آمار
| تعداد نشریات | 26 |
| تعداد شماره‌ها | 447 |
| تعداد مقالات | 4,557 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,380,003 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,074 |
طراحی سازه ژنی فیتاز ایکولای و فیتاز آسپرژیلوس نایجر و بیان آن در مخمر پیکیا پاستوریس به‌منظور افزایش تجزیه فیتات گیاهی | ||
| مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
| دوره 16، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 135-154 اصل مقاله (1.16 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2023.22428.1517 | ||
| نویسندگان | ||
| بهاره پاک باطن1؛ حسن کرمانشاهی* 2؛ فرهید همت زاده3؛ رضا مجیدزاده هروی4؛ علی جوادمنش5 | ||
| 1دانشجوی دکتری، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران | ||
| 2استاد ، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی ، مشهد ، ایران. رایانامه | ||
| 3دانشیار، گروه دامپزشکی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آدلاید، استرالیا | ||
| 4دانشیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران. | ||
| 5دانشیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران | ||
| چکیده | ||
| هدف: فیتازها براسـاس اولین کربنی که در حلقه میواینوزیتول فسـفات در فیتات دفسـفریلاسیون شروع می شود به گروه های ۳-فیتازها (E.C. 3.1.3.8) ، ۶- فیتازها (E.C. 3.1.3.26) و ۵- فیتازها (EC 3.1.3.72) طبقه بندی می شوند مخمرها با داشتن ویژگی های زیادی ازجمله دستکاری ژنتیکی آسان، بیان بالای پروتئین های برون سلولی و درون سلولی و توانایی انجام اصلاحات پس ازترجمه ای متناسب با سلول های یوکاریوتی، برای بیان پروتئین های خارجی مناسب هستند. مخمر متانول دوست پیکیا پاستوریس برای تولید پروتئین های نوترکیب در تراکم سلولی بالا و محیط کشت ارزان، توسعه یافته است. بنابراین بیان همزمان دو آنزیم دریک میزبان بیانی نوترکیب سودمند خواهد بود. هدف ازاین مطالعه ساخت وکتور نوترکیب حاوی ژن های فیتاز ایکولای از خانواده ۶-فیتاز و فیتاز آسپرژیلوس نایجر از خانواده ۳-فیتاز به منظور افزایش تجزیه فیتات و بیان همزمان آنها در مخمر پیکیا پاستوریس بود. روش: توالی نوکلئوتیدی ژن های آنزیم فیتاز ایکولای ، (appA2) فیتاز آسپرژیلوس نایجر ، (phyA) لینکر 2a و سیگنال پپتید آلفا فاکتور از پایگاه داده NCBI دریافت گردید. در این پژوهش ژن های فیتاز ایکولای و آسپرژیلوس نایجر که بوسیله لینکر 2a بهم متصل شده بودند در پلاسمید PIC9K طراحی و برای سنتز به شرکت Genescript آمریکا فرستاده شد. پس از دریافت پلاسمید سنتز شده که حاوی ژن های مورد نظر بود این سازه ژنی در باکتری DH5a کلون شد و پس از برش با آنزیم SacI در مخمر پیکیا پاستوریس الکتروترنسفرم شد. تحریک بیان ژن با استفاده از متانول در غلظت نهایی نیم درصد در دمای 30 درجه سانتیگراد صورت گرفت. نمونه‌گیری هر۲۴ ساعت انجام شد و میزان تولید پروتئین نوترکیب بااستفاده از الکتروفورز بررسی گردید. یافته ها: نتایج حاصل از کلونی PCR نشان داد که وکتور مورد نظر با موفقیت در باکتری DH5a ترانسفرم شده است و نتایج حاصل از PCR نشان داد که پلاسمید با موفقیت وارد مخمر شده است. فیتازappA و فیتاز phyA با موفقیت در مخمر پیکیا پاستوریس بیان شد. وزن مولکولی فیتازهای نوترکیب تولید شده در حدود ۴۵ و ۸۰ کیلو دالتون به ترتیب برای فیتاز appA و فیتاز phyA تخمین زده شد. فعالیت آنزیم نوترکیب تولید شدهU/ml 160.97 بود. نتیجه گیری: به منظور تولید مکمل آنزیم فیتاز نوترکیب، ژن های هدف دروکتور بیانی pPIC9k طراحی و سنتز شد و وکتور نوترکیب پس از تکثیر در باکتری اشرشیا کلیDH5α وارد ژنوم مخمر پیکیا پاستوریس به عنوان میزبان بیانی شد. این سازه ژنی برای انجام آزمایشات بعدی (آزمایشات مزرعه ای) استفاده خواهد شد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پیکیا پاستوریس؛ طیور؛ آنزیم فیتاز؛ پروتئین نوترکیب | ||
| مراجع | ||
|
عرب پور رق آبادی زهرا، محمدآبادی محمدرضا، خضری امین (1400) الگوی بیانی ژن p32 در بافت‌های ران، دست، راسته و چربی پشت بره کرمانی. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 13(4)، 183-200.
