تاثیر محرک سولفات مس بر بیان ژن‌های TXS, DBAT, BAPT, DBTNB و بیوسنتز برخی تاکسان‌ها در کشت سلول سرخدار (Taxus baccata L).

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیوتکنولوژی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گیلان، رشت

2 استاد گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گیلان، رشت

3 استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

4 دانشیار گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی دانشگاه شهید بهشتی، تهران

چکیده

تاکسان­ها­ ترکیبات دی­ترپنوئیدی با اثرات ضد‌سرطانی شناخته­شده می‌باشند. از مهمترین تاکسان‌ها تاکسول می‌باشد. از آنجایی­که روش­ سنتی استخراج تاکسول از پوسته درخت، ناکارآمد و غیراقتصادی بود، تلاش‌ها برای یافتن روشی کارآمد در این زمینه گسترش یافت و در نهایت روش آزمایشگاهی کشت­ بافت و سلول مطلوب‌ترین شیوه در این زمینه معرفی گردید. استفاده از محرک‌ها از بهترین راهکارهای بهبود عملکرد و افزایش تولید متابولیت­های ثانویه در کشت­های سلولی می­باشد.از این­رو در این مطالعه، اثر دو غلظت ۱۲۵/۰ و ۶۲۵/۰ میلی‌گرم بر لیتر از محرک سولفات­مس، طی زمان­های دو و هفت روز بر میزان تاکسول و ۱۰-دی استیل باکاتین III درکشت سوسپانسیون سلولی سرخدارمورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در‌حالی­که غلظت ۱۲۵/۰ میلی‌گرم بر لیتر طی هفت روز باعث افزایش معنی‌دار (43٪) ۱۰-دی استیل باکاتین III می‌گردد، غلظت ۶۲۵/۰ میلی‌گرم بر لیتر در همان مدت، منجر به کاهش معنی‌‌دار تاکسول (23٪) و 10-DAB (۱۶٪) می‌گردد. همچنین مطالعه اثر غلظت انتخابی ۱۲۵/۰ میلی‌گرم بر لیتر سولفات­مس بر بیان چهار ژن دخیل در بیوسنتز تاکسول (txs،dbat، bapt، dbtnbt) طی ۱۲، ۲۴ و ۴۸ ساعت نشان داد که گرچه رونوشت ژن  ,dbatدر ساعت ۱۲ افزایش پنج برابری داشته، اما میزان بیان سایر ژن‌ها بسیار کم و در حد شاهد بوده و حتی در مورد ژن txs در ساعت ۲۴، سرکوب بیان مشاهده می‌گردد. گرچه افزایش معنی‌دار مشاهده­شده در میزان ۱۰-دی استیل باکاتین III  ناچیز است ولی همین میزان نیز با توجه به اهمیت این ماده به‌عنوان پیش‌ساز تولید تاکسول می‌تواند قابل­تامل باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of copper sulphate elicitor on gene expression of TXS, DBAT, BAPT, DBTNB and biosynthesis of some taxanes in Taxus baccata L. cell culture

نویسندگان [English]

  • mahsa bamneshin 1
  • abdolah hatamzadeh 2
  • MohammadReza Naghavi 3
  • Mohammad Hossein mirjalili 4
1 1Ph.D. Student, Department of Biotechnology, Agricultural and Natural Resources College, Guilan University, Rasht, Iran
2 Department of Horticultural Sciences, Agricultural and Natural Resources College, Guilan University, Rasht, Iran,
3 Division of Plant Molecular Genetics, Department of Agronomy and Plant Breeding, Agricultural and Natural Resources College, Tehran University, Karaj, Iran
4 Associate Prof., Department of Agriculture, Medicinal Plant and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Taxanes are dipropenoid compounds with known anti-cancer effects. One of the most important Taxanes is Taxol. Since the traditional method of Taxol extraction from the yew bark was inefficient and non-economic, attempts expanded to find an effective method. The tissue culture and cell culture was known as the most desirable method in this field. Using elicitors is one of the best ways to improve the production of secondary metabolites. Therefore, in this study, the effect of 0.125 and 0.625 mg­/­L of copper sulfate during two and seven days on the amount of Taxol and 10- Deacetylbaccatin III (10- DAB) in the cell suspension culture of T. baccata was studied. The results showed that the concentration of 125.0 mg / L over seven days resulted in a significant increase (43%) of 10- DAB, while the concentration of 0.625 mg / L over the same period resulted in a significant reduction of Taxol (23%) and 10-DAB (16%). Also, the effect of selective concentration of copper sulfate (0.125 mg­/­L) on the expression of txs, dbat, bapt and dbtnbt over 12, 24 and 48 hours were studied. The results declared that the expression level of dbat increased five times after 12 hours but the expression of other genes is very low and as the same as control, even expression of txs after 24 hours suppressed. Although this significant increase in 10-DAB is negligible, but for the importance of this material as a taxol precursor, these results could be notable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Taxus baccata L
  • copper sulfate
  • Taxol
  • 10- Deacetylbaccatin III
  • suspension culture