پایان نامه:کلون سازی نمونه ی جهش یافته ی Rice nsltp2 با هدف کاهش خاصیت آنتی ژنی و افزایش کارآمدی زیستی آن

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه

تاریخچه ی پروتئین LTP …………………………………………………………………………………………………………..1

1-2-ساختار ژنی LTP ها……………………………………………………………………………………………………………………..3

1-3- ساختار پروتئینی LTP…………………………………………………………………………………………………………………..5

1-3-1- LTP1…………………………………………………………………………………………………………………………………..6

1-3-2 LTP2-……………………………………………………………………………………………………………………………………8

1-3-3- بررسی ارتباط ساختاری LTPو انتقال گروه های هیدرو فوب…………………………………………………………10

1-4-بررسی خاصیت آنتی ژنی LTPها…………………………………………………………………………………………………….11

1-5-نقش های فیزیولوژیکی LTP…………………………………………………………………………………………………………..13

1-5-1 -نقش LTP در سنتز کوتیکول………………………………………………………………………………………………………13

1-5-2-نقش LTP ها به عنوان تعدیل کننده های رشد وتوسعه ی گیاهی……………………………………………………….13

1-5-3- نقش LTPها در دفاع مقابل عوامل ضد میکروبی…………………………………………………………………………….14

1-6-کاربردهای LTP…………………………………………………………………………………………………………………………..15

1-6-1-بررسی کاربرد LTP در سیستم تحویل دارویی………………………………………………………………………………..15

1-6-2 -کاربرد LTP در حسگر های زیستی …………………………………………………………………………………………….17

1-7- هدف تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………………17

1-8- ضرورت انجام تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………..17

فصل دوم: موادوروش ها

2-1- تجهیزات و دستگاه های مورد استفاده…………………………………………………………………………………………………18

2-2- مواد مصرفی و نحوه ساخت………………………………………………………………………………………………………………19

2-3- بخش آزمایشگاهی…………………………………………………………………………………………………………………………21

2-4- سویه های باکتری استفاده شده…………………………………………………………………………………………………………21

2-5- ناقل های استفاده شده………………………………………………………………………………………………………………………21

2-6-طراحی وسنتز ژن nsLTP2 برنج ایرانی……………………………………………………………………………………………..22

2-7- شرایط استریل کردن……………………………………………………………………………………………………………………….25

2-8-محیط کشت لوریا برتانی (LB)…………………………………………………………………………………………………………25

2-9- آنتی بیوتیک…………………………………………………………………………………………………………………………………26

2-10- شرایط کشت و نگهداری سویه های باکتری اشرشیا کلی………………………………………………………………………26

2-10-1- طرز تهیه استوک گلیسرول…………………………………………………………………………………………………………26

2-11- استخراج ناقل………………………………………………………………………………………………………………………………26

2-11-1- استخراج ناقل با روش لیز قلیایی……………………………………………………………………………………………………26

2-11-1-1- روش انجام استخراج ناقل با روش لیز قلیایی…………………………………………………………………………………28

2-11-2- استخراج ناقل با بهره گرفتن از کیت شرکت بیو بیسیک………………………………………………………………………….30

2-11-2-1- روش انجام استخراج ناقل با بهره گرفتن از کیت شرکت بیوبیسیک……………………………………………………….31

2-12- الکتروفورز DNA بر روی ژل آگارز………………………………………………………………………………………………32

2-12-1- مواد لازم جهت الکتروفورز DNA بر روی ژل آگارز……………………………………………………………………..32

2-12-1-1- بافر TAE…………………………………………………………………………………………………………………………..32

2-12-1-2- بافر TBE…………………………………………………………………………………………………………………………..33

2-12-1-3-تهیه ژل آگارز………………………………………………………………………………………………………………………33

2-12-1-4- نشانگر اندازه DNA…………………………………………………………………………………………………………….34

2-12-1-5-رنگ سایبر گرین………………………………………………………………………………………………………………….35

2-12-1-6- بافر بارگذاری………………………………………………………………………………………………………………………36

2-12-2- تعیین اندازه و غلظت DNA توسط الکتروفورز………………………………………………………………………………36

2-12-3- تخمین غلظت DNA با بهره گرفتن از دستگاه اسپکتروفتومتر………………………………………………………………….36

2-13- تهیه سلول های مستعد از باکتری اشرشیاکلی با روش شیمیایی………………………………………………………………..37

