دانشگاه شهید باهنر کرمان (دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی) و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 2228-6705 10 1 2018 06 22 Expression of recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP2) in tobacco transgenic hairy roots بیان فاکتور رشد استخوانی نوترکیب انسانی2 (rhBMP2) در ریشه‌های موئین تراریخت توتون 21 34 2065 10.22103/jab.2018.2065 FA بلال دهقانی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران. امیر موسوی دانشیار، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران. صادق حسن نیا دانشیار، دانشکده علوم زیستی ، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران. علی هاتف سلمانیان استاد، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران. علی شرفی استادیار، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی زنجان، ایران. محمد رضا افتخاریان قمصری مربی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران. Journal Article 2017 07 23 Today, demand for production of recombinant proteins in different tissues of transgenic plants is increasing day by day. Meanwhile, hairy roots are under consideration due to their high levels of biomass and high genetic stability as appropriate target tissue. Among pharmaceutical proteins, regulatory glycoproteins, are proposed as one of the most important growth factors with therapeutic and research applications in tissue engineering. Selection of proper host species, plant tissue and desirable gene, are of the most important factors to elevate the levels of recombinant protein production. In order to achieve this goal, in the present study, production of recombinant protein BMP2 in transgenic hairy roots of tobacco and canola were investigated. For optimal transgene expression, TMV (5’-UTR) and KOZAK sequences were inserted upstream the BMP2 gene to increase expression level, furthermore, six-histidine sequence for protein purification and KDEL sequence as ER retention signal protein were inserted downstream of the target gene. The transgene was designed to be under the control of CaMV 35S promoter. One-month old tobacco leaf explants and six-day-old cotyledons of canola were transformed with <em>Agrobacterium rhizogenes </em>carrying the construct. Transformed hairy roots that grew well in the medium were confirmed by gPCR analysis for transgene integration. Moreover, to verify mRNA transcription as well as protein production, RT-PCR, ELISA and western blot analyses were performed. The results of this study demonstrated the efficiency of the current systems for the production of rhBMP2 is tobacco hairy roots suggesting them as an efficient bioreactor. با توجه به افزایش جمعیت جهان، امروزه تقاضا برای تولید پروتئین­های نوترکیب در بافت­های گیاهی در حال افزایش است.  ریشه­های موئین بخاطر زیست توده و ثبات ژنتیکی بالا به عنوان بافت هدفی مناسب مدنظر می باشند. گلیکوپروتئین تنظیمی BMP2، به عنوان یکی از مهمترین فاکتورهای رشد با کاربرد درمانی و تحقیقاتی در مهندسی بافت مطرح می­باشد. انتخاب میزبان گیاهی مناسب، بافت مطلوب و سازه ژنی مناسب، از عوامل مهم در بالا بردن میزان تولید پروتئین نوترکیب است. در راستای حصول این هدف، در مطالعه حاضر تولید پروتئین نوترکیبBMP2  در ریشه­های مویینه تراریخت گیاهان توتون و کلزا مورد بررسی قرار گرفت.  برای تهیه سازه ژنی، در بالادست ژن BMP2، توالی­هایUTR) TMV (5′و KOZAK  جهت افزایش بیان و در پایین دست ژن، توالی شش تایی هیستیدینی جهت تخلیص پروتئین و توالیKDEL  بعنوان سیگنال نگهدارنده پروتئین درشبکه اندوپلاسمی تعبیه شدند. این توالی ژنی تحت کنترل پیشبرنده  CaMV 35Sبیان شد. برای انتقال سازه ژنی مذکور به ریز نمونه­های برگی توتون یک ماهه به عنوان گیاه مدل و انتهای کوتیلدونی کلزا شش روزه به عنوان یک گیاه زراعی از باکتری <em>Agrobactrium rhizogenes</em> استفاده گردید. پس از رشد ریشه های موئین و غربالگری آن ها به روش PCR ، تایید درسطح رونویسی با روش RT-PCR انجام گرفت. در عین حال، تایید بیان پروتئین نوترکیب در میزبان با روش های آزمون الایزا و لکه گذاری وسترن صورت پذیرفت. نتایج این تحقیق بیان گر کارایی بالای سیستم ریشه های مویینه برای تولید فاکتورهای نوترکیب درمانی می­باشد، که استفاده از آنها را در رآکتورهای زیستی مطرح می سازد. https://jab.uk.ac.ir/article_2065_c008820d2d85cc0672347eb6d475a03f.pdf