محمدآبادی محمدرضا، اسدالله پور نعنایی حجت (1400) بیان ژن لپتین در بز کرکی راینی با استفاده از Real Time PCR. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 13(1)، 214-197.
محمدآبادی محمدرضا، حسن زاده داورانی فاطمه (1400) اهمیت تغذیه در بیان ژن، همانندسازی، ترمیم و پیشگیری از آسیب DNA. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 13(3)، 222-205.
محمدآبادی محمدرضا، خیرالدین حمید، لطیفی آیگین، بابنکو اولنا ایوانیونا (1401) پروفایل بیانی ژن DNAH1در بافت بیضه بز کرکی راینی. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 14(3)، 243-256.
محمدآبادی محمدرضا، شبان جرجندی دیانا، عرب پور رق آبادی زهرا و همکاران (1401) نقش رازیانه بر بیان ژن DLK1 در بافت قلب گوسفند. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 14(2)، 155-133.
References
Arabpoor Raghabadi Z, Mohammadabadi MR, Khezri A (2021) The expression pattern of p32 gene in femur, humeral muscle, back muscle and back fat tissues of Kermani lambs. Agric Biotechnol J 13 (4), 183-200.
Cregg JM, Cereghino JL, Shi J, Higgins DR (2000) Recombinant protein expression in Pichia pastoris. J Mol Biotechnol 16, 23-52.
Cregg JM, Barringer KJ, Hessler AY, Madden KR (1985) Pichia pastoris as a host system for transformations. J Mol Cell Biol 5, 3376-3385.
Ehrlich KC, Montalbano BG, Mullaney EJ et al. (1993). Identification and cloning of a second phytase gene (phy B) from Aspergillus niger (ficuum). Biochem Biophysic Res Commun 195, 53–57.
Fidler AE, Lin JS, Lun S et al. (2003) Production of biologically active tethered ovine FSHβα by the methylotrophic yeast Pichia pastoris. J Mol Endocrinol 30, 213–25.
Greiner R, Konietzny U (2006) Phytase for Food Application. Food Technol and Biotechnol 4, 125–140
Heravi RM, Sankian M, Kermanshahi H et al. (2017) The Construction of a Probiotic Lactic Acid Bacterium Expressing Acid-Resistant Phytase Enzyme. International Journal of Biotechnology and Bioengineering, 9(8), 963-968.
Invitrogen (2005) Pichia Expression Kit, Protein Expression, A Manual of Methods for Expression of Recombinant Proteins in Pichia pastoris. Catalog no. K1710-01. http://www.invitrogen.com
Konietzny U, Greiner R (2004) Bacterial phytase: potential application, in vivo function and regulation of its synthesis. Braz. J. Microbiol 35, 12-18.
Kumar V, Sinha AK, Makkar HPS, Becker K (2010) Dietary roles of phytate and phytase in human nutrition: A review. Food Chem 120(4), 945–959.
Lei GX, Porres JM, Mullaney EJ, Brinch-Pedersen H (2007) Phytase: Source, structure and application. Industerial enzymes. 505-529.
Damasceno LM, Huang CJ, Batt CA (2012) Protein secretion in Pichia pastoris and advances in protein production. J Appl Microbiol Biotechnol 93, 31-39.
Li P, Anumanthan A, Gao XG et al. (2007) Expression of recombinant proteins in Pichia pastoris. J Appl Biochem Biotechnol 142, 105-124.
Liu JR, Yu B, Lin SH et al. (2005) Direct cloning of a xylanase gene from the mixed genomic DNA of rumen fungi and its expression in intestinal Lactobacillus reuteri. FEMS microbiol lett 251(2), 233-241.
