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

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

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
98%
Prevedenie (dizajn)
97%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Júlia Hunková100%100%-
Mgr. Mária Zimová100%100%-
Ing. Kvetoslava Kačmárová100%100%-
Ing. Dana Miháliková100%100%-
Ing. Igor Regász80%80%-
RNDr. Peter Bališ PhD.100%100%100%
Ing. Marína Maglovski100%100%-
Ing. Mária Timoracká PhD.100%--
ISBN: 978-80-972360-0-7

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

Miroslav Rajninec1
1 Slovenská akadémia vied, Nitra, Slovenská republika
rajninec.miroslav@gmail.com

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.

Poďakovanie: 

Práca bola vypracovaná s finančnou podporou v rámci projektu VEGA 2/0090/14.

Zdroje: 

[1] Baalim, F., Peters, C., Cota-Sanchés, J. H. Check List. 2013, 9, 883-893.
[2] Hegedüs, N., Marx, F. Fungal Biology Reviews. 2013, 26, 132-145.
[3] Renner, T., Specht, Ch. D. Molecular Biology Evolution. 2012, 29, 2971-2985.
[4] Singh, D., Haircour, R., Sihachakr, D., Rajam, M. V. Indian Journal of Biotechnology. 2015., 14, 233-240.
[5] Vriens, K., Cammue, B. P. A., Thevissen, K. Molecules, 2014, 19, 12280-12203.
[6] Ďurechová, Dizertačná práca, 2015, SPU, Nitra.

Diskusia

Dobrý deň,

mohol by som Vás požiadať o trochu obšírnejšie vysvetlenie tejto časti "Tendencia hrubých proteínových extraktov transgénnych línií tabaku prispievať k potláčaniu rastu spór F. poae bola zaznamenaná v jednotlivých meraniach, ktoré však vykazovali veľkú variabilitu v nameraných hodnotách."

Ďakujem

Dobrý deň,

na zachytenie trendu inhibičnej aktivity hrubých proteínových extraktov bolo potrebné urobiť viacero opakovaní pokusu. Keď sa tieto spriemerovali, tak bolo možné tvrdiť, že hrubé proteínové extrakty naozaj vykazujú inhibičnú aktivitu na rast spór mikroskopickej huby F. poae. Keď sme vyhodnocovali jednotlivé merania, tak inhibičný efekt nebolo pri jednotlivých vzorkách vždy možné jednoznačne pozorovať, čo je spôsobené veľkou variabilitou rastových podmienok jednotlivých kultúr F. poae, pretože momentálne proteínové zloženie listu transgénnych tabakov je veľmi variabilné ako medzi jednotlivými rastlinami, tak aj v rámci jednej rastliny (proteínové zloženie listu sa výrazne mení napríklad v závislosti od veku listu, intenzite zachyteného žiarenia, stresu....). Meranie inhibičnej aktivity hrubých proteínových extraktov je zamerané na zachytenie trendu inhibičného efektu transgénnej bielkoviny a slúži ako prvotný výstup pre ďalšie presnejšie analýzy (ďalším cieľom bude vyhodnotenie inhibičnej aktivity purifikovaného rekombinantného proteínu, kedy bude možná lepšia optimalizácia vyrovnania rastových podmienok pre spóry F. poae)

Dakujem pekne za odpoved a prajem vela uspechov v dalsej praci a vyskume

Ja ďakujem za Váš záujem a taktiež prajem veľa úspechov.