Antiviral and antifungal activity of biologically active recombinant bouganin protein from bougainvillea spectabilis willd Bougainvillea spectabilis willd. Bitkisinin biyolojik olarak aktif rekombinant bouganin proteininin antiviral ve antifungal aktivitesi

Creative Commons License

Güller A., Sipahioğlu H. M., Usta M., Demirer Durak E.

Tarim Bilimleri Dergisi, cilt.24, sa.2, ss.227-237, 2018 (SCI-Expanded) identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 24 Sayı: 2
  • Basım Tarihi: 2018
  • Dergi Adı: Tarim Bilimleri Dergisi
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)
  • Sayfa Sayıları: ss.227-237
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bougainvillea spectabilis Willd. bitkisinden ribozom inaktive eden proteinlerden olan Bouganin antiviral protein (BAP)
geni izole edilerek klonlanmış, ifade edilmiş, antiviral ve antifungal özellikleri araştırılmıştır. Bouganin proteinini kodlayan genin tamamı bitkinin olgun yapraklarından ekstrakte edilen mRNA’dan Reverse Transkripsiyon-PCR

yöntemi ile çoğaltılmıştır. Gen, uçtan uca bölgeyi kapsayacak şekilde tasarlanan spesifk primerler yardımı ile
prokaryotik ekspresyon vektörü pETDuet-1’de klonlanmıştır. BAP geninin ifadesi rekombinant plazmitin Escherichia
coli (BL21(DE3)pLysS) hücrelerine transferi sonrası isopropyl β-D thiogalactopyranoside (IPTG) ile teşvik edilmiştir.
Molekül ağırlığı yaklaşık 28 kDa olan BAP transforme edilmiş bakterilerden izole edilmiştir. BAP ‘ın antiviral aktivitesi
Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) kullanılarak mekanik inokulasyon yöntemi ile araştırılmıştır. Antifungal aktivitenin
belirlenmesi disk difüzyon metodu yardımıyla patojen ve patojen olmayan Rhizoctonia solani, Trichoderma harzianum
ve Fusarium oxysporum fungusları ile araştırılmıştır. BAP uygulama miktarı arttıkça ZYMV’nin neden olduğu hastalık
şiddetinin azaldığı tespit edilmiştir. BAP 72 saatlik kontrol uygulaması ile karşılaştırıldığında, Rhizoctonia solani’nin gelişimini % 30.7, Trichoderma harzianum’unun gelişimini ise % 20 oranında inhibe etmiştir. Fusarium oxysporum’un gelişiminde herhangi bir inhibisyon etkisi gözlenmemiştir. In vitro’da ifade edilen BAP proteininin uygulandığı tüm bitkiler (sadece BAP protieni uygulanan kontrol grubu da dahil) uygulama yapılmayan bitkilere oranla şiddetli gelişme geriliği sergilemiştir

Bouganin antiviral protein (BAP) gene, one of the ribosome inactivating proteins, isolated from Bougainvillea
spectabilis Willd. was cloned, expressed and the antiviral and antifungal activities were investigated. The full-length
bouganin antiviral protein gene was amplifed by reverse transcription-PCR using mRNA as template extracted from
mature leaves. The coding region of bouganin gene was cloned into prokaryotic expression vector pETDuet-1 after
amplifcation with end to end gene specifc primers. The recombinant plasmid was transformed into Escherichia coli
cells BL21(DE3)pLysS and the expression of BAP gene was induced by isopropyl β-D thiogalactopyranoside (IPTG).
Bouganin antiviral protein having a molecular mass of 28 kDa has been isolated from transformed bacterial colonies.
Antiviral activity of bouganin was assayed against Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) by a mechanical inoculation
test. The antifungal activity of purifed recombinant protein was tested against pathogenic and non-pathogenic
Rhizoctonia solani, Trichoderma harzianum, and Fusarium oxysporum fungi using disc diffusion method. The increased
amount of antiviral protein reduced the disease severity caused by ZYMV. The bouganin antiviral protein was inhibited
the growth of R. solani by 30.7% and of T. harzianum by 20% after 72 h compared to control. No growth inhibition was
observed for F. oxyporum. All plants including controls treated with in vitro expressed BAP protein exhibited severe
growth reduction compared with negative control (not treated) plants