2-13-1- مواد لازم………………………………………………………………………………………………………………………………..37

2-13-2- تهیه سلول

مستعد………………………………………………………………………………………………………………………38

2-14- ترانسفورماسیون با روش شوک گرمایی…………………………………………………………………………………………….38

2-14-1- روش انجام ترانسفورماسیون………………………………………………………………………………………………………..39

2-15- هضم آنزیمی با آنزیم های محدود کننده…………………………………………………………………………………………..40

2-15-1- مواد لازم برای هضم آنزیمی با آنزیم های محدود کننده……………………………………………………………………40

2-15-1-1- آنزیم (Thermo scientific) XhoI…………………………………………………………………………………..42

2-15-1-2- آنزیم (Thermo Scientific) NcoI…………………………………………………………………………………..42

2-15-1-3 آنزیم BpiI (Thermo Scientific)……………………………………………………………………………………..42

2-16- خالص سازی DNA از ژل…………………………………………………………………………………………………………….42

2-16-1- مواد لازم برای خالص سازی DNA از ژل……………………………………………………………………………………43

2-16-2- روش انجام استخراج DNA از ژل………………………………………………………………………………………………43

2-17- تکنیک الحاق………………………………………………………………………………………………………………………………44

2-17-1-مواد لازم برای تکنیک الحاق……………………………………………………………………………………………………….44

2-17-2- روش انجام تکنیک الحاق…………………………………………………………………………………………………………..45

2-18- واکنش کلنی PCR……………………………………………………………………………………………………………………..45

2-18-1- روش انجام واکنش کلنی- PCR………………………………………………………………………………………………..45

2-19- تعیین توالی ژن rice-nsLTP2……………………………………………………………………………………………………..47

2-20-مطالعات بیوانفورماتیکی…………………………………………………………………………………………………………………47

2-20-1-نرم افزار ها و سرورهای مورد استفاده…………………………………………………………………………………………….47

2-20-2-برر سی توالی nsLTP2…………………………………………………………………………………………………………….48

2-20-3-بررسی هیدروفوبیسیته یnsLTP2 برنج ایرانی………………………………………………………………………………49

2-20-4-بررسی خاصیت آنتی ژنیسیتی nsLTP2 برنج ایرانی ……………………………………………………………………….50

2-20-5-Molecular Docking………………………………………………………………………………………………………….51

فصل سوم:نتایج

3-1-استخراج ناقل های pET26b و pUC57 با روش لیز قلیایی ………………………………………………………………52

3-2-نتایج هضم آنزیمی ناقل pET26b وقطعه ی nsLTP2 جهش یافته……………………………………………………….53

3-3-نتایج خالص سازی از ژل………………………………………………………………………………………………………………….54

3-4-واکنش الحاق………………………………………………………………………………………………………………………………..55

3-5-ترانسفورماسیون ناقل pET26b نوترکیب ایجاد شده…………………………………………………………………………..56

3-6-غربالگری ناقل های pET26b حاوی ژن nsLTP2 جهش یافته…………………………………………………………..57

3-6-1-واکنش کلنی-PCR…………………………………………………………………………………………………………………..57

3-6-2-نتایج استخراج ناقل های pET26b نوترکیب…………………………………………………………………………………58

3-6-3- نتایج هضم آنزیمی ناقل نوترکیب…………………………………………………………………………………………………59

3-6-4-نتایج تعیین توالی قطعه ی وارد شده به ناقل pET26b………………………………………………………………………60

3-7-نتایج بخش بیوانفورماتیک………………………………………………………………………………………………………………..61

3-7-1- بررسی ساختار اول پروتئین nsLTP2 برنج …………………………………………………………………………………..61

3-8- جهش زایی پروتئین nsLTP2 برنج ایرانی و Molecular Docking…………………………………………………67

فصل چهارم:بحث و نتیجه گیری

4-1 –کلیات…………………………………………………………………………………………………………………………………………68

4-2- مقایسهnsLTP2 و nsLTP1 ……………………………………………………………………………………………………….69

4-3- سنتز ژن جهش یافته nsLTP2 گیاه برنج ایرانی ………………………………………………………………………………….70

4-4 -همسانه سازی ژن جهش یافته ی nsltp2 برنج ایرانی……………………………………………………………………………..71

4-5- بررسی نوع وحشی و جهش یافته nsLTP2 گیاه برنج ایرانی…………………………………………………………………..71

4-6- بررسی خاصیت آنتی ژنیسیتی nsLTP2 گیاه برنج ایرانی………………………………………………………………………72

4-7- نتیجه گیری کلی…………………………………………………………………………………………………………………………….74

4-8- پیشنهادات جهت تحقیقات آینده……………………………………………………………………………………………………….75

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

شکل1-1-تصویر شماتیک ناحیه ی کد کننده ی ژنLTP2 گیاه برنج ایرانی………………………………………………………5

