سوکرز فرضي مي باشد که با سيستم فسفرترانسفراز شکر در ارتباط است(هرناندز و همکاران،2008). همچنين، همانند يک پروتئين حسگر در توالي فسفريلاسيون SacX-SacY عمل مي کند(هرناندز و همکاران،2008). SacY در باسيلوس.سابتيليس، داراي مشخصه ي الحاق به sacB کدگذاري لوان سوکراز و levB کدگذاري اندولواناز mRNA مي باشد اما، با مکانيزم هاي متفاوت(هرناندز و همکاران، 2008).SacY در مکانيزم ضد خاتمه از طريق تعامل با خاتمه رونويسي داخلي sacRt، در منطقه ي 5′ از sacB mRNA شرکت مي کند(کروتز و همکاران،1990)80. علاوه براين، دامنه ي N ترمينال ، sacY، نزديکي شديدي به توالي موتيف در levB mRNA دارد(هرناندز و همکاران،2008). اين مجموعه، رونويس اپرون sacB-yveB-yveA را از طريق يک مکانيزم کنترل خودبه خود ضدخاتمه ، فعال مي کند(داگوئر و همکاران،2004)81.DegS-DegU سيستم دوجزئي است که توسط فشار نمک فعال مي شود و يک کنترل بر بيان sacB اعمال مي کند(هرناندز و همکاران،2008).DegU فسفريله ، رونويسي sacB و aprE را فعال مي کند در حالي که، DegU د فسفريله ، رونويس comK را فعال مي کند(هرناندز و همکاران،2008).comK به عنوان يک فعال کننده ي رونويسي از sacB عمل مي کند(کونتس و راپوپورت،1995)82.
در راهنلا .آکوآتيليس ATCC33071، پروتئين LsrS يک همولوگ از RlsB اروينيا.آميلوورا مي باشد و به عنوان يک تنظيم کننده ي مثبت از بيان lsr در طي فاز ثابت از رشد، عمل مي کند(دو و گيدر،2002؛سو و همکاران،2002)83. در منطقه ي 5′ از lsrA، منطقه ي lsrR، شامل دو توالي ll و l مي باشد که در موقعيت هاي 125 و 64 از جايگاه شروع رونويسي قرار دارند و توسط پروتئين فعال کننده ي lsrS شناسايي مي شوند(هرناندز و همکاران،2008). دو منطقه ي ديگر که از طريق تحليل حذف، شناسايي شده اند، يعني R1 و R2، در موقعيت هاي 204 به 175 و 67 به 55 قرار گرفته اند و توسط پروتئين سرکوبگر فرضي که بيان lsrA را توسط عامل 10، کاهش مي دهد، شناسايي مي شوند(سو و همکاران،2002).
اخباري مبني بر وجود مکانيزم هايي براي بيان ژن فروکتوزيل ترانسفزار قارچي وجود ندارد اما، بايد حداقل يک کنترل مختص به سلول وجود داشته باشد، چون، فعاليت فروکتوزيل ترانسفزار تنها در هاگچه ها شناسايي شده است(هيئر و وندنبورگ،2001)84.

شکل 1-4 تنظيم بيان ژن فروکتوزيل ترانسفراز a سيستم دو جزئي و فسفريله RcsC-RcsB دراروينيا.آميلوورا، CovS-CovR در استرپتوکوکوس.موتان، و DegS-DegU درباسيلوس. سابتيليس b تنظيم رونويسي از ژن lsrS در راهنلا.آگواتيليس(هرناندز و همکاران،2008)
1-10 نقش بيولوژيکي فروکتوزيل ترانسفزار و فروکتان ها
اغلب باکتري هايي که فروکتان ها را بيوسنتز مي کنند، با ميزبان هاي يوکاريوتي،تعامل دارند.سودوموناس. فاسئوليکولا، يک پاتوژن(بيماري زا) شناخته شده براي دانه سويا مي باشد، در حاليکه، اروينيا.آميلوورا، براي سيب و گلابي مي باشد (هرناندز و همکاران،2008).
