مطالعه لایه سطحی و پارا اسپورال بادی (MH14) Bacillus thuringiensis Israelensis و پیش بینی پایدارسازی (Cry4Ba) با ایجاد جهش نقطه ای بر اساس یافته های بیوانفورماتیک

باسیلوس تورنجینسیس مهم ترین عامل زیستی است که با تولید پارا اسپورال بادی، نقش مهمی در مقابله با آفات کشاورزی دارد. همچنین، لایه سطحی تولید می کند که ساختاری کریستالی از جنس پروتئین یا گلیکوپروتئین است و کاربرد وسیعی در نانوبیوتکنولوژی دارد. بنابراین، مطالعه آن دارای اهمیت است. در این مطالعه، پارا اسپورال بادی خالص سازی شده، مخلوط کریستال/ اسپور با کوماسی بلو G250 رنگ آمیزی و با میکروسکوپ نوری مشاهده شدند. با ایجاد جهش نقطه ای، افزایش پایداری در پروتئین CRY4Ba پیش بینی شد و جایگاه حفره ها در این پروتئین توسط نرم افزار molegro پیش بینی شد. در نهایت، لایه سطحی استخراج و شکل و وزن مولکولی آن بررسی شد. به منظور مقایسه لایه سطحی و پاراسپورال بادی، برخی ویژگی های پروتئین آن ها توسط پایگاه Protparam تعیین شد.
یافته ها گویای وجود کریستال های پروتئینی چند وجهی بود که پس از آزاد شدن از اسپور مجتمع می شوند و کریستال های درشت تر تشکیل می دهند. همچنین، در این پژوهش پیش بینی می شود که با جایگزینی اسید آمینه آسپارتیک اسید موقعیت 451 با ایزولوسین، پروتئین مقاوم تر کشنده حشرات CRY4Ba ایجاد می شود. این پروتئین سه زیر واحدی حاوی 59 حفره است و همانند لایه سطحی از همین سویه، درصد حضور اسیدهای آمینه متیونین، هیستیدین، سیستئین و تریپتوفان درآن بسیار پایین است.
باسیلوس تورنجینسیس در فاز اسپورزایی، کریستال های کشنده حشرات تولید می کند که این کریستال ها پس از رها شدن از اسپور مجتمع می شوند و کریستال های درشت تر را تشکیل می دهند. پیش بینی می شود که جایگزینی آسپارتیک اسید موقعیت 451 با ایزولوسین، موجب افزایش پایداری پروتئین CRY4Ba می شود. این باکتری در فاز رویشی پروتئین سطحی KD100 تولید می کند که از لحاظ ریخت شناسی و درصد برخی اسید های آمینه به پارا اسپورال بادی شباهت بسیاری دارد.