شکل1-2-بررسی توالی nsLTP1 و nsLTP2 در برخی از گیاهان……………………………………………………………….5

شکل1-3-الگوی تشکیل چهار نوع پیوند دی سولفیدی در دو نوع LTP موجود در گیاه برنج………………………………6

شکل1-4-توالی و ساختار LTP1………………………………………………………………………………………………………………8

شکل 1-5-توالی و ساختار LTP2…………………………………………………………………………………………………………….9

شکل1-6-نمای کلی از وجود ساختار های ثانویه ی آلفا هلیکس در ساختار LTP1 و LTP2……………………………..9

شکل 1-7-تطابق اسید آمینه ای آلرژن های LTP……………………………………………………………………………………….12

شکل1-8-برهمکنش ترکیبات مختلف از جمله کلسترول وانواع LTP ،………………………………………………………….16

شکل2-1-دیاگرام شماتیک نقشه ی ژنتیکی pET26b………………………………………………………………………………..22

شکل 2-2-دیاگرام شماتیک نقشه ی ژنتیکی pUC57…………………………………………………………………………………23

شکل2-3-توالی ژنی طراحی شده ی nsLTP2 برنج ایرانی…………………………………………………………………………..24

شکل2-4-اندازه نمایDNA…………………………………………………………………………………………………………………..35

شکل2-5-نمایی شماتیک از واکنش ترانسفورماسیون…………………………………………………………………………………..40

شکل3-1-نتایج استخراج ناقل با کیت استخراج پلازمید شرکت بیوبیسیک……………………………………………………….53

شکل3-2-نتایج هضم آنزیمی…………………………………………………………………………………………………………………..54

شکل3-3-بررسی کیفیت قطعات استخراج شده از ژل…………………………………………………………………………………..55

شکل 3-4-نتایج تهیه ی سلول های مستعد………………………………………………………………………………………………….56

شکل3-5-نتایج ترانسفورماسیون ناقل pET26b…………………………………………………………………………………………57

شکل 3-6-نتیجه ی کلونی- PCR ………………………………………………………………………………………………………..58

شکل 3-7-استخراج ناقل pET26b نوترکیب……………………………………………………………………………………………59

شکل3-8-بررسی هضم آنزیمی ناقل نوترکیب…………………………………………………………………………………………….60

شکل3-9-نتیجه ی توالی یابی جهش های F39A و L28A ……………………………………………………………………..61

شکل3-10-بخش های غشاء گذر و هیدروفوب پروتئین nsLTP2 با روش TMHMM………………………………….63

شکل3-11-نواحی هیدروفوب توالی پروتئینی nsLTP2 با روش Sliding Widow……………………………………….64

شکل 3-12-. میانگین میزان آنتی ژنیسیته ی آمینو اسید های توالی پروتئینی nsLTP2 در حالت طبیعی………….65

شکل3-13- میانگین میزان آنتی ژنیسیته ی آمینو اسید های توالی پروتئینی nsLTP2 در توالی جهش یافته………………….65

شکل3-14- ساختار شیمیایی LysoPC14 ……………………………………………………………………………………………..67

فهرست جدول ها

عنوان صفحه

جدول1-1- ساختار های LTP1 بررسی شده به وسیله ی NMR و کریستالوگرافی اشعه ی X……………………………7

جدول 2-1-تجهیزات و دستگاه های مورد استفاده……………………………………………………………………………………….19

جدول2-2- فهرست مواد مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………..20

جدول 2-3- ترکیبات محیط کشت LB…………………………………………………………………………………………………….25

جدول2-4- مواد لازم برای ساخت محلول I استخراج ناقل……………………………………………………………………………27

جدول 2-5-مواد لازم برای ساخت محلول II استخراج ناقل…………………………………………………………………………..27

جدول 2-6-مواد لازم برای ساخت محلول III استخراج ناقل……………………………………………………………………….28

جدول 2-7-مواد لازم برای ساخت محلول TE…………………………………………………………………………………………..28

جدول 2-8-محتویات کیت استخراج ناقل بیوبیسیک……………………………………………………………………………………30

جدول 2-9 مواد لازم برای ساخت بافر TAE10X…………………………………………………………………………………….32

جدول2-10- مواد لازم برای ساخت بافر TBE10X…………………………………………………………………………………..33

جدول 2-11-ترکیب بافر بارگذاری 6X……………………………………………………………………………………………………36

جدول 2-12- مواد لازم جهت تهیه سلول مستعد………………………………………………………………………………………….37

جدول 2-13-غلظت آنتی بیوتیک برای انتخاب سویه ی مقاوم……………………………………………………………………….39

