Mode Of Action Of Bt

‫داﻧﺸﮕﺎه ﺗﻬﺮان‪ ،‬ﭘﺮدﻳﺲ ﻛﺸﺎورزي و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒِﻴﻌﻲ‬ ‫داﻧﺸﻜﺪه ﺑﺎﻏﺒﺎﻧﻲ و ﮔﻴﺎﻫﭙﺰﺷﻜﻲ‬ ‫ﮔﺮوه ﮔﻴﺎﻫﭙﺰﺷﻜﻲ‬

‫ﺤ‬ ‫ﻘﺎ ی دآوری ‪ -‬ﯿ ﯽ‬ ‫ﻮان‪:‬‬

‫ﻧﺤﻮه ي اﺛﺮ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ Cry‬و ‪ Cyt‬ﺑﺎﻛﺘﺮي ‪ Bt‬در ﻣﻴﺰﺑﺎﻧﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ‬

‫ﻪ و دآ وری‪:‬‬ ‫ﻤﺪ آﺑﺎدی‬ ‫ا ﺘﺎد را ﻤﺎ ‪:‬‬

‫ﺧ‬ ‫د ﺮ ﻞ ﻃﺎ ﯽ‬

‫ﮫﺎر ‪87‬‬

‫ﯽ‬

‫ﭼﻜﻴﺪه‪:‬‬ ‫‪ ،( Bt) Bacillus thuringiensis‬ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻏﻴﺮ ﻫﻮازي وﺗﻮﻟﻴﺪﻛﻨﻨﺪهي اﺳﭙﻮر اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫رﺷﺪ روﻳﺸﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻬﺎﻳﻲ را ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﺮاي ﺣﺸﺮات داراي اﺛﺮ ﺳﻤﻲ اﺳﺖ‪.‬اﻳﻦ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻬﺎ از‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎﻳﻲ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﻤﺎم دﻟﺘﺎ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬دﻟﺘﺎ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ از ‪2‬‬ ‫ﺧﺎﻧﻮاده ﻣﻮﻟﺘﻲ ژن ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ‪ cry‬ـ ‪ cyt‬ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﺮاي ﺣﺸﺮات ﺳﻤﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ‪.‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ‬ ‫‪ cry‬ﺑﺮاي ﺣﺸﺮات راﺳﺘﻪ ﻫﺎي ﺑﺎﻟﭙﻮﻟﻜﺪاران ‪،‬ﻗﺎب ﺑﺎﻻن‪،‬ﺑﺎﻟﻐﺸﺎﺋﻴﺎن‪ ،‬دوﺑﺎﻻن و ﺣﺘﻲ ﻧﻤﺎﺗﺪﻫﺎ ﺳﻤﻴﺖ‬ ‫دارﻧﺪ‪ ،‬در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cyt‬ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ دوﺑﺎﻻن داراي ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺳﻤﻴﺖ اﺳﺖ‪ .‬ﺑﻌﻠﺖ اﻫﻤﻴﺖ اﻳﻦ‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﺧﺼﻮص ‪ ،cry‬از آﻧﻬﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻋﻮاﻣﻞ ﻛﻨﺘﺮل ﻛﻨﻨﺪه ي ﺣﺸﺮات اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ‪ cry , cyt‬ﺑﺼﻮرت ﭘﻴﺶ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺗﻮﺳﻂ ‪ Bt‬ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و ﺑﺪﻟﻴﻞ ﺷﺮاﻳﻂ ‪ PH‬و از‬ ‫ﻃﺮﻓﻲ ﺷﺮاﻳﻂ اﺣﻴﺎ ﻛﻨﻨﺪه ي ﻣﻌﺪه ﻣﻴﺰﺑﺎﻧﺸﺎن ﺑﺼﻮرت ﻣﺤﻠﻮل در ﻣﻲ آﻳﻨﺪ‪ .‬ﭘﻴﺶ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻣﺤﻠﻮل‬ ‫ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﭘﺮوﺗﺌﺎزﻫﺎي ﻣﻌﺪهي ﻣﻴﺎﻧﻲ ﻓﻌﺎل ﺷﺪه و ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻓﻌﺎل ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ‪ .‬ﻗﻄﻌﺎت‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry‬ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ واﻗﻊ در ﻣﻴﻜﺮووﻳﻠﻲ ﺳﻄﺤﻲ ﺑﺎﻓﺖ اﭘﻲ ﺗﻠﻴﺎل ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ‬ ‫ﺣﺸﺮات ﻣﻴﺰﺑﺎن اﺗﺼﺎل ﻣﻲ ﻳﺎﺑﻨﺪ و در ﻧﻬﺎﻳﺖ اﻟﮕﻴﻮﻣﺮﻳﺰﻳﺸﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻳﺠﺎد ﺣﻔﺮه در ﺳﻠﻮل‬ ‫ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry IA‬در ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ ﺷﺎﻣﻞ ﮔﻴﺮﻧﺪﻫﺎي ﺷﺒﻪ‬ ‫ﻛﺎدﻫﺮﻳﻦ ) ‪ ( CADR‬و ﮔﻠﻴﻜﻮ ﻓﺴﻔﺎ ﺗﺒﺪﻳﻞ اﻳﻨﻮزﺗﻴﻮل )‪ ( GPI‬آﻣﻴﻨﻮ ﭘﭙﺘﻴﺪازﻫﺎ )‪،(APN‬آﻟﻜﺎﻟﻴﻦ‬ ‫ﻓﺴﻔﺎﺗﺎز ﻗﻼﺑﺪار ) ‪ ( ALP‬و ﻳﻚ ﮔﻠﻴﻜﻮ ﻛﻮﻧﮋﮔﻴﺖ ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 270‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ‪ ،‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬‬

‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‪:‬‬ ‫‪ Bt‬ﺟﺰء ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻫﺎي ﮔﺮم ﻣﺜﺒﺖ و ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻨﻨﺪه ي راﺳﭙﻮري اﺳﺖ ﻛﻪ داراي ﺧﻮاص ﺿﺪ ﺣﺸﺮه اي‬ ‫ﺑﻮده و ﭘﺎﺗﻮژن ﺣﺸﺮات ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪ ،‬اﻳﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﺣﺸﺮه ﻛﺶ را در ﻃﻲ ﻣﺮﺣﻠﻪ ي‬ ‫اﺳﭙﻮروﻻﺳﻴﻮن ﺧﻮد ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﻛﻪ از آﻧﻬﺎ ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﻳﺎد ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬اﻳﻦ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻬﺎ ﻏﺎﻟﺒﺎً‬ ‫از ﻳﻚ ﻳﺎ ﭼﻨﺪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل )‪ ( Cry‬و ﺳﻴﺘﻮﻟﺘﻴﻜﻲ )‪ ( Cyt‬ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻧﺎم‬ ‫دﻟﺘﺎ ـ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ‪ Cyt‬ﻳﻜﺴﺮي اﺟﺴﺎم ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺗﻮﻟﺪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ‬ ‫‪ Bt‬ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ در ﺷﺮاﻳﻂ آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ داراي اﺛﺮ ﺳﻤﻲ ﺧﻮﺑﻲ ﺑﺮ روي ﻣﻮﺟﻮدات ﻫﺪف )ﺣﺸﺮات (‬ ‫ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ و ﺷﺒﺎﻫﺖ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﻲ از ﻟﺤﺎظ ﺗﻮاﻟﻲ ژﻧﻲ ﺑﺎ ﺳﺎﻳﺮ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ‪ Cry‬ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه ﻫﺴﺘﻨﺪ‪،‬‬ ‫ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ‪ Cyt‬ﻧﻴﺰ ﺗﻮﺳﻂ اﻳﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ در ﺷﺮاﻳﻂ آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ ﺧﻮاص‬ ‫ﻫﻤﻮﻟﻴﺘﻴﻚ از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ و ﻳﺎ داراي ﺷﺒﺎﻫﺖ ﻣﻌﻨﺎداري از ﻟﺤﺎظ ﺗﻮاﻟﻲ ژﻧﻲ ﺑﺎ ﺳﺎﻳﺮ‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ‪ Cyt‬ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه ﻫﺴﺘﻨﺪ اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﺑﺮاي ﺣﺸﺮات ﻣﻴﺰﺑﺎن ﺑﺴﻴﺎر اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ‬ ‫ﻛﻨﻨﺪ و ﺑﺮاي اﻧﺴﺎن و ﺳﺎﻳﺮ ﻣﻬﺮداران و ﮔﻴﺎﻫﺎن ﺑﻲ اﺛﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ذﻛﺮ ﺷﺪه در ﺷﺮاﻳﻂ‬ ‫ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺗﺠﺰﻳﻪ ﭘﺬﻳﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺑﺴﺮﻋﺖ از ﺑﻴﻦ ﻣﻲ روﻧﺪ و اﻳﻦ ﺧﻮاص ذﻛﺮ ﺷﺪه ‪ Bt‬را ﺑﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮاي ﺳﻤﻮم ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ‪ ،‬ﻣﻄﺮح ﻣﻲ ﻛﻨﺪ‪.‬‬ ‫ﺑﺎﻛﺘﺮي ‪ Bt‬اوﻟﻴﻦ ﺑﺎراز روي ﻛﺮم اﺑﺮﻳﺸﻢ ﻛﻪ ﺑﻴﻤﺎري ﺳﻮﺗﺮ)‪ ( Sotto diease‬در ﻻرو اﻳﺠﺎد ﻣﻲ ﻛﺮد‬ ‫ﻳﻚ ﻣﺤﻘﻖ ژاﭘﻨﻲ)‪ ( Shigetane Ishiwatari‬در ﺳﺎل ‪ 1901‬ﺟﺪا ﺳﺎزي و ﺑﻪ ﻧﺎم ‪Bacillus‬‬ ‫‪ sotto‬ﻧﺎﻣﮕﺬاري ﮔﺮدﻳﺪ‪.‬اﻣﺎ در ﺳﺎل ‪ 1911‬اﻳﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي از ﭘﺮواﻧﻪ ﻛﺮم آرد ﺗﻮﺳﻂ ارﻧﺴﺖ‬ ‫ﺑﺮﻟﻴﻨﺰ)‪ ( Ernst Berliner‬ﺟﺪا ﺳﺎزي ﺷﺪ وﻧﺎم آن را )‪ Bacillus thuringiensis ( Bt‬ﺗﻐﻴﻴﺮ‬

‫داد و در ﺳﺎل ‪ 1915‬وﺟﻮد ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﭘﺮوﺗﺌﻨﻲ در ﺑﺎﻛﺘﺮي ﮔﺰارش ﺷﺪ‪ .‬ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺣﺸﺮه ﻛﺸﻲ‬ ‫ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻣﻮﺟﺐ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﻴﻮن ﻫﺎﻳﻲ ﺑﺮاﺳﺎس اﻳﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي اﺑﺘﺪا در ﺳﺎل ‪ 1938‬در ﻓﺮاﻧﺴﻪ‬ ‫ﺗﺤﺖ ﻧﺎم ﺳﭙﻮرﻳﻦ)‪ ( Sporine‬وارد ﺑﺎزار ﺷﺪﻫﻮ ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد ﻣﺘﻌﺎﻗﺐ آن‬ ‫ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪد دﻳﮕﺮي ﺑﺮ اﺳﺎس اﻳﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﺑﺎ ﻧﺎم ﻫﺎي ﺗﺠﺎرﺗﻲ ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﻮﺟﻮد آﻣﺪه و‬ ‫ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ آﻓﺎت از راﺳﺘﻪ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺣﺸﺮات ﻣﺎﻧﻨﺪ ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ‪ ،‬دوﺑﺎﻻن و ﺳﺨﺖ ﺑﺎﻟﭙﻮﺷﺎن اﺳﺘﻔﺎده‬ ‫ﺷﺪﻧﺪ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﻳﺰوﻟﻪ ﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي از اﻳﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻫﻢ ﺟﺪاﺳﺎزي )ﺑﻴﺸﺘﺮ از ‪ 800‬اﻳﺰوﻟﻪ ( ﺷﺪه اﻧﺪ‬ ‫ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻧﺘﺨﺎﺑﻲ ﺑﺮاي ﺣﺸﺮات ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻛﻪ ﻋﻤﺪﺗﺎً از ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ‪،‬دوﺑﺎﻻن و ﺳﻮﺳﻜﻬﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‬ ‫ﭘﺎﺗﻮژن ﻫﺴﺘﻨﺪ‪.‬ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻋﻤﻮﻣﺎً ﺑﺮ اﺳﺎس ‪ 5‬وارﻳﺘﻪ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﺑﻮده ﻛﻪ ﺑﺮاي‬ ‫ﻛﻨﺘﺮل ﺣﺸﺮات اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ اﻳﻦ وارﻳﺘﻪ ﻫﺎ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از‪:‬‬ ‫‪1‬ـ ‪ Bt var.morrisoni,Bt var. kurstaki‬ﻛﻪ ﺑﺮاي ﻛﻨﺘﺮل ﻻرو ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻴﺸﻮﻧﺪ‬ ‫‪2‬ـ ‪ Bt var.israelens‬ﻛﻪ ﺑﺮاي ﻣﻨﺘﺮل دوﺑﺎﻻن ﻛﺎرﺑﺮد دارد‬ ‫‪3‬ـ ‪ Bt var.aizawai‬ﺟﻬﺖ ﻛﻨﺘﺮل ﻻرو ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد‬ ‫‪4‬ـ ‪ Bt var.tenwbrionis‬ﻛﻪ ﺑﺎ ﻧﺎم ‪ Bt var .san diego‬ﻫﻢ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻴﺸﻮد و ﺑﺎي ﻛﻨﺘﺮل ﻻرو‬ ‫ﺳﺨﺖ ﺑﺎﻟﭙﻮﺷﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻴﺸﻮد‪.‬‬