آکتينومايسس.نيوزلندي85، آکتينومايسس.ويسکوس،استرپتوکوکوس.موتان و استرپتوکوکوس.ساليواريوس، به صورت رايج در حفره ي دهان يافت مي شوند و با تشکيل پلاک دندان ارتباط دارند و همچنين، به عنوان عوامل تصادفي کرم خوردگي دندان نيز در نظر گرفته مي شوند(لوري و همکاران،2000)86. باکتري هاي توليد کننده ي فروکتان، در همبستگي ،همزيستي با گياهان يافت مي شوند همانند مواردِ،گلوکونوباکتر.ديازوتروفيکوس با نيشکر،سودوموناس.بوخولدريا با ذرت و زايموموناس.موبيليس با اگاو (هرناندز و همکاران،2008). باکتري توليد کننده ي لوان، يعني باسيلوس.سابتيليس و راهنلا.آکوآتيليس، در خاک يافت مي شوند اما، تعاملات آنها با محيط به حضور فروکتان ها بستگي دارد(هرناندز و همکاران،2008).
نقش فروکتان هاي ميکروبي، از طريق تحليل تاثير اختلال ژنيِ ژن هاي کدگذار آنزيمي بيوسنتز فروکتان، مشخص شده است (هرناندز و همکاران،2008). باکتري هاي جهش دار در ژن هاي فروکتوزيل ترانسفراز ، مشخصه هاي رايجي دارند: (1) توانايي ناقص براي رشد در سوکرز به عنوان منبع کربن منحصربه فرد(اگرفروکتوزيل ترانسفراز تنها آنزيمي باشد که در هيدروليز سوکرز نقش دارد)، (2) فقدان لعاب فنوتيپ توليد شده توسط وجودِ لوان و (3) تغييرات در روشي که باکتري با محيط نزديک خود، تعامل مي کند(هرناندز و همکاران،2008).
گونه استرپتوکوس موتان V403، يک فلور(ساکن) در دهان انسان مي باشد که در پيشرفت کرم خوردگي دندان، نقش دارد (رومانا و همکاران،2004)87. کاهشِ ذخيره فروکتان در گونه موتانت ، ممکن است توکسين در موتان را تحت تاثير قرار دهد چون، فروکتان ها عمدتا، توسط اين گونه به عنوان کربوهيدرات معکوس، مورد استفاده قرار مي گيرند(شرودر و همکاران،1989)88.
اگرچه مدارک متضادي در مورد نقش فروکتان ها در تجمع دنداني وجود دارد. شرودر و همکاران(1989) مشاهده کرده اند که، گروه هاي موتانت، از نظر توانايي چسبيدن به سطوح ثابت، تحت تاثير قرار نمي گيرند، اما مقادير بيشتري از شکل اگزوپلي ساکاريد با واحدهاي گلوکزي توليد مي کنند. رازن و همکاران(2004) نشان داده اند که، توانايي ايجاد بيوفيلم توسط موتان GS-5 به منبع کربن بستگي دارد. عمق بيوفيلم در سوکرز ضخيم تر از گلوکز يا فروکتوز به عنوان منابع کربن، است(رومانا و همکاران،2004). اين تفاوت جزئي در تشکيل بيوفيلم ، ممکن است به دليل ويرولانس تغيير يافته در استرپتوکوکوس.موتان V403 ناقص در فعاليت فروکتوزيل ترانسفراز باشد که در استفاده از سوکرز نيز ناتوان است(شرودر و همکاران، 1989).در موتان GS-5، ژن کدگذاري فروکتوزيل ترانسفراز ، در محيط بيوفيلم در مقايسه با کشت پلانگتوني، فراتنظيم مي شود(هرناندز و همکاران،2008). ژن هايي که گلوکوزيل ترانسفرازهاي ، پروتئين اتصال گلوکان، و پروتئين تنظيم کننده ي پاسخ VicR را کدگذاري مي کنند، در طي تشکيل بيوفيلم ، فراتنظيم مي شوند(هرناندز و همکاران،2008).افزودن سوکرز به محيط بيوفيلم ، باعث افزايش بيشتر در بيان ِ ژن هاي بالا، مي شود(شمش و همکاران،2007)89.