جدول 2-14-ترکیبات لازم برای واکنش هضم آنزیمی دوگانه ب برای ناقل pET26b…………………………………….41

جدول2-15-ترکیبات لازم برای واکنش هضم آنزیمی دوگانه برای ناقل pUC57 …………………………………………..41

جدول 2-16-محتویات کیت استخراج DNA از ژل بیونیر……………………………………………………………………………43

جدول 2-17-ترکیبات لازم برای واکنش اتصال با بهره گرفتن از ناقل pET26b……………………………………………………45

جدول2-18-مواد مورد نیاز برای PCR…………………………………………………………………………………………………….46

جدول 2-19-برنامه ی زمانی و دمایی واکنش کلنی PCR……………………………………………………………………………47

جدول2-20-نرم افزار ها و سرورهای مورد استفاده……………………………………………………………………………………….48

جدول 2-21-میزان هیدروفوبیسیته ی هر آمینو اسید……………………………………………………………………………………..49

جدول2-22-پارامتر های تنظیم شده در زمان Docking……………………………………………………………………………..51

جدول3-1- ویژگی های فیزیکو شیمیایی nsLTP2 برنج ایرانی…………………………………………………………………..62

جدول 3-2-موتیف ها و محل قرار گیری آن ها روی توالی nsLTP2 برنج ایرانی……………………………………………63

جدول 3-3-نواحی آنتی ژن توالی پروتئینی nsLTP2 برنج ایرانی………………………………………………………………..64

جدول 3-4-نواحی آنتی ژنیک موجود در توالی nsLTP2 برنج ایرانی که با MHC-II واکنش می دهد……………66

جدول 3-5-نواحی آنتی ژن توالی پروتئینی nsLTP2 برنج ایرانی که اپی توپ های سلول B هستند…………………..66

جدول3-6-نتایج حاصل از جهش زایی پروتئین nsLTP2…………………………………………………………………………..67

جدول 4-1-میزان وقوع هر آمینو اسید در اپی توپ ها و پروتئین ها ………………………………………………………………..73

چکیده:

nsLTP های گیاهی پروتئین های کوچک،محلول و متصل شونده به لیپید هستند که در بسیاری از اعمال فیزیولوژیکی گیاه مثل انتقال فسفولیپید ها ، دفاع در برابر عوامل باکتریایی و قارچی و… شرکت می کنند.این پروتئین ها به دو خانواده ی LTP1(9kDa) وLTP2(7kDa) تقسیم میشوند که هر دو خانواده دارای چهار باند دی سولفیدی است که حفره ی هیدروفوب متصل شونده به لیپید را ایجاد میکنند.در مقایسه با LTP1، مطالعات ساختاری کمتری روی LTP2 انجام گرفته است.حفره ی هیدروفوب LTP2 نسبت به LTP1 کوچکتر بوده اما انعطاف بیشتری دارد که سبب می شود LTP2 توانایی حمل گروه گسترده ای از لیپید ها از جمله ملکول های سخت استرول را داشته باشد.به دلیل عملکرد های گسترده ی nsLTP2،استفاده از آن ها در سیستم تحویل دارو توجه زیادی را به خود جلب کرده است ، از طرفی ثبات قابل توجه این پروتئین ها در مقابل پروتئولیز ودناتوراسیون حرارتی سبب ابجاد واکنش های آلرژیک می گردد.هدف از این مطالعه ایجاد جهش های F39A وL28A در جهت کاهش خاصیت آنتی ژنی و بهبود تمایل اتصالی nsLTP2 برنج ایرانی می باشد.توالی ژن جهش یافته ی nsLTP2 برنج ایرانی پس ار سنتز در وکتور pET26b کلون گردید. همچنین مطالعات بیوانفورماتیکی در جهت بررس ساختار پروتئین ، نواحی هیدروفوب و ویژگی های آنتی ژنی پروتئین انجام شد.نتایج بررسی ها ی انجام شده در این پژوهش نشان داد که اعمال تغییرات ذکر شده در توالی nsLTP2 برنج ایرانی سبب کاهش خاصیت آنتی ژنی و همچنین افزایش کارایی آن در سیستم تحویل دارو می گردد.

کلمات کلیدی:nsLTP2، دارو رسانی،ویژگی های آنتی ژنی،Oryza Sativa.

فصل اول

موضوعات: بدون موضوع لینک ثابت

فرم در حال بارگذاری ...

فید نظر برای این مطلب