Identification of Non-Ribosomal Peptide Synthetase Modifications Involved in Surfactin Production and Quorum-Sensing Operon of Bacillus Subtilis Mj01 Isolated From Oil-Contaminated Soil

The isolation of native microorganism that produced biosurfactants in order to oil pollutants bioremediation and hydrophobic oil hydrocarbons availability inter soil texture has become important issues in bioremediation technology. surfactin is one of the biosurfactants with more application that produced by bacillus subtilis strains could overcome these problems. thus in this study, we investigated operon which involved in surfactin biosynthesis and its regulator comqxpa operon due to a high level of surfactin biosynthesis by b. subtilis mj01 isolated from oil contaminated soil based on comparative genomics approaches. surfactin operon localized and compared among six genomes of close relative strains and mj01 indicated that missense point mutations on genes of surfactin operon were existence. these mutations affected nprs protein amp-binding domain that responsible to bind amino acid to correct the situation on surfactin peptide ring. it seems that lack of hemolytic and anti-microbial function of mj01 surfactin was due to the creation of missense mutation and modifications in the surfactin biosynthesis nprs enzyme structure. moreover, srf genes expression regulated by comqxpa quorum sensing operon. mj01 quorum sensing operon rearrangement showed that part of the comq gene was extended into comx gene and these genes had overlap region. results suggested that in mj01 genome has been occurred specific combination of qs genes organization. despite high similarity of three genes comqxp among mj01 with best7613 and other subtilis strains group, coma gene showed high identity with spizizenii strains group.

تاثیر اکسید نقره Ag2O بر الگوی بیان ژن های کلیدی درگیر در بیوسنتز ریبودیوزاید A در Stevia rebaudiana

استویا گیاهی با خاصیت شیرین کنندگی است. این گیاه دارویی چند ساله و از تیره آستراسه است، برگ های این گیاه حاوی ترکیبات گلیکوزیدی هستند که از یک بخش قندی و یک بخش غیر قندی تشکیل شده اند. یکی از مهمترین ترکیبات گلیکوزیدی، ریبودیوزایدA است که از اهمیت تجاری بیشتری برخوردار است. ژنهای کلیدی تنظیم کننده متعددی از جمله (AF034545.1) CPPS، (FJ755689.1) HDS، (DQ432013.3) GGDPS، (AY345978.1) UGT85C2، (AY345982.1) UGT74G1 و (KC631816.1)UGT76G1 در بیوسنتز ریبودیوزاید A دخالت دارند. این آزمایش به منظور بررسی تعیین اثرات اکسید نقره Ag2O بر الگوی بیانی این ژن ها در بیوسنتز ریبودیوزاید AدرStevia rebaudiana در 3 تکرار و با غلظت های 50، 100 و 200 میکرومول در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. نتایج مربوط به بررسی الگوی بیانی این ژن ها نشان داد، افزایش غلظت Ag2O از 50 میکرومول به 100 میکرومول منجر به افزایش میزان بیان ژن ها به مقدار قابل توجهی خواهد شد. همچنین با توجه به مقایسه الگوی بیانی این ژن ها با نتایج حاصل از HPLC مشخص شد که تیماردهی اکسید نقره تاثیر بسزایی در افزایش بیان این ژن ها و نیز تولید ریبودیوزاید A داشته است. در حالت کلی مشخص شد که افزایش غلظت Ag2O می تواند منجر به افزایش میزان بیان ژن های مورد بررسی گردد. از طرف دیگر میزان بیان پایین این ژن ها در شرایط کنترل (بدون تیماردهی)، در مقایسه با حالت تیماردهی نشان داد که استفاده از Ag2O می تواند منجر به افزایش ترکیبات شیرین کننده گلیکوزیدی در برگ های استویا گردد. همچنین نتایج حاصل از اندازه گیری صفات فیزیولوژیکی در استویا نشان داد که تیماردهی Ag2O در غلظت های 100 و 200 میکرومول تاثیرات مثبت بیشتری بر میزان کلروفیل، پروتئین، کربوهیدرات و کاروتنوئید داشته است.