بیان و هدف گیری درون سلولی پروتئین فلورسنت سبز با استفاده از سازه مبتنی بر ویروس موزاییک زرد کدو

مطالعه حاضر به منظور بررسی امکان بیان پروتئین فلورسنت سبز (green fluorescent protein, gfp) به طور موقت و هدفمند در یک سامانه بیان ویروسی، انجام شد. بدین منظور، ویروس موزاییک زرد کدو، (zucchini yellow mosaic virus; zymv)، برای بیان ژن gfp در گیاهان کدو (میزبان سیستمیک zymv) استفاده شد. ژن رمز کننده gfp بین چارچوب‌های ژنی p1 و hc-pro در zymv به عنوان حامل وارد شد. پپتید سیگنال کلروپلاستی و توالی sekdel برای هدف‌گیری gfp به ترتیب در کلروپلاست و شبکه اندوپلاسمی اضافه شدند. عفونت‌زایی حامل‌های نوترکیب با مایه‌زنی گیاه سلمه تره (chenopodium quinoa)، میزبان لکه موضعی ویروس ارزیابی شد. لکه‌های موضعی کلروتیک روی برگ‌های سلمه تره ایجاد شد. عصاره یک لکه موضعی روی برگ‌های گیاهان کدو مایه‌زنی شد. از این گیاهان 5، 10، 15 و 20 روز پس از مایه‌زنی نمونه‌برداری شدند. حضور zymv در گیاهان مایه‌زنی شده توسط rt-pcr و آزمون الیزای غیرمستقیم تایید شد. همچنین پروتئین بیان شده توسط zymv با استفاده از آزمون‌های الیزا، ریزنگاره فلورسانس و تصویربرداری کونفوکال ردیابی شد. واکاوی داده‌های آزمون الیزای گیاهان مایه‌زنی شده نشان داد که gfp در برگ‌های کدو بیان شد و سیگنال sekdel به طور قابل توجهی سطح بیان پروتئین نوترکیب را افزایش داد. نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از گیاهان به عنوان میزبان برای بیان پروتئین‌های نوترکیب همچنان یک زمینه‌ی در حال توسعه است و این راهکار روشی سریع برای تولید مقادیر بالای پروتئین‌های نوترکیب در گیاهان ارائه می‌دهد.

expression and subcellular targeting of green fluorescent protein using a zucchini yellow mosaic virus-based vector

the present study investigated the feasibility of transient expression and successful subcellular targeting of green fluorescent protein (gfp) using a plant viral expression system. for this purpose, zucchini yellow mosaic virus (zymv, potyvirus cucurbitaflavitesselati) was employed to express gfp in cucurbit plants as the systemic host for zymv. the gfp-encoding gene was inserted between the p1 and hc-pro open reading frames in the zymv vector. additionally, a chloroplast signal peptide and the sekdel sequence were incorporated to direct gfp to the chloroplast and endoplasmic reticulum, respectively. the infectivity of the recombinant vectors was evaluated by inoculating chenopodium quinoa, a local lesion host for zymv. chlorotic local lesions developed on the inoculated leaves of c. quinoa. an extract from a single local lesion was used to inoculate squash plants, which were then sampled at 5, 10, 15, and 20 days post-inoculation. the samples were analyzed using indirect elisa, rt-pcr, fluorescence microscopy, and confocal imaging. the presence of zymv recombinants in the inoculated plants was confirmed by rt-pcr. zymv-expressed gfp was detected using elisa, fluorescence microscopy, and confocal imaging. data analysis revealed that gfp was successfully expressed in squash leaves, and the sekdel sequence significantly enhanced the expression levels of the recombinant protein. overall, the findings of this study demonstrate that the use of plants as hosts for the expression of foreign proteins remains a rapidly evolving field, and this approach offers a rapid and efficient method for producing high quantities of recombinant proteins in plants.