بررسی تغییر بیان آنزیم سلولاز در سطح پروتئین در جدایه های قارچ تریکودرمای پرتو تابی شده با اشعه گاما

گونه های تریکودرما به تولید آنزیم های سلولازی با فعالیت آنزیمی نسبتاً بالا مشهورند. با این حال به علت عملکرد آنزیمی کم و هزینه بالای تولید، تلاش ها به منظور استفاده از آنزیم های سلولازی آنها در تبدیل زیستی پسماند های سلولزی چندان موفقیت آمیز نبوده است. از همین رو، تا کنون روش های متعددی در جهت ارتقای ظرفیت تولید سیستم های سلولازی در قارچ های جنس تریکودرما به کار گرفته شده است. تحقیق حاضر با هدف دستیابی به سویه های موتانتی با توان بیش تولید آنزیم سلولاز خارج سلولی در سه گونه از قارچ تریکودرما با استفاده از القای موتاسیون با پرتو گاما انجام گرفته است. سوسپانسیون اسپور spores/ml) 107) تهیه شده از هر یک از سه گونه قارچ تریکودرما شاملt.reesei ، t. virideو t. harzianum با استفاده از دستگاه گاماسل با چشمه کبالت 60 مستقر در مرکز تحقیقات کشاورزی، پزشکی و صنعتی هسته ای پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای کرج، تحت پرتو تابی گاما در محدوده دز 250 گری به عنوان دز اپتیمم قرار گرفت. پس از پرتو تابی، اسپور های جوانه زده به محیط کشت pda منتقل و از بین آنها سویه های موتانت با قابلیت اسپور زایی بهتر، انتخاب و پنج بار واکشت شدند تا پایداری آنها مورد آزمون قرار گیرد. آزمایشات تخمیر در ارلن مایر های 500 میلی لیتری حاوی 50 میلی لیتر محیط کشت تخمیری (محیط تولید آنزیم) با استفاده از سلولز والسس به عنوان منبع کربنی القا کننده انجام گرفت. محیط های کشت مذکور پس از تلقیح با میسلیوم، به مدت 48 ساعت در دمای°c 28 و دور rpm 180 گرمخانه گذاری گردید. پس از جدا کردن مایع فوقانی محیط های کشت سویه های وحشی و موتانت از توده سلولی آنها به کمک سانتریفیوژ، این مایع برای تعیین غلظت پروتئین خارج سلولی و فعالیت سلولازی مورد سنجش قرار گرفت. غلظت پروتئین بر اساس روش بردفورد و با استفاده از بوین سرم آلبومین به عنوان استاندارد اندازه گیری گردید. فعالیت سلولازی با استفاده از سوبسترا های سلولزی کاغذ صافی واتمن شماره یک، کربوکسی متیل سلولز، آویسل، سلولز باکتریایی و سلولز والسس و بر اساس دستورالعمل iupac (اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی) مورد سنجش قرار گرفت و قند های احیا کننده آزاد شده به روش دی نیترو سالیسیلیک اسید و با استفاده از گلوکز به عنوان استاندارد اندازه گیری شد. کلیه آزمایشات در سه تکرار انجام گرفت. به منظور بررسی بیان ژن های سلولازی، پروفایل پروتئین های خارج سلولی سویه های موتانت توسط الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید به همراه سدیم دو دسیل سولفات (sds-page) مورد مطالعه قرار گرفت و با پروفایل مربوط به سویه های وحشی آنها مقایسه گردید. بر اساس نتایج حاصل از فعالیت آنزیمی، از میان پنج سوبسترای سلولزی مورد آزمون، بیشترین و کمترین فعالیت سلولازی، در حضور سلولز والسس و آویسل به دست آمد. نتایج به دست آمده از sds-page نیز نشان داد که موتاسیون القایی توسط پرتو گاما منجر به ایجاد تغییر در بیان ژن های سلولازی و پروفایل پروتئینی سویه های موتانت در مقایسه با سویه مادری آنها شده است. به طور کلی، یافته های این تحقیق نشان داد که پرتو تابی گاما قادر است عملکرد و ظرفیت هیدرولیز آنزیم های سلولازی قارچ های سلولولایتیک را به شکل قابل توجهی ارتقا دهد و می تواند به عنوان روشی ساده و کارآمد در برنامه های اصلاحی به منظور دستیابی به سویه های موتانت قارچی که توانایی تولید مقادیر بالای آنزیم و دیگر متابولیت های میکروبی را داشته باشند، به کار گرفته شود.