‫داﻣﻨﻪ ﻣﻴﺰﺑﺎﻧﻲ‬ ‫‪ Bt‬داراي ﻣﻴﺰﺑﺎﻧﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ از راﺳﺘﻪﻫﺎي ﮔﻮﻧﺎﮔﻮن اﺳﺖ‪ ،‬در زﻳﺮ ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ راﺳﺘﻪﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ اﻳﺠﺎد‬ ‫ﺑﻴﻤﺎري ﻣﻲﻛﻨﺪ آوردهﺷﺪهاﺳﺖ‪:‬‬

‫‪1- Lepidoptera‬‬ ‫) ‪2- Diptera ( mosquito, hous flies‬‬ ‫‪3- Nematoda‬‬ ‫) ‪4- Parasitic iver flukes (Termatoda‬‬ ‫) ‪5- Mites ( Acari‬‬ ‫در اﻳﻦ ﺑﻴﻦ ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﭘﺮواﻧﻪﻫﺎ ﺑﻮده اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮﺧﻲ از اﺳﺘﺮﻳﻦﻫﺎي ‪ Bt‬ﻣﺮﺟﻊ ﻣﻴﺰﺑﺎﻧﻲ‬ ‫ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ دارﻧﺪ‪ .‬ﺑﻄﻮري ﻛﻪ ﺑﻴﺶ از ‪ 3000‬اﺳﺘﺮﻳﻦ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺟﺪاﺳﺎزي ﺷﺪهاﻧﺪ‪.‬‬

‫ﺳﻤﻮم ﺗﻮﻟﻴﺪي‬ ‫‪ 83‬زﻳﺮﮔﻮﻧﻪ از ‪ Bt‬ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﺷﺪه‪ ،‬زﻳﺮ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ‪ Bt‬را ﺑﺮاﺳﺎس ‪ -H‬آﻧﺘﻲ ژن ﺗﺎژك ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از‬ ‫روش ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﺮوﺗﺎﻳﭗﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ردهﺑﻨﺪي ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ‪ .‬ﺗﻌﺪادي از ﻋﻤﻮﻣﻲﺗﺮﻳﻦ آﻧﻬﺎ ﻛﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮﻧﺪ ﺷﺎﻣﻞ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ‪) Kurtaki‬روي ‪) israelensis ،(Lep.‬روي‪ (Dip.‬ﺑﺮاي ﭘﺸﻪﻫﺎي اوﻟﻴﻪ و‬ ‫ﻣﮕﺴﻬﺎي ﺳﻴﺎه( و ‪) tenebrionis‬روي ﺳﻮﺳﻚ ﻛﻠﺮادو( ) ‪Whalan and McGaughey,‬‬ ‫‪.( 1998‬‬ ‫در ﺣﺎﻟﺖ ﻛﻠﻲ ﺳﻤﻮم ﺗﻮﻟﻴﺪي ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ‪ Bt‬ﺷﺎﻣﻞ ﺳﻤﻮم زﻳﺮ اﺳﺖ‪:‬‬ ‫‪ -1‬دﻟﺘﺎ اﮔﺰوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬ ‫‪ -2‬ﮔﺎﻣﺎ اﮔﺰوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬

‫‪ -3‬ﺑﺘﺎ اﮔﺰوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‪:‬‬ ‫اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ در ﻣﺮﺣﻠﻪ روﻳﺸﻲ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﺑﻪ داﺧﻞ ﻣﺤﻴﻂ ﺗﺮﺷﺢ ﻣﻲﺷﻮد و ﺑﻪ ﺣﺮارت ﻣﻘﺎوم اﺳﺖ‪،‬‬ ‫داراي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻏﻴﺮ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺑﺎ وزن ﻛﻢ و ﻫﻤﻮﻟﻮگ ‪ ATP‬ﺑﻮده ﻟﺬا ﺑﻪ آ ن ‪ Thuringiensis‬ﻣﻲ‬ ‫ﮔﻮﻳﻨﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ اﺛﺮ ﻓﻮري ﺑﺮ روي دﺳﺘﮕﺎه ﮔﻮارﺷﻲ ﻧﺪارد‪ ،‬ﺑﻠﻜﻪ در زﻣﺎن ﺷﻔﻴﺮه ﺷﺪن و ﺟﻠﺪ‬ ‫اﻧﺪازي ﺑﺮروي ﺣﺸﺮات ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻮﺛﺮ واﻗﻊ ﻣﻲﺷﻮد‪ .‬ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺷﺪه ﻛﻪ ﺳﻢ ﺑﺘﺎ اﮔﺰوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ و دﻟﺘﺎ‬ ‫اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ اﺛﺮ ﺳﻴﻨﺮژﻳﺴﺘﻲ روي ﻫﻢ دارﻧﺪ‪.‬‬

‫‪ -4‬دﻟﺘﺎ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ)‪:Cry(Crystal delta-endotoxin‬‬ ‫در ﻣﺮﺣﻠﻪ اﺳﭙﻮرزاﻳﻲ ﺑﺎﻛﺘﺮي در درون ﺟﺴﻢ ﺳﻠﻮﻟﻲ‪ ،‬ﺑﻠﻮر ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺑﻪ ﺗﻌﺪاد ﻳﻚ ﻳﺎ ﭼﻨﺪ ﻋﺪد در‬ ‫ﻛﻨﺎر اﺳﭙﻮر ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲﺷﻮد‪ .‬ﺑﻠﻮر ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﻗﺒﻞ از اﺛﺮ در ﺑﺪن ﺣﺸﺮه ﻓﺎﻗﺪ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﺑﻴﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ اﺳﺖ و‬ ‫ﻳﻚ واﺣﺪ ﮔﻠﻴﻜﻮﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﺑﻮده و ﭘﻴﺶﺳﻢ ﻳﺎ ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد‪ .‬ﺑﻪ آﺳﺎﻧﻲ در ﺣﻼﻟﻬﺎي آﻟﻲ‬ ‫ﺣﻞ ﻧﻤﻲﺷﻮد‪ pH ،‬ﻗﻠﻴﺎﻳﻲ در ﺣﺪود ‪ 9‬ﺗﺎ ‪ 11‬ﺑﺮاي ﺣﻞ ﺷﺪن آن ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ زﻳﺮا ﺑﺎﻧﺪﻫﺎي دي‪-‬‬ ‫ﺳﻮﻟﻔﻴﺪي ﻛﻪ ﻋﻤﻞ اﺗﺼﺎل ﺑﻴﻦ ﻣﻮﻟﻜﻮلﻫﺎ را ﺑﺮﻋﻬﺪه دارﻧﺪ ﺷﻜﺴﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ‪.‬‬ ‫دو ﮔﺮوه ﻛﻠﻲ ازﻛﺮﻳﺴﺘﺎلﻫﺎي ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻛﻪ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ وارﻳﺘﻪﻫﺎي زﻳﺎدي از زﻳﺮ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﺷﺪهاﻧﺪ‬ ‫ﺷﺎﻣﻞ‪ (Cytolysins) Cyt :‬و ‪ (Crystal delta endotoxin) Cry‬ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ‪ 4 .‬ﻛﻼس از‬ ‫ژﻧﻬﺎي ‪ Cry‬و دو ﻛﻼس از ‪ Cyt‬را ﻣﻌﻴﻴﻦ ﻛﺮدﻧﺪ‪ CryI .‬و ‪ CryII‬روي ﭘﺮواﻧﻪﻫﺎ‪ CryII ،‬و‬ ‫‪ CryIV‬روي دوﺑﺎﻻن و ‪ CryIII‬روي ﺳﻮﺳﻚﻫﺎ اﺛﺮ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ‪ .‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦﻫﺎي‪ CryIII‬ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ زﻳﺮ‬ ‫ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ‪ tenebrionis‬و ‪ tolworthi‬و ‪ CryIV‬ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ‪ israelensis‬و ﺑﻄﻮر ﻛﻠﻲ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﻲ‬

‫ﺧﻴﻠﻲ ﻛﻤﻲ ﺑﻴﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦﻫﺎي ﻣﺸﺨﺺ و زﻳﺮﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﻣﺸﺨﺺ وﺟﻮد دارد‪ .‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦﻫﺎي ‪ Cry‬ﺑﻪ‬ ‫رﺳﭙﺘﻮرﻫﺎي وﻳﮋهاي روي ﺳﻠﻮلﻫﺎي ﺟﺪار ﻣﻌﺪه ﺑﺎﻧﺪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ‪ .‬ژنﻫﺎي ‪ Cty‬ﻋﻠﻴﻪ آﻓﺎت راﺳﺘﻪﻫﺎي‬ ‫دوﺑﺎﻻن و ﺳﺨﺖﺑﺎﻟﭙﻮﺷﺎن ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ و ﺗﺎ اﻧﺪازهاي ﺑﺮروي ﮔﻮﻧﻪﻫﺎﻳﻲ از راﺳﺘﻪ ‪ Hemiptera‬و‬ ‫‪) Dictyoptera‬ﺳﻮﺳﺮيﻫﺎ و ﻣﻮرﻳﺎﻧﻪﻫﺎ( اﺛﺮ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ‪ .‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦﻫﺎي ‪ Cyt‬ﺑﺮﺧﻼف ‪ Cry‬داراي‬ ‫ﺑﺎﻧﺪﻫﺎي وﻳﮋهاي ﺑﺮ روي ﺟﺪار ﻣﻌﺪه ﻧﻤﻲﺑﺎﺷﻨﺪ‪ .( Lereclus et al.,) 1993‬در ﺿﻤﻦ اﺟﺴﺎم‬ ‫ﺳﻠﻮﻟﻲ ﻛﻪ ﻧﻘﺶ اﺳﭙﻮر را دارﻧﺪ در ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ‪ ،‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦﻫﺎي ﻣﺘﻔﺎوت ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ‪ ،‬ﺑﻌﻨﻮان‬ ‫ﻣﺜﺎل ‪ B. t. var Kurstaki‬ﺷﺎﻣﻞ ‪ 5‬ﭘﻠﻲ ﭘﭙﺘﻴﺪ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ‪ 3 :‬ﺗﺎ از آﻧﻬﺎ ‪ CryI‬و ‪ 2‬ﺗﺎ‬ ‫‪CryII‬ﻫﺴﺘﻨﺪ‪.‬‬ ‫ﺗﺎﺛﻴﺮات ﺳﻤﻲ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦﻫﺎي ‪ Bt‬ﻣﻌﻤﻮﻻ"در ﺣﺎﻟﺘﻲ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻫﻢ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ ﺑﺼﻮرت ﺗﻨﻬﺎ‬ ‫ﺑﺎﺷﻨﺪ ﺑﻴﺸﺘﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه‪ ،‬وﻳﮋﮔﻲ ﺳﻴﻨﺮژﻳﺴﺘﻲ آﻧﻬﺎ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﭘﺲ از اﻳﻨﻜﻪ ﺑﻠﻮر ﺗﺤﺖ‬ ‫آﻧﺰﻳﻢﻫﺎي ﭘﺮوﺗﺌﺎز ﻣﻌﺪه ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت ﭘﭙﺘﻴﺪي ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﻳﻜﻲ از آﻧﻬﺎ ﺑﺼﻮرت ﻓﻌﺎل‬ ‫ﻋﻤﻞ ﻛﺮده و ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺳﻤﻲ دارد ﻛﻪ ﺑﻪ آن دﻟﺘﺎ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد‪ .‬در ﺿﻤﻦ ﻗﻄﻌﻪ ﭘﭙﺘﻴﺪي‬ ‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ از ﺗﺎﺛﻴﺮ ﺑﻴﺶ از اﻧﺪازه آﻧﺰﻳﻢﻫﺎي ﭘﺮوﺗﺌﻮﻟﻴﺘﻴﻚ ﻛﻪ در ﺷﻴﺮه ﻣﻌﺪه ﺣﺸﺮه وﺟﻮد دارد ﻣﺤﻔﻮظ‬ ‫ﺑﻤﺎﻧﺪ‪ .‬ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ژﻧﻬﺎي ﻛﺪﻛﻨﻨﺪه ي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ Bt‬در ﺷﻜﻞ ‪ 1‬آﻣﺪه اﺳﺖ‪.‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ -1‬ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ژنﻫﺎي ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦﻫﺎي ‪Bt‬‬

‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ Cry‬و‪ Cyt‬ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ‪ Bt‬ﻣﺘﻌﻠﻖ ﺑﻪ ﺧﺎﻧﻮاده اي از ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﺑﺎﻛﺘﺮﻫﺎي ﻫﺴﺘﻨﺪ‬ ‫ﻛﻪ ﺑﺎ ﻧﺎم ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻣﻮﻟﺪ ﺣﻔﺮه )‪ 1( PFT‬ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ‪ ،‬ﺑﺼﻮرت‬ ‫ﻣﺤﻠﻮل در آب ﺗﺮﺷﺢ ﺷﺪه )ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺎﻛﺘﺮي ( و ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﻳﻂ ﺧﺎص ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻛﻨﻔﻮرﻣﺎﺳﻴﻮﻧﻲ ﺧﺎﺻﻲ‬ ‫در آﻧﻬﺎ رخ ﻣﻲ دﻫﺪ‪،‬ﺗﺎ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻧﻔﻮذ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ و ﻳﺎ از آن ﻋﺒﻮر ﻛﻨﻨﺪ‪ .‬دو ﮔﺮوه ﻋﻤﺪه از ‪ PFT‬ﻫﺎ‬ ‫ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ‪:‬‬ ‫)‪ (1‬ﺗﻮ ﻛﻴﻨﻬﺎي ﻣﺎرﭘﻴﭻ آﻟﻔﺎ‪،2‬ﻛﻪ ﻣﺴﺌﻮل ﺑﻮﺟﻮد آوردن ﺣﻔﺮه در ﻏﺸﺎء ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ و )‪ (2‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي‬ ‫ﻣﻴﻠﻪ اي ﺑﺘﺎ ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺻﻔﺤﺎت ﺑﺘﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه از ﻣﻮﻧﻮﻣﺮﻫﺎي ﺳﻮزﻧﻲ ﺑﺘﺎ‪ ،‬ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻧﻔﻮذ ﻣﻲ‬ ‫ﻛﻨﻨﺪ‪ .‬اوﻟﻴﻦ ﻛﻼس از ‪ PFT‬ﻫﺎ ﺷﺎﻣﻞ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎﻳﻲ از ﻗﺒﻴﻞ ﻛﻮﻟﺴﻴﻦ ﻫﺎ‪ ،3‬اﮔﺰوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ـ آ‪ ،4‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬

