بيان هم‌زمان ژن كدكننده ArsR از باكتري كورينه باكتريوم گلوتاميكوم و ژن pprI ) (irrE از داينوكوكوس راديودورانس در باكتري اشريشياكلابه‌منظورور افزايش تجمع زيستي آرسنيك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

بيوتكنولوژي كشاورزي

كارشناسي ارشد

از فلزات سنگين به‌عنوان آلاينده¬هاي بسيار سمي غيرقابل‌تجزيه (تركيبات و نمك¬هاي فلزات سنگين) ياد مي¬شود. اين فلزات در غلظت¬هاي بالا مي‌توانند به عوامل سمي تبديل شوند. همچنين در اين دسته، فلزاتي مانند آرسنيك، كادميوم، سرب، تاليم و جيوه وجود دارند كه تحت عنوان نيمه فلزات يا متالوئيدها شناخته مي¬شوند و مي¬توانند اثرات مضر مشابهي داشته باشند. آرسنيك متالوئيد بسيار خطرناكي است كه از زمان كشف آن در سال 1250 مسئول بسياري از مسموميت¬هاي تصادفي، شغلي، عمدي و درماني بوده است، زيرا تمايل به تجمع زيستي دارد. ميكروارگانيسم¬ها براي مقابله با آرسنيك استراتژي¬هاي مختلفي دارند. يكي از مهم¬ترين مكانيسم¬هاي سم¬زدايي آرسنيك در باكتري¬ها وجود اپرون ars پلاسميدي و كروموزومي است. پروتئين ArsR تنظيم‌كننده‌اي است كه به‌عنوان بازدارنده اپرون ars عمل مي¬كند. همچنين، اين پروتئين توانايي اتصال به آرسنيت را دارد. ژن irrE (pprI) از باكتري Deinococcus radiodurans كه يك باكتري گرم مثبت غير بيماري¬زا است، به‌عنوان يك باكتري مقاوم به بسياري از تنش¬هاي معرفي شده است. در پژوهش-هاي قبلي بررسي و تأييد گرديد كه اين ژن باعث ايجاد مقاومت در برابر اشعه راديواكتيو، اتانول، بوتانول و استات مي¬شود. ژن كدكننده irrE از D.radiodurans در پلاسميد بياني pCDFduet همسان¬سازي و سازه حاصل به coli Escherichia سويه¬هاي Rosetta-gami2 انتقال داده شد. پروتئين¬هاي His-CgArsR و His-irrE در فاز محلول سويه¬هاي 834، 835 و 836 توليد شد، لذا دو پروتئين His-irrE و His-CgArsR به طور هم زمان بيان شدند. در محيط حاوي آرسنيك (5/0 ميلي‌مولار) سويه¬هاي c832، c833 و 836 به ترتيب توانستند 260،1250 و 5/2126 ميكروگرم As+3 بر گرم وزن خشك سلولي را تجمع دهند. سويه 836 به دليل بيان هم زمان ژن¬هاي كدكننده irrE و ArsR ميزان تجمع بسيار بالاتري نسبت به دوسويه كنترل داشت. بر اساس نتايج اين پژوهش، ژن كدكننده irrE علاوه بر مقاومت در برابر اشعه راديواكتيو به‌عنوان يك ژن مفيد و كارآمد براي ايجاد مقاومت در برابر تنش¬هاي خارجي تعيين گرديد. همچنين بيان هم زمان ژن¬هاي كدكننده irrE و ArsR، براي اصلاح باكتري¬ها و پالايش زيستي آرسنيك مؤثر واقع شدند.

226918

بيوتكنولوژي كشاورزي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان