امکان خاموش سازی ژن pds با استفاده از ناقل trv در برخی گونه های ارزشمند گیاهان دارویی

خاموش سازی ژن القاء شده توسط ویروس (vigs)، فن آوری است که از ویروس های نوترکیب برای خاموش کردن ژن های درون زاد بر اساس یک روند خاموش سازی پس از رونویسی عمل می کند. vigs روشی سریع و قوی برای ژنومیکس کاربردی می باشد، که نیاز به انتقال پایدار ندارد. به طور معمول برای vigs، از ناقل های ویروسی دربردارنده یک توالی همولوگ با ژن درون زاد استفاده می-شود. این ناقل عامل ایجاد خاموشی ژن هدف در میزبان گیاهی از طریق یک راهکار تخریب rna وابسته به همولوژی می باشد. ما از ناقل ویروسی (tobacco rattle virus) trv برای خاموش سازی ژن pds با دو روش همولوگوس و هترولوگوس استفاده کردیم. این ناقل دارای مزایایی مانند طیف گسترده میزبان، تهاجم سلولی یکنواخت و علائم خفیف بیماری می باشد. ژن فیتوئن د سچوراز یک آنزیم مهم محدود کننده سرعت در مسیر بیوسنتز کاروتنوئیدها را کد می کند. بنابراین خاموش سازی این ژن سطح بیان را کاهش می دهد و روی محتوای کاروتنوئیدی سلول اثر می گذارد و در نهایت منجر به فنوتیپ ظاهری سفید شدگی نوری می شود. گیاه شاهبیزک (atropa belladonna) و تاتوره (datura stramonium) از گیاهان دارویی مهم می باشند، که مطالعه ژن های مسیر بیوسنتز آلکالوئیدها در آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش، از فناوری vigs هترولوگوس و همولوگوس برای خاموش سازی ژن نشانگر فیتوئن دسچوراز ( (pdsدر این گیاهان استفاده کردیم. ناقل های trv نوترکیب، حامل ژن برون زاد از nicotiana benthamiana و ژن های درون زاد همسانه سازی شده از تاتوره و شابیزک بودند که به گیاهان تاتوره و شاهبیزک تزریق شدند. نتایج نشان داد که گیاهان آلوده شده با ناقل های ویروسی در هفته سوم بعد از تزریق شروع به سفید شدگی نوری کردند. نتایج بدست-آمده بیانگر کاهش مقدار کلروفیل ها و کارتنوئیدها در برگ های هر دو گیاه ما نسبت به گیاه شاهد و کنترل منفی بود. از روش سنجش بیان نیمه کمی برای بررسی بیان ژن هدف در تاتوره استفاده شد و نتایج کاهش بیان ژن pds در نمونه های خاموش سازی شده را نسبت به گیاهان کنترل نشان داد. نتایج ما همچنین اثرگذاری ناقل ویروسی روی محتوای آلکالوئید کل در تاتوره را نشان داد. این اولین گزارش درباره خاموش سازی ژن با روش vigs در گیاهان شاهبیزک و تاتوره می باشد و می تواند ابزار مفیدی برای بررسی عملکرد ژن های هدف برای مهندسی متابولیسم در این گیاهان باشد.