زیست شناسی کاربردی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

براساس موضوعات

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اخبار و اعلانات

اطلاعات آماری نشریه

راهنمای نویسندگان

جهت رفع مشکل پرداخت مالی در سامانه

راهنمای ثبت نام داروان در Publons

داوران سال 1398

داوران سال 1399

داوران سال 1400

داوران سال 1401

ساخت و آنالیز بیان ناقل گیاهی pCaBGi

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشکد ه علوم گیاهی، د انشگاه فردوسی مشهد،

2 د انش آموخته کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی، دانشگاه بین المللی قزوین

3 د انش آموخته کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی، دانشگاه فردوسی مشهد،

4 د انش آموخته کارشناسی ارشد زیست شناسی سلولی و مولکولی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری

چکیده

بیان موقت مبتنی بر تزریق اگروباکتریوم در برگ گیاه روش نسبتاً سریع و قابل اعتمادی برای آنالیز توالی‌های تنظیمی است. به منظور بهره‌گیری از مزایای این تکنیک یک ناقل بیانی مناسب برای انجام آزمون بیان موقت عناصر تنظیمی مبتنی بر تزریق اگروباکتریوم مورد نیاز است. در این مطالعه بمنظور ساخت یک ناقل بیانی گیاهی، جایگاه‌های آنزیمی مناسب از وکتور pBGi به عنوان قطعه در نظر گرفته شد و وکتور pCAMBIA3301 حامل ژن گزارشگر GUS پس از حذف پرموتر CaMV 35S به عنوان توالی پایه استفاده شد. وکتور جدید به نام pCaBGi از طریق وارد نمودن قطعه BamHI/SnaBI از وکتور pBGi به جای قطعه BamHI/SnaBI در وکتور pCAMBIA3301 ساخته شد. تایید ناقل جدید با استفاده از روش کلنی PCR و توالی یابی بوسیله آغازگرهای PSh4-F2/R انجام شد. عدم بیان ژن گزارشگر در میزبان پروکاریوتی با سنجش فعالیت آنزیم بتاگلوکورونیداز در سویه GV3101 اگروباکتریوم به عنوان یک سیستم پروکاریوتی تایید شد. تزریق سلول‌های اگروباکتریوم حامل وکتور pCaBGi در برگ توتون بیان پایه بسیار جزئی ناشی از فعالیت توالی حداقل پروموتری مشاهده شد. توالی وکتور pCaBGi با استفاده از برنامه sequin با شماره بازیابی MG719235 در بانک ژن ثبت شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Construction and expression analysis of plant binary vector pCaBGi

نویسندگان [English]

  • Farhad Shokouhifar 1
  • Nahid Abbaspour 2
  • Sahba Toosi 3
  • Nayereh Sadat Ghafarinia 4

1 Assistant Professor Research Center for Plant Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

2 MSc. in Biotechnology from the International University of Qazvin, Qazvin, Iran

3 MSc. in Biotechnology from Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

4 MSc. in molecular and cellular biology, National institute of genetic engineering and biotechnology, Tehran, Iran.

چکیده [English]

