بررسي ايمنوشيمي و عملكرد استيل ترانسفراز مخمري (AYT1) در سمزدايي مايكوتوكسين دياكسي نيوالنول در گياهان توتون تراريخت

Immunochemical and Functional Analysis of Yeast Acetyltransferase Gene (AYT1) in Detoxification of DON in Transformed Tobacco Plants

بيماري بلايت فوزاريومي سنبله گندم (Fusarium Head Blight, FHB) كه بهوسيله قارچ Fusarium graminearum ايجاد ميشود، قادر است علاوه بر كاهش چشمگير عملكرد، خسارت غيرمستقيمي را نيز از طريق تجمع مايكوتوكسين‌ها (تريكوتسين‌ها) در دانه‌هاي برداشت‌شده وارد سازد كه محصول را براي تغذيه انسان و دام نامناسب مي‌نمايد. تريكوتسين‌ها (مانند دي‌اكسي نيوالنول يا DON) ممانعت‌كنندگان سنتز پروتيين در يوكاريوت‌ها مي‌باشند. محصول ژن AYT1 در مخمر S. cerevisiaeتوانايي 3-O- استيلاسيون تريكوتسين‌ها را داراست و مي‌تواند DON را به فرم استيله كه از سميت پايين‌تري برخوردار است تبديل كند. استيلاسيون يكي از مكانيسم‌هاي سم‌زدايي و ايجاد مقاومت به مايكوتوكسين‌هاست، در اين مطالعه ژن AYT1 (استيل ترانس فراز مخمري) با استفاده از آگروباكتريوم به گياه مدل توتون انتقال داده شد تا امكان ايجاد مقاومت نسبي به اين بيماري مورد بررسي قرار گيرد. به‌منظور سهولت پيگيري بيان تراژن مذكور اپي‌توپ c-Myc با استفاده از تكنيك PCR-Tagging به آن افزوده شد. پس از آناليزهاي مولكولي و تاييد تراريختي، مطالعات ايمنولوژيك با روش‌هاي لكه‌گذاري و اليزا بر روي لاين‌هاي تراريخت براي بررسي بيان AYT1-cMyc1 انجام شد. علاوه بر آن فعاليت استيل‌ ترانسفرازي تراژن مذكور بر روي DON با تكنيك كروماتوگرافي لايه نازك مشاهده شد. گياهان تراريخت تحمل نسبي به غلظت ppm10 مايكوتوكسين در ارزيابي‌هاي درون‌شيشه‌اي نشان دادند.

by Fusarium graminearum, has ability to result significant reduce in yield and also cause indirect losses due to the accumulation of potent mycotoxins (trichothecenes) in harvested grain as secondary metabolites; which are hazardous for human and animal health. Trichothecene mycotoxins (such as deoxynivalenol, DON) are potent protein synthesis inhibitors for eukaryotic organisms. Trans expression of AYT1 gene from S. cerevisiae is capable of trichothecene 3-O-acetylation and converts DON to a less toxic acetylated form. One of the detoxification and resistance to mycotoxins is acetylation. The main goal of this study is to evaluate tolerant of tobacoo, transgenic tobacco model plants to DON. In order to detect expression of the AYT1 transgene, we added cMyc tag via PCR-Tagging method and introduced it into tobacco plants through Agrobacterium-mediated transformation in an attempt to detoxify DON. Then integration of AYT1-cMyc gene into the tobacco genome confirmed by molecular analyses, Immuno-blotting and serological protein studies and trichothecene acetyl transferase activity analysis confirmed the expression of AYT1 and tolerance to 10 ppm concentration of DON in transgenic lines was observed.