مقایسه بیان ژن های مسیر متابولیسمی پنتوز فسفات در شرایط هوازی و بیهوازی در سویه وحشی و الکل دهیدروژناز منفی باکتری اشرشیایاکلای

باکتری اشریشیای کولای در صنعت بیوتکنولوژی و تولید محصولات دارویی مختلف و متنوع بسیار مورد کاربرد میباشد و در فرمانتور و دیگر دستگاهای تولیدکننده توانایی رشد خوبی در شرایط مختلف هوازی و بیهوازی را دارد مهندسی متابولیسم روشی نوین در دستیابی به تولید انبوه محصول و بازده بالا درعلم بیوتکنولوژی میباشد. یکی از روشهای مهندسی متابولیسم توجه به بیان ژن باکتری مورد نظر در شرایط مختلف رشد و شناسایی ژنهای مهم و تنظیم کننده مسیر متابولیسمی میباشد. مسیر متابولیسمی پنتوز فسفات یک مسیر اولیه و مهم بوده که ار ابتدای حیات در سلولهای پروکاریوت و یوکاریوت وجود داشته است. بررسی بیان ژنهای تولید کننده مسیرپنتوز فسفات در باکتری اشریشیای کولای در شرایط مختلف هوازی و بیهوازی در گونه جهش یافته و طبیعی؛ برای دستیابی به تولید بالای محصول در فرمانتور هدف این پژوهش میباشد برای انجام این پژوهش در ازطریق پایگاه اطلاعاتی KEGG اجزای آنزیمی و مشخصات علمی(مانند شماره آنزیم؛ جایگاه ژنی و اطلاعات همولوژی و ارتولوژیک) تمام آنزیمهای مسیر پنتوز فسفات در باکتری مورد نظر شناسایی شده در مرحله بعد مایکروآریهای GSE۴۶۴۵۵ و GSE۱۱۲۱ که مربوط به بیان ژنهای این باکتری در شرایط هوازی و بیهوازی در دوگونه جهش یافته و طبیعی میباشند در وبسایت NCBI شناسایی شده و سپس از طریق متد متآنالیز در بخش GEO وبسایت NCBI مایکروهای مختلف را از لحاظ مقدار بیان ژنهای شناسایی شده مقایسه کردیم ( مبنای مقایسه دو معیار logFC و Pvalue نمودار بیان هر ژن میباشد) با توجه به شرایط هوازی، بی هوازی، گونه جهش یافته و گونه طبیعی؛ برای هر مایکروآری ۴ حالت به وجود می آید که نتایج بررسی هر مایکروآری مشخص کرد که جهش ایجاد شده باعث کاهش بیان ژنهای مسیر پنتوز فسفات در شرایط هوازی و بیهوازی میشود. بیشترین مقدار بیان ژن مربوط به شرایط بیهوازی میباشد و گونه جهش یافته باعث کاهش بیان چند مرتبهای نسبت به گونه طبیعی میشود. بیان ژن های گلوکز -۶-فسفات دهیدروژناز؛-۶فسفوگلوکوناتدهیدروژناز و ژن گلوکونوکیناز افزایش یافته و که آنزیمهای ترانسکتولاز؛ ترانس آلدولاز و آنزیم دئوکسیریبوز-فسفات آلدولاز کاهش مقدار بیان ژن را نشان داده اند بنابراین میتوان نتیجه گرفت که بیان ژنها در مسیر متابولیسمی پنتوز فسفات به خصوص ژنهای بخش اکسیداتیو بیشترین مقدار خود را در شرایط بی هوازی در سویه طبیعی دارند به گونه ای میتوان گفت باکتری برای مقابله با شرایط استرس و نبود اکسیژن از این مسیر برای تولید توان احیایی و تولید نیرو استفاده میکند

Keywords:

متاآنالیز , مایکروآری , GSE۴۶۴۵۵ , GSE۱۱۲۱ GEO۲R