چکیده با توجه به کاربرد گسترده پروتئین‌ها در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی و عدم امکان استخراج بهینه و مقرون‌به‌صرفه آنها از منابع طبیعی، بهترین راه چاره برای دستیابی به منبعی نامحدود از این مولکول‌های پیچیده زیستی استفاده از تکنولوژی پروتئین نوترکیب است. طی دهه‌های گذشته پیشرفت‌های حاصل در زمینه مهندسی ژنتیک و دست‌ورزی موجودات مختلف منجر به توسعه شمار زیادی از سیستم‌های بیانی برای تولید انواع مختلف پروتئین‌ها به‌صورت محلول و فعال زیستی شده است. امروزه یکی از مطرح‌ترین سیستم‌های بیان برای تولید پروتئین‌های نوترکیب، ریزجلبک‌ها هستند. ریزجلبک‌ها گروه بزرگی از موجودات فتوسنتزکننده میکروسکوپی هستند که در اکوسیستم‌های آبی زندگی می‌کنند. بیشتر پیشرفت‌ها در این زمینه با استفاده از کلامیدوموناس رینهارتی (Chlamydomonas reinhardtii)، ریزجلبک یوکاریوتی تک‌سلولی و فتوسنتزکننده، به‌عنوان موجود مدل حاصل شده است. در این مطالعه ابتدا سیستم‌های بیانی مختلف و مزایای سیستم کلامیدوموناس رینهارتی مورد بررسی قرار گرفته، سپس به شرح تفضیلی ساختار و چرخه زندگی این جلبک استراتژی‌های موجود برای مهندسی هر سه ژنوم هسته‌ای، کلروپلاستی و میتوکندریایی آن به‌منظور تولید سویه‌های نوترکیب و انواع سیستم‌ها و محیط کشت‌های مورد نیاز برای کشت آن پرداخته و در پایان مراکز کشت و نگهداری ریزجلبک‌ها، از جمله کلامیدوموناس رینهارتی در جهان را معرفی می‌کنیم.

چکیده اهداف: آنتی‌اکسیدان‌های موجود در روغن کنجد شامل توکوفرول‌ها و سزامین ماندگاری آن را در برابر حرارت بسیار افزایش داده است. به‌دنبال افزایش بیان ژن رمزکننده آنزیم سیتوکروم P۴۵۰ (CYP۸۱Q۱)، محتوای سزامین در مراحل مختلف توسعه دانه کنجد افزایش می‌یابد. هدف این پژوهش همسانه‌سازی، تعیین توالی و بررسی بیوانفورماتیک ژن CYP۸۱Q۱ رقم ایرانی کنجد بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، DNA کل از برگ و ساقه‌های گیاه کنجد رقم کرج ۱ استخراج و ژن هدف به‌وسیله PCR تکثیر شد. همسانه‌سازی ژن CYP۸۱Q۱ در ناقل دوتایی pBI۱۲۱ انجام شد و درستی همسانه‌سازی به سه روش هضم آنزیمی، PCR، توالی‌یابی نوکلئوتیدی و خصوصیات بیوانفورماتیک این ژن مورد بررسی قرار گرفت و نمودار راماچاندران مربوط به ساختار سه‌بُعدی این ژن رسم شد.
یافته‌ها: درستی همسانه‌سازی تایید شد. نتایج توالی‌یابی DNA، صحت قطعه همسانه‌سازی‌شده را تایید نمود. وزن مولکولی و نقطه ایزوالکتریک پیش‌بینی‌شده این پروتئین به‌ترتیب ۵۷۰۲۱/۳دالتون و ۸/۴۶ بود. ساختار سه‌بُعدی پروتئین دارای زنجیره استروکیمی خوبی بود. نتیجه توالی‌یابی این ژن تفاوت در ۲۳ نوکلئوتید این ژن در کنجد رقم کرج ۱ (شماره دسترسی KP۷۷۱۹۷۴.۱) با توالی گزارش‌شده در بانک ژن NCBI (شماره دسترسی AB۱۹۴۷۱۴.۱) را نشان داد که منجر به ثبت توالی ژن CYP۸۱Q۱ در رقم ایرانی کنجد (کرج ۱) در این پایگاه شد.
نتیجه‌گیری: براساس توالی‌یابی نوکلئوتیدی، ژن هدف دارای ۱۵۲۱جفت‌باز است و در ۲۳ نوکلئوتید با نمونه ثبت‌شده در بانک جهانی NCBI تفاوت دارد. این ژن، پروتئینی به طول ۵۰۶ اسیدآمینه را رمز می‌کند. پروتئین مورد نظر بسیار شبیه با پروتئین ثبت‌شده در پایگاه اطلاعات NCBI است.