Liu JR, Yu B, Zhao X, Cheng KJ (2007) Coexpression of rumen microbial β-glucanase and xylanase genes in Lactobacillus reuteri. Appl microbiol biotechnol 77, 117-124.
Liu R, Zhao B, Zhang Y et al. (2015) High-level expression, purification, and enzymatic characterization of truncated human plasminogen (Lys531-Asn791) in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. BMC biotechnology 15(1), 1-8.
Mattanovich D, Branduardi P, Dato L et al. (2012) Recombinant protein production in yeasts. J Methods Mol Biol 824, 329-358.
Mohammadabadi MR, Kheyrodin H, Latifi A, Babenko OI (2022a) mRNA expression profile of DNAH1 gene in testis tissue of Raini Cashmere goat. Agric Biotechnol J 14 (3), 243-256.
Mohammadabadi MR, Asadollahpour Nanaei H (2021) Leptin gene expression in Raini Cashmere goat using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 13 (1), 197-214.
Mohammadabadi MR, Shaban Jorjandy D, Arabpoor Raghabadi Z, et al. (2022b) The role of fennel on DLK1 gene expression in sheep heart tissue. Agric Biotechnol J 14 (2), 155-170.
Mohammadabadi MR, Hasanzadeh Davarani F (2021) The importance of nutrition in gene expression, replication, repair and prevention of DNA damage. Agric Biotechnol J 13 (3), 205-222.
Pakbaten B, Majidzadeh Heravi R, Kermanshahi et al. (2019) Production of phytase enzyme by a bioengineered probiotic for degrading of phytate phosphorus in the digestive tract of poultry. Probiotics Antimicrob Proteins 11, 580-587.
Prinz B, Schultchen J, Rydzewski R et al. (2004) Establishing a versatile fermentation and purification procedure for human proteins expressed in the yeasts Saccharomyces cerevisiae and Pichia pastoris for structural genomics. J Struct Funct Genomics 5, 29-44.
Roongsawang N, Promdonkoy P, Wongwanichpokhin M et al. (2010) Coexpression of fungal phytase and xylanase utilizing the cis-acting hydrolase element inPichia pastoris. J FEMS Yeast Res 10 (2010), 909–916.
Rodriguez E, Han Y, Lei XG (1999) Cloning, Sequencing, and Expression of an Escherichia coli Acid Phosphatase/Phytase Gene (appA2) Isolated from Pig Colon. Biochem. Biophys Res Commun 257,117-123.
Selle PH, Ravindran V (2007) Microbial phytase in poultry nutrition. Anim Feed Sci and Technol 135(1), 1-41.
Tran TT, Hatti-Kaul R, Dalsgaard S, Yu S (2011) A simple and fast kinetic assay for phytases using phytic acid–protein complex as substrate. Anal biochem 410, 177-184.
Ullah AHJ, Gibson DM (1987) Extracellular phytase (E.C.3.1.3.8) from Aspergillus ficuum NRRL 3135: purification and characterization. Prep Biochem 17, 63–91.
Wang S, Yao Q, Tao J et al. (2007) Co-ordinate expression of glycine betaine synthesis genes linked by the FMDV 2A region in a single open reading frame in Pichia pastoris. Appl Microbiol Biot 77, 891–899.
Weaver JD, Ullah AH, Sethumadhavan K et al. (2009) Impact of assay conditions on activity estimate and kinetics comparison of Aspergillus niger PhyA and Escherichia coli AppA2 phytases. J Agric Food Chem 57(12), 5315-5320.
Yanke LJ, Bae HD, Selinger LB, Cheng KJ (1998). Phytase activity of anaerobic ruminal bacteria. Microbiol 144(6) 1565-1573.
Yokoyama S (2003) Protein expression systems for structural genomics and proteomics. J Currn Opin Chem Biol 7, 39-43.
Zhang AL, Luo JX, Zhang TY et al. (2009) Recent advances on the GAP promoter derived expression system of Pichia pastoris. J Mol Biol Rep 36, 1611-1619.
Zou LK, Wang HN, Pan X et al. (2008). Expression, purification and characterization of a phyA m-phyCs fusion phytase. J Zhejiang Univ Sci B 9, 536-545. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 301 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 177 |
||