نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• ابوالفضل افتخاری سیس ¹
• فاطمه دهقان نیری ²

¹ گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.

² گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

بیماری‌های باکتریایی گیاهی از جمله شانکر باکتریایی عامل کاهش عملکرد و بازدهی در کشاورزی هستند. پپتیدهای ضد میکروبی جزء سیستم دفاعی موجودات زنده در برابر عوامل بیماری‌زای مختلف می‌باشند. در این پژوهش ابتدا سازه بیانی پپتید ضد میکروبی انسانی LL-37 بصورت کدون اپتیمایز شده برای سیستم بیانی گیاهی ساخته و در پلاسمید pCAMBIA1304 همسانه شد. سپس سازه ژنی برای بررسی بیان موقت و دائم با اگروباکتریوم سویه LBA4404 بترتیب با روش ریزتزریقی و غوطه‌ورسازی به رقم Xanthi توتون انتقال داده شد. میزان بیان ژن LL-37 در برگ‌های توتون تراریخت با روش‌های RT-PCR و qRT-PCR بررسی گردید. نتایج نشان‌دهنده بیان موفقیت‌آمیز ژن LL-37 در توتون در هر دو سیستم بیانی دائم و موقت بود. با استخراج پروتئین از برگ‌های توتون تراریخت و انجام الکتروفورز ژل پلی‌اکریلامید قطعه پروتئینی مربوط به پپتید LL-37 با اندازه 5 کیلودالتون مشاهده شد. اثر ضد باکتری پروتئین نوترکیب روی باکتریXanthomonas citri با تشکیل هاله عدم رشد باکتری در شرایط in vitro مشاهده شد. اثر ضد میکروبی ارزش مطالعه بیشتر این پپتید را به عنوان آنتی‌بیوتیک جدید و تولید گیاهان تراریخت مقاوم به پاتوژن‌های گیاهی نشان می-دهد.

کلیدواژه‌ها

• اثر مهارکنندگی
• بیان ژنLL-37
• پپتید ضد میکروبی
• توتون

موضوعات

• بیوتکنولوژی

عنوان مقاله [English]

Cloning and transient and constitutive expression of human antimicrobial peptide Cathelicidin LL-37 in tobacco for its influence on bacterial canker agent in In vitro condition

نویسندگان [English]

• Aboalfazl Eftekhari Cis ¹
• Fatemeh Dehghan Nayeri ²

¹ Biotechnology Department, Faculty of Agriculture and Natural Sciences, Imam Khomeini International University (IKIU), Qazvin, Iran

² Biotechnology Department, Faculty of Agriculture and Natural Sciences, Imam Khomeini International University (IKIU), Qazvin, Iran

چکیده [English]

Plant bacterial diseases, including bacterial canker, are the cause of reduced yields in agriculture. Antimicrobial peptides are among the defense lines of living organisms against various pathogens. In this study, first the human antimicrobial peptide LL-37 was synthesized as an optimized codon for the plant expression system and cloned into pCAMBIA1304 plasmid. Then the gene construct was expressed transiently and constitutively in tobacco, variety Xanthi, using Agrobacterium LBA4404 respectively by leaf microinjection and agroinfiltration methods. The expression level of LL-37 gene in transgenic tobacco leaves was measured by RT-PCR and qRT-PCR methods. The results showed the successful expression of LL-37 gene in tobacco plant in both transient and constitutive gene expression systems. Polyacrylamide gel electrophoresis of recombinant protein revealed a protein fragment related to peptide LL-37 with a size of 5 kilodaltons. The antibacterial effect of recombinant protein on Xanthomonas citri was confirmed by the formation of growth inhibition zone in vitro condition. The antimicrobial effect shows the value of further study on this peptide as a new antibiotic and for the production of transgenic plants resistant to plant pathogens.

کلیدواژه‌ها [English]

• Antimicrobial peptide
• LL-37 gene expression
• Tobacco
• Inhibition effect