اروينيا. آميلوورا يک پاتوژن(بيماري زا)از گياهان درختي مانند سيب، گلابي و ميوه هاي گل سرخي مي باشد. اختلال ژن کدگذاري لوان سوکراز، منجر به افزايش دوره ي تکوين پيش از ظهور علائم بيماري آتش آفت و پس از تلقيح دانه هاي گلابي با گونه ي موتانت ، مي شود(هرناندز و همکاران،2008). گونه ي موتانت ، 10 روز طول مي کشد تا علائم را گسترده کند، در حالي که نوع وحشي، آنها در 3-4 روز گسترش مي دهد. اين نشان مي دهد که فعاليت لوان يا لوان سوکراز، به عنوان عامل ويرولانس در اين بيماري زا، عمل مي کند (گيئر و گيدر، 1993)90.
فاسئوليکولا، عامل تصادفيِ بيماري آتش آفت در برگهاي دانه سويا، مي باشد(هرناندز و همکاران،2008). يک گونه ي موتانت ، با اختلال در ژن کدگذاري لوان سوکراز، همچنان قادر به تاثيرگذاري بر برگها بود، اما با کاهش در شدت علائم و تعدادي باکتري که از برگهاي مريض، جداشده بودند( لي و الريچ،2001). بيان ژن کدگذاري لوان سوکراز lscB در درجه حرارت 18 درجه ي سانتيگراد افزايش يافت، موقعيتي که با توانايي براي ايجاد بيماري در مزارع با درجه حرارت پايين و رطوبت بالا، منطبق مي باشد(لي و همکاران،2006). لوان سوکراز، در فضاهاي ميان سلوليِ ميکرو کلوني ها در طي فاز اوليهِ رشد يا تشکيل اوليه بيوفيلم ، شناسايي شده است( لئو و همکاران،2006)91.
باسيلوس.پلي ميکزا، يک باکتري (ريزوسفر) تثبيت کننده ي نيتروژن مي باشد که با گندم، ذرت خوشه اي و ارزن در ارتباط است(هرناندز و همکاران 2008). بزات و همکاران(2000)92 گزارش داده اند که اختلاف چنداني در تعداد باکتريهاي مرتبط با ريزوسفرگندم در مقايسه با گونه نوع وحشي، وجود ندارد.اگرچه، آنها مشاهده کرده اند که، ريزوسفر از گياهان درپيوند شده ي موتانت ، خاک کمتري به ريشه جمع مي کند.
در مورد باسيلوس.سابتيليس، يک باکتري ريزوسفر و خاک، داگر و همکاران(2004)93، يک نقش جالب براي لوان، پيشنهاد کرده اند.باسيلوس سابتيليس شامل ژن هايي است که لوان سوکراز و لوان را کدگذاري مي کنند(داگر و همکاران، 2004).لوانوبيوز، محصول هيدروليز لوان با لواناز، به سلولهاي باسيلوس.سابتيليس منتقل نمي شود، در نتيجه، در فضاي خارج سلولي، انباشته مي شود(داگر و همکاران،2004). لوانوبيوز، همچنين ميتواند مولکول سيگنال دهنده در باسيلوس.سابتيليس در خاک عمل کند تا کارکردهاي ماندگاري را تعديل کند يا در ميان باسيلوس.سابتيليس و ساير ميکروارگانيسم ها يا گياهان، به عنوان بخشي از تبادل مولکولي، تعاملات متناظررا برقرار کند(داگر و همکاران، 2004). مونوساکاريدها(مانند گلوکز) يا دي ساکاريدها(سوکرز)، به عنوان مولکولهاي سيگنالدهي شناخته شده اند که بيان ژن مربوط به متابوليسم کربن، رشد و پيشرفت در سلولهاي گياه را تنظيم مي کنند(داگر و همکاران 2004). همچنين، FOS به عنوان مولکول سيگنالدهي در نظر گرفته شده است که نقش دفاع از گياهان در مقابل باکتري بيماري زا را دارد (وان دن اند و همکاران،2004)94. چون لوان باکتريايي به هنگام توليد در بافت گياه، سمي مي باشد، ممکن است که آنزيم هاي برون آبکافتي فروکتان خارج سلولي، در سم زدايي درگير شوند و لوان هاي باکتريايي را از بيماري زاهاي گياه مانند اروينيا.آميلوورا و سودوموناس.سيرنجا، پاک کنند (وان دن اند و همکاران،2004).
