مطالعه‏ لایه‏ سطحی و پارا اسپورال ‏بادی ‏‏‏(‏‏‏MH14) ‏‏‏Bacillus thuringiensis Israelensis و پیش‏بینی پایدارسازی ‏‏‏(‏‏‏Cry4Ba) ‏‏‏با ایجاد جهش نقطه ‏ای بر اساس یافته‏ های بیوانفورماتیک

مقدمه: باسیلوس تورنجینسیس مهم‏ترین‏‏‏ عامل زیستی است که با تولید پارا اسپورال بادی، ‏‏‏نقش مهمی در مقابله با آفات کشاورزی دارد. ‏‏‏همچنین، لایه‏ سطحی تولید می‏کند که ساختاری کریستالی از جنس پروتئین یا گلیکوپروتئین است و کاربرد وسیعی در نانوبیوتکنولوژی دارد. ‏‏‏بنابراین، ‏‏‏مطالعه آن دارای اهمیت است‏‏. ‏‏‏ مواد و روش‏‏ها: در این مطالعه، پارا اسپورال بادی خالص‏سازی ‏‏‏شده، مخلوط کریستال/ اسپور با کوماسی‏بلو G250 رنگ‏آمیزی و با میکروسکوپ نوری مشاهده شدند. ‏‏‏با ایجاد جهش نقطه‏ای، ‏‏‏افزایش پایداری در پروتئین CRY4Ba پیش‏بینی شد و جایگاه حفره‏ها در این پروتئین توسط نرم افزار molegro پیش‏بینی‏شد. در نهایت، لایه ‏سطحی استخراج و شکل و وزن مولکولی آن بررسی شد. ‏‏‏به منظور مقایسه لایه ‏سطحی و پاراسپورال‏بادی، ‏‏‏برخی ویژگی‏های پروتئین آن‏ها توسط پایگاه Protparam تعیین شد. ‏‏‏ نتایج: یافته‏ها گویای‏‏‏ وجود کریستال‏های پروتئینی چند وجهی بود که پس از آزاد شدن از اسپور مجتمع می‏شوند و کریستال‏های درشت‏تر تشکیل می‏دهند. ‏‏‏همچنین، در این پژوهش‏‏‏ پیش‏بینی می‏شود‏‏‏ که با جایگزینی اسید آمینه‏ آسپارتیک‏اسید موقعیت 451 با ایزولوسین، ‏‏‏پروتئین مقاوم‏تر کشنده حشرات CRY4Ba ایجاد می‏شود‏‏‏. ‏‏‏این پروتئین سه زیر واحدی حاوی 59 حفره است و همانند لایه‏سطحی از همین سویه، ‏‏‏درصد حضور اسیدهای آمینه‏ متیونین، ‏‏‏هیستیدین، ‏‏‏سیستئین و تریپتوفان درآن بسیار پایین است. ‏‏‏ بحث و نتیجه ‏گیری: باسیلوس تورنجینسیس در فاز اسپورزایی، کریستال‏های کشنده حشرات تولید می‏کند که این کریستال‏ها پس از رها شدن از اسپور مجتمع می‏شوند و کریستال‏های درشت‏تر را تشکیل می‏دهند. ‏‏‏پیش‏بینی می‏شود‏‏‏ که جایگزینی آسپارتیک‏اسید موقعیت 451 با ایزولوسین، ‏‏‏موجب افزایش پایداری پروتئین CRY4Ba می‏شود. ‏‏‏این باکتری در فاز رویشی پروتئین سطحی KD100 تولید می‏کند که از لحاظ ریخت‏شناسی و درصد برخی اسید‏های آمینه به پارا اسپورال‏بادی شباهت بسیاری دارد. ‏‏‏