Antifungálny potenciál hrubých proteínových extraktov listov tabaku transformovaného génom chitinázy z rosičky okrúhlolistej (Drosera rotundifolia L.)

Záujem o minimalizáciu využívania chemických ochranných prostriedkov pri produkcií potravín v posledných rokoch udáva smer vývoja moderného šľachtenia rastlín. Metódy genetického inžinierstva v spojení s rastlinnými biotechnológiami umožňujú cielené vnášanie génov rezistencie voči biotickému a abiotickému stresu do hospodársky významných druhov rastlín.

Rastlinné PR (pathogenesis – related) proteíny sú jedným z perspektívnych zdrojov zvýšenia rezistencie rastlín voči vláknitým mikroskopickým hubám [1]. Jednou z tried rastlinných PR proteínov sú chitinázy schopné štiepiť biopolymér chitín obsiahnutý v bunkových stenách vláknitých mikroskopických húb až na monomérne jednotky N-acetylglukozamínu [2]. Po degradácií chitínu dochádza k inhibícií rastu mikroskopických húb [3].

Mäsožravé rastliny disponujú chitinázami s vysokou chitinolytickou aktivitou a preto sa stávajú ich sľubným genetickým zdrojom [4]. V našej práci sme sa zamerali na málo preskúmanú a pomerne ľahko kultivovateľnú mäsožravú rastlinu Drosera rotundifolia L., genus Drosera, ktorá obsahuje chitinázy vykazujúce vysokú chitinolytickú aktivitu [5].

Do rastlín tabaku bol prenesený gén droserovej chitinázy pod kontrolou CaMV35S promótora [6]. Antifungálne testy boli založené na schopnosti hrubých proteínových extraktov izolovaných z listov transgénnych línií tabaku inhibovať klíčenie spór vláknitej mikroskopickej huby Fusarium poae. Merali sme absorbanciu suspenzie spór F. poae obsahujúcej hrubé proteínové extrakty z transformovaných listov tabaku v čase nula a po 18 , 24 a 43 hodinách. Ako kontrolu sme použili suspenziu spór F. poae kultivovanú s hrubým proteínovým extraktom  listov netransgénneho tabaku. Schopnosť spór klíčiť v prostredí hrubých proteínových extraktov transgénnych a netransgénnych rastlín sme taktiež vyhodnotili mikroskopicky.

Výsledky ukázali, že droserová chitináza vyskytujúca sa v hrubých proteínových extraktoch testovaných transgénnych línií má tendenciu prispievať k potlačeniu klíčenia spór Fusarium poae. Ďalším krokom bude purifikácia rekombinantnej droserovej chitinázy a zhodnotenie jej antifungálnej aktivity v čistom stave, bez pozadia iných proteínov.