‫‪1‬‬

‫‪Pore forming bacteria‬‬ ‫‪α -Helix‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪colicins‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪Exotoxin A‬‬ ‫‪2‬‬

‫دﻳﻔﺘﺮي‪ 1‬و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﺳﻪ دوﻣﻨﻲ ‪ Cry‬و از ﻃﺮف دﻳﮕﺮ آﺋﺮوﻟﻴﺰﻳﻦ‪ ،2‬آﻟﻔﺎ ـ ﻫﻤﻮﻟﻴﺰﻳﻦ‪ ، 3‬آﻧﺘﻲ‬ ‫ژن ﻣﺤﺎﻓﻈﺘﻲ آﻧﺘﺮاﻛﺲ‪،4‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻛﻠﺴﺘﺮول ﻣﺎﻧﻨﺪ ﭘﺮوﻓﺮﻳﻨﮕﻮﻟﻴﺰﻳﻦ‪ 5‬و ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ Cyt‬ﻣﺘﻌﻠﻖ‬ ‫ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻣﻴﻠﻪ اي ﺑﺘﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﻛﻠﻲ ﭘﺲ از ﺗﺮﺷﺢ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻫﺎي‬ ‫‪ ، PFT‬اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﺑﺎ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﺧﺎص ﺧﻮد در ﺳﻄﺢ ﺳﻠﻮل ﻫﺎي ﻣﻴﺰﺑﺎﻧﺸﺎن واﻛﻨﺶ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ‬ ‫و ﭘﺲ از اﺗﺼﺎل ﺑﺎ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﺧﺎص ﺧﻮدﺷﺎن در ﺳﻄﺢ ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﻣﻴﺰﺑﺎن و ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻻزم ‪.‬در ﺑﺴﻴﺎري از‬ ‫ﻣﻮارد ﺗﻮﺳﻂ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﺎز ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻓﻌﺎل ﺷﺪه و ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺳﺎﺧﺘﺎر اﻟﮕﻮﻣﺮي را ﻣﻲ دﻫﻨﺪ ﻛﻪ در ﻏﺸﺎء ﻧﻔﻮذ ﻛﺮد و‬ ‫در ﻧﻬﺎﻳﺖ اﺛﺮ ﺧﻮد را اﻋﻤﺎل ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮات در اﻛﺜﺮ ﻣﻮارد ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮات )ﻛﺎﻫﺶ ( اﺳﻴﺪﻳﺘﻪ ﻣﺤﻴﻂ‬ ‫واﻛﻨﺶ اﻟﻘﺎ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ Cry‬و ‪ Cyt‬ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ‪ . Bt‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ Cry‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦﻫﺎﻳﻲ‬ ‫ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 60‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ از ﺳﻪ دوﻣﻦ ﻓﻌﺎل ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﻧﺪ‪ .‬ﻳﻚ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ي‬ ‫ﻣﺎرﭘﻴﭻ آﻟﻔﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ و در ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء دارﻧﺪ ) دوﻣﻦ ‪ ( I‬و دو دوﻣﻦ‬ ‫ﺻﻔﺤﺎت ﺑﺘﺎ ﻛﻪ در ﻏﺸﺎء وارد ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ) دوﻣﻨﻬﺎي‪ II‬و ‪ ( III‬و در اﺛﺮات ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﺑﻴﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ و‬ ‫ﭘﺬﻳﺮﻧﺪﻫﺎي ﺧﺎص در ﺳﻄﺢ ﺳﻠﻮل ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻧﻘﺶ دارﻧﺪ )ﺷﻜﻞ ‪.(2‬‬

‫‪1‬‬

‫‪Diphtheria toxin‬‬ ‫‪Aerolysin‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪A-hemolysin‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪Anthrax protective antigen‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Perfringolysin O‬‬ ‫‪2‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 2‬ﺗﺼﻮﻳﺮ ﺷﻤﺎﺗﻴﻜﻲ از ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cry3A‬دﻟﺘﺎ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‪ .‬ﺳﻪ دوﻣﻦ ﺑﺎ رﻧﮓ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه‬ ‫اﻧﺪ‪ .‬دوﻣﻦ ‪ I‬ﻛﻪ ﺑﺎ رﻧﮓ آﺑﻲ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ از ‪ 7‬ﻣﺎرﭘﻴﭻ آﻟﻔﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ در ﺗﺼﻮﻳﺮ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد‬ ‫و ﺑﻨﺎم دوﻣﻦ ﺑﻮﺟﻮدآورﻧﺪﻫﻲ ﺣﻔﺮه ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬دوﻣﻦ ‪ II‬ﺑﺎ رﻧﮓ ﺳﺒﺰ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺷﺎﻣﻞ دوﻣﻦ‬ ‫ﻫﺎﻳﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮاي اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﺿﺮوري اﺳﺖ‪ .‬دوﻣﻦ ‪ III‬ﺑﺎ رﻧﮓ ﻗﺮﻣﺰ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ و داراي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن‬ ‫آﻧﺘﻲ ﭘﺎراﻟﻞ ﺻﻔﺤﺎت ﺑﺘﺎ اﺳﺖ‪ ،‬اﻳﻦ دوﻣﻦ ﻫﻢ در اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه و ﻫﻢ در ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺣﻔﺮه ﻧﻘﺶ دارد‪.‬ﻣﺎرﭘﻴﭻ ‪ α7‬در‬ ‫ﻧﺰدﻳﻜﻲ دوﻣﻦ ﻫﺎي ‪ II‬و ‪ III‬ﻗﺮار دارد و ﺑﻨﺎﺑﺮ اﻳﻦ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻣﺴﺌﻮل ﺑﺎز ﺷﺪن دوﻣﻦ ‪ I‬ﭘﺲ از اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ‬ ‫ﮔﻴﺮﻧﺪه ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬

‫ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ‪ Cry‬ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺧﺎص در ﻣﻴﻜﺮووﻳﻠﻲ ﻫﺎي ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي اﭘﻴﺘﻴﺎل ﻣﻌﺪه ﻣﻴﺎﻧﻲ‬ ‫ﺣﺸﺮه ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻣﻲ ﭼﺴﺒﺪ و ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ‪ Cyt‬ﺑﺮ ﺧﻼف آن ﺑﺎ ﻫﻴﭻ ﮔﻴﺮﻧﺪه اي در ﺳﻄﺢ ﺳﻠﻮل ﻣﻴﺰﺑﺎن‬ ‫واﻛﻨﺶ ﻧﻤﻲ دﻫﺪ و ﻣﺴﺘﻘﻴﻤﺎً وارد ﺑﺎﻓﺖ ﺷﺪه و ﺣﻔﺮه را ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آورد و ﻳﺎ اﻳﻨﻜﻪ ﺑﺎ ﻋﻤﻞ ﻣﺸﺎﺑﻪ‬ ‫دﺗﺮﺟﻨﺖﻫﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻏﺸﺎء ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ را ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ‪.‬‬

‫اﻣﺮوزه ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺳﻪ ﺑﻌﺪي در ‪ 6‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ‪ Cry‬ﺑﺎ روش ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻮﮔﺮاﻓﻲ اﺷﻌﻪ اﻳﻜﺲ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه‬ ‫اﺳﺖ ﻛﻪ ﺷﺎﻣﻞ ‪ cry1Aa,cry2Aa,cry3Aa,cry3Bb,cry4Aa,cry4Bb‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ )ﺷﻜﻞ‬ ‫‪ .(3‬ﺗﻤﺎﻣﻲ اﻳﻦ ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎ ﺷﺒﺎﻫﺖ زﻳﺎدي ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﺷﺒﺎﻫﺖ ﺑﻴﻦ ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎ ي‬ ‫اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ اﺛﺮ آﻧﻬﺎ ﻧﻴﺰ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎﺷﺪ و از ﻃﺮﻓﻲ ﻫﻤﻪ ي آﻧﻬﺎ‬ ‫ﻣﺘﻌﻠﻖ ﺑﻪ ﺧﺎﻧﻮاده ‪ cry‬ﻫﺴﺘﻨﺪ‪ .‬دوﻣﻦ ‪) I‬اﻧﺘﻬﺎي ‪ ( N‬ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه از ‪ 7‬ﻣﺎرﭘﻴﭻ آﻟﻔﺎ اﺳﺖ ﻛﻪ از ‪α 1‬‬ ‫‪1‬‬

‫ﺗﺎ ‪ α 7‬ﻧﺎﻣﮕﺬاري ﺷﺪه اﻧﺪ‪ .‬در اﻳﻦ ﻣﻴﺎن ‪ α 5‬داراي ﺧﺎﺻﻴﺖ آﺑﮕﺮﻳﺰي اﺳﺖ و در ﻣﺮﻛﺰ اﻳﻦ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ‬ ‫ﻗﺮار دارد و ﺗﻮﺳﻂ ‪ 6‬ﻣﺎرﭘﻴﭻ دﻳﮕﺮ اﺣﺎﻃﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻣﺎرﭘﻴﭻ داراي ﺧﺎﺻﻴﺖ آﻣﻔﻲ ﭘﺎﺗﻴﻚ‬ ‫ﻫﺴﺘﻨﺪ و ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ ذﻛﺮ ﺷﺪ‪ ،‬ﻛﻞ اﻳﻦ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ )دوﻣﻦ ‪ ( I‬وﻇﻴﻔﻪ ي ورود ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎ را ﺑﺮﻋﻬﺪه‬ ‫دارد‪ .‬اﻳﻦ دوﻣﻦ ﺳﺎﺧﺘﺎري ﺷﺒﻴﻪ ﺑﻪ ﺳﺎﻳﺮ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ‪ ، PFT‬ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻛﻮﻟﺴﻴﻦ آ و ان‬

‫‪2‬‬

‫و ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬

‫دﻳﻔﺘﺮي‪ ،‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ و اﻳﻦ ﺷﺒﺎﻫﺖ ﺗﺄﻳﻴﺪ ﻛﻨﻨﺪه ي ﻧﻘﺶ اﻳﻦ دوﻣﻦ در اﻳﺠﺎد ﺣﻔﺮه در ﻏﺸﺎي ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻣﻲ‬ ‫ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬دوﻣﻦ ‪ II‬ﺳﺎﺧﺘﺎري ﺷﺒﻴﻪ ﺑﻪ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻣﺘﺼﻞ ﺷﻮﻧﺪه ﺑﻪ ﻛﺮﺑﻮ ﻫﻴﺪرات ﻧﻈﻴﺮ وﻳﺘﻠﻴﻦ‬

‫‪3‬‬

‫وﻟﻜﺘﻴﻦ‪4‬دارد‪ .‬دوﻣﻦ ‪ III‬ﻧﻴﺰ ﺳﺎﺧﺘﺎري ﺷﺒﻴﻪ ﺑﻪ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﻣﺘﺼﻞ ﺷﻮﻧﺪه ﺑﻪ ﻛﺮﺑﻮﻫﻴﺪرات از ﺟﻤﻠﻪ‬ ‫زاﻳﻼﻧﺎز ﻳﻮ‪ ،5‬ﺑﺘﺎ ﮔﺎﻻﻛﺘﻮز اﻛﺴﻴﺪاز‪،6‬ﺳﺎﻟﺴﻴﺪاز‪ ،7‬ﺑﺘﺎ ﮔﻠﻮﻛﻮروﻧﻴﺪاز‪ 1،8‬و‪ 4‬ﺑﺘﺎ ﮔﻠﻮﻛﻮﻧﺎز‪ 9‬و ﮔﺎﻻﻛﺘﻮز‬ ‫اﻛﺴﻴﺪاز دارد‪ .‬اﻳﻦ ﺷﺒﺎﻫﺘﻬﺎ اﻇﻬﺎر ﻣﻲ دارد ﻛﻪ ﺑﺨﺸﻬﺎي ﻛﺮﺑﻮﻫﻴﺪراﺗﻲ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﻧﻘﺶ ﻣﻬﻤﻲ در‬ ‫ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﺳﻪ دوﻣﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪ .‬از ﻃﺮف دﻳﮕﺮ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ Cyt‬داراي ﻳﻚ دوﻣﻦ‬ ‫‪1‬‬

‫‪N-terminal‬‬ ‫‪Colicins A,N‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Vitellin‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪Lectin‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Xylanase U‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪Galactos oxidase‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪Salicidase‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪β-Glucoronidase‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪β-Gluconase‬‬ ‫‪2‬‬

‫آﻟﻔﺎـ ﺑﺘﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ از ‪ 2‬ﻻﻳﻪي ﺧﺎرﺟﻲ ﻣﺎرﭘﻴﭻ آﻟﻔﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ و ﺳﺎﺧﺘﺎري ﺷﺒﻴﻪ ﺑﻪ ﺳﻨﺠﺎق‬ ‫ﺳﺮ‪ 1‬را ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آورﻧﺪ و اﻃﺮاف ﻳﻚ ﺻﻔﺤﻪ ﺑﺘﺎ‪ 2‬ﭘﻴﭽﻴﺪه ﺷﺪه اﻧﺪ‪ .‬ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cyt‬ﻣﺸﺎﺑﻪ‬ ‫ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻗﺎرچ ‪ volvariella veluacea‬اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺎﻧﺎم ﻛﺎردﻳﻮﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬

