بررسی امکان بیان ژن آلترنان سوکراز در گیاه چغندرقند برای تولید بیوپلیمر آلترنان

باکتری های اسید لاکتیک با استفاده از ساکارز موجود در محیط خارج سلولی و با بیان آنزیم های گلیکوزیل ترانسفراز، بیوپلیمرهای ارزشمندی مانند آلترنان تولید کنند که در صنعت و پزشکی کاربرد دارند. بنابراین در مطالعه حاضر به دلیل اهمیت این بیوپلیمرها در صنعت و پزشکی، ژن کد کننده آنزیم آلترنان سوکراز باکتری Leuconostoc mesenteroides به گیاه چغندرقند منتقل گردید.

ژن کد کننده آنزیم آلترنان سوکراز (Asr) از ژنوم باکتری Leuconostoc mesenteroides جداسازی و پس از همسانه سازی در یک ناقل بیانی به وسیله اگروباکتریوم به گیاه چغندرقند منتقل گردید. از تکنیک های مولکولی برای بررسی گیاهان تراریخت و آنالیز شیمیایی قندها استفاده شد.

از مجموع 131 ریزنمونه تراریزش شده، تنها سه گیاه تراریخت تولید شد که کارایی تراریزش 30/2 درصد را نشان داد. الحاق ژن کدکننده آنزیم آلترنان سوکراز در ژنوم گیاهان تراریخت و همچنین بیان این ژن به ترتیب توسط آزمون PCR اختصاصی و RT-PCR نیمه کمی تائید شد. آنالیز قند گیاهان تراریخت چغندر قند نشان داد که گیاه شاهد با میزان پل (ساکارز) 6/19 درصد دارای ساکارز بیشتری نسبت به گیاهان تراریخت با میزان پل متوسط 4/14 بود. همچنین میزان بریکس در گیاهان تراریخت پایین تر از گیاهان شاهد بود و میزان کاهش قند (ساکارز) در گیاه تراریخت دارای ژن Asr نسبت به شاهد در حدود 1/36 درصد بود.

نتایج این مطالعه نشان داد که آنزیم آلترنان سوکراز باکتریایی قادر است میزان mg/g FW 6/36 بیوپلیمر آلترنان را در ریشه های چغندرقند تولید کند و مقادیر قابل توجهی از ساکارز ریشه را به بیوپلیمر آلترنان با کاربردهای صنعتی و دارویی تبدیل کند.