تهیه و کاربرد نانولوله‌های کربنی به عنوان نانوحامل انتقال ژن به سلول‌های گیاهی

عابدینی, سارا; پورسیدی, شهرام; ذوالعلی, جعفر; عبدالشاهی, روح الله

doi:10.30470/jmpb.2025.1989635.1090

تهیه و کاربرد نانولوله‌های کربنی به عنوان نانوحامل انتقال ژن به سلول‌های گیاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

سارا عابدینی ¹

شهرام پورسیدی ²

جعفر ذوالعلی ²

روح الله عبدالشاهی ³

¹ دانشگاه شهید باهگروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

² گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

³ گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

https://doi.org/10.30470/jmpb.2025.1989635.1090

چکیده

روش‌های کلاسیک مهندسی ژنتیک گیاهی برای دستیابی به گیاهانی با ژنوتیپ‌های مطلوب و مورد توجه ضمن موفقیت‌های چشم‌گیر با محدودیت‌هایی روبه رو هستند. در فرآیند انتقال ژن به گیاهان، مولکول‌های زیستی باید با عبور از دیواره سلولی سخت و چند لایه گیاه به هسته سلول گیاهی انتقال داده شوند. در پزشکی و علوم زیستی نانوتکنولوژی به طور گسترده‌ای به کارگرفته شده است و از نانومواد مختلف مانند نانولوله‌های کربنی تک دیواره (Single Walled Carbon Nanotubes, SWCNTs)به عنوان ناقل غیر ویروسی برای انتقال ملکول‌های زیستی جهت انتقال هدفمند استفاده شده است. در این مطالعه، پس از عاملدار کردن و تغییر سطح CNTs و بارگیری بارگیری pDNA حاوی ژن گزارشگر mgfp5-ER نانوحامل تهیه شد. در مرحله بعد، انتقال ژن به سلول‌های گیاهی توسط نانوحامل تهیه شده SWCNTs@pDNA انجام شد. موفقیت انتقال ژن توسط ردیایی سیگنال فلورسنت ژن گزارشگر mgfp5-ER مورد بررسی قرار کرفت. نتایج این پژوهش تهیه نانوحامل با ظرفیت بالا برای بارگیری pDNA بر سطح آن و توانایی نانوحامل تهیه شده در عبور از دیواره سلولی و انتقال موفق pDNA به درون سلول گیاهی را نشان داد. بنابراین، این روش را می‌توان به عنوان یک روش نسبتا ساده، مستقل از گونه گیاهی و بدون نیاز به تجهیزات خاص آزمایشگاهی برای انتقال ژن به سلول‌های گیاهی دیواره‌دار در نظر گرفت. بنابراین نانو بیوتکنولوژی و نانو مواد می‌توانند روزنه امیدی برای بهبود و افزایش کارایی روش‌های مرسوم انتقال ژن به سلول‌های گیاهی باشند.

کلیدواژه‌ها

به‌نژادی گیاهان

نانو بیوتکنولوژی

نانوحامل

نانولوله‌های کربنی

موضوعات