بهينه‌سازي انتقال ژن موقت به گياه پروانش (Catharanthus roseus L.) از طريق معرفي نانوحامل نانوذرات ابرپارامغناطيسي اكسيد آهن سنتز شده به روش سبز و نانولوله‌هاي كربني

هدف: روش هاي مرسوم انتقال ژن به سلول هاي گياهي داراي محدوديت هايي از جمله محدوديت ميزبان در روش انتقال ژن به واسطه آگروباكتريوم، حذف ديواره سلولي در استفاده از پلي اتيلن گليكول و الكتروپوريشن و آسيب سلولي در هنگام استفاده از تفنگ ژني  هستند. اخيرا روش‌هاي انتقال ژن مبتني بر نانو فناوري براي ترنسفورم ژنتيكي گياهان ايجاد شده است كه اين نانواستراتژي انتقال ژن كارآمد، زيست سازگاري و حفاظت كافي از DNA هدف را نشان مي دهد. مواد و روش‌ها: در پژوهش حاضر سنتز سبز نانوذرات ابرپارامغناطيسي اكسيد آهن (SPIONs) توسط عصاره آبي برگ گياه پروانش (Catharanthus roseus L.) انجام شد. در مرحله بعد، سطح نانوذراتSPIONs  و نانولوله هاي كربني تك ديواره كربوكسيل دار (SWCNTs-COOH) توسط پلي مركاتيوني پلي اتيلن ايمين (PEI) عاملدار شد. نانوحامل هاي pDNA@SPIONs و PDNA@SWCNTs با بارگذاري DNA پلاسميدي pBI121 بر سطح نانوذرات كاتيوني تهيه شدند. به منظور انتقال ژن به برگ گياه پروانش، از دو روش غوطه وري و اينفيلتريشن توسط سرنگ استفاده شد. با بررسي حضور سيگنال فلورسنت پروتئين mGFP5 و انجام آناليز RT-PCR موفقيت انتقال ژن و بيان آن مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج: تغيير رنگ محلول نمك هاي كلريد آهن از قهوه اي شفاف به سياه، جذب نانوذرات سنتز شده به آهن ربا در حاليكه نمك هاي كلريد آهن چنين خاصيتي را ندارند و نتايج آناليزهاي انجام شده سنتز نانوذرات SPIONs را تاييد مي كند. تغيير پتانسل زتا منفي اوليه نانوذرات و مثبت شدن آن اتصال PEI بر سطح نانوذرات مورد بررسي را تاييد مي كند. نانوذرات كاتيوني تهيه شده توانايي بالايي در تعامل با DNA دارند و مي‌توانند به طور موثري از DNA در برابر تخريب آنزيم‌هاي اندونوكلئاز محافظت كنند. مشاهده سيگنال فلورسنت پروتئين mGFP5 توانايي نانوحامل هاي pDNA@SPIONs و pDNA@SWCNTs را براي انتقال ژن به سلول‌هاي گياهي را تاييد مي كند. نتيجه‌گيري: نتايج نشان داد كاربرد نانوبيوتكنولوژي و استفاده از نانو حامل براي انتقال ژن به سلول هاي گياهي مي تواند اميد بخش مهندسي ژنتيك گياهي باشد. با تهيه نانوحامل مي توان انتقال ژن كارآمد را تقريبا به تمام گونه هاي گياهي مستقل از دو لپه يا تك لپه بودن از طريق روشي مبتني بر نانوتكنولوژي با ويژگي هايي از جمله ساده و ارزان بودن، حذف آگروباكتريوم و محدوديت هاي استفاده از آن و بدون نياز به تجهيزات آزمايشگاهي تخصصي امكان پذير ساخت.