پایان نامه کارشناسی ارشد بیوتكنولوژی و زیست شناسی با عنوان كوآنزیم
چكیده:
ایزوپرنوئیدها از بزرگترین تركیبات آلی در طبیعت بوده كه دارای نقشهای گوناگون بیولوژیكی در بدن موجودات زنده از جمله انسان می باشند، از اینرو این تركیبات از اهمیت بسیار بالایی از نظر پزشكی و غذایی و حتی دارویی برخوردار هستند. از جمله مهمترین این تركیبات می توان به یوبی كینونها اشاره نمود كه هنگام تنفس سلولی در زنجیره انتقال الكترون دارای نقش بسیار مهمی می باشند. این تركیبات هموپلیمرهایی از واحدهای ایزوپرنی به نام ایزوپنتیل پیرو فسفات (IPP) با ویژگی های ساختاری و فیزیكوشیمیایی مختلف هستند.
دو آنزیم "فارنزیل دی فسفات سنتاز" و "ژرانیل ژرانیل دی فسفات سنتاز" مسئول بیوسنتز دو تركیب "فارنزیل دی فسفات" و "ژرانیل ژرانیل دی فسفات" كه به ترتیب هر كدام از 3 و 4 واحد ایزوپرنی تشكیل شده اند. این تركیبات می توانند به عنوان سوبسترا جهت سنتز دیگر تركیبات ایزوپرنوئیدی و از جمله كوآنزیم Q10 مورد استفاده قرار گیرند.در این مطالعه، تاثیر بیان ژنهای کد کنندهء آنزیم "ژرانیل ژرانیل دی فسفات سنتاز" به تنهایی و یا همراه با دیگرآنزیمهای مسیر بیوسنتز لیكوپن بر روی آنزیم "دکاپرنیل دی فسفات سنتاز" ( آنزیم مسئول ساخت زنجیرهء ایزوپرنوئید كوآنزیم Q10 ) و در نهایت تولید كوآنزیم Q10 در سویه های نوتركیب باكتری "اشرشیاكلی " مطالعه می گردد.
کلمات کلیدی:
Coenzyme
كوآنزیم
ایزوپرنوئیدها
تركیبات آلی
دكاپرنیل دی فسفات سنتاز
آگروباكتریوم تومی فاسینس
ردوباكتر اسفروئیدس
مواد و روشها:
در این پژوهش ژنهای هترولوگوس كد كننده آنزیم "دكاپرنیل دی فسفات سنتاز" (dds) از دو گونهء باكتریایی "آگروباكتریوم تومی فاسینس" (atdds) و "ردوباكتر اسفروئیدس" (rsdds) استخراج شده و بوسیلهء دو پلاسمید جداگانه به درون باكتری اشرشیاكلی سویه DH5α كلون گردیدند كه نتیجهء آن ایجاد توانایی تولید كوآنزیم Q10 در این باكتری بود. در ادامه میزان تولید این تركیب در سلولهای نو تركیب حاصله با دستگاه HPLC مورد ارزیابی قرار گرفت.
به منظور مطالعه اثر آنزیم "ژرانیل ژرانیل دی فسفات سنتاز" به تنهایی و یا همراه با دیگر آنزیمهای مسیر بیوسنتز لیكوپن بر روی تولید كوآنزیم Q10 نیز؛ ژنهای مربوطه ( crtE, crtB, crtI ) از باكتری "اروینیا هربیكولا" استخراج شده و بوسیله پلاسمیدهای جداگانه به درون سلولهای نوتركیب اشرشیاكلی تولید كنندهء كوآنزیم Q10 كلون گردیدند. سلولهای نوتركیب حاصله در محیط كشت "2YTG" در دمای 30 درجه سانتی گراد كشت داده شدند و سپس تولید كوآنزیم Q10 در هر سلول مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج:
بیان دو ژن atdds و rsdds در باكتری اشرشیاكلی با شناسایی پیك كوآنزیم Q10 توسط دستگاه HPLC مورد تائید قرار گرفت. بطور كلی برای شناسایی و اندازه گیری كوآنزیم Q ها از یك شناساگر اشعهء UV در طول موج 275 نانومتر استفاده می شود.به منظور اندازه گیری غلظت كوآنزیم Q10 تولید شده در سلولهای نوتركیب نیز از منحنی استاندارد كوآنزیم Q10 استفاده گردید.نتایج بدست آمده نشان داد كه بیان ژن كدكنندهء آنزیم "ژرانیل ژرانیل دی فسفات سنتاز" به تنهایی در باكتری نوتركیب اشرشیاكلی كه حاوی یكی از دو ژن atdds و یا rsdds می باشد ، افزایش چشمگیری در میزان تولید كوآنزیم Q10 ایجاد نمی نماید و حتی در بعضی موارد منجر به كاهش تولید نیز می گردد.
از طرف دیگر بیان ژن كدكننده آنزیم "ژرانیل ژرانیل دی فسفات سنتاز" همراه با بیان ژهای كدكنندهء آنزیم های "فیتوئن سنتاز" و "فیتوئن دساتوراز" ، كه همگی در مسیر بیوسنتز لیكوپن وجود دارند، منجر به مشاهدهء نتایج متفاوتی در میزان تولید كوآنزیم Q10 در سلولهای نوتركیب حاوی atdds و یا rsdds شده است. بطوریكه بیان ژنهای كدكنندهء مسیر بیوسنتز لیكوپن زمانی كه با ژن atdds همراه هستند، اثر قابل توجهی در میزان تولید كوآنزیم Q10 نمی گذارند، در حالیكه وقتی این ژنها با ژن rsdds همراه می شوند منجر به افزایش چشمگیری در تولید این تركیب می گردند.
دانلود در ادامه مطلب
دانلود پایان نامه رشته نقاشی