
تعداد نشریات | 26 |
تعداد شمارهها | 447 |
تعداد مقالات | 4,557 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,380,003 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,070 |
تاثیر محرکهای ساکارز و کیتوزان بر بیان ژن کد کننده آنزیم CYP79 F1 و محتوی سولفورافان در گیاهچههای ازمک | ||
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
مقاله 4، دوره 12، شماره 2، شهریور 1399، صفحه 63-80 اصل مقاله (1.41 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2020.15354.1201 | ||
نویسندگان | ||
علی ریاحی مدوار* 1؛ فرشته جدید بنیاد2؛ فاطمه رضائی3؛ محمود ملکی4؛ مهشید قاضی زاده احسایی5 | ||
1گروه بیوتکنولوژی-پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی- دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، - کرمان، | ||
2دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران. | ||
3دانشآموخته دکتری، گروه فیزیولوژی گیاهی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران | ||
4گروه بیوتکنولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران. | ||
5دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران | ||
چکیده | ||
هدف: گلوکورافانین، یک گلوکوزینولات الیفاتیک است که در گیاه ازمک (Lepidium draba)از خانواده شببو به فراوانی یافت میشود. این گلوکوزینولات در حضور آنزیم میروزیناز به ایزوتیوسیانات سولفورافان تبدیل میشود که فعالیتهای زیستی مختلفی از قبیل خاصیت آنتیاکسیدانی و آنتی باکتریایی و همچنین توانایی مهار رشد و تکثیر سلولهای سرطانی را دارد. CYP79 F1 اولین آنزیم در مسیر بیوسنتز گلوکورافانین است. مواد و روشها: در این مطالعه، گیاهچههای ازمک با سه تکرار مستقل و در قالب طرح کاملاً تصادفی بمدت 7 روز در حضور غلظتهای مختلف ساکارز و کیتوزان (صفر، 25، 50، 100، 200 و 400 میلیگرم بر لیتر) رشد کردند. پس از جمع آوری گیاهچهها، محتوای سولفورافان در اندام هوایی گیاهچهها با استفاده از دستگاه HPLC اندازهگیری شد. علاوه بر این، میزان بیان ژن CYP79 F1 در گیاهچههای تیمار شده با استفاده از تکنیک Real Time PCR مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج: نتایج نشان داد که محتوی سولفورافان در گیاهچههای تیمار شده با ساکارز با افزایش غلظت آن در محیط بهطور معنیداری نسبت به نمونه شاهد افزایشیافته است، درحالیکه در گیاهچههای تیمار شده با کیتوزان، افزایش معنیدار محتوی سولفورافان فقط در غلظت mg/L200 مشاهده گردید. نتایج حاصله نشان داد که بیان ژن CYP79 F1 در گیاهچههای تیمارشده با ساکارز در غلظت 50 میلیگرم بر لیتر و با کیتوزان در غلظتهای 50 و 100 میلیگرم بر لیتر نسبت به نمونه شاهد بهطور معنیداری افزایشیافته است. نتیجهگیری: براساس نتایج بدست آمده در این تحقیق، چنین نتیجهگیری میشود که غلظتهای مذکور این محرکها میتوانند با اثر بر بیان ژن CYP79F1 بیوسنتز گلوکوزینولاتهای آلیفاتیک را تحریک نمایند. با توجه به نقش و اهمیت سولفورافان به عنوان یک متابولیت دارویی باارزش و همچنین نقش آنزیم CYP79F1 در سنتز گلوکورافانین، پیشنهاد میشود تاثیر الیسیتورهای مذکور بر تولید سولفورافان و بیان ژن CYP79F1 در غلظتها و زمانهای دیگر نیز بر روی این گیاه مورد آنالیز قرار گیرد. | ||
کلیدواژهها | ||
ازمک؛ سولفورافان؛ بیان ژن؛ ساکارز؛ کیتوزان | ||
مراجع | ||
احسنی محمدرضا، محمدآبادی محمدرضا، اسدی فوزی و همکاران (1398) بیان ژن لپتین در بافت چربی زیرپوستی گاوهای هلشتاین با استفاده از Real Time PCR. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 11(1)، 150-135. توحیدی نژاد فاطمه، محمدآبادی محمدرضا، اسمعیلی زاده کشکوئیه علی، نجمی نوری عذرا (1393) مقایسه سطوح مختلف بیان ژنRheb در بافت های مختلف بز کرکی راینی. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 6(4)، 50-35. جعفری دره در امیر حسین، محمدآبادی محمدرضا، اسمعیلی زاده کشکوئیه علی، ریاحی مدوار علی (1395) بررسی بیان ژن CIB4 در بافتهای مختلف گوسفند کرمانی با استفاده از Real Time qPCR. مجله پژوهش در نشخوارکنندگان 4(4)، 132-119. رضائی فاطمه، لاهوتی مهرداد، ملکی محمود، گنجعلی علی (۱۳۹۷) تغییرات محتوای سولفورافان و فعالیت برخی آنزیمهای آنتیاکسیدان گیاهچههای ازمک (Lepidium draba L.) در پاسخ به جاسمونات. مجله فرآیند و کارکرد گیاهی ۷ (۲۶)، ۴۵-۵۶. محمدآبادی محمدرضا، کرد محبوبه، نظری محمود (1397) مطالعه بیان ژن لپتین در بافتهای مختلف گوسفند کرمانی با استفاده از Real Time PCR. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 10(3)، 122-111. محمدی مهدی؛ ریاحی مدوار علی؛ پورسیدی شهرام و امینیزاده مریم (1395) بررسی اثر یونهای مس و روی بر فعالیت آنزیم میروزیناز و تشکیل سولفارافان در گیاه Lepidium draba. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی. 8 (1)، 81-94. References
Ahsani MR, Mohammadabadi MR, Asadi Fozi M et al. (2019a) Effect of roasted soybean and canola seeds on peroxisome proliferator‐activated receptors gamma (PPARG) gene expression and cattle milk characteristics. Iran J Appl Anim Sci 9, 635-642.
