تاثیر محصول ژن aiia بر روی بیان ژنهای بیماریزا و hrpباکتری pectobacterium carotovorum subsp. caratovorum

بیش از چندین سال است که مشخص شده باکتریها قادر هستند جهت تنظیم هماهنگ بیان ژنها بر طبق تراکم جمعیتشان باهم ارتباط برقرار کنند که این سیستم معروف به حد نصاب حسگری (qs) میباشد. در واقع qs مکانیسم پیام دهنده سلول به سلول است که طبق آن باکتریها بیان ژنهای مشخصی را در پاسخ به تراکم جمعیتشان بوسیله تولید، آزاد کردن و شناسایی مولکولهای پیام رسان تنظیم میکنند. مولکولهای پیام رسان میتوانند توسط سلولها حس شوند بنابراین، این عمل به کل جمعیت اجازه میدهد هنگامی که تراکم به یک حد بحرانی رسید یک عمل مشترک را شروع کنند. باکتریهای گرم منفی ان-آسیل هوموسرین لاکتون (ahls) را بعنوان مولکول سیگنال بین سلولی تولید میکنند. p. carotovorum یکی از باکتریهایی است که از ahl به عنوان مولکول سیگنال در سیستم حد نصاب حسگری استفاده میکند. در این باکتری ahls بیان ژنهای بیماریزایی را کنترل میکند که شامل ژنهای کد کننده برای آنزیمهای برون سلولی، توکسین و تحرک میباشد. اختلال در qs که تحت عنوان qq یا ضد حدنصاب حسگری شناخته میشود از روشهای نوین و جایگزین در کنترل بیماریهای باکتریایی گیاهان میباشد که به دو طریق قابل انجام است 1) حفاظت گیاهان با استفاده از باکتریهای تجزیه کننده ahls و 2) بیان غیر متجانس آنزیمهای تجزیه کننده ahls در باکتریها یا بافتهای گیاهی. در این پژوهش تاثیر ژن aiia (لاکتوناز تجزیه کننده ahl) جدا شده از دو جدایه bacillus sp. a24 (جدایه خارجی) و dms133 bacillus sp. (جدایه ایرانی) در فعالیت بیماریزایی p. carotovorum به عنوان عامل بیماری پوسیدگی نرم سیبزمینی مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمون کنترل بیولوژیک هر دو باکتری تراریخت مورد استفاده فعالیت آنزیمی empcc را تحت تاثیر قرار دادند و به طور معنیدار از توسعه پوسیدگی نرم روی غدهها جلوگیری کردند. بیان ژن aiia در باکتری empcc باعث کاهش تولید ahl در باکتری و کاهش تجمع مولکولهای سیگنالی در محیط اطراف باکتری شد. به همین دلیل وقتی باکتری اندیکاتور cv026 در مجاورت باکتری تراریخت کشت داده شد هیچگونه رنگ بنفش در کلونی باکتری اندیکاتور مشاهده نشد. در آزمون بیماریزایی وقتی باکتریهای تراریخت و باکتری وحشی به ورقه های سیب زمینی تزریق شدند به دلیل اینکه پکتوباکتریوم از سیستم تنظیمی qs برای تولید فاکتورهای بیماریزایی استفاده میکند بیان ژن باعث سرکوب بیماریزایی پکتوباکتریوم روی غدههای سیب زمینی شده است. نتایج به دست آمده از واکنش real time pcr بیانگر میزان بالای بیان ژنهای nip, hrpc و hrpn در باکتریهای تراریخت در مقایسه با باکتری وحشی بودند. بررسی تفاوت در میزان بیان ژنهای آنزیمهای تجزیهکننده باکتریهای تراریخت نسبت به هم نشان دهنده تفاوت بسیار کم در میزان بیان ژنهای هر دو باکتری بوده و همانند نتایج بدست آمده از آزمایشات مورفولوژیکی نشان دهنده تفاوت بسیار کم ژنهای aiia جدا شده از جدایه داخلی و خارجی در قدرت کاهش بیماریزایی پکتوباکتریوم بودند. این پژوهش در شرایط آزمایشگاهی موفقیتآمیز بوده و در مواردی بطور کامل مانع از وقوع بیماریزایی پاتوژنهای مورد بررسی شد.