‫‪3‬‬

‫ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ ،‬اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮرﺳﻲ رواﺑﻂ ﻓﻴﻠﻮژﻧﺘﻴﻜﻲ ‪ 3‬دوﻣﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﺧﺎﻧﻮاده ‪ cry‬ﻣﻮارد ﺟﺎﻟﺒﻲ را‬ ‫در ﺧﺼﻮص ﺗﻜﺎﻣﻞ اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ؛ دوﻣﻦ ﻫﺎي ‪ II ,I‬داراي ﺗﻜﺎﻣﻞ ﻫﻤﺰﻣﺎن ﻫﺴﺘﻨﺪ‪،‬‬ ‫ﺑﺮرﺳﻲ دوﻣﻦ ‪ III‬ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ را ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دو دوﻣﻦ ﻗﺒﻞ آﺷﻜﺎر ﻣﻲﺳﺎزد و اﻳﻦ ﺑﺪﻟﻴﻞ‬ ‫ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ اﻳﻦ دوﻣﻦ در ﺑﻴﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ ﺑﻨﺤﻮي ﻛﻪ روﻧﺪ ﺗﻜﺎﻣﻞ آن از ‪ 2‬دوﻣﻦ دﻳﮕﺮ‬ ‫ﺟﺪا ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ دوﻣﻦ ‪ III‬ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻐﻴﻴﺮ در اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ ﺑﻮدن‬ ‫ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻛﻞ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ‪ cry‬ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬واﺿﺢ ﺗﺮﻳﻦ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬ﺑﺎ ﺗﺨﺼﺺ دوﮔﺎﻧﻪ )ﺑﺎ ﻟﭙﻮﻟﻜﺪاران‬ ‫وﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ ﺳﺨﺖ ﺑﺎ ﻟﭙﻮﺷﺎن(‪ ،‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻣﻮارد اﺧﻴﺮ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ دوﻣﻦ ‪ III‬در‬ ‫ﺑﻴﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ اﺧﺘﺼﺎﺻﺎت ﺟﺪﻳﺪي را ﺑﻮﺟﻮد آورد‪ .‬ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ اي دراﻳﻦ ﻣﻮرد ﻧﺸﺎن‬ ‫داد ﻛﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ دوﻣﻦ ‪ III‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry I‬در ﺷﺮاﻳﻂ آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ در اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ‬ ‫ﺑﻮدن ﻣﻴﺰﺑﺎن ﮔﺮدﻳﺪ‪ .‬ﺗﻜﺎﻣﻞ ﻏﻴﺮ ﻫﻤﺰﻣﺎن اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ دو ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ دﻳﮕﺮ و از ﻃﺮﻓﻲ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ آن‬ ‫در ﻣﻴﺎن ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي دﻳﮕﺮ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎﻳﻲ را ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ ﻛﻪ از ﻟﺤﺎظ ﻧﺤﻮه ي اﺛﺮ ﻳﻜﺴﺎن ﻫﺴﺘﻨﺪ وﻟﻲ‬ ‫از ﻟﺤﺎظ ﺗﺨﺼﺼﻲ ﺑﻮدن ﻣﻴﺰﺑﺎن ﺑﺴﻴﺎر ﻣﺘﻔﺎوﺗﻨﺪ‪.‬‬

‫‪1‬‬

‫‪Hairpin‬‬ ‫‪β-sheet‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Cardiutoxin‬‬ ‫‪2‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 3‬ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺳﻪ ﺑﻌﺪي در ‪ 6‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ‪ Cry‬و ‪ CytAa‬ﺑﺎ روش ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻮﮔﺮاﻓﻲ اﺷﻌﻪ اﻳﻜﺲ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه اﺳﺖ‬ ‫ﻛﻪ ﺷﺎﻣﻞ ‪ cry1Aa,cry2Aa,cry3Aa,cry3Bb,cry4Aa,cry4Bb‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪ .‬ﺗﻤﺎﻣﻲ اﻳﻦ ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎ داراي‬ ‫ﺷﺒﺎﻫﺖ زﻳﺎدي ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻣﻴﺒﺎﺷﻨﺪ‪..‬‬

‫ﻓﺎﻛﺘﻮر ﻫﺎي ﻣﻮﺛﺮ در ﺑﻴﻤﺎرﮔﺮي ﺑﺎﻛﺘﺮي‬ ‫ﮔﺰارﺷﺎﺗﻲ وﺟﻮد دارد ﻣﺒﻨﻲ ﺑﺮ اﻳﻨﻜﻪ ﻓﺎﻛﺘﻮرﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي از ﻗﺒﻴﻞ ﻓﺴﻔﻮﻟﻴﭙﺎزﻫﺎ‪،‬ﻛﺘﻴﻨﺎزﻫﺎ‪ ،‬ﭘﺮوﺗﺌﺎزﻫﺎ‪،‬‬ ‫ﺑﺘﺎاﮔﺰوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‪،1‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ درﻣﺮﺣﻠﻪ رﺷﺪ روﻳﺸﻲ )‪( VIPs‬‬

‫‪2‬‬

‫و‪ ...‬ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﺑﻪ‬

‫ﺑﻴﻤﺎرﮔﺮي ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻛﻤﻚ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ اﻣﺎ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ Cry‬ﻛﻪ در ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻓﺎز ﺛﺎﺑﺖ رﺷﺪي ﺑﺎﻛﺘﺮي‬ ‫ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ از ﻓﺎﻛﺘﻮرﻫﺎي اﺻﻠﻲ ﺑﻴﻤﺎرﮔﺮي ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻫﺴﺘﻨﺪ و ﻣﻲ ﺷﻮد ﮔﻔﺖ ﻛﻪ ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺣﺸﺮه‬ ‫ﻛﺸﻲ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﺎﻣﻞ و ﻳﺎ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﺑﻄﻮر ﻛﺎﻣﻞ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﺎه اﻳﻦ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﭘﺮوﺗﺌﻨﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻨﺎم‬ ‫دﻟﺘﺎـ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﺑﻄﻮر ﻛﻠﻲ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ﺑﺎﻛﺘﺮي ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺣﺸﺮه ﻛﺸﻲ و ﻣﻮﻟﻜﻠﻲ ﺑﻪ ‪ 5‬ﮔﺮوه ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ ﮔﺮوﻫﻬﺎ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از‪:‬‬ ‫‪B-exotoxin‬‬ ‫‪Vegetative Insecticidal protein‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬

‫‪1‬ـ ‪ Cry I‬ﺑﺮاي ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎي ﺳﻤﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫‪2‬ـ ‪ Cry II‬ﻛﻪ ﺑﺮاي ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ و دوﺑﺎﻻن ﺳﻤﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫‪3‬ـ ‪ Cry III‬ﻛﻪ ﺑﺮاي ﺳﺨﺖ ﺑﺎﻟﭙﻮﺷﺎن ﺳﻤﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫‪4‬ـ ‪ Cry IV‬ﻛﻪ ﺑﺮاي دوﺑﺎﻻن ﺳﻤﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫‪5‬ـ ‪ Cyt‬ﺑﻨﺎم ﺳﻴﺘﻮﻟﻴﺰﻳﻦ ﻛﻪ داراي ﺳﻤﻴﺖ ﺳﻠﻮﻟﻲ‪ 1‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ داراي ﻗﺪرت ﺗﺨﺮﻳﺐ‬ ‫ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي‪ 2‬ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﺷﺮاﻳﻂ آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ‪ 3‬را دارا ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫دﻟﺘﺎـ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻫﺮ ﻳﻚ از اﻳﻦ ﮔﺮوﻫﻬﺎ ﺑﺮ اﺳﺎس ﺗﻮاﻟﻲ اﺳﻴﺪﻫﺎي آﻣﻴﻨﻪ ﺑﻪ زﻳﺮﮔﺮوﻫﻬﺎي‬ ‫‪ ... c, b, a,…c, B, A‬ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪.‬‬ ‫دﻟﺘﺎـ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ 20‬ﺗﺎ ‪ 30‬درﺻﺪ وزن ﺧﺸﻚ ﺳﻠﻮل را ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ دﻫﺪ‪ .‬ﻫﺮﺳﻠﻮل ﻣﻲ ﺑﺎﻳﺴﺖ‬ ‫‪ 2 X106‬ﻣﻮﻟﻜﻮل اﻧﺪو ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻨﺪ ﺗﺎ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻴﺴﺘﺎل ﺑﻜﻨﻨﺪ‪ .‬ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻬﺎي ﺗﻮﻟﻴﺪي ﺑﻪ اﺷﻜﺎل‬ ‫ﻣﺎﻧﻨﺪ ‪ ، Cry2‬ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ ﭘﻬﻦ‬

‫‪6‬‬

‫ﻣﺎﻧﻨﺪ ‪ Cry3A‬ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ‪ 7‬ﻣﺎﻧﻨﺪ ‪ ، Cry3B‬داﻳﺮه اي‪ 8‬ﻣﺎﻧﻨﺪ‪ , Cry 4B , Cry 4A‬و ﻟﻮزي ﺷﻜﻞ‬

‫‪9‬‬

‫ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺜﻞ اﻫﺮام دووﺟﻬﻲ‬

‫‪4‬‬

‫ﻣﺎﻧﻨﺪ ‪، CryI‬ﻣﻜﻌﺒﻲ ﺷﻜﻞ‬

‫‪5‬‬

‫ﻣﺎﻧﻨﺪ ‪ Cry11A‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬‬

‫‪1‬‬

‫‪Cytotoxicity‬‬ ‫‪Lysis‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪In Vitro‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪Bipyramidal‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Cuboidal‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪Flat rectangular‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪Irregular‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪Spherical‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪Rhomboida‬‬ ‫‪2‬‬

‫اﻳﻦ ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ در ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺎﻫﺶ اﺛﺮات ﻧﺎﻣﺴﺎﻋﺪ ﻣﺤﻴﻄﻲ روي ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻣﻴﺸﻮد‪.‬‬ ‫ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻪ ﺷﺪن ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ دﻟﻴﻞ وﺟﻮد ﺗﻮاﻟﻲ ﻋﻨﻲ از ﺳﻴﺴﺘﺌﻴﻦ در ﺑﺨﺶ ﻛﺮﺑﻮﻛﺴﻴﻠﻲ‪ 1‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﭘﻴﻮﻧﺪﻫﺎي دي ﺳﻮﻟﻔﻴﺪ‪ 2‬ﺑﺎﻋﺚ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﻣﻴﺸﻮﻧﺪ اﻳﻦ وﺿﻌﻴﺖ درﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻫﺎي ‪1‬‬ ‫‪ Cry 7, Cry 5, Cry4 , Cry‬و‪ ...‬دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪.‬‬

‫ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻬﺎي ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ي ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪.cry‬‬ ‫ﺑﻄﻮر ﻛﻠﻲ ﺑﺮاي ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪) .cryIA‬اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ(‪ ،‬ﺣﺪاﻗﻞ ﭼﻬﺎر ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ي ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ‬ ‫ﻣﺘﻔﺎوت ﺗﻮﺻﻴﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺷﺎﻣﻞ‪ :‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﺷﺒﻪ ﻛﺎدﻫﺮﻳﻦ)‪ ،3( CADR‬ﮔﻠﻴﻜﻮﻓﺴﻔﺎ ﺗﺒﺪﻳﻞ ـ‬ ‫اﻧﻴﻮزﺗﻴﻮل )‪،4( GPI‬آﻣﻴﻨﻮ ﭘﭙﺘﻴﺪاز ـ ان ﻗﻼﺑﺪار)‪،5( APN‬آﻟﻜﺎﻟﻴﻦ ﻓﺴﻔﺎﺗﺎز ﻗﻼﺑﺪار )‪ 6( AlP‬وﻳﻚ‬ ‫ﮔﻠﻴﻜﻮﻛﻮﻧﮋوﮔﻴﺖ)‪ 7(GCR‬ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 270‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪ .‬ﻋﻼوه ﺑﺮآن ﺣﺪس زده ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد ﻛﻪ ﮔﻠﻴﻜﻮ ﻟﭙﻴﺪﻫﺎ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻬﺎ ﻣﻬﻢ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry‬در ﺣﺸﺮات و ﻧﻤﺎﺗﺪﻫﺎ ﺑﺎﺷﻨﺪ)ﺷﻜﻞ‬ ‫‪.(4‬‬

‫‪1‬‬

‫‪C-Terminal‬‬ ‫‪Disulfide bonds‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Kadherin-like Reseptor‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪Glycosylphosphatidyl-inositol‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Anchored Aminopeptidase-N‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪Anchored Alkaline phosphatase‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪Glyco-conjugate‬‬ ‫‪2‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 4‬ﮔﻴﺮﻧﺪهﻫﺎي ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ .Cry1‬ﺷﺎﻣﻞ‪ :‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﺷﺒﻪ ﻛﺎدﻫﺮﻳﻦ)‪ ، ( CADR‬ﮔﻠﻴﻜﻮﻓﺴﻔﺎ‬ ‫ﺗﺒﺪﻳﻞ ـ اﻧﻴﻮزﺗﻴﻮل )‪، ( GPI‬آﻣﻴﻨﻮ ﭘﭙﺘﻴﺪاز ـ ان ﻗﻼﺑﺪار)‪، ( APN‬آﻟﻜﺎﻟﻴﻦ ﻓﺴﻔﺎﺗﺎز ﻗﻼﺑﺪار )‪ ( AlP‬و‬ ‫ﮔﻠﻴﻜﻮﻛﻮﻧﮋوﮔﻴﺖ)‪ (GCR‬ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 270‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬‬

