتيك و توليد محصول تراريخته، يك مطالعه كتابخانه‌اي و بيوانفورماتيك براي ارزيابي ايمني ژن cryIAc و پروتئين CryIAc براي انسان، دام و محيط زيست انجام شد. در اين بررسي ابتدا ضمن تشريح مكانيسم مولكولي عملكرد اين ژن در اتصال به گيرنده‌هاي خاص خود در روده مياني لارو حشرات هدف، اختصاصي بودن اين گيرنده‌ها و عدم وجود آن در ساير موجودات نشان داده شد. جنبه بعدي ايمني، بررسي هضم كامل در شرايط شبيه‌سازي‌شده شيره‌هاي معده‌اي و روده‌اي است. مطالعات مختلفي كه تاكنون انجام شده‌اند، حاكي از هضم‌پذيري كامل اين ژن و پروتئين در دستگاه گوارش پستانداران و به ويژه انسان است. نشان داده شده است كه افزوده شدن پروتئين خالص به جيره غذايي جانواران آزمايشگاهي باعث بروز هيچ مشكلي نشده است و افزودن آن به صورت غذاي كامل نيز در جانوران آزمايشگاهي و دام‌ها هيچگونه مشكل و يا تغييري نسبت به جيره‌هاي بدون آن پروتئين نداشته است. سپس احتمال سميت‌زايي پروتئين CryIAc مورد بررسي قرار گرفت و نشان داده شد كه اين پروتئين هيچ تشابهي با پروتئين‌هاي سمّي شناخته‌شده ندارد و لذا احتمال وجود سمّيّت در آن منتفي است. آلرژي‌زايي اين پروتئين نيز با ابزارهاي بيوانفورماتيكي مورد بررسي قرار گرفت و هيچ‌گونه حساسيت‌زايي در آن مشاهده نشد. در نهايت جنبه‌هاي زيست محيطي پروتئين CryIAc از نظر بقا و پايداري در محيط چه به صورت خالص و چه به صورت بقاياي گياهي مد نظر قرار گرفت. نتايج حاكي از تجزيه سريع اين پروتئين در خاك و ايمني كامل آن براي محيط زيست است. از اين رو، ايمني كامل اين پروتئين براي انسان، دام و محيط زيست به اثبات مي‌رسد.

Risk assessment for a transgene is one of the key steps in the genetic transformation. In order to use cryIAc gene in production of transgenic plants, a library and in-silico research was performed to confirm the safety of the gene product for human consumption, animal feed and the environment. In the first step, the molecular mechanism of action of the CryIAc protein and its specific receptors in the midgut cells of the target organism was explored. Digestibility of the protein in the stomach and intestine liquids have been investigated based on the peer reviewed documents. It was demonstrated that the CryIAc protein could be completely digested in the stomach liquid of vertebrates, especially mammalians including the human. It was shown that addition of the pure protein into the animal diets did not result to any abnormalities in the growth pattern and also blood histochemistry of the experimental animals. Also, whole plant assays using the different diets contained the transgenic and non-transgenic plant materials in different experimental animals was discussed. These experiments did not result to any differences between the groups. Possibility of the toxic effect of the CryIAc protein was investigated via in-silico tools. The results did not show any similarity between the known toxic protein and the CryIAc protein. Allergenicity of the CryIAc protein was assessed in-silico in different ways. It was proven that there were any similarities between the protein and the other known allergens. At the end, the persistency of the CryIAc protein in the soil was explored. Since the different experiments on exposure of the pure protein or the transgenic plant tissues into the environment proved that the CryIAc protein is degraded easily in the soil, it could be concluded that the CryIAc protein is an environmental friendly protein. Eventually, the final conclusion is that the CryIAc protein is a safe protein for human consumption, animal use and the environment, and could be used safely in genetic engineering programs.