بررسی تغییر بیان ژن‌‌های دخیل در مسیر بیوسنتز سنگوئینارین تحت تاثیر نانوالیسیتورها در گیاه papaver somniferum l.

مقدمه: گیاه پاپاور یکی از منابع مهم تولید متابولیت ضدمیکروبی و ضدسرطانی سنگوئینارین، در صنعت داروسازی می باشد. هدف: این پژوهش، با هدف افزایش بیان ژن های دخیل در مسیر سنتز این متابولیت ارزشمند توسط نانوالیسیتورها در سوسپانسیون سلولی گیاه پاپاور انجام شد. روش بررسی: در این مطالعه اثر دو نانوالیسیتور (نانونقره و نانودی اکسیدتیتانیوم)، بر تغییر بیان ژن های دخیل در مسیر بیوسنتزی متابولیت سنگوئینارین (tydc7، bbe1، diox2 و dbox) در محیط کشت سوسپانسیون سلولی دو ریزنمونه حاصل از مریستم ساقه و ریشه، در پنج بازه زمانی (6، 24، 48، 72 و 168 ساعت) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: تمام ژن های مورد مطالعه بیشترین تغییرات بیانی را در ساعت های اولیه پس از تیمار با نانوالیسیتورها در هر دو ریزنمونه نشان دادند که پس از گذشت زمان، بیان آنها به طور معنی داری کاهش یافت. نتیجه گیری: به نظر می رسد کوچک بودن این ذرات، نفوذ آنها را به درون سلول تسریع کرده تا در کوتاه ترین زمان (6 تا 24 ساعت) بیشترین تاثیر را بر بیان ژن های بیوسنتزی سنگوئینارین داشته باشند؛ در سایر پژوهش ها این افزایش پس از گذشت 48 ساعت از زمان تیمار قابل مشاهده بود. این بررسی در دو بافت نامتمایز کالوس حاصل از مریستم و ریشه انجام شد اما نکته قابل توجه تفاوت بیان ژن ها در هر دو ریزنمونه با یکدیگر بود؛ به عبارتی تفاوت بیان در کالوس های حاصل از ریشه و مریستم، اثری از حافظه سلولی را، با توجه به پروفایل بیان ژن در گیاه (خواستگاه ریزنمونه) به همراه داشت.

Gene Expression Involved in Sanguinarine Biosynthes is Affected by Nano Elicitors in Papaver somniferum L.

Background: Elicitors are biotic or abiotic molecules that have effectively stimulated the production of plant secondary metabolites in plant, cell and organ cultures. Objective: Opium poppy serves as one of the particular commercial source of sanguinarine, as an anticancer and antimicrobial metabolite in the pharmaceutical industryThis study was done by the aim of increasing in expression of genes involve in the synthesis ofthisvaluablemetaboliteinplantcell suspension culture. Methods: In this study, the effects of two abiotic nano elicitors (nano TiO2 and nanoSilver), were studied on the expression of genes involve in sanguinarine biosynthesis pathway (tydc7, bbe1, DIOX2 and DBOX) at different time points (6, 24, 48, 72 and 168 hours) following treatments on shoot meristem and root suspension cell cultures using Realtime PCR. Results: All of these genes were expressedmost abundantly6 and 24 hours after treatment with nano elicitors in both root and meristem suspension cell cultures. After time all the genes expression were significantly decreased. Conclusion: Comparing the results of this study with the findings of other major studies on the effect of elicitors on papaver gene expression, indicated that because of the small sizes of nano particles, they may cause the rapid induction of sanguinarine biosynthesis genes expression in the shortest possible time. Nevertheless other investigations showed the highest increasing in gene expression, 48hours after elicitation. Given that, this study was conducted on callus with dedifferentiated cells from two different organs, but remarkable distinction were observed in gene expression profile in both explant tissues. In the other words the trace of cellular memory, was seen in dedifferentiated cells regards to the origin of explants.