fa بهینه‌سازی کدون و همسانه‌سازی ژن پروکیموزین گاوی برای بیان مناسب در گیاه توتون مهندسی ژنتیک گیاهی Plant پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:10pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span new="" romans="" style="font-family:" times=""><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">آنزیم کیموزین گاوی یکی از آنزیم&shy;های رایج مورد استفاده در صنعت لبنیات می &shy;باشد. تهیه&shy; این آنزیم از منبع طبیعی آن جوابگوی نیاز این صنعت عظیم نمی&shy; باشد. تولید کیموزین گاوی نوترکیب در گیاهان می&shy;تواند یک جایگزین مناسب برای تهیه&shy; این آنزیم باشد. درج و بیان ژن&shy;های خارجی در گیاهان می&shy;تواند در اندامک هسته و کلروپلاست انجام گیرد. میزان بیان ژن خارجی در میزبان&shy;های هترولوگ یوکاریوت را می&shy;توان با بهینه &shy;سازی کدون&shy;های آن و همچنین سوق دادن پروتئین هترولوگ بعد از بیان به اندامک&shy;های محصور شده از قبیل کلروپلاست افزایش داد. در این تحقیق، بهینه&shy; سازی کدون&shy;ها&shy;ی ژن پروکیموزین گاوی طوری انجام گرفت که هم‌زمان برای بیان در هسته و کلروپلاست گیاه توتون مناسب باشد. پس از بهینه &shy;سازی، شاخص </span></span></b><b><span dir="LTR" style="color:black">CAI</span></b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> این ژن برای اندامک هسته و کلروپلاست به ترتیب 0.929 و 0.947 بدست آمد. توالی بهینه شده این ژن پس از سنتز مصنوعی روی ناقل پایه </span></span></b><b><span dir="LTR" style="color:black">pUC57</span></b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> سوار شده، و از طریق توالی&shy; یابی تایید شد. عملکرد ژن سنتز شده از طریق بیان در باکتری </span></span></b><b><i><span dir="LTR" style="color:black">E. coli</span></i></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> و آزمایش لخته شدن شیر تایید گردید. </span></span></b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">برای تهیه ناقل بیانی مناسب برای انتقال ژن به ژنوم هسته گیاهان، ژن پروکیموزین در ناقل بیانی </span></span></b><b><span dir="LTR" style="color:black">p35S-TP-GFP</span></b><b> </b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">&nbsp;جایگزین ژن </span></span></b><b><i><span dir="LTR" style="color:black">GFP</span></i></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> گردید. این ناقل برای انتقال ژن به روش تفنگ ژنی مناسب بوده و با دارا بودن پپتید نشانه کلروپلاستی، باعث تجمع پروتئین در کلروپلاست می&shy;شود. همچنین، این ژن در ناقل </span></span></b><b><span dir="LTR" style="color:black">pBI121</span></b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">، که برای انتقال ژن به روش آگروباکتریوم مناسب است</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">، جایگزین ژن </span></span></b><b><i><span dir="LTR" style="color:black">GUS</span></i></b><b> </b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">شد. ناقل&shy;های نوترکیب ساخته شده در این تحقیق می&shy;توانند برای انتقال و بیان مؤثر این آنزیم صنعتی در گیاهان بکار گرفته شوند.</span></span></b></span></span></span></span></div> <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:10pt"><span style="text-justify:kashida"><span style="text-kashida:0%"><span style="unicode-bidi:embed"><span new="" romans="" style="font-family:" times=""><span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span style="color:black">Bovine chymosin enzyme is one of the most commonly used enzymes in the dairy industry. The production of this enzyme from its natural source does not meet the needs of this huge industry. The production of recombinant bovine chymosin in plants can be a good alternative to native enzyme. Insertion and expression of foreign genes in plants can occur in the nucleus and chloroplast organelles. The expression of foreign genes in eukaryotic heterologous hosts can be increased by optimizing its codons as well as translocation of the heterologous protein after expression to encapsulated organs such as chloroplasts. In this study, codons of the bovine prochymosin gene were optimized to be suitable for expression in the nucleus and chloroplasts of tobacco plants. After optimization, the CAI index of this gene for nucleus and chloroplasts was 0.929 and 0.947, respectively. The optimized sequence was cloned in the pUC57 basic vector after artificial synthesis, and was confirmed by sequencing. The function of the synthesized gene was confirmed by expression in <i>E. coli</i> and milk coagulation test.</span></span> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span style="color:black">To provide a suitable expression vector for gene transfer to the plant genome, the GFP gene was replaced by the prochymosin gene in the p35S-TP-GFP expression vector. This vector is suitable for gene transfer by gene gun method, and with the presence of chloroplast signal peptide, it causes protein accumulation in chloroplasts. The gene was also replaced with the GUS gene in the pBI121 vector, which is suitable for gene transfer by the <i>Agrobacterium</i> method.</span></span> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span style="color:black">The recombinant vectors constructed in this study can be used to effectively transfer and express this industrial enzyme in plants. </span></span></span></span></span></span></span></div> آنزیم لخته کننده شیر, ترجیح کدونی, کیموزین نوترکیب, ناقل بیانی Milk coagulation enzyme, Codon preference, Recombinant chymosin, Expression vector 225 236 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-206-3&slc_lang=fa&sid=1 Shahnam Azizi Dargahlou شهنام عزیزی درگاهلو shahnambio@gmail.com 10031947532846004354 10031947532846004354 No Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران Mohammad Ahmadabadi محمد احمدآبادی ahmadabadiir@yahoo.com 10031947532846004355 10031947532846004355 Yes Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران Rana Valizadeh Kamran رعنا ولیزاده کامران ahmadabadiir@yahoo.com 10031947532846004356 10031947532846004356 No Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران