بررسی مقایسه‌ای ویژگی‌های ساختاری، عملکردی و دامنۀ میزبانی آنزیم‌ها و پروتئین‌های مؤثر در تولید و تجمع لیپید در منابع بیودیزلی

مقدمه: بیودیزل، سوختی زیستی با قابلیت اشتقاق از اسیدهای چرب انباشته‌شده در سلول‌های جانوری، گیاهی، جلبک‌ها، قارچ‌ها و باکتری‌ها، ضمن تجدیدپذیری، زیست‌تخریب‌پذیر است  که گوگرد و ترکیبات آروماتیک ندارد.  بنابراین راهکارهای گسترده‌ای به‌منظور توسعه و افزایش راندمان تولید چربی در منابع بیودیزلی در دستور کار است که در این میان فناوری‌های نوین زیستی مبتنی بر کاربری مکانیسم‌های مولکولی مرتبط می‌تواند راهگشا باشد.‏‏ مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش بررسی مکانیسم‌های مولکولی و آنزیم‌های کلیدی دخیل در تولید و تجمع لیپید در منابع بیودیزلی مبتنی بر مرور منابع و داده‌پردازی‌های رایانه‌ای در دستور کار قرار گرفت. بررسی ویژگی‌های ساختاری، عملکردی و دامنۀ میزبانی با استفاده از برنامه‌های InterProScan 5، Motif scan،Conserved Domain، ProtParam،TMHMM،GC content calculator،NetNGlyc، NetPhos،Sulfinator، Protein Blast و MEGA6 انجام شد.‏‏ نتایج: تجزیه و تحلیل مکانیسم‌های مولکولی مرتبط منجر به آشکارسازی دی‌آسیل‌گلیسرول‌آسیل‌ترانسفراز (DGAT)، واکس‌استرسنتتاز/ دی‌آسیل‌گلیسرول‌آسیل‌ترانسفراز (WS/DGAT)، اولئوسین، MLDP و TadA به‌عنوان آنزیم‌ها و پروتئین‌های مؤثر در تولید و تجمع لیپید در جانداران مطرح بیودیزلی شد. بررسی ویژگی‌های ساختاری ژن‌های مسئول، ضمن آشکارسازی طول و محتوی CG متفاوت، پیوسته‌بودن ساختاری برخی از آنها را نشان داد؛ از سوی دیگر بررسی ویژگی‌های ساختاری آنزیم‌ها و پروتئین‌های ذکرشده با تعیین موقعیت سلولی آنها، حضور دمین‌های عملکردی Oleosin، UPF0089، DAGAT،MBOAT و آپولیپوپروتئین را در این آنزیم‌ها نشان داد. همچنین، قابلیت تأثیرپذیری تمامی آنزیم‌های انتخابی از تغییرات پس از ترجمه در این پژوهش مشخص شد؛ علاوه بر این، آشکارسازی دامنۀ میزبانی آنزیم‌ها و پروتئین‌های ذکرشده، منجر به معرفی گونه‌هایVernicia fordii،Ricinus communis،Dunaliella parva، Thalassiosira pseudonana، Saitoella complicata، Rhodococcus imtechensis و Rhodococcus wratislaviensis با قابلیت احتمالی تولید بالای چربی، به‌عنوان منابع نوین بیودیزلی شد. بحث و نتیجه‏گیری: نتایج حاصل از این پژوهش ضمن معرفی دمین‌ها و موتیف‌های عملکردی مؤثر در مسیر سنتز بیودیزل، منجر به آشکارسازی جانداران توانا با قابلیت احتمالی تولید این نوع از سوخت زیستی شد که باید در شرایط آزمایشگاهی مورد آزمون‌های بیشتری قرار گیرند.‏‏