بهینه سازی کدون و همسانه سازی ژن پروکیموزین گاوی برای بیان مناسب در گیاه توتون

آنزیم کیموزین گاوی یکی از آنزیم های رایج مورد استفاده در صنعت لبنیات می باشد. تهیه این آنزیم از منبع طبیعی آن جوابگوی نیاز این صنعت عظیم نمی باشد. تولید کیموزین گاوی نوترکیب در گیاهان می تواند یک جایگزین مناسب برای تهیه این آنزیم باشد. درج و بیان ژن های خارجی در گیاهان می تواند در اندامک هسته و کلروپلاست انجام گیرد. میزان بیان ژن خارجی در میزبان های هترولوگ یوکاریوت را می توان با بهینه سازی کدون های آن و همچنین سوق دادن پروتیین هترولوگ بعد از بیان به اندامک های محصور شده از قبیل کلروپلاست افزایش داد. در این تحقیق، بهینه سازی کدون های ژن پروکیموزین گاوی طوری انجام گرفت که هم زمان برای بیان در هسته و کلروپلاست گیاه توتون مناسب باشد. پس از بهینه سازی، شاخص CAI این ژن برای اندامک هسته و کلروپلاست به ترتیب 0.929 و 0.947 بدست آمد. توالی بهینه شده این ژن پس از سنتز مصنوعی روی ناقل پایه pUC57 سوار شده، و از طریق توالی یابی تایید شد. عملکرد ژن سنتز شده از طریق بیان در باکتری E. coli و آزمایش لخته شدن شیر تایید گردید. برای تهیه ناقل بیانی مناسب برای انتقال ژن به ژنوم هسته گیاهان، ژن پروکیموزین در ناقل بیانی p35S-TP-GFP  جایگزین ژن GFP گردید. این ناقل برای انتقال ژن به روش تفنگ ژنی مناسب بوده و با دارا بودن پپتید نشانه کلروپلاستی، باعث تجمع پروتیین در کلروپلاست می شود. همچنین، این ژن در ناقل pBI121، که برای انتقال ژن به روش آگروباکتریوم مناسب است، جایگزین ژن GUS شد. ناقل های نوترکیب ساخته شده در این تحقیق می توانند برای انتقال و بیان موثر این آنزیم صنعتی در گیاهان بکار گرفته شود.