پديد آورنده :
پيرزاده، سهيل
عنوان :
بيان هترولوگ يكي از ايزوفرم هاي تيپ 2 متالوتيونين برنج ﴿oryza sativa﴾ در باكتري اشرشياكلي و تاثير آن بر تحمل باكتري به فلزات سنگين
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
سيزده،86ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
آذرشاه پيري
توصيفگر ها :
قابليت اتصال پروتئن به فلز
تاريخ نمايه سازي :
27/7/93
استاد داور :
مجيد طالبي، رحمان جهانيان
چكيده فارسي :
1 چكيده در سلولهاي موجودات زنده به منظور كاهش اثرات سم ت فلزات مكان زمهاي مختلفي تعب ه شده است كه از آن جمله مي توان پروتئ نها ي با خاص ت كلاته كردن فلز را نام برد متالوت ون نها MTs گروهي از پروتئ نهاي با وزن مولكولي كم و سرشار از اس د آم نه س ستئ ن هستند كه بواسطه فراواني گروه ت ول توانا ي پ وند با فلزات مختلف را دارند MT هاي گ اهي مطابق طبقه بندي انجام شده براساس الگوي توز ع اس د آم نه س ستئ ن در 4 ت پ تقس م بندي شدهاند ب شتر مطالعات بر روي MT ها در گ اهان به بررسي ب ان ا ن ژنها در بافتهاي مختلف محدود شده است و تاكنون تحق قات اندكي در خصوص نقش هر ا زوفرم MT در سطح پروتئ ن صورت گرفته است ا ن تحق ق بمنظور بررسي نقش پروتئ ن OsMTI 2b كه كي ا زوفرم هاي ت پ 2 برنج ميباشد در ا جاد تحمل به تنش فلزات سنگ ن و قابل ت اتصال به فلزات سنگ ن انجام گرد د توالي ژن كد كننده OsMTI 2b در ناقل ب اني pET41a همسانه سازي شد پس از تائ د صحت همسانهسازي با استفاده از توالي ابي دستواره تول د شده به م زبان ب اني E coli سو هي 3 Rosetta DE منتقل شد با القا ب ان پروتئ ن توسط IPTG م زان قابل توجهي از پروتئ ن هاي GST نمونه شاهد و GST OsMTI 2b تول د شد تحمل سو ههاي ب ان كننده پروتئ نهاي نوترك ب به فلزات سنگ ن از طر ق ترس م منحني رشد باكتريها در حضور نمكهاي فلزات كادم وم ن كل روي مس و سرب و همچن ن اندازه گ ري م زان كاهش فلزات از مح ط كشت با استفاده از دستگاه ط ف سنجي جذب اتمي AAS بررسي شد با خالصسازي پروتئ نهاي نوترك ب امكان بررسي تما ل و ظرف ت اتصال آنها به فلزات مختلف در مقا سه با نمونهي شاهد فراهم گرد د به ا ن منظور از روشهاي مختلف شامل واكنش با معرف ا لمن و همچن ن بررسي تغ ر در الگوي جذب نور استفاده گرد د نتا ج حاصل از بررسي تحمل سو ه نوترك ب به فلزات نشان دهنده افزا ش تحمل سلولهاي باكتري Rosetta pET 41a OsTI 2b به فلزات سرب روي ن كل و كادم وم بود در حال كه سو ه مذكور نسبت به مس مقاومت نشان نداد اندازهگ ري و مقا سه م زان فلز در فاز مح ط كشت سو ه هاي شاهد و نوترك ب نشان دادكه پروتئ ن نوترك ب GST OsMTI 2b موجب كاهش فلزات سرب كادم وم ن كل مس و روي بترت ب به م زان 58 51 70 21 80 21 15 01 و 74 21 ppm از مح ط كشت گرد د براي اندازه گ ري قابل ت اتصال پروتئ ن به فلزات ابتدا ا ن پروتئ ن با استفاده از كروماتوگرافي جذبي خالص سازي شد پروت ئ ن در معرض فلزات مختلف قرار گرفت فرا ند د ال ز براي حذف فلز هاي اتصال ن افته انجام شد از واكنش پروتئ نهاي حاصله با معرف المن مشخص شد كه تما ل پروتئ ن GST OsMTI 2b به فلزات بررسي شده بترت ب بصورت Pb Zn Cd Ni Cu ميباشد بعلاوه در ا ن تحق ق قابل ت اتصال پروتئ ن OsMTI 2b به فلز سرب با قابل ت اتصال سه ا زوفرم د گر MT برنج به نامهاي GST OsMTI 3a GST OsMTI 1b و GST OsMTI 2b كه به ترت ب متعلق به ت پ ك سه و چهار هستند و قبلا به صورت هترولوگ در باكتري E coli تول د شده بودند مورد مقا سه قرار گرفت با استفاده از رسم منحني رشد و اندازهگ ري م زان فلز در فاز مح ط كشت سو ههاي نوترك ب و همچن ن بررسي قابل ت اتصال پروتئ ن هاي خالص در مح ط in vitro به نظر ميرس د GST OsMTI 2b در مقا سه با د گر ا زوفرمها مقدار ب شتر سرب را جذب ميكند ا ن مطالعه به خوبي نشان داد كه ا زوفرمهاي مختلف MT از ك گ اه قابل ت اتصال متفاوتي به فلزات مختلف دارند واژگان كل دي برنج متالوت ون ن فلزات سنگ ن ب ان هترولوگ قابل ت اتصال پروتئن به فلز
چكيده انگليسي :
87 Heterologous Expression of One Isoform of Rice Oryza sativa Metallothionein Type 2 in Esherichia coli and its Effect on Heavy Metal Tolerance Soheil pirzadeh soheilpirzadeh@yahoo com June 25 2014 Department of Agricultural Biotechonolgy Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiA Shahpiri a shahpiri@cc iut ac irAbstractTo balance the toxic effects of metals in the cells all organisms possess different potential cellular mechanisms suchas synthesis of metal binding peptides and proteins Metallothioneins MTs are a superfamily of small molecularweight 10 KDa and Cys rich proteins that can bind heavy metals via the thiol groups of their Cys residues Multiple MT isoforms have been identified rice Oryza sativa which are classified into two major classes on thebasis of Cys distribution in their amino acid sequences Despite the plenty of studies on the expression of genesencoding MT isoforms the knowledge is still lags behind on the individual function of each MT isoform at proteinlevel The aim of this study was to clarify the specific function of a member of type 2 rice MT isoforms OsMTI 2b in response to heavy metals To this end the coding sequence of OsMTI 2b gene were cloned in pET41a Afterconfirmation by sequencing the resulting construct was transferred into expression host Escherichia coli Rosetta DE3 The considerable amount of recombinant form of GST and GST OsMTI 2b were produced from cellsharboring pET41a control and pET41a OsMTI 1b respectively after induction with Isopropyl D thiogalactopyranoside IPTG The tolerance of recombinant strains to Zn Cd Cu Ni and Pb was compared tocontrol by plotting their growth curve in addition to determination of the amount of accumulated Zn 2 Cd 2 Cu 2and Ni 2 ions in bacterial cells using inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy ICP AES Themetal binding ability of purified recombinant proteins metalated in vitro was evaluated using elman reagent Thespectroscopic characteristics and metal content of in vitro metalated recombinant proteins were compared withcontrol The results showed that the tolerance of bacteria expressing GST OsMTI 2b protein increased to Cd Ni Pb and Zn through sequestering more metal ions in bacterial cells However this isoform did not confer tolerance toCu The cells harboring pET41a OsMTI 2b was able to remove 15 85 12 07 12 08 10 51and 12 47 Pb Cd Ni Cu and Zn from medium respectively To study of binding ability of protein to metal the protein was purified usingaffinity chromatography The purified protein was exposed to metals For removing of extra metals the producedproteins were reacted with ellman s reagent On the basis of reaction velocity the metal binding ability for GST OsMTI 2b was indicated as follows Pb Zn Cd Ni Cu In addition in this work we compared the binding abilityof GST OsMTI 2b to Pb2 with that from GST OsMTI 1b GST OsMTI 3a and GST OsMTI 2b which belong totype 1 type 3 and 4 respectively The results show that while isoform GST OsMTI 2b can bind to Pb otherisoforms are not able to bind metals This study shows that different Mt isoforms may have different roles in thecells Keywords Rice Metallothionein Heavy Metals Heterologous expression Metal binding ability
استاد راهنما :
آذرشاه پيري
استاد داور :
مجيد طالبي، رحمان جهانيان