پليمرهاي فروکتان و گلوکان سنتز شده توسط لاکتوباسيلوس، (ساکنين) رايج در معده و روده ي پستانداران و پرندگان مي باشند(ساچ و همکاران،2001)95. نقش گليکوزيل ترانسفراز ، توسط غيرفعال سازي ژن ها رمز کننده تحليل شده است که گلوکوزيل ترانسفراز و اينولوسوکراز در گونه لاکتوباسيلوس.رئوتري TMW1.106 را کدگذاري مي کند.
اختلال در ژن کدگذاري فروکتوزيل ترانسفراز (fifA) در گونه لاکتوباسيلوس.رئوتريLTH5448،تحليل و بررسي شده است(هرناندز و همکاران 2008). عدم فعالسازي gtfA و اينولوسوکراز،باعث کاربرد ناقص سوکرز مي شود(هرناندز و همکاران،2008). اين تاثيرات بعد از دو روز خنثي مي شوند، احتمالا به اين خاطر که، آنزيم هاي متابوليسمي سوکرز،بيان مي يابند(هرناندز و همکاران،2008). در مقابل، اختلال fifA،به آرامي کاربرد سوکرز و رشد را تحت تاثير قرار مي دهد اما نه متابوليسم سوکرز را(سچواب و همکاران،2007)96. موتانت هاي gtfA و اينولوسوکراز، تشکيل بيوفيلم را کاهش دادند که اين امر با کاهش شديدتر در موتانت gtfA همراه بود(هرناندز و همکارانريا، 2008). موتانت اينولوسوکراز، هماوردي کاهش يافته اي در مقابل گونه نوع وحشي متناظر با خود در معده و روده نشان داد(والتر و همکاران،2008)97. از اين نتايج مشخص است که، gtfA و اينولوسوکراز، نقش مهمي در تجمع دستگاه معده و روده دارند(هرناندز و همکاران،2008). اين نتايج با رفتار موتانت هاي فروکتوزيل ترانسفرازکه در بالا توصيف شدند، در تضاد مي باشند و سوالي در مورد اينکه چگونه همو پليمرهاي مختلف شکر، تاثير و به تجمع کمک مي کنند(هرناندز و همکاران،2008).

1-11 پيشرفت هاي اخير در تحقيقات بر روي فروکتان ها
تلاشهاي زيادي براي دريافت رابطه ساختار-کارکردِ فروکتوزيل ترانسفرازهاي انجام گرفته است تا ذخيره آنها يا فعاليت خاص آنها توسط مهندسي پروتئين بهبود يابد(هرناندز و همکاران،2008).براي موتانت هاي زايموموناس.موبيليس و گلوکونوباکتر.ديازوتروفيکوس، مشخص شد که، فعاليت هيدروليکي سوکرز خود را از دست دادند اما، فعاليت پلي مريزاسيون فروکتان را حفظ کردند(باتيستا و همکاران،1999؛ ياناس و همکاران،2002)98. اخيرا، تروجلو-تولدو و همکاران(2004)99، لوان سوکراز گلوکونوباکتر.ديازوتروفيکوس را در گونه مهندسي

متن کامل در سایت sabzfile.com

دیدگاهتان را بنویسید