การโคลนบางส่วนของยีน Geranylgeranyl diphosphate synthase (JcGGPPS) ของสบู่ดำและการลดการแสดงออกของยีน GGPPS ในยาสูบด้วย antisense JcGGPPS
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
สบู่ดำเป็นพืชน้ำมันที่มีศักยภาพสูงในการปลูกเพื่อผลิตเป็นน้ำมันไบโอดีเซล แต่น้ำมันจะประกอบด้วยสารพิษที่สำคัญ คือ สารฟอร์บอลเอสเทอร์ ซึ่งจัดเป็นสารก่อมะเร็งชนิดหนึ่ง Gerenylgeranyl diphosphate synthase (GGPPS) เป็นเอนไซม์สำคัญที่เกี่ยวข้องกับวิถีชีวสังเคราะห์สารฟอร์บอลเอสเทอร์ในสบู่ดำ ดังนั้นเพื่อศึกษาบทบาทของยีน GGPPS จึงได้โคลนบางส่วนของยีน GGPPS โดยสกัดอาร์เอ็นเอจากเมล็ดสบู่ดำพันธุ์โคราชมาทำปฏิกิริยา RT-PCR โดยใช้ไพรเมอร์ที่จำเพาะกับยีน GGPPS พบแถบดีเอ็นเอเป้าหมายขนาด 592 นิวคลีโอไทด์ เมื่อตรวจสอบลำดับนิวคลีโอไทด์พบว่ามีความเหมือนกับยีน GGPPS ในสบู่ดำ 99 เปอร์เซ็นต์ จึงให้ชื่อแถบดีเอ็นเอนี้ว่า JcGGPPS จากนั้นถ่ายฝาก antisense JcGGPPS เข้าสู่ยาสูบ โดยใช้แบคทีเรียอะโกรแบคทีเรียม สายพันธุ์ EHA-105 พบว่ามียาสูบ 4 ต้น ที่ได้รับยีนดังกล่าว และเมื่อศึกษาระดับการแสดงออกของยีน GGPPS ในต้นยาสูบทั้ง 4 ต้น โดยใช้เทคนิค real-time PCR พบว่ามีการแสดงออกของยีนลดลงมากที่สุด 3 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับต้นยาสูบปกติ เมื่อวิเคราะห์ปริมาณสารฟอร์บอลเอสเทอร์ในใบของยาสูบด้วยเทคนิค HPLC พบว่ามีปริมาณสารฟอร์บอลเอสเทอร์ลดลง 2.5 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับต้นยาสูบปกติ แสดงว่าการถ่ายยีน antisense JcGGPPS จากสบู่ดำเข้าสู่ยาสูบสามารถลดการแสดงออกของยีน GGPPS ของยาสูบ ส่งผลให้ปริมาณสารฟอร์บอลเอสเทอร์ลดลงด้วย
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Lueang-a-papong, P., 2006, Jatropha for biodiesel, Matichon Public Company, Ltd., Bangkok. (in Thai)
Heller, J., 1996, Physic Nut – Jatropha curcas L. – Promoting the Conservation and Use of Underutilized and Neglected Crops, Doctoral Dissertation, Institute of Plant Genetic and Crop Plant Research, Gatersleben, Germany & International Plant Genetic Resource Institute, Rome.
Devappa, R.K., Makkar, H.P.S. and Becker, K., 2010a, Jatropha toxicity: A review, J. Toxicol. Environ. Health B Crit. Rev. 13: 476-507.
Devappa, R.K., Makkar, H.P.S. and Becker, K., 2010b, Optimization of conditions for the extraction of phorbol esters from Jatropha oil, Biomass Bioenerg. 34: 1125-1133.
Yunping, B., Ha, B.T.N., Eunice, Y., Chueng, L.L. and Yan, H., 2012, Light induced degradation of phorbol esters, Ecotoxicol. Environ. Saf. 84: 268-273.
Kaewsuriwong, S., Comwien, J., Roytrakul, S. and Chulalaksananukul, W., 2013, Proteomic techniques for analysis of toxin biosynthetic pathways in Jatropha curcas, Thai J. Genet. 6: 115-127. (in Thai)
Ahmed, W.A. and Salimon, J., 2009, Phorbol esters as constituents of tropical Jatropha curcas oil. Eur. J. Sci. Res. 31: 429-436.
Devappa, R.K., Makkar, H.P.S. and Becker, K., 2011, Jatropha diterpenes: A review, J. Am. Oil Chem. Soc. 88: 301-322.
Lin, J., Jin, Y., Zhou, X. and Wang, J.Y., 2010, Molecular cloning and functional analysis of the gene encoding geranyl geranyl diphosphate synthase from Jatropha curcas, Afr. J. Biotechnol. 9: 3342-3351.
Laksana, C. and Chanprame, S., 2015, A simple and rapid method for RNA extraction from young and mature leaves of oil palm (Elaeis guineensis Jacq.), J.
ISSAAS. 21: 96-106.
Singlo, W., 2012, Transformation of Glyphosate Resistance Gene into Physic Nut (Jatropha curcas L.), Master Thesis, Kasetsart University, Kamphaeng Saen Campus, Nakhon Pathom, 87 p. (in Thai)
Jefferson, R.A., Kavanagh, T.A. and Bevan, M.W., 1987, GUS fusions: β-glucuronidase as a sensitive and versatile gene fusion marker in higher plants, EMBO J. 6: 3901-3907.
Amkul, K., Laosatit, K., Somta, P., Shim, S., Lee, SH., Tanya P. and Srinives. P., 2017, Mapping of QTLs for seed phorbol esters, a toxic chemical in Jatropha curcas (L.), Genes 8: 205.
Hinjan, S., 2010, Transformation of Antisense LIM Gene into Camaldulensis Dehnh, Doctoral Dissertation, Kasetsart University, Kamphaeng Saen Campus, Nakhon Pathom, 120 p. (in Thai)
Shan, W., Zhao, C., Fan, J., Cong, H., Liang, S. and Yu, X., 2012, Antisense suppression of alcohol acetyltransferase gene in ripening melon fruit alters volatile composition, Sci Hort. 139: 96-101.
Jassbi, A.M., Gsae, K., Hettenhausen, C., Schmidt, A. and Baldwin, I., 2008, Silencing geranylgeranyl diphosphate synthase in Nicotiana attenuata dramatically impairs resistance to tobacco hornworm, Plant Physiol. 146: 974-986.
Haas, W., Sterk, H. and Mittelbach, M., 2002, Novel 12-deoxy-16-hydroxyphorbol diesters isolated from the seed oil of Jatropha curcas, J. Nat. Prod. 65: 1434-1440.
Martinez-Herrera, J., Siddhuraju, P., Francis, G., Dávila-Ortíz, G. and Becker, K., 2006, Chemical composition, toxic/ antimetabolic constituents, and effects of different treatments on their levels, in four provenances of Jatropha curcas L. from Mexico, Food Chem. 96: 80-89.
Katoh, A., Ohki, H., Inai, K. and Hashimoto, T., 2005, Molecular regulation of nicotine biosynthesis, Plant Biotechnol. J. 22: 389-392.
Okada, K., Sato, T., Nakagawa, T., Kawamukai, M. and Kamiya, Y., 2000, Five geranylgeranyl diphosphate synthase expressed in different organs are localized into three subcellular compartments in Arabidopsis, Plant Physiol. 122: 1045-1056.