‫ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎ ‪CADR‬‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﻛﺎدﻫﺮﻳﻦ ﺧﺎﻧﻮاده ي ﺑﺰرﮔﻲ از ﮔﻠﻴﻜﻮ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻣﺴﺌﻮل ارﺗﺒﺎﻃﺎت ﺑﻴﻦ ﺳﻠﻮﻟﻲ‬ ‫ﻫﺴﺘﻨﺪ آﻧﻬﺎ ﭘﺮروﺗﺌﻴﻨﻬﺎﻳﻲ در ﻋﺮض ﻏﺸﺎء ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ داراي ﻳﻚ دوﻣﻦ ﺳﻴﺘﻮ ﭘﻼﺳﻤﻲ و ﻳﻚ دوﻣﻦ‬ ‫ﺧﺎرج ﺳﻠﻮﻟﻲ ﺑﺎ ﭼﻨﺪﻳﻦ ردﻳﻒ ﺗﻜﺮاي ﻛﺎدﻫﺮﻳﻦ ﻫﺴﺘﻨﺪ‪.‬در ﻛﺮم ﺷﺎﺧﺪار ﺗﻨﺒﺎﻛﻮ )‪Manduca sexta‬‬ ‫(‪ ،‬ﺛﺎﺑﺖ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎ در ﺳﻄﺢ ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﻣﻴﻜﺮووﻳﻠﻲ ﻣﻌﺪه ﻣﻴﺎﻧﻲ اﻳﻦ ﺣﺸﺮه وﺟﻮد‬ ‫دارﻧﺪ‪ .‬ﻧﻘﺶ اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﮔﻴﺮﻧﺪه اي ﺑﺮاي ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ CryIA‬از ﻃﺮﻳﻖ ﺑﺮﺳﻲ ﺣﺸﺮات‬ ‫ﻣﻘﺎوم ﺑﻪ اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ اﺛﺒﺎت ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺎ ﺑﺮﺳﻲ ژﻧﺘﻴﻜﻲ ﺣﺸﺮات ﻣﻘﺎوم ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪ ﻛﻪ اﻳﺠﺎد‬ ‫ﺟﻬﺶ در ﺗﻮاﻟﻲ ﻛﻪ ﻛﻨﻨﺪه ي اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ در ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cryIA‬ﺷﺪه‬ ‫اﺳﺖ‪ .‬اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cryIA‬ﺑﺎ ﮔﻴﺮﻧﺪهي ‪ CADR‬ﻳﻚ ﭘﺮوﺳﻪي ﭼﻨﺪ ﻣﺮﺣﻠﻪاي اﺳﺖ‪.‬‬

‫ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺳﻪ ﻗﺴﻤﺖ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ‪ CADR‬دوﻣﻦ ∏ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cryIA‬واﻛﻨﺶ ﻣﻲ‬ ‫دﻫﻨﺪ‪ .‬ﺣﻠﻘﻪ ي دوم ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cryIAa‬ﺑﺎ ﻧﺎﺣﻴﻪ اي از ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ﻣﺬﻛﻮر واﻛﻨﺶ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ ﻛﻪ داراي‬ ‫ﺗﻮاﻟﻲ ‪ 865 NiTIHITDTNN 875‬واﻗﻊ در ﺗﻜﺮار ‪ 7‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ‬

‫‪7,8 α‬‬

‫ﺑﺎ ﻧﺎﺣﻴﻪ اي از‬

‫ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ﺗﻮاﻟﻲ ‪ 1331 IPlPASIlTVTV 1342‬در ﺗﻜﺮار ‪ 11‬واﻛﻨﺶ ﻣﻲ دﻫﺪ‪ .‬ﻧﺎﺣﻴﻪ ي ﺳﻮﻣﻲ در‬ ‫ﺗﻜﺮار ‪ 12‬وﺟﻮد دارد ﻛﻪ ‪ cryIAb‬ﺑﻪ آن ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد)ﺷﻜﻞ ‪.(5‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 5‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ CryIAb‬ﺗﻮﺳﻂ ﺣﻠﻘﻪ ي ‪ 2‬در دوﻣﻦ ‪ II‬ﺑﻪ ﺗﻜﺮار‪ 7‬ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ‪ CADR‬در ﺣﺸﺮه ي‬ ‫‪ M.sexta‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‬

‫ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ‪GPI‬‬ ‫ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ‪ APN‬ﻳﻚ ﮔﺮوه از اﮔﺰوﭘﭙﻴﺘﺪازﻫﺎي ‪ GPI‬اﺳﺖ‪ APN.‬ﻫﺎ ﺣﺎﺻﻞ از ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ در‬ ‫ﭼﻬﺎر ﮔﺮوه ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه اﻧﺪ‪ APN1 :‬ﻛﻪ ﺑﻨﻈﺮ ﻣﻲ رﺳﺪ ﻧﻘﺶ ﻣﻬﻤﻲ در ﻋﻤﻞ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry‬داﺷﺘﻪ‬

‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬ﭼﺮاﻛﻪ ﻛﻠﻮﻧﻲ ﻫﺎي ﻣﻘﺎوم ‪ Spodoptera exigua‬ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ ،cry Ic‬ژن‪ APN1‬را‬ ‫ﺑﻴﺎن ﻧﻤﻲ ﻛﻨﻨﺪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻋﺪم ﺑﻴﺎن ژن ‪ APN‬ﺑﺎ اﻳﺠﺎد ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ ‪ cry Ic‬در ارﺗﺒﺎط اﺳﺖ‪.‬‬ ‫ﻋﻼوه ﺑﺮ آن ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻤﺘﻨﻌﺖ از ﺗﻮﻟﻴﺪ ‪ APN1‬در ﻻروﻫﺎي ‪ S.littura‬ﺗﻮﺳﻂ‬ ‫‪ ،dsRNA‬ﻣﻴﺰان ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ اﻳﻦ ﺣﺸﺮه را ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry Ic‬ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲ دﻫﺪ‪ .‬در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺑﻴﺎن‬ ‫ﻫﺘﺮوزﻳﮕﻮس ژن ‪APN1‬‬

‫‪ M.Sexta‬در ﺑﺎﻓﺖ ﻣﺮودرﻣﺎل ﻣﮕﺲ ﺳﺮﻛﻪ ﺗﺮاﻧﺲ ژن ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ‬

‫ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ ﺑﻪ ژن ‪ cryIAc‬ﺷﺪ)ﺷﻜﻞ ‪.(6‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 6‬ﺳﺎﺧﺘﺎر ﭘﻴﺶ ﺣﻔﺮه ﺳﺎزﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ CryIAb‬ﺗﻮﺳﻂ‪ β -16‬در دوﻣﻦ ‪ III‬ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪهي ‪ APN‬ﺣﺸﺮه ي‬ ‫‪ M.sexta‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻴﺸﻮد‪.‬‬

‫ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت اﭘﻲﺗﻮب ‪ APN‬ﻛﻪ ﺑﻌﻨﻮان ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry‬ﻣﻄﺮح ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻧﺎﺣﻴﻪ‬ ‫اي ﺑﺎ ‪ 63‬ﺗﻮاﻟﻲ )‪ ( I135- P198‬ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻫﻤﺎن ﻧﺎﺣﻴﻪ ي اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cryIAa‬ﺑﺎ‬ ‫‪ APN1‬اﺳﺖ ﻛﻪ در )‪ ( Bombyx mori‬ﻛﺮم اﺑﺮﻳﺸﻢ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬دوﻣﻦ ∏ ‪ cryIAa‬ﺑﺎ‬ ‫ﺗﻮاﻟﻲ ‪ 508 STRVN 513‬و‪، 582VFTLSAHV 589‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪ ﻛﻪ در اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت ‪APN‬‬

‫ﺑﺎ ﺗﻮاﻟﻲ ‪ I135-P198‬دﺧﻴﻠﻨﺪ‪ .‬در ﻣﻮرد ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cryIAc‬اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ دوﻣﻦ ∏ و‪ APN‬واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ‬ ‫ﻗﻨﺪ ان ـ اﺳﺘﻴﻞ ﮔﻠﻮﻛﺰ آﻣﻴﻦ‪ 1‬اﺳﺖ‪.‬‬ ‫اﺧﻴﺮاً ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻳﻚ‬

‫‪ ) ALP‬ﻣﺘﻌﻠﻖ ﺑﻪ ‪ ( GPI‬از ﻛﺮم ﺷﺎﺧﺪار ﺗﻨﺒﺎﻛﻮ ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬

‫‪ cryIAc‬ﻣﻲ ﭼﺴﺒﺪ‪ ،‬ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻴﺰان ﻳﻚ ‪ ALP‬ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 65‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﺑﺎ ﻣﻘﺎوﻣﺖ‬ ‫ﻻروﻫﺎي ‪ H.virescens‬ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ ، cryIAc‬در ارﺗﺒﺎط اﺳﺖ‪ .‬از آﻧﺠﺎﻳﻲ ﻛﻪ ‪ APN‬و‪، ALP‬‬ ‫ﻫﺮ دو از ﭘﺰوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﻗﻼﺑﻮار ‪ GPI‬ﻫﺴﺘﻨﺪ‪ ،‬ﺣﺪس زده ﻣﻲ ﺷﻮد اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻫﺎ در دﺳﺘﺠﺎت ﭼﺮﺑﻲ‬ ‫ﻏﺸﺎء ﺑﺼﻮرت اﺗﺨﺎﺑﻲ ﭘﺮاﻛﻨﺪه اﻧﺪ و ﺑﻌﻨﻮان ﻧﻮاﺣﻲ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻣﻮﺟﻮد در ﭼﺮﺑﻴﻬﺎي ﻏﺸﺎي ﺳﻠﻮﻟﻲ ﺑﺮاي‬ ‫ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ)ﺷﻜﻞ ‪. (7‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 7‬ﺳﺎﺧﺘﺎر ﭘﻴﺶ ﺣﻔﺮه ﺳﺎزﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cry11Aa‬ﺗﻮﺳﻂ ﺣﻠﻘﻪ ي ‪α-8‬در دوﻣﻦ ‪ II‬ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪهي ‪ ALP‬در‬ ‫ﺣﺸﺮه ي ‪ A.aegypti‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻴﺸﻮد‪.‬‬

‫‪.‬دﺳﺘﺠﺎت ﭼﺮﺑﻲ ﻏﻨﻲ از ﮔﻠﻴﻜﻮﻓﺴﻔﻮﻟﭙﻴﺪ‪ ،‬ﻛﻠﺴﺘﺮول و اﻳﻦ رﺳﭙﺘﻮرﻫﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ و ﺣﺪس زده ﻣﻲ ﺷﻮد‬ ‫ﻛﻪ در اﻧﺘﻘﺎل ﭘﻴﺎم‪ ،‬دﺳﺘﻪ ﺑﻨﺪي و ﻣﺮﺗﺐ ﻛﺮدن ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﻏﺸﺎي ﭘﻼﺳﻤﺎﻳﻲ‪،‬ﻧﻘﺶ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬‬ ‫ﺑﺮﺧﻼف ﮔﻴﺮﻧﺪﻫﺎي ‪ CADR‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ‪ ALP‬و‪ APN‬در ﻻروﻫﺎي‬ ‫‪ M.sexta‬و‪ ، H.virescens‬در دﺳﺘﺠﺎت ﭼﺮﺑﻲ وﺟﻮد دارﻧﺪ‪.‬‬ ‫‪N-acetyl glucose amine‬‬

‫‪1‬‬

‫اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻨﻨﺪه ي ﺣﻔﺮه )‪ ( PFT‬ﺑﺎ دﺳﺘﺠﺎت ﭼﺮﺑﻲ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺣﻮادث ﺳﻠﻮﻟﻲ‬ ‫دﻳﮕﺮي ﺷﺎﻣﻞ ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ ،‬اﻧﺘﻘﺎل ﭘﻴﺎم و ﭘﺎﺳﺦ ﺳﻠﻮﻟﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ . .‬آﻣﻴﻨﻮﭘﭙﺘﻴﺪازﻫﺎ وآﻟﻜﺎﻟﻴﻦ‬ ‫ﻓﺴﻔﺎﺗﺎزﻫﺎ ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺎرﻛﺮ ﺑﺮاي ‪ BBMV‬ﮔﺰارش ﺷﺪه اﻧﺪ ﻛﻪ ﻫﺮ دوي اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻫﺎ ﺑﻌﻨﻮان‬ ‫رﺳﭙﺘﻮر ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﮔﺰارش ﺷﺪه اﻧﺪ در ﭘﺮواﻧﻪ اﺑﺮﻳﺸﻢ ﺑﺎف ﻧﺎﺟﻮر)‪( Lymantria dispar‬‬ ‫ﭘﺮواﻧﻪ ﭘﺸﺖ اﻟﻤﺎﺳﻲ )‪ ،( Plutella xylostella‬ﻛﺮم اﺑﺮﻳﺸﻢ )‪ ( bombyx mori‬و ﻛﺮم ﺷﺎﺧﺪار‬ ‫ﺗﻨﺒﺎﻛﻮ)‪ ( M. sexta‬آﻣﻴﻨﻮ ﭘﭙﺘﻴﺪاز ﺑﻌﻨﻮان رﺳﭙﺘﻮر ﮔﺰارش ﺷﺪه اﺳﺖ ‪.‬‬