Ahsani MR, Mohammadabadi MR, Asadi Fozi M et al. (2019b) Leptin gene expression in subcutaneous adipose tissue of Holstein dairy cattle using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 11, 135-150 (In Persian).
Aminizadeh M, Riahi-Madvar A, Mohammadi M (2016) Nano-metal oxides induced sulforaphane production and peroxidase activity in seedlings of Lepidium draba (Brassicaceae). P Bio Sci 6, 75-83.
Andersen MD, Busk PK, Svendsen I, Møller BL (2000) Cytochromes P-450 from Cassava (Manihot esculenta Crantz) Catalyzing the first steps in the biosynthesis of the cyanogenic glucosides linamarin and lotaustralin cloning, functional expression in Pichia pastoris, and substrate specificity of the isolated recombinant enzymes. J Biol Chem 275, 1966-1975. Cutler HG (1988) Biologically active natural products: potential use in agriculture, American Chemical Society Washington, DC. Fahey JW, Haristoy X, Dolan PM et al. (2002) Sulforaphane inhibits extracellular, intracellular, and antibiotic-resistant strains of Helicobacter pylori and prevents benzo [a] pyrene-induced stomach tumors. PNAS 99, 7610-7615. Ferri M, Tassoni A, Franceschetti M et al. (2009) Chitosan treatment induces changes of protein expression profile and stilbene distribution in Vitis vinifera cell suspensions. Proteomics 9, 610-624. Gao X, Dinkova-Kostova AT, Talalay P (2001) Powerful and prolonged protection of human retinal pigment epithelial cells, keratinocytes, and mouse leukemia cells against oxidative damage: the indirect antioxidant effects of sulforaphane. PNAS 98, 15221-15226. Guo R, Yuana G, Wang Q (2011) Effect of sucrose and mannitol on the accumulation of health-promoting compounds and the activity of metabolic enzymes in broccoli sprouts. Sci Hortic 128, 159-165. Guo R, Yuan G, Wang Q (2011) Sucrose enhances the accumulation of anthocyanins and glucosinolates in broccoli sprouts. Food Chem 129, 1080-1087. Halkier BA, Gershenzon J (2006) Biology and biochemistry of glucosinolates. Annu Rev Plant Biol 57, 303-333. Hansen CH, Wittstock U, Olsen CE et al. (2001) Cytochrome P450 CYP79F1 from Arabidopsis catalyzes the conversion of dihomomethionine and trihomomethionine to the corresponding aldoximes in the biosynthesis of aliphatic glucosinolates. J Biol Chem 276, 11078-11085. Hoagland DR, Arnon DI (1950) The water-culture for growing plants without soil. California AES 347, 25–32.
Jafari Darehdor AH, Mohammadabadi MR, Esmailizadeh AK, Riahi Madvar A (2016) Investigating expression of CIB4 gene in different tissues of Kermani Sheep using Real Time qPCR. J Rumin Res 4, 119-132 (In Persian). Jamshidi Goharrizi K, Riahi‑Madvar A, Rezaee F et al. (2019) Effect of salinity stress on enzymes’ activity, ions concentration, oxidative stress parameters, biochemical traits, content of sulforaphane, and cyp79f1 gene expression level in Lepidium draba plant. J Plant Growth Regul https://doi.org/10.1007/s00344-019-10047-6.
Krizek DT, Britz SJ, Mirecki RM (1998) Inhibitory effects of ambient levels of solar UV-A and UV-B radiation on growth of cv. new red fire lettuce. Physiol Plant 103, 1-7.