Transient expression in the plant leaf cells is a relatively fast technique to analyses regulatory sequences. To gain the approach advantages, a convenient expression vector would be needed for transient analysis of regulatory elements. In this study, to construct such a vector we used pBGi which provides the regulatory elements cloning site::minimal promoter as insert and pCAMBIA3301 that after removing the CaMV 35S promoter was used as backbone. The new vector, pCaBGi was constructed by replacing BamHI/SnaBI fragment (cis-acting cloning site::Minimal promoter) of pBGi with a BamHI/SnaBI fragment (CaMV 35S promoter) isolated from the pCAMBIA3301. The recombinant colonies were screened using colony PCR with and accuracy of the construction steps has been confirmed by sequencing using PSh4-F2/R specific primers. GUS assay showed that the intron containing GUS gene do not expressed agrobacterium strain GV3101 as a prokaryotic system. Injection of GV3101 harboring pCaBGi in tobacco leaves showed very low Basal expression of minimal promoter. The Sequence of pCaBGi has been submitted to gene bank using sequin software with the Accession number MG719235.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Binary vector
  • vector construction
  • Transient expression
  • Agroinjection
  • synthetic promoter analysis
مراجع
An, G., Watson, B., Stachel, S., Gordon, M. and Nester, E. (1985). New cloning vehicles for transformation of higher plants. The EMBO journal, 4: 277.
Bahrabadi, M., Shokouhifar, F. and Ebrahimi, M.A. (2014). Functional analysis of sp-dd synthetic promoter using agroinjection method in tobacco plant. Crop Biotech., 6 11-20.
Blazeck, J. and Hal, S. A. (2013). Promoter Engineering: Recent Advances in Controlling Transcription at the Most Fundamental Level. Biotechnology journal, 8: 46-58.
Cazzonelli, C. I. and Velten, J. (2008). In Vivo Characterization of Plant Promoter Element Interaction Using Synthetic Promoters. Transgenic Research, 17: 437-457.
Chen, P.Y., Wang, C.K., Soong, S.C. and To, K.Y. (2003). Complete sequence of the binary vector pbi121 and its application in cloning t-DNA insertion from transgenic plants. Molecular Breeding, 11: 287-293.
De Block, M., Botterman, J., Vandewiele, M., Dockx, J., Thoen, C., Gossele, V., Movva, N.R., Thompson, C., Van Montagu, M. and Leemans, J. (1987). Engineering herbicide resistance in plants by expression of a detoxifying enzyme. The EMBO journal, 6: 2513.
Gurr, S.J. and Rushton, P.J. (2005). Engineering plants with increased disease resistance: How are we going to express it? Trends in Biotechnology, 23: 283-290.
Gynheung, A. (1987). Binary ti vectors for plant transformation and promoter analysis. Methods in enzymology, 153: 292-305.
Heise, A., Lippok, B., Kirsch, C. and Hahlbrock, K. (2002). Two immediate-early pathogen-responsive members of the atcmpg gene family in arabidopsis thaliana and the w-box-containing elicitor-response element of atcmpg1. Proceedings of the National Academy of Sciences, 99: 9049.
Hellens, R.P., Allan, A.C., Friel, E.N., Bolitho, K., Grafton, K., Templeton, M.D., Karunairetnam, S., Gleave, A.P. and Laing, W.A. (2005). Transient expression vectors for functional genomics, quantification of promoter activity and rna silencing in plants. Plant Methods, 1: 13.
Hellens, R.P., Edwards, E.A., Leyland, N.R., Bean, S. and Mullineaux, P.M. (2000). Pgreen: A versatile and flexible binary ti vector for agrobacterium-mediated plant transformation. Plant molecular biology, 42: 819-832.
Hoekema, A., Hirsch, P., Hooykaas, P. and Schilperoort, R. (1983). A binary plant vector strategy based on separation of vir-and t-region of the agrobacterium tumefaciens ti-plasmid.
Hollon, T. and Yoshimura, F.K. (1989). Variation in enzymatic transient gene expression assays. Analytical biochemistry, 182: 411-418.
Kirsch, C., Logemann, E., Lippok, B., Schmelzer, E. and Hahlbrock, K. (2001). A highly specific pathogen-responsive promoter element from the immediate-early activated cmpg1 gene in petroselinum crispum. The Plant Journal, 26: 217-227.
Lee, L.-Y. and Gelvin, S.B. (2008). T-DNA binary vectors and systems. Plant Physiology, 146: 325-332.
Liu, W., Mazarei, M., Rudis, M., Fethe, M. and Stewart, C. (2011). Rapid in vivo analysis of synthetic promoters for plant pathogen phytosensing. BMC biotechnology, 11: 108.
Mazarei, M., Teplova, I., Hajimorad, M.R. and Stewart, C.N. (2008). Pathogen phytosensing: Plants to report plant pathogens. Sensors, 8: 2628-2641.
Mehrotra, R., G. Gupta, R. Sethi, P. Bhalothia, N. Kumar and S. Mehrotra. (2011). Designer Promoter: An Artwork of Cis Engineering. Plant molecular biology, 75: 527-536.
PCAMBIA. http://www.cambia.org
Rushton, P.J., Reinstadler, A., Lipka, V., Lippok, B. and Somssich, I.E. (2002). Synthetic plant promoters containing defined regulatory elements provide novel insights into pathogen-and wound-induced signaling. The Plant Cell Online, 14: 749-62.
Sainsbury, F., Thuenemann, E.C. and Lomonossoff, G.P. (2009). Peaq: Versatile expression vectors for easy and quick transient expression of heterologous proteins in plants. Plant Biotechnology Journal, 7: 682-693.
Sambrook, J. and Russell, D.W. (2001). Molecular cloning: A laboratory manual. CSHL press.
Shokouhifar, F. (2009). National Institute of Genetic engineering and Biotechnology, Tehran.
Shokouhifar, F., Zamani, M., Motallebi, M., Mousavi, A. and Malboobi, M. (2011a). Construction and functional analysis of pathogen-inducible synthetic promoters in brassica napus. Biologia Plantarum, 55: 689-695.
Shokouhifar, F., Zamani, M.R. and Motallebi, M. (2011b). Expression pattern of the synthetic pathogen-inducible promoter (synp-ff) in the transgenic canola in response to sclerotinia sclerotiorum. Iranian Journal of Biotechnology, 9.
Sprenger Haussels, M. and Weisshaar, B. (2001). Transactivation properties of parsley proline-rich bzip transcription factors. The Plant Journal, 22: 1-8.
Thompson, C.J., Movva, N.R., Tizard, R., Crameri, R., Davies, J.E., Lauwereys, M. and Botterman, J. (1987). Characterization of the herbicide-resistance gene bar from streptomyces hygroscopicus. The EMBO journal, 6: 2519.
Xiang, C., Han, P., Lutziger, I., Wang, K. and Oliver, D.J. (1999). A mini binary vector series for plant transformation. Plant molecular biology, 40: 711-717.
Yang, Y., Li, R. and Qi, M. (2000). In vivo analysis of plant promoters and transcription factors by agroinfiltration of tobacco leaves. The Plant Journal, 22: 543-551.
 
 
 
زیست شناسی کاربردی
دوره 31، شماره 2 - شماره پیاپی 56
شهریور 1397
صفحه 137-155
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار