بررسی ایمنی و آلرژی‌زایی پروتئین Deeper Rooting1 در برنج اصلاح‌شده ژنتیکی با رویکرد بیوانفورماتیکی

محورهای موضوعی :

مطهره محسن پور ^{1 *} , محدثه محسن پور ²

1 - پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی کرج
2 -

تاریخ دریافت : 1404/07/18 تاریخ پذیرش : 1404/07/18 تاریخ انتشار : 1404/07/18

کلید واژه:

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: تضمین پایداری تولید و افزایش بهره‌وری برنج (اوريزا ساتيوا) به عنوان یکی از مهم‌ترین غلات و غذای اصلی بخش بزرگی از جمعیت جهان از اهمیت بالایی برخوردار است. در این راستا، بهره‌گیری از فناوری‌های نوین نظیر اصلاحات مولکولی، مهندسی ژنتیک و به‌ویژه ویرایش ژنوم، به‌عنوان راهکارهایی مؤثر در بهبود عملکرد و افزایش مقاومت به تنش‌های زیستی و غیرزیستی مورد توجه قرار گرفته‌اند. یکی از ژن‌های مورد استفاده در بهنژادی برنج، ژن Deeper Rooting1 (DRO1) است که نقش موثري در افزایش عمق ریشه، جذب بهتر آب و عناصر غذایی، به‌ویژه در شرایط تنش خشکی دارد. انتقال این ژن به ارقام دارای ریشه‌های کم‌عمق، موجب توسعه لاین‌هایی با ریشه‌های عمیق‌تر شده و در نتیجه، عملکرد گیاه در شرایط کم‌آبی به طور قابل‌توجهی بهبود می‌یابد. با توجه به لزوم ارزیابی ایمنی زیستی در گیاهان تراریخته، به‌ویژه در خصوص پتانسیل آلرژی‌زایی یا حساسیت‌زایی پروتئین‌های نوظهور، این مطالعه به بررسی ایمنی پروتئین DRO1 اختصاص یافته است. مواد و روش ها: در این پژوهش، پس از تحلیل توالی کامل پروتئین DRO1، تعداد 172 قطعه با طول 80 اسیدآمینه و 244 پپتید 8 اسیدآمینه‌ای مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه گیری: هیچ‌یک با توالی‌های آلرژنی شناخته‌شده مطابقت نداشتند. همچنین، بررسی هضم آنزیمی توسط آنزیم‌های گوارشی و تحلیل ساختار سه‌بعدی این پروتئین نیز عدم پتانسیل آلرژی‌زایی و حساسیت‌زایی را نشان دادند. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، پروتئین DRO1 را می‌توان به‌عنوان ترکیبی ایمن از منظر زیستی در نظر گرفت. بهره‌گیری از این ژن در برنامه‌های اصلاحی می‌تواند گامی مؤثر در جهت افزایش تحمل برنج به خشکی، کاهش مصرف آب، ارتقای بهره‌وری و در نهایت، دستیابی به امنیت غذایی و خودکفایی در تولید این محصول راهبردی باشد. کلمات كليدي: اثرات بالقوه آلرژي‌زايي و حساسيت‌زايي، برنج، Deeper Rooting1، امنيت غذايي