Liang H, Yuan Q (2012) Natural sulforaphane as a functional chemopreventive agent: including a review of isolation, purification and analysis methods. Crit Rev Biotechnol 32, 218–234.
Livak KJ, Schmittgen TD (2001) Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2−ΔΔCT method. Methods 25, 402–408. Lunn JE (2008) Sucrose metabolism. eLS. Miao H, Wei J, Zhao Y et al. (2013) Glucose signalling positively regulates aliphatic glucosinolate biosynthesis. J Exp Bot 64, 1097–1109. Mithen RF, Dekker M, Verkerk R et al. (2000) The nutritional significance, biosynthesis and bioavailability of glucosinolates in human foods. J Sci Food Agric 80, 967-984.
Mohammadabadi MR, Jafari AHD, Bordbar F (2017) Molecular analysis of CIB4 gene and protein in Kermani sheep. Brazil J Med Biol Res 50, e6177.
Mohammadabadi MR, Kord M, Nazari M (2018) Studying expression of leptin gene in different tissues of Kermani Sheep using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 10, 111-122 (in Persian).
Mohammadabadi MR, Tohidinejad F (2017) Charachteristics determination of Rheb gene and protein in Raini Cashmere goat. Iran J Appl Anim Sci 7, 289-295.
Mohammadi M, Riahi-Madvar A, Pourseyedi S (2014) Elicitors induced sulforaphane production in Lepidium draba. AJBPS 4, 64-70.
Mohammadi M, Riahi-Madvar A, Pourseyedic S, Aminizadeh M (2016) The study of Zn2+ and Cu2+ effects on myrosinase activity and sulforaphane production in Lepidium draba. Agric Biotechnol J 8, 81-94 (in Persian).
Nasiri-Bezenjani M, Riahi-Madvar A, Baghizadeh A, Ahmadi A (2014) Rosmarinic acid production and expression of tyrosine aminotransferase gene in Melissa Officinalis seedlings in response to yeast extract. JAST 16, 921-930. Nielsen JS, Møller BL (2000) Cloning and expression of cytochrome P450 enzymes catalyzing the conversion of tyrosine to p-hydroxyphenylacetaldoxime in the biosynthesis of cyanogenic glucosides in Triglochin maritima. Plant Physiol 122,1311-1322. Powell EE, Hill GA, Juurlink BH, Carrier DJ (2005) Glucoraphanin extraction from Cardaria draba: Part 2. Countercurrent extraction, bioactivity and toxicity testing. J Chem Technol Biot 80, 992-997.
Radonic A, Blazevic I, Mastelic J et al. (2011) Phytochemical analysis and antimicrobial activity of Cardaria draba (L.) Desv. volatiles. Chem Biodivers 8, 1170–1181.
Rask L, Andréasson E, Ekbom B et al. (2000) Myrosinase: gene family evolution and herbivore defense in Brassicaceae. Plant Mol Biol 42, 93-113.
Rezaee F, Ghanati F, Behmanesh M (2013) Antioxidant activity and expression of catalase gene of Eustoma grandiflorum L in response to boron and aluminum. S Afr J Bot 84, 13-18.
Rezaee F, Lahouti M, Maleki M, Ganjeali A (2018) Comparative proteomics analysis of whitetop (Lepidium draba L.) seedlings in response to exogenous glucose. Int J Biol Macromol 120, 2458-2465.
Rezaee F, Lahouti M, Maleki M, Ganjeali A (2018) Variations of sulforaphane and activity of some antioxidant enzymes in response to jasmonate in Lepidium draba L. seedlings. J Plant Proc Func 7, 45-56 (in Persian).
Solfanelli C, Poggi A, Loreti E et al. (2006) Sucrose-specific induction of the anthocyanin biosynthetic pathway in Arabidopsis. Plant physiol 140, 637-646. Stiehl B, Bible B (1989) Reaction of crop species to thiocyanate ion toxicity. Hort Scienc 24, 99-101.
Wei J, Miao H, Wang Q (2011) Effect of glucose on glucosinolates, antioxidants and metabolic enzymes in Brassica sprouts. Sci Hortic 129, 535-540. Yeh CT, Yen GC (2009) Chemopreventive functions of sulforaphane: A potent inducer of antioxidant enzymes and apoptosis. J Funct Foods 1, 23-32. Young JA, Turner CE, James LF (1995) Perennial pepperweed. Rangelands Archives 17, 121-123. Zhang C, Yan Q, Cheuk Wk, Wu J (2004) Enhancement of tanshinone production in Salvia miltiorrhiza hairy root culture by Ag+ elicitation and nutrient feeding. Planta Med 70, 147-151. Zhao J, Davis LC, Verpoorte R (2005) Elicitor signal transduction leading to production of plant secondary metabolites. Biotechnol Adv 23, 283-333. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 519 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 303 |