‫ﻛﻴﻨﺘﻴﻚ واﻛﻨﺸﻬﺎي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ Bt‬ﺑﺎ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ﻫﺎ ﻳﺸﺎن در ﺳﻄﺢ ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﻣﻴﺰﺑﺎن‬ ‫‪.‬اﻟﻒ ـ در اﺑﺘﺪا ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه از ‪ Bt‬ﺑﺼﻮرت ﺑﺮﮔﺸﺖ ﭘﺬﻳﺮ ﺑﺎ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﺧﻮدﺷﺎن واﻛﻨﺶ‬ ‫داده و ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪.‬‬ ‫اﺟﺴﺎم ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪي ‪ Bt‬ﺗﻮﺳﻂ ‪ PH‬ﻗﻠﻴﺎﻳﻲ و ﺷﺮاﻳﻂ اﺣﻴﺎ ﻛﻨﻨﺪه ي ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ ﺣﺸﺮه ﻣﻴﺰﺑﺎن‬ ‫)ﭘﺮواﻧﻪ و دوﺑﺎﻻن (‪ ،‬ﺑﺼﻮرت ﻣﺤﻠﻮل در ﻣﻲ آﻳﻨﺪ‪ .‬ﺳﭙﺲ ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي داراي وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪130‬‬ ‫ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﺑﺎ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﭘﺮوﺗﺌﻮﻟﻴﺘﻴﻜﻲ‪ ،‬ﻛﻪ در ﻃﻲ آن دوﻣﻦ ‪ I‬از اﻧﺘﻬﺎي ‪ N‬ﺟﺪا ﻣﻲ ﺷﻮد‪ ،‬ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬ ‫ﻓﻌﺎل ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪65‬ـ ‪ 55‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻓﻌﺎل ‪ cryI‬ﺑﺼﻮرت ﺑﺮﮔﺸﺖ‬ ‫ﭘﺬﻳﺮ و ﺑﺎ ﻣﻴﻞ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ زﻳﺎدي ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎﻳﺸﺎن ‪،‬ﻛﻪ در ﺳﻄﺢ ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي اﭘﻲ ﺗﻠﻴﺎل ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ‬ ‫ﺣﺸﺮه ﻣﻴﺰﺑﺎن اﺳﺖ‪،‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬در ﺑﺴﻴﺎري از ﺣﺸﺮات اﻳﻦ ﮔﻴﺮﻧﺪه‪ APN ،‬اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮاﺳﺎس‬ ‫ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻛﻴﻨﺘﻴﻜﻲ و ﺗﺠﺰﻳﻪ ي ﺳﺎﺧﺘﺎري ﺧﻮد ﮔﻴﺮﻧﺪه‪ ،‬ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﺑﻴﺶ از‬ ‫ﻳﻚ ﺟﺎﻳﮕﺎه اﺗﺼﺎل ﺑﺮاي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻓﻌﺎل دارد‪ .‬ﺳﻨﺠﺶ ﻣﻴﺰان اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻧﺸﺎﻧﺪاري و ﮔﻴﺮﻧﺪه ي‬

‫آن‪ ،‬ﻛﻪ ﻣﺨﻠﻮﻃﻲ از ﻣﻴﻜﺮووﻳﻠﻲ ﻫﺎي ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ ﺣﺸﺮه ﻣﻴﺰﺑﺎن )‪ 1(BBMVs‬ﺑﻮده‪ ،‬در ﺣﻀﻮر ﻳﺎ‬ ‫ﻏﻴﺎب ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻏﻴﺮ ﻧﺸﺎﻧﺪار اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬در ﺑﺴﻴﺎري از ﻣﻮارد ارﺗﺒﺎط ﻣﻌﻨﺎداري ﺑﻴﻦ‬ ‫ﻣﻴﺰان اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ ﻣﺨﻠﻮط ‪ BBMVs‬و ﻣﻴﺰان ﺳﻤﻴ‪‬ﺖ وﺟﻮد داﺷﺖ‪ .‬اﻳﻦ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﻛﻪ ﺗﺤﺖ ﻧﺎم‬ ‫‪ Kcom‬ﻧﺎﻣﮕﺬاري ﺷﺪه اﺳﺖ‪ ،‬در واﻗﻊ ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ي ﺿﺮﻳﺐ اﺗﺼﺎل ﺑﺮﮔﺸﺖ ﭘﺬﻳﺮ اوﻟﻴﻪ و اﺗﺼﺎل‬ ‫ﺑﺮﮔﺸﺖ ﻧﺎﭘﺬﻳﺮ ﺛﺎﻧﻮﻳﻪ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬اﻟﺒﺘﻪ اﺳﺘﻌﺜﻨﺎﺛﺎﺗﻲ ﻧﻴﺰ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺎ وﺟﻮد ﻣﻴﺰان زﻳﺎد ﻣﻴﻞ‬ ‫ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ‪ ،‬ﻣﻴﺰان ﺳﻤﻴﺖ ﭘﺎﺋﻴﻦ ﺑﻮده اﺳﺖ وﻟﻲ ﻋﻠﺖ آن ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻴﺴﺖ‪ .‬ﺣﺪس زده ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﺗﺼﺎل‬ ‫اوﻟﻴﻪ و ﺑﺮﮔﺸﺖ ﭘﺬﻳﺮ ﺑﺎ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ﻧﻴﺴﺖ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻣﻴﺰان ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ در ارﺗﺒﺎط اﺳﺖ‪ .‬در ﺣﺸﺮات‬ ‫ﻣﺨﺘﻠﻒ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎ ي ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ي ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ ﺑﺮاي ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي اﺷﺎره ﺷﺪه وﺟﻮد دارﻧﺪ و از ﻃﺮﻓﻲ‬ ‫ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cryIAc‬ﺑﻪ ﺑﻴﺶ از ﻳﻚ ﻣﻜﺎن ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ﺧﻮد ﻳﻌﻨﻲ ‪ APN‬ﻣﺘﺼﻞ‬ ‫ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﻣﻜﺎن ‪ II‬در دوﻣﻦ ‪ II‬داراي ﻛﻴﻨﺘﻴﻚ آﻫﺴﺘﻪ اي اﺳﺖ وﻟﻲ ﻣﻴﺰان ﻣﻴﻞ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ آن ﺑﺴﻴﺎر‬ ‫ﺑﻴﺸﺘﺮ و ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺣﺎﺻﻞ ﻣﺤﻜﻢ ﺗﺮ اﺳﺖ‪ .‬اﻳﻦ اﺗﺼﺎل دوﮔﺎﻧﻪ ﺑﻪ ﻧﻮﻋﻲ ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ي ﻳﻚ ﻓﺮآﻳﻨﺪ دو‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ اي ﺷﺎﻣﻞ ﻳﻚ اﺗﺼﺎل ﻧﺴﺒﺘﺎً ﻏﻴﺮ اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ اوﻟﻴﻪ ﺑﺮﮔﺸﺖ ﭘﺬﻳﺮ و اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﺟﺎﻳﮕﺎه دوم در‬ ‫ﻫﻤﺎن ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻳﺎ ﮔﻴﺮﻧﺪه اي دﻳﮕﺮ در ﻧﺰدﻳﻜﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي اوﻟﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﺗﺼﺎل دوم ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ‬ ‫ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻛﻨﻔﻮرﻣﺎﺳﻴﻮﻧﻲ ﻻزم ﺑﻤﻨﻈﻮر ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎئ ﮔﺮدد‪.‬از ﻃﺮﻓﻲ ﻣﺸﺨﺺ‬ ‫ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ در ﺣﺸﺮات ﻣﻘﺎوم ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ ، Bt‬ﻣﻴﺰان ﺛﺎﺑﺖ اﺗﺼﺎل ‪ Kcom‬ﭘﺎﺋﻴﻦ اﺳﺘﺒﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬ ‫راﺑﻄﻪ ي ﻣﺴﺘﻘﻴﻤﻲ ﺑﻴﻦ ‪ Kcom‬و ﺳﻤﻴﺖ واز ﻃﺮﻓﻲ راﺑﻄﻪ ي ﻋﻜﺲ ﺑﻴﻦ‪ Kcom‬و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺸﺮه‬

‫‪Brush boarder membrane vesicles‬‬

‫‪1‬‬

‫وﺟﻮد دارد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻏﻠﻈﺖ ﺧﺎﺻﻲ از ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ Bt‬ﺑﺮاي ﺑﻮﺟﻮد آوردن‬ ‫ﺣﻔﺮه در ﻏﺸﺎءﺳﻠﻮل ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻧﻴﺎز اﺳﺖ‪.‬‬ ‫ب ( دﻟﺘﺎ ـ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺼﻮرت ﺑﺮﮔﺸﺖ ﻧﺎﭘﺬﻳﺮ ﺑﺪرون ﻏﺸﺎء وارد ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫اﻳﻦ ﻣﺮﺣﻠﻪ از اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻣﺮﺣﻠﻪ ي اﺗﺼﺎل ﺑﺮﮔﺸﺖ ﻧﺎﭘﺬﻳﺮ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد و ﺑﻪ ﻣﺮﺣﻠﻪ ي ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪرون ﻏﺸﺎي ﺳﻠﻮﻟﻲ دارد اﺷﺎره دارد‪ .‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﺑﺎﻛﺘﺮﻳﻬﺎ ‪PFT‬‬ ‫در ﻣﻴﺰﺑﺎﻧﻬﺎﻳﺸﺎن روﺷﻬﺎي ﻣﺘﻌﺪدي را ﺑﺮاي اﻳﺠﺎد ﺣﻔﺮه ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪرون ﻏﺸﺎي ﻣﻴﺰﺑﺎن ﺑﻜﺎر ﻣﻲ‬ ‫ﺑﺮﻧﺪ‪.‬ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻛﻮﻟﻴﺴﻴﻦﻫﺎي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻨﻨﺪه ي ﺣﻔﺮه و ﺷﺎﻳﺪ زﻳﺮ واﺣﺪ ﺑﺘﺎ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ دﻳﻔﺘﺮي ) ﻛﻪ ﻫﺮ‬ ‫دو ﻣﺎﻧﻨﺪ دﻟﺘﺎ ـ اﻧﺪو ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ داراي ﻣﺎرﭘﻴﭻ آﻟﻔﺎ در ﻧﺎﺣﻴﻪ ي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻨﻨﺪه ي ﺣﻔﺮه ﻫﺴﺘﻨﺪ(‪ ،‬ﺑﺎ اﺗﻜﺎ ﺑﻪ‬ ‫ﻣﺤﻴﻂ اﺳﻴﺪي‪.‬ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻛﻨﻔﻮرﻣﺎﺳﻴﻮﻧﻲ در دوﻣﻦ اﻳﺠﺎد ﻛﻨﻨﺪه ي ﺣﻔﺮه ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲآﻳﺪ ﻛﻪ ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً ﻣﻨﺠﺮ‬ ‫ﺑﻪ ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﻧﺎﺣﻴﻪ ي اﻳﺠﺎد ﻛﻨﻨﺪه ي ﺣﻔﺮه در آﺋﺮوﻟﻴﺰﻳﻦ و آﻟﻔﺎـ‬ ‫ﻫﻤﻮﻟﻴﺰﻳﻦ از ﺻﻔﺤﺎت ﺑﺘﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﻧﺪ‪.‬ﺑﺮاي اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﺗﺠﻤﻊ ‪ 7‬ﺗﺎﻳﻲ در ﺳﻄﺢ ﻏﺸﺎي ﻣﻴﺰﺑﺎن‬ ‫ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻛﻨﻔﻮر ﻣﺎﺳﻴﻮﻧﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎ ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد‪.‬اﺗﺼﺎل اوﻟﻴﻪ ﺑﺮﮔﺸﺖ ﭘﺬﻳﺮﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ﺷﺎﻣﻞ ﻗﺴﻤﺖ ﺧﺎص از دوﻣﻦ ‪ II‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ اﺳﺖ‬ ‫ﻛﻪ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﻧﺰدﻳﻚ ﻣﺎرﭘﻴﭻ ‪ 7 α‬در دوﻣﻦ ‪ I‬اﺳﺖ‪ .‬ﻧﻮﺳﺎن و ﭼﺮﺧﺶ دوﻣﻦ ‪ I‬ﺑﺎ ﻇﺎﻫﺮ ﺳﺎﺧﺘﻦ ‪ 7 α‬در‬ ‫ﻏﺸﺎي ﭘﻼﺳﻤﺎﻳﻲ ﻣﻴﺰﺑﺎن ﺑﺮﻣﺒﻨﺎي وﺟﻮد ﭘﻴﻮﻧﺪﻫﺎي دي ﺳﻮﻟﻔﻴﺪ ﻗﺴﻤﺘﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺎرﭘﻴﭻ دوﻣﻦ ‪ I‬ﺑﺎ‬ ‫دﻳﮕﺮ ﺣﻠﻘﻪ ﻫﺎي دوﻣﻦ ‪ II‬ﺑﻪ اﺛﺒﺎت رﺳﻴﺪه اﺳﺖ‪ .‬وﺟﻮد اﻳﻦ ﭘﻴﻮﻧﺪﻫﺎ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻓﻌﺎل ﺷﺪن ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اﻫﻤﻴﺖ ‪ PH‬ﻗﻠﻴﺎﻳﻲ ﺑﺮاي ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ روﺷﻦ و آﺷﻜﺎر ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬

‫آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺑﺎ ﭘﭙﻴﺘﺪ ﺳﻨﺘﺰي ﻣﺎرﭘﻴﭻ دوﻣﻦ ‪ I‬ﻧﻴﺰ ﻧﻘﺶ ‪ 7 α‬را در اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻴﺰان ﻧﻔﻮذ ‪-loop-5 α‬‬

‫‪4α‬‬

‫در ﻏﺸﺎي ﺳﻠﻮﻟﻲ ﻣﻴﺰﺑﺎن را ﺗﺄﻳﺪ ﻛﺮده اﺳﺖ‪.‬در ﻣﻴﺎن ‪ 7‬ﭘﭙﻴﺘﺪ ﺳﻨﺘﺰي ﻣﺎرﭘﻴﭻ آﻟﻔﺎ در دوﻣﻦ ‪ I‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬ ‫‪ ،cry‬ﭘﭙﻴﺘﺪ ‪ 7 α‬ﺳﺮﻳﻌﺘﺮ از ﺑﻘﻴﻪ ﺑﻪ ‪ BBMVs‬ﻣﺘﺼﻞ ﺷﺪ‪ ،‬اﻳﻦ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻇﻬﺎر ﻣﻴﺪارد ﻛﻪ اوﻟﻴﻦ ﮔﺎم در‬ ‫ﻧﻔﻮذ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎي ﻓﺴﻔﻮ ﻟﭙﻴﺪ ﺑﻬﺒﻮد ﻣﻲ ﺑﺨﺸﺪ‪.‬ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت دﻗﻴﻖ ﺗﺮ ﺑﺮ روي اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﻫﺎي ‪7‬‬ ‫ﮔﺎﻧﻪي دوﻣﻦ ‪ I‬ﺳﻨﺘﺰي ‪ cry3A‬ﻧﺸﺎن دادﻛﻪ ﺗﻤﺎم ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﻫﺎ ﺑﺠﺰ‪ α 1‬ﺑﺎ ﻏﺸﺎي ﻟﻴﭙﻴﺪي واﻛﻨﺶ ﻧﺸﺎن‬ ‫ﻣﻲ دﻫﻨﺪ و ﻓﻘﻂ ‪ 4 α‬و ‪ 5 α‬ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ داﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪.‬ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﻫﺎي ‪ 5 α‬و ‪ ، 6 α‬ﻣﺎرﭘﻴﭻ ‪ 7 α‬را‬ ‫در ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ ﭼﺴﺒﻴﺪه ﺑﻪ ﻏﺸﺎء ﺗﺸﺨﻴﺺ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ‪ .‬از آﻧﺠﺎﻳﻲ ﻛﻪ ‪ 7 α‬در ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻴﻦ دوﻣﻦ اﻳﺠﺎد‬ ‫ﻛﻨﻨﺪه ي ﺣﻔﺮه و دوﻣﻦ ﻣﺘﺼﻞ ﺷﻮﻧﺪه ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻗﺮار دارد) ﺷﻜﻞ ـ (ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻛﺮدن ‪ 5 α‬و‬

