SINH TỔNG HỢP SAPONIN CK TRÊN CÂY MÔ HÌNH Arabidopsis thaliana

Abstract

Ginsenoside compound K or saponin CK found in ginseng is a type of triterpenoid with high biological activity, which has great effects in the treatment of cancer, diabetes, immunity, nervous system, cardiovascular diseases, etc. In this study, three genes closely related to CK synthesis in Korean ginseng (Panax ginseng) including Dammaranediol synthesis (PgDDs) and Protopanaxadiol (PgPPDs), saccharifying enzyme PgUGT71A27 and tHMGR enzyme (enzyme enhancing the Mevalonic acid synthesis pathway) of Arabidopsis thaliana were transformed into wild type plants (Col-0) by gene transfer method using Agrobacterium bacteria carrying cloning vector. Homozygous lines in the F2 generation carrying recombinant vector were used and analyzed to evaluate gene expression levels by qRT-PCR method to select individuals carrying homozygous genes and expressing the most strongly the transferred genes. Then, total saponin was extracted from 10-day-old seedlings with methanol to quantify Saponin. The research results successfully synthesized saponin CK on Arabidopsis thaliana. The success of this research is the premise for creating high-yield agricultural crops with short growing periods, with the aim of collecting biomass of the saponin CK from these plants to serve the purpose of production such as: Industrial production purposes, supplement to animal feed.

Tóm tắt

Saponin CK có trong nhân sâm thuộc nhóm triterpenoid có hoạt tính sinh học cao, có tác dụng lớn trong điều trị các bệnh ung thư, đái tháo đường, miễn dịch, tim mạch và nhiều bệnh khác. Tuy nhiên, với giá thành đắt đỏ và thời gian nuôi trồng nhân sâm là rất lâu và tốn kém, đòi hỏi những yêu cầu khắt khe về điều kiện môi trường, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng các vi chất trong đất. Trong nghiên cứu này, ba gen liên quan chặt chẽ đến quá trình tổng hợp CK ở cây nhân sâm Hàn Quốc (Panax ginseng) bao gồm: Tổng hợp Dammaranediol (PgDDs) và Protopanaxadiol (PgPPDs), enzyme đường hóa PgUGT71A27 và enzyme tHMGR, enzyme tăng cường con đường tổng hợp axit mevalonic ở thực vật được biến nạp vào (cây họ cải) Arabidopsis thaliana. Các dòng đồng hợp tử mang vector tái tổ hợp được sử dụng và phân tích đánh giá mức độ biểu hiện gen bằng phương pháp PCR định lượng để chọn lọc những cá thể biểu hiện gen chuyển mạnh nhất. Phân tích dịch chiết triterpenoid tổng số để phát hiện sự có mặt của saponin CK. Kết quả nghiên cứu chứng minh khả năng tổng hợp saponin CK trên cây Arabidopsis thaliana, là tiền đề cho việc tạo ra các loại cây trồng nông nghiệp có năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn, với mục đích thu sinh khối hợp chất saponin phục vụ mục đích sản xuất công nghiệp, bổ sung vào các loại thức ăn chăn nuôi.