طراحی بیوانفورماتیکی و همسانه سازی ژن rt1 چای ترش برای ساخت وکتور نوترکیب pbi121-rt1 به منظور بیان در گیاهان

بیماری های تنفسی و التهاب ریوی از شایع ترین بیماری هایی است که بیش از 50 درصد مردم جهان را درگیر می کند. تاکنون داروهای مختلفی در زمینه پیشگیری و درمان این بیماری ها توسعه یافته است. پپتید rt1، متعلق به گیاه دارویی چای ترش با طول 27 اسیدآمینه دارای خاصیت مهارکنندگی نوتروفیل الاستاز انسانی و پتانسیل بالقوه دارویی در زمینه پیشگیری و درمان بیماری های التهابی ریه است. باتوجه به ارزش اقتصادی بالای ترکیبات با خاصیت مهارکنندگی نوتروفیل الاستاز، در این پژوهش برای اولین بار با هدف بیان این پپتید در گیاهان، همسانه سازی و ساخت وکتور بیانی نوترکیب pbi121rt1 انجام شد. باتوجه به نبودن توالی ژنی این پپتید در پایگاه های داده، ابتدا توالی ژنی مناسب آن براساس ترجیح کدونی گیاه توتون، وکتورهای بکار برده شده در پژوهش، ساختار و پایداری رونوشت حاصل از آن و خصوصیات پروتئین تولید شده از آن طراحی و سنتز شد. شاخص سازگاری کدونی برای توالی طراحی شده برابر با 92/0 و فراوانی gc 32/42 درصد محاسبه شد. پایداری پپتید طراحی شده در سلول های انسانی نسبت به پپتید اصلی 25 برابر افزایش یافت و شاخص ناپایداری برای پپتید طراحی شده برابر 90/20 محاسبه شد. به منظور همسانه سازی، توالی سنتز شده به وسیله واکنش pcr تکثیر و در وکتور pmcs5 همسانه سازی شد. سپس با هدف بیان این پپتید در گیاهان، زیرهمسانه سازی توالی طراحی شده، در وکتور بیانی pbi121 تحت پروموترcamv 35s انجام شد.

Bioinformatics design and cloning of Hibiscus sabdariffa rT1 gene for construction of pBI121-rT1 recombinant vector in order to expression in plants

Respiratory diseases and pneumonia are among the most common diseases affecting more than 50% of the world #39;s population. Various drugs have been developed to prevent and treat these diseases. rT1 peptide is a plant peptide isolated from the medicinal plant of Hibiscus sabdariffa. This 27aminoacid peptide with inhibitory properties of human neutrophil elastase has been shown to have drug potential in the prevention and treatment of inflammatory lung diseases. Due to the high economic value of the compounds with neutrophil elastase inhibitory properties, in this study, for the first time, recombinant expression vector pBI121rT1 was constructed with the aim of expressing rT1 peptide in plants. Because of the lack of rT1 gene sequence in databases, first, its appropriate gene sequence was designed and synthesized based on the Nicotiana tubaccum codon usage, the vectors used in this research, the structure and stability of its transcript and characteristics of the produced protein. For the designed sequence, the Codon Adaptation Index (CAI) and the GC frequency were 0.92 and 42.32%, respectively. In comparison to the main peptide, the stability of the designed peptide in human cells increased 25 times and its instability index calculated to be 20.90. Following amplification of the synthesized sequence by PCR reaction, it was cloned into pMCS5 vector. In order to express in plantbased systems, subcloning was performed in the expression vector pBI121 under the CaMV 35S promoter.