افزايش توليد پودوفيلوتوكسين و فعاليّت آنزيم فنيل آلانين آمونيا لياز در كشت سلول Linum albumتوسط متيل جاسمونات

Increased podophyllotoxin production and phenylalanine ammonia lyase activity in cell culture of Linum album by methyl jasmonate

كتان سفيد با نام علمي (Linum album L.)، شامل تركيب دارويي پودوفيلوتوكسين مي‌باشد كه به‌عنوان پيش‌ساز داروهاي ضد‌سرطان etoposide، teniposide و etophose استفاده مي‌شود. كشت سلولي منبع مهمي براي توليد پودوفيلوتوكسين مي‌باشد. راه‌كارهاي متعددي از جمله تيمار با اليسيتورها براي افزايش توليد متابوليت‌هاي ثانوي در سيستم كشت سلولي مشخص شده‌اند كه شامل غلظت اليستور، طول زمان تحريك و نوع محيط كشت مي‌باشد. اين عوامل با تاثير بر مسيرهاي انتقال سيگنال، منجربه تغيير در تنظيم بيان ژن‌ها و در نهايت توليد متابوليت‌ها به‌عنوان پاسخ دفاعي در برابر تنش ايجاد شده مي‌باشند. در اين مطالعه تاثير متيل جاسمونات بر ميزان توليد پودوفيلوتوكسين در دوره زماني 1، 6، 12، 24، 48 و 72 ساعت در كشت سلولي بررسي شد. با توجه به نتايج تفاوت معني‌داري بين رشد سلول‌هاي تيمار شده نسبت به شاهد، در زمان‌هاي مختلف مشاهده نمي‌شود اما توليد پودوفيلوتوكسين تحت‌تاثير متيل جاسمونات با گذشت زمان روند افزايشي داشت و پس از 48 ساعت به 32/0 ميلي‌گرم در گرم وزن خشك رسيد. براي درك عملكرد متيل جاسمونات بر مسير بيوسنتز پودوفيلوتوكسين فعاليت آنزيم PAL بررسي شد. فعاليت اين آنزيم 6 ساعت پس از تيمار افزايش يافت. در اين مطالعه تغييرات محتوي پودوفيلوتوكسين با تغييرات الگوي فعاليت آنزيم PAL متناسب بود. واژه‌هاي كليدي: پودوفيلوتوكسين، كتان سفيد، كشت سلول، متيل جاسمونات

Linum album L. contains pharmaceutical composition podophyllotoxin (PTOX) which is currently being used as a precursor to semi-synthetic anticancer drugs etoposide, teniposide and etopophos. Cell culture is an important source for the production of PTOX. Several strategies, including treatment with elicitors have shown for enhanced production of secondary metabolites in cell culture system as well as elicitor concentration, the time of application and type of medium culture. These factors affect signal transduction pathways, leading to changes in gen expression and the production of metabolites as defense responses against stress. In a time course study, the effect of 100 µM methyl jasmonate on accumulation of PTOX was studied after 1, 6, 12, 24, 48 and 72 h in cell culture system. According to the results, cell growth was not changed by treatments. Podophyllotoxin production was enhanced and received to 0.32 mg/g dry weight after 48 h. To understand the functional of methyl jasmonate on biosynthesis of PTOX was determined phenyl alanine ammonia lyase (PAL) activity. This activity promoted 6 h after the addition of methyl jasmonate to the cell suspension culture. The enhancement of PTOX correspond the PAL activity increment. Keywords: Cell culture, Linum album, Methyl Jasmonate, Podophyllotoxin