بررسی الگوی بیان ژن crtyb در مخمر گزانتوفیلومایسس دندروروس در حضور و غیاب رزبنگال

رادیکال های آزاد در محیط پیرامونی سلول های یوکاروتی و پروکاریوتی از جمله عوامل تنش بر موجودات زنده و تخریب کننده عملکرد اجزا سلولی و گاه مرگ محسوب می گردند. اکسیژن نوزاد یکی از انواع رادیکال های آزاد بوده که تنش اکسیداتیو را باعث شده و می تواند به مرگ سلولی از جمله در سلول های یوکاریوتی مخمری منتهی گردد. در این تحقیق از رنگ رزبنگال با قابلیت تولید اکسیژن نوزاد در مجاورت نور حین رشد مخمر گزانتوفیلومایسس دندروروس استفاده گردید و اثر آن بر الگوی بیان برخی ژن های دخیل در سنتز کاروتنوئید آستاگزانتین مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا غلظت مناسب ترکیب رز بنگال در محیط کشت مخمر گزانتوفیلومایسس دندروروس در حضور و غیاب نور با شدت های مختلف ارزیابی و شرایط با میزان افزایش بالاتر تولید کاروتنوئید آستاگزانتین جهت ادامه تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. پروتئین کد شده توسط ژن crtyb در مسیر تک حلقه ای و دو حلقه ای سنتز کاروتنوئید ایفای نقش نموده و دارای دو عملکرد لیکوپن سیکلازی و فیتوئن سینتازی می باشد. الگوی بیان ژن در نمونه تیمار شده با رزبنگال و در غیاب آن بعنوان کنترل بررسی گردید. با استخراج rna و سنتز cdna و تکثیر ژن crtyb با استفاده از پرایمرهای اختصاصی آن مشخص گردید که فعالیت و بیان ژن crtyb تحت تاثیر رزبنگال و مجاورت نور افزایش یافته و منجر به تولید بالاتر کاروتنوئید آستاگزانتین می گردد. این نتایج می تواند در بررسی الگوی بیانی مسیر چرخه سنتزی این کاروتنوئید با مطالعه جامع تر ژن های دخیل و داوطلب مورد بهره برداری قرار گیرد.

investigating the expression pattern of crtyb gene in xanthophyllomyces dendrorus yeast in the presence and absence of rose bengal

free radicals in the peripheral environment of eukaryotic and prokaryotic cells are among the stress factors on living organisms which causes the malfunction of cellular components and sometimes death. singlet oxygen is one of the free radicals that causes oxidative stress and can lead to cell death like eukaryotic yeast cells. in this research, rose bengal with the ability to produce singlet oxygen was used in light during the growth of xanthophyllomyces dendrorus yeast, and its effect on the expression pattern of some genes involved in the synthesis of the carotenoid astaxanthin was investigated. at first, the appropriate concentration of rose bengal was evaluated in the culture medium of xanthophyllomyces dendrorus yeast in the presence and absence of light with different intensities and the conditions with a higher increase in carotenoid astaxanthin production were used to continue the research. the protein encoded by the crtyb gene plays a role in the monocyclic and bicyclic pathway of carotenoid synthesis and has two functions including lycopene cyclase and phytoene synthase. the gene expression pattern was investigated in the sample treated with and without rose bengal as a control. by extracting rna and cdna synthesizing and amplifying the crtyb gene using its specific primers, it was determined that the activity and expression of the crtyb gene increased under the influence of rose bengal and light, leading to higher production of the carotenoid astaxanthin. the results can be exploited in the investigation of the expression pattern of astaxanthin carotenoid pathway for more comprehensive study of the candidate genes.