زهرا زرین دست - Department of Plant Production and Genetic Engineering, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran
فرهاد نظریان فیروزآباد - Department of Plant Production and Genetic Engineering, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran
میترا خادمی - Department of Plant Production and Genetic Engineering, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran

بیان پپتید­ های ضدمیکروبی در گیاهان رویکرد جدیدی برای حفاظت از گیاهان در برابر بیمارگر­ها و تولید دارو­ های ضد­میکروبی در صنایع داروسازی است. پپتید کاتیونی alfAFP یک دیفنسین گیاهی با فعالیت ضد میکروبی است که توسط بذر­های گیاه یونجه تولید می ­شود. به منظور افزایش کارایی و تسهیل دسترسی پپتید alfAFP به دیواره سلولی بیمارگر­ها، توالی رمز­کننده alfAFP به پایانه C دمین متصل شونده به کیتین (CBD) آنزیم کیتیناز برنج متصل شد. ابتدا خواص ضد­میکروبی این پپتید نوترکیب با استفاده از ابزار ­های بیوانفورماتیک مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، سامانه ژنی پس از انتقال به پلاسمید بیانی pGSA۱۲۸۵ وارد اگروباکتریوم رایزوژنز (Rhizobium rhizogenes) و از آن برای تولید ریشه­ های موئین در توتون استفاده گردید. حضور تراژن، رونویسی و بیان آن در کلون­ های ریشه موئین گیاه توتون، به ترتیب با استفاده از روش­ های PCR و RT-PCR نیمه کمی تایید شد. نتایج حاصل از پیش بینی ساختار سه بعدی پپتید، یک صفحه β و یک مارپیچ α را نشان داد که با ساختار دیفنسین های گیاهی مطابقت داشت. همچنین در این مطالعه، دمین عملکردی Knottin در ساختار پپتید نوترکیب شناسایی شد که نشان می­ دهد پپتید نوترکیب فعالیت ضدمیکروبی خود را حفظ می­کند. نتایج خاصیت ضد­میکروبی حاصل از آزمایش CFU نشان داد که پپتید نوترکیب دارای اثرات بازدارندگی معنی ­داری در جلوگیری از رشد بیمارگر باکتریایی Pseudomonas syringae بود. بنابراین، دمین متصل شونده به کیتین دسترسی پپتید نوترکیب را به دیواره سلولی بیمارگر باکتریایی از طریق اتصال به پپتیدوگلیکان فراهم کرده و احتمالا پپتید نوترکیب توانسته است غشاء پلاسمایی را با کارایی بهتری هدف قرار دهد. معرفی و بیان پپتید نوترکیب CBD-alfAFP در ریشه­ های موئین و گیاهان زراعی مهم می تواند ابزاری امیدبخش برای ایجاد گیاهان مقاوم به بیمار گر­های گیاهی و تولید عوامل ضدمیکروبی در صنعت داروسازی باشد.

Bioinformatics, alfAFP peptide, Antimicrobial peptide, Hairy root, بیوانفورماتیک, پپتیدalfAFP, خاصیت ضدمیکروبی, ریشه موئین