‫‪6α‬‬

‫را داﺷﺘﻪ ﻛﻪ اﻳﻦ ﺧﻮد ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﺴﻬﻴﻞ ﻧﻔﻮذ ﺣﻠﻘﻪ ي ‪ 4 α‬و ‪ 5 α‬در ﻏﺸﺎء ﻣﻲ ﮔﺮدد‪.‬در اداﻣﻪ ي اﺗﺼﺎل‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه‪ ،‬ﮔﺮاﻳﺶ ‪ 7 α‬ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﻏﺸﺎ و دﻳﮕﺮ ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﻫﺎ‪،‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺑﺎز ﺷﺪن دوﻣﻦ‬ ‫اﻳﺠﺎد ﻛﻨﻨﺪه ي ﺣﻔﺮه ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﻧﻬﺎﻳﺖ ورود ﺣﻠﻘﻪ ي ‪ 5 α‬و ‪ 6 α‬را ﺑﺪﻧﺒﺎل دارد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﻛﻠﻲ اﻳﻦ‬ ‫ﻣﺪل ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﻓﻘﻂ ﺣﻠﻘﻪ ي ‪ 5 α‬و ‪ 6 α‬وارد ﻏﺸﺎء ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ‪ 2‬ﻣﺎرﭘﻴﭻ‬ ‫ﺑﺼﻮرت آﻧﺘﻲ ﭘﺎراﻟﻞ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ‪ ،‬در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ دﻳﮕﺮ ﻣﺎرﭘﻴﭽﻬﺎ ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ‬ ‫ﻏﺸﺎء ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ‪ .‬و وﺿﻌﻴﺘﻲ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﭼﺘﺮ را ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آورﻧﺪ ) ﻫﻤﺎن ﻣﺪل ﭼﺘﺮ ﻛﻪ ﻗﺒﻼً ﺗﻮﺳﻂ‬ ‫ﻟﻲ و ﻫﻤﻜﺎران اﺷﺎره ﺷﺪه ﺑﻮد( )ﺷﻜﻞ ‪.(8‬‬

‫پ (در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺗﻤﺎﻣﻲ اﺟﺰاي ﻣﻮﻟﻜﻮل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ ﻏﺸﺎ واﻛﻨﺶ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ و وارد آن ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪.‬‬ ‫ﻣﻜﺎﻧﻴﺰم ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ورود دﻟﺘﺎـ اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻣﻲ ﮔﺮدد‪ ،‬از ﻫﻀﻢ اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬ ‫ﺗﻮﺳﻂ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﺎز ‪ k‬ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﻛﻨﺪ‪ .‬ﺗﻨﻬﺎ ﻧﺎﺣﻴﻪ اي از ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻛﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻫﻀﻢ ﺣﺴﺎس اﺳﺖ ‪،‬‬ ‫ﻧﺎﺣﻴﻪ اي ﺣﺪود ‪ 30‬اﺳﻴﺪ آﻣﻴﻨﻪ در اﻧﺘﻬﺎي ‪ N‬اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﺎرﭘﻴﭻ ‪ α 1‬را ﻣﻲ دﻫﺪ‪ .‬از ﻃﺮﻓﻲ‬ ‫ﻣﺸﺎﻫﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺣﺘﻲ ﺗﻐﻴﻴﺮ در ﻳﻜﻲ از ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﻫﺎي ﻫﻔﺘﮕﺎﻧﻪ دوﻣﻦ ‪ I‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻋﺪم اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬ ‫ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﻛﻠﻲ راﺑﻄﻪ ي ﻣﻌﻨﺎداري ﺑﻴﻦ اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ ﻏﺸﺎ و ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﻧﻔﻮذي آن‬ ‫ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎ و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻴﺰان ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ وﺟﻮد دارد‪ .‬آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺑﺎ ﭘﭙﻴﺘﺪﻫﺎي ﺳﻨﺘﺰي در‬

‫‪4α‬‬

‫و ‪ 5 α‬ﺗﻐﻴﻴﺮاﺗﻲ وﺟﻮد داﺷﺖ‪ ،‬ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ ﻛﻮﭼﻜﺘﺮﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮي در اﻳﻦ ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﻫﺎ‪ ،‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻋﺪم‬ ‫ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cryI Ac‬ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬ﻛﻪ ﻧﺎﺷﻲ از اﺧﺘﻼل در اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه و ﻧﻔﻮذ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎ‬ ‫اﺳﺖ‪ .‬آزﻣﺎﻳﺸﺎت دﻳﮕﺮي ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮات در ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﻫﺎي ‪ 5 α‬و ‪ 4 α‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻋﺪم ﺳﻤﻴﺖ‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻮرد ﻧﻔﻮذ ﻣﻲ ﺷﻮد وﻟﻲ ﺗﻐﻴﻴﺮات در ﺣﻠﻘﻪ ي اﺗﺼﺎل دﻫﻨﺪه ي ‪ 4 α‬و ‪ 5 α‬ﺗﻐﻴﻴﺮي در‬ ‫ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺳﻤﻴﺖ ﺑﻮﺟﻮد ﻧﻤﻲ آورد‪ .‬ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ اﺷﺎره ﺷﺪ‪.‬ﻓﻘﻂ ‪ 5 α‬و ‪ 4 α‬ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻧﻔﻮذ ﻣﻲ‬ ‫ﻛﻨﻨﺪ‪.‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮي در اﻳﻦ ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﻫﺎ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻋﺪم ﻧﻔﻮذ و در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﻋﺪم‬ ‫ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﮔﺮدد‪.‬‬ ‫ﻫﺮ دو ﻣﺎرﭘﻴﭻ ﺑﻪ اﻧﺪازه ي ﻛﺎﻓﻲ ﺑﻠﻨﺪ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﺗﺎ از ﻣﻴﺎن ﻏﺸﺎء ﮔﺬﺷﺘﻪ و ﺑﻪ ﺳﻴﺘﻮﭘﻼﺳﻢ ﺳﻠﻮل ﺑﺮﺳﻨﺪ و‬ ‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ واﻛﻨﺶ ﺑﺎ ﻣﺤﺘﻮﻳﺎت ﺳﻴﺘﻮﭘﻼﺳﻢ را دارا ﻫﺴﺘﻨﺪ و آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ ﻛﻪ‬ ‫واﻛﻨﺶ ﺑﺎ ﻣﺤﺘﻮﻳﺎت ﺳﻴﺘﻮ ﭘﻼﺳﻤﻲ ﺑﺮاي ﺑﺮوز ﺳﻤﻴﺖ ﻻزم ﻧﻴﺴﺖ‪).‬ﺷﻜﻞ ‪.(8‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 8‬ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﭼﮕﻮﻧﮕﻲ واﻛﻨﺶ دوﻣﻦ ‪ I‬دﻟﺘﺎ‪-‬اﻧﺪوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ ﻏﺸﺎي ﻓﺴﻔﻮ ﻟﭙﻴﺪ‪.‬‬

‫ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت دﺳﺘﮕﺎه ﮔﻮارش ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ‬ ‫در ﺣﺸﺮات ﻣﻌﺪه و اﻧﺪاﻣﻬﺎي ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ آن ﻣﺜﻞ ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎي ﻣﺎﻟﭙﻴﮕﻲ ﻧﻘﺶ اﺻﻠﻲ را در ﻧﮕﻬﺪاري ﺗﻌﺎدل‬ ‫ﻳﻮﻧﻲ و آﺑﻲ )‪ ( Homeostasis‬ﺑﻪ ﻋﻬﺪه دارﻧﺪ‪ .‬ﻣﻌﺪه ﻣﻴﺎﻧﻲ در ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ از دو ﮔﺮوه ﺳﻠﻮل اﺻﻠﻲ‬ ‫ﺑﻪ ﻧﺎﻣﻬﺎي ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﮔﺎﺑﻠﺖ )‪ ( Goblet cells‬و ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﺳﺘﻮﻧﻲ )‪ ( Columnar cells‬ﺗﺸﻜﻴﻞ‬ ‫ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺮ دو ﺳﻠﻮل در ﻣﻌﺪه ﻣﻴﺎﻧﻲ ﺣﺸﺮات ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﭘﻤﭗ ﭘﺮوﺗﻮﻧﻲ اﻟﻜﺘﺮوﺟﻨﻴﻚ )‬ ‫‪ ( Electrogenic proton pump‬ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻣﻲ ﮔﺮدد‪ .‬اﻳﻦ ﭘﻤﭗ ﺳﺒﺐ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﻴﺐ اﻟﻜﺘﺮوﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ‬ ‫ﻣﻲ ﺷﻮد در ﻧﺘﻴﺠﻪ اﺧﺘﻼف ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ‪ 150‬ﻣﻴﻠﻲ وﻟﺖ در اﻃﺮاف ﻏﺸﺎء ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﻣﻌﺪه ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آﻳﺪ‪.‬‬ ‫وﺟﻮد ﭘﻤﭗ ﭘﺮوﺗﻮﻧﻲ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻛﺎﻧﺎل آﻧﺘﻲ ﭘﻮرﺗﺮ)‪ ( K/2H‬ﻣﻮﺟﺐ ﺗﺮﺷﺢ ﻓﻌﺎل ﻳﻮن ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ از‬ ‫ﻫﻤﻮﻟﻨﻒ ﺑﻪ داﺧﻞ ﻟﻮﻣﻦ ﻣﻌﺪه)‪ ( Midgut lumen‬ﻣﻲ ﺷﻮد ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ ﺗﺮﺷﺢ ﺷﺪه ﺑﻪ داﺧﻞ ﻟﻮﻣﻦ ﺑﺎ‬ ‫ﻛﺮﺑﻨﺎت ‪ HCO3‬ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺷﺪه و ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﺮﺑﻨﺎت ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ ﻧﻤﻮده ﻛﻪ اﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺑﺎﻋﺚ آﻟﻜﺎﻟﻴﻨﻲ ﺷﺪن‬

‫ﻟﻮﻣﻦ ﻣﻌﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﺑﻌﻀﻲ ﮔﻮﻧﻪ ﻫﺎ ‪ PH‬ﻣﻌﺪه ﺑﻪ ﺣﺪود ‪ 12‬ﻣﻴﺮﺳﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ ﺑﺎﻻﺗﺮﻳﻦ ‪PH‬‬ ‫ﻣﻮﺟﻮد در ﻫﺮ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﻴﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫ﭘﻤﭗ ﭘﺮوﺗﻮﻧﻲ و ﻛﺎﻧﺎل آﻧﺘﻲ ﭘﻮرﺗﺮ در روي ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﮔﺎﺑﻠﺖ ﻣﻌﺪه ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي‬ ‫ﺳﺘﻮﻧﻲ ﻣﻌﺪه ﺑﺮاي ﺟﺬب ﻣﻮاد ﻏﺬاﻳﻲ ﻣﺜﻞ اﺳﻴﺪﻫﺎي آﻣﻴﻨﻪ اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ ﺷﺪه اﻧﺪ ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ دﻟﻴﻞ ﺳﻄﺢ‬ ‫ﺑﺎﻻﻳﻲ اﻳﻦ ﺳﻠﻮﻟﻬﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺑﺮآﻣﺪﮔﻴﻬﺎﻳﻲ )‪ ( Microvilli‬در داﺧﻞ ﻟﻮﻣﻦ ﮔﺴﺘﺮش ﭘﻴﺪا ﻛﺮده اﻧﺪ‬ ‫ﻛﻪ ﺗﺸﻜﻴﻞ ‪ ( Brush boarder membrane) BBMV‬را داده اﻧﺪ‪ BBMV.‬ﻫﺎ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻣﺤﻞ‬ ‫ﺟﺬب ﻣﻮاد ﻏﺬاﻳﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﺑﻠﻜﻪ اوﻟﻴﻦ ﻣﺤﻞ ﺗﻤﺎس ﭘﺎﺗﻮژﻧﻬﺎي ﻣﻴﻜﺮوﺑﻲ‪،‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ و‬ ‫ﺣﺸﺮه ﻛﺸﻬﺎي ﺳﻨﺘﺘﻴﻚ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ از ﻃﺮﻳﻖ ﺗﻐﺬﻳﻪ وارد دﺳﺘﮕﺎه ﮔﻮارش ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪.‬‬

