استفاده از منابع کربن و فنل در محیط کشت به‌منظور القاء بهینه پروموتر ژن‌های بیماری‌زا در Agrobacterium tumefaciens

انتقال ژن به گیاهان با استفاده از Agrobacterium tumefaciens دارای مزایای بسیاری است، اما مشکل مهم این سیستم کارآیی پایین آن است. بر این اساس، یکی از راه‌های بهبود کارآیی، افزایش فعالیت ژن‌های بیماری‌زایی یا vir است که نقش اصلی را در انتقال تراژن به داخل ژنوم گیاه میزبان ایفا می‌کنند. برخی متابولیت­های فنلی و قندها القاگر ژن‌های vir هستند که به­طور سینرژیک عمل می­کنند. در این تحقیق جهت بررسی شرایط بهینه بیان پروموتر ژن­های بیماری‌زا از دو سویه موتانت A. tumefaciens به نام­های (MX243)A348  و A348 (MX311) استفاده شد که در سویه موتانت MX243 ژن گزارشگر فاقد پروموتر lacZکد‌کننده آنزیم β-گالاکتوزیداز با پروموتر ژن‌های virB2 امتزاج یافته (virB2::lacZ) و در سویه موتانت MX311 پروموتر virD2 با ژن گزارشگر فاقد پروموتر lacZامتزاجیافته (virD2::lacZ) است. بر این اساس، فعالیت پروموترهای این دو ژن‌ بیماری‌زا با میزان فعالیت آنزیم β-گالاکتوزیداز تحت سه تیمار قندی گلوکز، مانوز و داکسی­مانوز در ترکیب با تیمار فنلی استوسیرینگون در سطوح مختلف در دو تکرار بیولوژیکی و سه تکرار تکنیکی اندازه­گیری شد. ملاک ارزیابی و مقایسه در این خصوص، کشت سه‌روزه A. tumefaciens شامل مرحله اول رشد رویشی و مرحله دوم القای ژن­های بیماری­زا به‌عنوان پروتکل استاندارد القاء بود. نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از تیمار قندی مانوز در ترکیب با 50 میکرومولار استوسیرینگون برای القای بهینه پروموتر ژن virB2و تیمار قندی مانوز در ترکیب با 100 میکرومولار استوسیرینگون برای القای بهینه پروموتر ژن virD2 بالاترین فعالیت آنزیم β-گالاکتوزیداز را به همراه داشت. همچنین تحت شرایط عدم حضور استوسیرینگون، تیمار قندی گلوکز نسبت به مانوز و داکسی­مانوز قدرت القا و بیان بالاتر پروموتر ژن­های بیماری­زا را داشت. بنابراین، به‌منظور بهبود القا و بیان ژن­های بیماری‌زای virB2 و virD2 پساز مرحله تکثیر رویشی تا زمان هم‌کشتی باکتری و نمونه‌های گیاهی، پیشنهاد می­شود از تیمار قندی مانوز به‌عنوان منبع کربن جایگزین گلوکز در ترکیب با غلظت 50 میکرومولار استوسیرینگون در محیط کشت استفاده شود.