تصميم بادئات باشارات ببتيديه نباتية لتعزيز التعبيرالجيني لجين GBA1في نبات فول الصويا المحور
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
تقدم النباتات المعدلة وراثيا مزايا لإنتاج بروتينات مركبة حاوية على جزيئات سكر المانوزفي طرف سلاسل الغليكان، لذلك يتم اختيار النباتات كمصدر للمنتجات الصيدلانيه بالاضافه الى تطوير انظمة تعبير بديله لانتاج إنزيمات الليزوزوميه المركبة. في الدراسة الحالية التتابع الجيني الطبيعي لجزيئة الديوكسي رايبوز ثلاثي الفوسفات المتممه والتي تشفر لانتاج الانزيم البشري الغلوكوسيربيروزيداز حورت لتعزيز التعبير الجيني لهذا الانزيم داخل نبات فول الصويا،حيث ان اشارة البدا لجين GBA تم استبدالها باشارة البدا لجين انزيم اندوجينيز لنبات Arabidopsis thaliana وذلك لتسهيل انتقال البروتين المركب الى الشبكه الاندوبلازميه كما تم اضافه التتابع الخاص باشاره جين الجيتينيز لنبات التبغ والمسؤل عن خزن البروتين المركب داخل حويصلات الخزن وذلك بتصميم بادئات خاصه لتضخيم الجين البشري GBA حاويه على كلا من اشاره النقل الى الشبكه الاندوبلازميه واشاره النقل الى الحويصلات الخازنه. استخدمت تقنية PCR لتضخيم Hu-GBA من البلازمد المركب PGEM-GBA بعدها تم كلونة الجين المضخم داخل ناقل التعبير النباتي المسمى Agrobacterium tumefaciens سلالةLBA4404 والتي بدورها استخدمت لتحويل فلقات نبات فول الصويا، حيث أن الفلقه وبعمر 5ايام وبارتفاع0.5 سم قطعت واستخدمت كنموذج للاستزراع وبعد اصابة الفلقات بالبكتريا المحوله واعادة استنباتها استخدم مضاد الهايكرومايسين بي في وسط الاختبار لاختيار الفلقات المحورة وراثيا. استخدمت تقنيهPCR لتحديد وجود GBA في جينومك النبات المحور وكانت نتيجة التضخيم حزمه بحجم 1587زوج قاعدي، كما تم الكشف عن التعبير الجيني للجين في نباتات فول الصويا المحور بواسطة الريال تايم مقارنة مع Hu-GBA القياسي
Received 13/11/2019
Accepted 5/1/2020
Published Online First 30/4/2021
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Vojta L, Ljuma-Skupnjak L, Budimir A, Vukičević, S, Fulgosi H. Rapid transient expression of human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in two industrial cultivars of tobacco (Nicotiana tabacum L.) by agroinfiltration. Biotechnol Rep. 2015; (7): 81-86.
Kachoie E A, Behjatnia S A, Kharazmi S. Expression of Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) coat protein genes in plants using cotton leaf curl Multan betasatellite-based vector. PLoS One. 2018Jan; 13(1): e0190403.
Owczarek B, Gerszberg A, Hnatuszko-Konka K. A Brief Reminder of Systems of Production and Chromatography-Based Recovery of Recombinant Protein Biopharmaceuticals. Biomed Res. Int. 2019 Jan; 2019:13. doi: 10.1155/2019/4216060.
Jennifer S, Richard S. Plant glyco-biotechnology. Semin. Cell Dev. Biol. 2018 August; 80: 133-141. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2017.07.005
Lim CY, Lee K J, Oh D B, Ko K. Effect of the developmental stage and tissue position on the expression and glycosylation of recombinant glycoprotein GA733-FcK in transgenic plants. Front. Plant Sci. 2015 Jan; 5: 778-788.
Abdul-Hammed M, Breiden B, Schwarzmann G, Sandhoff K. Lipids regulate the hydrolysis of membrane bound glucosylceramide by lysosomal β-glucocerebrosidase. J Lipid Res 2017 Mar; 58(3): 563-577. doi: 10.1194/jlr.M073510.
Santos D, Tiscornia G. Induced pluripotent stem cell modeling of Gaucher’s disease: what have we learned? Int J Mol Sci. 2017 Apr; 18(4): 888-905.
Migdalska‐Richards A, Schapira A H. The relationship between glucocerebrosidase mutations and Parkinson disease. J Neurochem. 2016 Oct; 139(1): 77–90. doi: 10.1111/jnc.13385
Berg-Fussman A, Grace M E, Ioannou Y, Grabowski G A. Human acid beta-glucosidase. N-glycosylation site occupancy and the effect of glycosylation on enzymatic activity. J. Biol. Chem. 1993Jul; 268(20): 14861-66.
