استفاده از منابع کربن و فنل در محیط کشت به منظور القاء بهینه پروموتر ژن های بیماری زا در Agrobacterium tumefaciens

انتقال ژن به گیاهان با استفاده از Agrobacterium tumefaciens دارای مزایای بسیاری است، اما مشکل مهم این سیستم کارآیی پایین آن است. بر این اساس، یکی از راه های بهبود کارآیی، افزایش فعالیت ژن های بیماری زایی یا vir است که نقش اصلی را در انتقال تراژن به داخل ژنوم گیاه میزبان ایفا می کنند. برخی متابولیت های فنلی و قندها القاگر ژن های vir هستند که به طور سینرژیک عمل می کنند. در این تحقیق جهت بررسی شرایط بهینه بیان پروموتر ژن های بیماری زا از دو سویه موتانت A. tumefaciens به نام های (MX243)A348 و A348 (MX311) استفاده شد که در سویه موتانت MX243 ژن گزارشگر فاقد پروموتر lacZکد کننده آنزیم β-گالاکتوزیداز با پروموتر ژن های virB2 امتزاج یافته (virB2::lacZ) و در سویه موتانت MX311 پروموتر virD2 با ژن گزارشگر فاقد پروموتر lacZامتزاجیافته (virD2::lacZ) است. بر این اساس، فعالیت پروموترهای این دو ژن بیماری زا با میزان فعالیت آنزیم β-گالاکتوزیداز تحت سه تیمار قندی گلوکز، مانوز و داکسی مانوز در ترکیب با تیمار فنلی استوسیرینگون در سطوح مختلف در دو تکرار بیولوژیکی و سه تکرار تکنیکی اندازه گیری شد. ملاک ارزیابی و مقایسه در این خصوص، کشت سه روزه A. tumefaciens شامل مرحله اول رشد رویشی و مرحله دوم القای ژن های بیماری زا به عنوان پروتکل استاندارد القاء بود. نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از تیمار قندی مانوز در ترکیب با 50 میکرومولار استوسیرینگون برای القای بهینه پروموتر ژن virB2و تیمار قندی مانوز در ترکیب با 100 میکرومولار استوسیرینگون برای القای بهینه پروموتر ژن virD2 بالاترین فعالیت آنزیم β-گالاکتوزیداز را به همراه داشت. همچنین تحت شرایط عدم حضور استوسیرینگون، تیمار قندی گلوکز نسبت به مانوز و داکسی مانوز قدرت القا و بیان بالاتر پروموتر ژن های بیماری زا را داشت. بنابراین، به منظور بهبود القا و بیان ژن های بیماری زای virB2 و virD2 پساز مرحله تکثیر رویشی تا زمان هم کشتی باکتری و نمونه های گیاهی، پیشنهاد می شود از تیمار قندی مانوز به عنوان منبع کربن جایگزین گلوکز در ترکیب با غلظت 50 میکرومولار استوسیرینگون در محیط کشت استفاده شود.