بررسي ميزان فعاليت پيشبرنده CaMV35S در بافت‎هاي مختلف گياهان تنباكوي تراريخت

Analysis of CaMv35s Promoter Activity in Different Tissues of Transgenic tobacco Plants

هر ژن از سه بخش اصلي شامل پيشبرنده، بدنه اصلي ژن و خاتمه‎دهنده تشكيل شده است كه بدون پيشبرنده امكان بيان ژن وجود ندارد. عموماً پيشبرنده براي هر ژن اختصاصي مي‎باشد و منجر به تنظيم محصول نهايي ژن مي‎گردد. يكي از عمومي‎ترين پيشبرنده‎هايي كه توسط مهندسين ژنتيك گياهي جهت بيان ژن در گياهان استفاده مي‎گردد پيشبرندهCaMV35S مي‎باشد. اگرچه فرض كلي بر اين است كه CaMV35S يك پيشبرنده دائمي مي‎باشد، اما بعضي گزارش‎ها مبين اين موضوع است كه اين پيشبرنده در همه بافت‎ها و در همه انواع سلول‎ها بيان نمي‎شود. به علاوه اطلاعات قابل دسترس درباره نحوه بيان اين پيشبرنده در همه سلول‎هاي ممكن و بافت‎هاي مختلف و در مراحل اوليه نمو ناقص مي‎باشد. با توجه به محدوديت‎هاي اشاره شده در فوق در اين تحقيق جزئياتي از فعاليت اين پيشبرنده در بافت‎هاي مختلف گياه تنباكو مورد بررسي قرار گرفت. جهت بررسي فعاليت اين پيشبرنده از گياهان تراريخته تنباكويي كه يكي از آنزيم‎هاي كليدي دخيل در مسير بيوسنتز ويتامين E آن به كمك روش RNAiو تحت پيشبرنده CaMV35S غيرفعال گرديده بود استفاده شد. خاموشي ژن مسئول آنزيم ذكر شده منجر به كاهش محتوي ويتامين E در گياهان تراريخته نسبت به شاهد مي‎گردد. به همين خاطر محتوي ويتامين E بافت‎هاي مختلف از جمله ريشه، برگ، قسمت‎هاي مختلف گل، بذرهاي بالغ و غيربالغ محاسبه گرديد و ميزان درصد كاهش ويتامين E نسبت به شاهد به عنوان فعاليت پيشبرنده در نظر گرفته شد. نتيجه بررسي‎ها نشان داد كه اين پيشبرنده در بافت‎هاي برگ، كاسبرگ، گلبرگ، پرچم و مادگي بيان بسيار بالا در بافت‎هاي ريشه، در بذور نابالغ بيان متوسط و در بذور بالغ بيان بسيار پاييني دارد.

Each gene consists of three major parts namely promoter, the main body of the gene and terminator. Without the promoter, there whould be no gene expression. In general, promoter is specific for each gene, and leads to the regulation of the final product of the gene. One of the most common promoters employed by plant genetic engineer is CaMV35S. Although it is assumed that CaMV35S is a constitutive promoter, but some reports suggest that this promoter is not expressed in all tissues and cell types. In addition, full accessible information regarding the expression profile of this promoter in all cells, in different tissues, and at the initial stages of development is lacking. Considering the above mentioned limitations, it leads one to study in more detail the CaMV35S promoter activity. For an analysis of the promoter activity, tobacco transgenic plants in which one of the interfering committed steps in their vitamin E biosynthesis had been inhibited through RNAi system were employed. Silencing of the gene involved in this interfering step resulted in reduced content of vitamin E in the transgenic plant as compared with the wild type. Since as a whole, vitamin E content will undergo reduction in transgenic plants, the vitaminʹs content in such different tissues as leaves, root, flower organs, immature and mature seeds of tobacco transgenic vs. wild type plants was measured. The data recorded here demonstrate that CaMV35S promoter has highly expressed activity in leaves and flower organ, moderate expression activity in roots and seeds, and while very lowly expressed in mature seeds.