Cox T M. Gaucher disease: clinical profile and therapeutic developments. Biologics: targets & therapy. 2010 Dec ; 4: 299-313.
Serratrice C, Carballo S, Serratrice J, & Stirnemann J. Imiglucerase in the management of Gaucher disease type 1: an evidence-based review of its place in therapy. Core evidence. 2016 Oct 11:37-47.
Furbish F S, Steer C J, Krett N L, Barranger J A. Uptake and distribution of placental glucocerebrosidase in rat hepatic cells and effects of sequential deglycosylation. Biochim Biophys Acta. 1981 Apr ;673(4):425-34.
Hudson L C, Garg R, Bost K L, Piller K J Soybean seeds: a practical host for the production of functional subunit vaccines Biomed Res. Int., 2014 Apr; 2014: 13. doi: 10.1155/2014/340804.
Lambirth K C, Whaley A M, Blakley I C, Schlueter J A, Bost K L, Loraine A E, et al. A comparison of transgenic and wild type soybean seeds: analysis of transcriptome profiles using RNA-Seq. BMC Biotechnol. 2015 Oct 1;15:89. doi: 10.1186/s12896-015-0207-z.
Lambirth K C, Whaley A M, Blakley I C, Schlueter J A, Bost K L, Loraine A E, et al. A comparison of transgenic and wild type soybean seeds: analysis of transcriptome profiles using RNA-Seq. BMC biotechnology.2015 Oct.15(1):89-105.
Hudson L C, Bost K L, Piller K J. Optimizing recombinant protein expression in soybean. In Soybean-Molecular Aspects of Breeding. IntechOpen. 2011 Apr. doi: 10.5772/15111.
Hudson L C, Garg R, Bost K L, Piller K J. Soybean seeds: a practical host for the production of functional subunit vaccines. BioMed research international. 2014. Apr (2014):13.
Jia Y, Yao X, Zhao M, Zhao Q, Du Y, Yu C, et al. Comparison of soybean transformation efficiency and plant factors affecting transformation during the Agrobacterium infection process. Int J Mol Sci. 2015 Aug 7;16(8):18522-43. doi: 10.3390/ijms160818522.
Kumari S, Krishnan V, Dahuja A, Vinutha T, Jolly M, Sachdev A A. Rapid method for optimization of Agrobacterium-mediated transformation of Indian soybean genotypes IJBB. 2016 Dec; 53: 218-226.
Rojas A, Lopez-Pazos S, Chaparro-Giraldo A. Screening of Colombian soybean genotypes for Agrobacterium mediated genetic transformation conferring tolerance to Glyphosate. Agron. Colomb. 2018Mar; 36(1): 24-34.
Güler-Gane G, Kidd S, Sridharan S, Vaughan T J, Wilkinson T C. Tigue N J .Overcoming the refractory expression of secreted recombinant proteins in mammalian cells through modification of the signal peptide and adjacent amino acids. PLoS One. 2016 May 19;11(5):e0155340.
Tannous A, Pisoni G B, Hebert D N, Molinari M. N-linked sugar-regulated protein folding and quality control in the ER. In Seminars in cell & developmental biology. Semin Cell Dev Biol. 2015 May;41:79-89.
Chen L, Cai Y, Liu X, Yao W, Guo C, Sun S, et al. Improvement of soybean Agrobacterium-mediated transformation efficiency by adding glutamine and asparagine into the culture media. Int J Mol Sci. 2018 Oct; 19(10): 3039-3055. doi: 10.3390/ijms19103039.
Jafari M, Daneshvar M H, Lotfi A. In vitro shoot proliferation of Passiflora caerulea L. via cotyledonary node and shoot tip explants. BTa. JBCBB. 2017 June ; 98(2):113-119. doi: 10.5114/bta.2017.68309.
Norkunas K, Harding R, Dale J, Dugdale B. Improving agroinfiltration-based transient gene expression in Nicotiana benthamiana. Plant Methods. 2018 Aug; 25(14):71-84.10.1186/s13007-018-0343-2.
Bhowmik D, Shekhar S, Cheng A Y, Long H, Tan G Z , Hoang T M , et al. Robust Genetic Transformation System to Obtain Non-chimeric Transgenic Chickpea. Front Plant Sci. 2019 Apr; 26(10): 524-537.
Guan P. Dancing with hormones: A current perspective of nitrate signaling and regulation in Arabidopsis. Front. Plant Sci. 2017 Sep; 8: 1697-1717. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01697
Ying L, Lei S, Ling Y, Rui G, Zheng q, Xiao h, et al. Hippocampal gene expression profiling in a rat model of functional constipation reveals abnormal expression genes associated with cognitive function. Neurosci. Lett., 2018 May; 675(14): 103-109. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2018.03.023