معماری توالی ژنهای بیگانه برای افزایش تظاهر در گیاه سیب زمینی به منظور ایجاد مقاومت به سوسک کلرادو

ژن cry3a از باکتری Bt که کد کننده پروتئین سمی بر علیه سوسک کلرادو می باشد کلون شد . مطالعات اولیه نشان داد که این ژن دارای توالی نوکلئوتیدی و کدون هایی می باشد که برای ژن های یوکاریوتی و مخصوصا گیاهی بسیار غیرمعمول می باشند، بنابراین برای افزایش تظاهر این ژن در گیاه سیب زمینی، توالی نوکلئوتیدی ژن مطابق با توالی و ساختار ژن های گیاهی تغییر داده شد و به روش شیمیایی سنتز گردید . برای بررسی اینکه تغییرات در توالی نوکلئوتیدی ژن چه تاثیری در تظاهر آن می گذارد، توالی ژن های وحشی (cry3a) و تغییر یافته (cry3aM) به طور جداگانه به ژن گزارشگر جدید licBM2 (کد کننده آنزیم لیچناز )، متصل گردید . برای بررسی میزان تظاهر دو ژن هیبرید cry3a-licBМ2 و cry3aM-licBМ2 در سلول های یوکاریوت، سلول های مخمر با این توالی ها ترانسفورم شدند. مشخص گردید که در مخمر میزان تظاهر ژن تغییر یافته به مقدار ۱۰ برابر بیشتر است و LC50 آن برای لاروهای سن یک سوسک کلرادو به میزان 9 برابر کمتر است. سپس توالی های eader-cry3aM و leader-cry3aM-licBМ2 به طور جداگانه به گیاه سیب زمینی انتقال داده شدند. مشخص گردید که میزان تظاهر ژن تغییر یافته در سلول های گیاهان تراریخته سیب زمینی نسبت به ژن وحشی حدود ۱۰۰ برابر افزایش یافته و میزان آن حدود 0/1 درصد از کل پروتئین گیاه را شامل می شود. علاوه بر آن گیاهان تراریخته کشندگی بالایی نسبت به لاروهای سوسک کلرادو نشان د ادند. این نتایج نشان می دهند که ژن تغییر یافته (cry3aM) در سطح بالایی در گیاه سیب زمینی تظاهر می یابد و لاین های اولیه تراریخته مقاومت بالایی نسبت به لاروها نشان می دهد. بدین ترتیب سیستم جدیدی برای ایجاد گیاهان تراریخته ابداع گردید که براساس تظاهر ژن های هیبرید می باشد و در ساختار آن ها توالی ژن licB به عنوان گزارشگر و درقسمت دیگر از پروموتر rbcs که توسط نور تحریک می شود و اجازه تظاهر ژن را فقط در بافت های سبز می دهد ، استفاده می شود . این سیستم تظاهرمی تواند برای شناسایی گیاهان تراریخته ، بررسی میزان تظا هر ژن نوترکیب و منیتورینگ گیاهان تراریخته مزرعه استفاده شود.