به گزارش روابط عمومی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، دکتر سید امیر مرعشی استاد و محقق دانشگاه تهران با همکاری گروهی از پژوهشگران و با پشتیبانی مادی و معنوی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران مطالعه ' بازسازی شبکه متابولیکی سودوموناس اشتوتسری A1501' را انجام داد.
دکتر مرعشی گفت: امروزه مصرف بی رویه کودهای شیمیایی در کشاورزی به یک چالش اساسی برای محیط زیست تبدیل شده است، چرا که این مواد به مرور وارد رودخانه ها، دریاچه ها و دریاها میشوند و این منابع آبی را آلوده میکنند. بدین ترتیب، استفاده از روش های زیستی به جای استفاده از مواد شیمیایی در اولویت قرار گرفته است.
وی بیان کرد: یکی از این روش ها، استفاده از باکتریهایی است که قادر باشند در خاک به صورت همزیست با گیاه زندگی کنند و مواد معدنی مورد نیاز گیاه، مانند نیتروژن و فسفات را به صورت قابل استفاده درآورده و در اختیار آن قرار دهند.
وی با اشاره به باکتری سودوموناس اشتوتسری A1501 افزود: این باکتری یکی از انواع باکتریهایی است که به صورت همزیست با ریشه گیاه برنج شناسایی شده است و قادر است نیتروژن هوا را جذب کرده، تثبیت کند و در اختیار گیاه قرار دهد.
مرعشی هدف از انجام این طرح را شناسایی و درک نحوه عملکرد سودوموناس اشتوتسری دانست و بیان کرد: با استفاده از اطلاعاتی که در زمینه محتوای ژنتیکی سودوموناس اشتوتسری در دسترس بود، ابتدا مجموعه آنزیمهای این باکتری شناسایی شد، سپس در مرحله بعد، مجموعه واکنشهایی که توسط این آنزیمها کاتالیز میشوند مورد شناسایی قرار گرفت، و بدین ترتیب یک شبکه پیچیده از واکنشها بدست آمد.
وی بیان کرد: با داشتن شبکه متابولیک میتوان مسیرهای فعال بیوشیمیایی و میزان فعالیت این مسیرها را توسط روشی ریاضیاتی به نام 'مدلسازی مبتنی بر قید' پیشبینی و مطالعه کرد، در مرحله نهایی، صحت و دقت مدل مربوطه با استفاده از انجام آزمایشهای مناسب و نیز بررسی دادههای منتشرشده در مقالات پیشین مورد بررسی قرار گرفت، به این ترتیب، نشان داده شد که مدل پیشنهادی ما برای متابولیسم باکتری سودوموناس اشتوتسری A1501 قادر است پیشبینیهایی انجام دهد که به شکل قابل قبولی با دادههای آزمایشگاهی مربوط به میزان جذب و مصرف منابع مختلف قندی و نیتروژنی منطبق هستند.
مرعشی اظهارکرد: مدلی که در این پژوهش بدست آمده است، اولا ما را قادر خواهد نمود تا بتوانیم همزیستی این باکتری با گیاه برنج را بهتر درک کنیم، و ثانیا چنین مدلی میتواند دستکاریهای ژنتیکی احتمالی را در این باکتری پیشنهاد کند که به بهبود ویژگیهای متابولیک آن (مثلا بهبود تثبیت نیتروژن) منجر شود.
نتایج این طرح در قالب مقاله ای در نشریه Molecular BioSystems وهمچنین در پنجمین همایش ملی بیوانفورماتیک ایران دردانشگاه تهران و درچهارمین کنفرانس بینالمللی بازسازی و آنالیز مبتنی بر قید شبکه، COBRA2015 در شهر هایدلبرگ آلمان) ارائه شده است.
این گزارش می افزاید، مدل متابولیک ارائه شده به صورت دسترسی آزاد در اختیار محققان قرار دارد که میتواند در پژوهش های آتی روی این باکتری مورد استفاده قرار گیرد.(ایرنا)