‫ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ‪ cry‬در ﻻرو ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ‬ ‫ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﻋﻤﻞ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬ﻋﻤﺪﺗﺎً ﺑﺮاي ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﺑﺨﺶ‬ ‫ﻗﺒﻠﻲ اﺷﺎره ﺷﺪ‪ .‬ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ اﺻﻠﻲ ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬ﺑﺮاي ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً اﻳﺠﺎد ﺣﻔﺮه در ﻏﺸﺎي‬ ‫آﻧﻬﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬از ﺳﺎﺧﺘﺎر ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻧﻔﻮذ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ‬ ‫ﻟﻴﺰ ﺳﻠﻮﻟﻲ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬اﺟﺴﺎم ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﺧﻮرده ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻻروﻫﺎي ﺣﺴﺎس‪،‬در ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﻠﻴﺎﻳﻲ ﻣﻌﺪه‬ ‫ﻣﻴﺎﻧﻲ ﻻرو ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ ﺣﻞ ﺷﺪه و ﺗﻮﻟﻴﺪ ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ را ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺧﻮد ﺗﻮﺳﻂ‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﺎزﻫﺎي ﻣﻌﺪه ﺣﺸﺮه ﻣﻴﺰﺑﺎن ﻫﻀﻢ ﺷﺪه و ﺗﻮﻟﻴﺪ ﭘﭙﺘﻴﺪي ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 75‬ـ ‪ 65‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ را‬ ‫ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ ﻛﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻫﻀﻢ ﭘﺮوﺗﺌﺎزي ﻣﻘﺎوم اﺳﺖ‪ .‬ﻓﻌﺎل ﺷﺪن ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ )ﺗﺒﺪﻳﻞ ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻓﻌﺎل(‪ .‬در ﻧﺘﻴﺠﻪ ي ﻫﻀﻢ ﭘﺮوﺗﺌﺎزي ﭘﭙﺘﻴﺪ ﻣﻮﺟﻮ‪.‬د در اﻧﺘﻬﺎي ‪ N‬ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮاي‬

‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cryI‬ﺣﺪود ‪30‬ـ ‪ 25‬آﻣﻴﻨﻮ اﺳﻴﺪ ﺑﺮاي ‪ cry3A‬ﺣﺪود ‪ 58‬آﻣﻴﻨﻮ اﺳﻴﺪ و ﺑﺮاي ‪cry 2Aa‬‬ ‫ﺣﺪود ‪ 49‬آﻣﻴﻨﻮاﺳﻴﺪ ﻃﻮل دارد‪.‬ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﻧﺼﻒ ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﭘﺲ از ﻫﻀﻢ ﺑﺎﻗﻲ ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪ ﻛﻪ ﺗﺸﻜﻴﻞ‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻓﻌﺎل را ﻣﻲ دﻫﺪ )ﺷﻜﻞ‪.( 9,10‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 9‬ﻃﻮل ﻧﺴﺒﻲ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ Cry‬و ﻧﻮاﺣﻲ ﻫﻀﻢ ﺑﺮاي ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﭘﺮوﺗﺌﻮﻟﺘﻴﻜﻲ ﭘﺮوﺗﺌﺎزﻫﺎ‪ .‬ﻗﺴﻤﺖ ﻫﺎي ﺳﻔﻴﺪ‬ ‫ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ و ﻗﺴﻤﺖ ﻫﺎي ﻫﺎﺷﻮر ﺧﻮرده ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻓﻌﺎل را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ‪ .‬ﻓﻠﺶ ﻫﺎي ﻣﻤﺘﺪ ﻧﺸﺎن‬ ‫دﻫﻨﺪه ي ﻧﻮاﺣﻲ ﻫﻀﻢ در اﻧﺘﻬﺎي آﻣﻴﻨﻮ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻓﻌﺎل ﻫﺴﺘﻨﺪ و ﻓﻠﺶ ﻫﺎي ﻧﻘﻄﻪ ﭼﻴﻦ ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ي ﻫﻀﻢ درون‬ ‫ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ﻣﻴﺒﺎﺷﻨﺪ‪ .‬ﻫﻀﻢ ‪ Cry1‬در ﻧﺎﺣﻴﻪ ي ‪ 51‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺣﺬف ﻫﻠﻴﻜﺲ ‪ α1‬و از ﻃﺮﻓﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﭘﻴﺶ ﺣﻔﺮه‬ ‫ﺳﺎز ﻣﻲ ﮔﺮدد‪ .‬ﻫﻀﻢ ‪ Cry4B‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻮﻟﻴﺪ دو ﻗﻄﻌﻪي ‪18‬و ‪ 46‬ﻛﻴﻠﻮداﻟﺘﻨﻲ ﻣﻴﺸﻮد در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ در ‪Cry11A‬‬ ‫ﻫﻀﻢ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻮﻟﻴﺪ دو ﻗﻄﻌﻪي ‪ 34‬و ‪ 32‬ﻛﻴﻠﻮداﻟﺘﻨﻲ ﻣﻴﺸﻮد‪.‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ .10‬ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻋﻤﻮﻣﻲ از ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cry‬ﻗﺒﻞ و ﺑﻌﺪ از ﻫﻀﻢ ﺗﻮﺳﻂ ﭘﺮوﺗﺌﺎز ﻫﺎي ﮔﻮارﺷﻲ ﻣﻴﺰﺑﺎن‪.‬‬

‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻓﻌﺎل ﺷﺪه ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ ﺧﻮد ﺑﺮ روي ‪ BBMvs‬ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﺳﺘﻮﻧﻲ ﻣﻌﺪه ي‬ ‫ﻣﻴﺎﻧﻲ ﻻرو ﭘﺮواﻧﻪ ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎ ﻧﻔﻮذ ﻛﺮده و ﻟﻴﺰ ﺳﻠﻮﻟﻲ رخ داده ﻛﻪ در‬ ‫ﻧﺘﻴﺠﻪ ي آن در دﻳﻮاره ي ﻏﺸﺎ ﺣﻔﺮه اﻳﺠﺎد ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺣﻔﺮه در ﻏﺸﺎي دﻳﻮاره ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ‬ ‫ﻻرو ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻣﺤﺘﻮﻳﺎت ﺳﻠﻮﻟﻲ رﻫﺎ ﺷﻮﻧﺪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﺤﻴﻂ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ را ﺑﺮاي اﺳﭙﻮرﻫﺎي اﻳﻦ‬ ‫ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻓﺮاﻫﻢ آورد و ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻋﻔﻮﻧﺖ ﺧﻮﻧﻲ و ﻣﺮگ ﻻرو ﮔﺮدد)ﺷﻜﻞ ‪.(11‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 11‬ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﻧﺤﻮه ي ﻋﻤﻞ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ CryIAc‬در ﻻرو ‪ . H.virescens‬ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﭘﺲ از ﺧﻮرده‬ ‫ﺷﺪن ﺗﻮﺳﻂ ﻻرو در ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﻠﻴﺎﻳﻲ ﻣﻌﺪه ﺣﻞ ﺷﺪه و ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﻮﻧﻮﻣﺮﻳﻜﻲ را ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي‬ ‫‪ (CADR) HevCadLP‬در ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ اﻳﻦ ﺣﺸﺮه ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬اﻳﻦ اﺗﺼﺎل ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻳﺠﺎد ﺳﻴﮕﻨﺎل درون‬ ‫ﺳﻠﻮﻟﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺴﻔﺎﺗﺎز)‪ ،(P‬ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬ﭘﺲ از اﻳﻦ اﺗﺼﺎل ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻗﺴﻤﺘﻲ از ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ اﻛﺘﻴﻦ و‬ ‫ﻓﺴﻔﺎﺗﺎز ﻫﺎي درون ﺳﻠﻮﻟﻲ واﻛﻨﺶ ﻧﺸﺎن دﻫﺪ‪ .‬ﭘﺲ ازاﺗﺼﺎل ﺑﻪ ‪ ،HevCadLP‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻮﻧﻮﻣﺮﻳﻚ ﭘﺮدازش ﺷﺪه و‬ ‫ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺑﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر اﻟﻴﮕﻮﻣﺮي ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ﻗﻼﺑﺪار ‪ GPI‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد )‪ .(HvALP-APN‬اﻳﻦ‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻫﺎ در دﺳﺘﺠﺎت ﭼﺮﺑﻲ ذﺧﻴﺮه ﺷﺪه و اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻣﻮﺟﺐ ﺗﺠﻤﻊ دﺳﺘﺠﺎت ﭼﺮﺑﻲ‬

‫ﺷﻮد‪ .‬ﺗﺠﻤﻊ دﺳﺘﺠﺎت ﭼﺮﺑﻲ اﺣﺘﻤﺎﻻداراي اﺛﺮ دوﮔﺎﻧﻪ اي ﻫﺴﺘﻨﺪ‪ ،‬اﻟﻘﺎي ﻧﻔﻮذ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎ و اﻳﺠﺎد ﺳﻴﮕﻨﺎل‬ ‫درون ﺳﻠﻮﻟﻲ ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺴﻔﺎﺗﺎز ﻫﺎي ﻣﺸﺎﺑﻬﻲ ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬ﻫﺮدوي ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻫﺎي درون ﺳﻠﻮﻟﻲ ﻛﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ‬ ‫ﭘﺎﺳﺦ ﻫﺎي آﭘﻮﭘﺘﻮﺗﻴﻚ و ﺷﻚ اﺳﻤﺘﻴﻚ را ﻓﻌﺎل ﻛﻨﺪ‪ ،‬ﺑﻬﻤﺮاه ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺣﻔﺮه در ﻏﺸﺎ‪ ،‬در ﻣﺮگ ﺳﻠﻮل ﻣﺸﺎرﻛﺖ دارﻧﺪ‪.‬‬

‫ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﺑﺨﺶ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ اﺷﺎره ﮔﺮدﻳﺪ‪،‬اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‪ cryIAc‬ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي‬ ‫‪ CADR‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻳﺠﺎد ﻳﻚ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﭘﺮوﺗﺌﻮﻟﻴﺘﻴﻚ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ ،‬ﻛﻪ ﻧﺘﻴﺠﻪ ي آن ﺟﺪا ﺷﺪن ﻣﺎرﭘﻴﭻ ‪α 1‬‬

‫از ﻛﻞ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry‬ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪ .‬ﻧﻤﺎﻳﺎن ﺷﺪن ﺑﺨﺶ ﻫﺎي آﺑﮕﺮﻳﺰ‪ ،‬ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﭘﻴﺶ اﻟﻴﮕﻮﻣﺮ ﺣﻔﺮه‬ ‫ﺳﺎز را ﺗﺴﻬﻴﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﻛﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر اﺧﻴﺮ داراي وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 250‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ و ﺣﺪس زده‬ ‫ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻳﻚ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﻨﻈﻢ ﺗﺘﺮاﻣﺮﻳﻚ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺗﺘﺮاﻣﺮﻳﻚ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر‬ ‫ﻣﻮﻧﻮﻣﺮﻳﻚ اوﻟﻴﻪ ﺑﺎ ﻛﺎراﻳﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮي ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻧﻔﻮذ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎي ‪ BBMvs‬و ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻛﺎﻧﺎﻟﻬﺎي ﭘﺎﻳﺪار و‬ ‫ﺑﺎﻧﻔﻮذ ﭘﺬﻳﺮي ﺑﺎﻻ را دارا اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮروي ‪ M.sexta‬ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ ﺗﺸﻜﻴﻞ اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﺗﺘﺮاﻣﺮﻳﻚ ﺑﺮاي‬ ‫ﺑﻮﺟﻮد آﻣﺪن ﺣﻔﺮه در ‪ BBMvs‬اﻳﻦ ﺣﺸﺮه ﺿﺮوري اﺳﺖ ‪.‬‬ ‫ﺳﺎﺧﺘﺎر اﻟﻴﮕﻮﻣﺮي ﭘﻴﺶ ﺣﻔﺮه ﺳﺎز‪ ،‬ﺣﺪود ‪ 200‬ﺑﺎر ﺑﻴﺸﺘﺮ از ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻮﻧﻮﻣﺮﻳﻚ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺧﺎﺻﻴﺖ‬ ‫ﮔﺮاﻳﺶ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ‪ APN‬ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ‪،‬اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ﺛﺎﻧﻮﻳﻪ )‪ ( APN‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ورود‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎي ﻟﻴﭙﻴﺪي ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮ اﺳﺎس اﻳﻦ ﻧﺘﺎﻳﺞ‪ ،‬ﺣﺪس زده ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﺣﺸﺮه‬ ‫ﻣﺬﻛﻮر‪،‬ﻳﻜﺴﺮي ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎﻳﻲ ﻣﺘﻮاﻟﻲ و ﻣﻨﻈﻢ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد)ﺷﻜﻞ ‪. (12‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ .12‬ﻣﺪﻟﻲ ﺑﺮاي ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ اﺛﺮ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ Cry‬در ﺑﺎﻟﭙﻮﻟﻜﺪاران‬

‫ﺑﺮاي دﻳﮕﺮ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ PFT‬اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﻫﺎي داراي ﺗﻤﺎﻳﻞ ﻛﻢ ﺑﺎ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻬﺎي ﻓﺮاوان ﺳﻄﺤﻲ ﻗﺒﻞ از‬ ‫اﺗﺼﺎل ﻫﺎي ﻣﺤﻜﻢ و ﺑﺎ ﺗﻤﺎﻳﻞ زﻳﺎد ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﮔﺰارش ﺷﺪه ﻛﻪ ﻣﻴﺰان‬ ‫ﺗﻤﺎﻳﻞ ‪ ctyIB‬ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﮔﻠﻴﻜﻮﭘﭙﺘﻴﺪ ﺧﺎﻟﺺ در ﺣﺪود ‪ 750nMkd‬اﺳﺖ‪ .‬در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ ﻣﻴﺰان ﺗﻤﺎﻳﻞ‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cryIA‬ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ‪ CADR‬ﺣﺪود ‪ 1 nMkd‬اﺳﺖ‪،‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻤﻜﻦ ﻛﻪ اﺗﺼﺎل‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry‬ﺑﻪ ﮔﻠﻴﻜﻮﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎ اوﻟﻴﻦ ﮔﺎم در ﺟﻬﺖ اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬و ﮔﻠﻴﻜﻮﻟﭙﻴﺪﻫﺎ در‬ ‫ﻃﻲ ﻣﺮاﺣﻞ ﻗﺒﻞ از ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻬﻢ ﺑﺎﺷﺪ ﻳﺎﺧﻴﺮ‪.‬‬ ‫اﻇﻬﺎر ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ در ‪Hvirscen‬‬

‫ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ي ‪ ALP‬ﻧﻘﺶ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ي ‪ APN‬در‬

‫‪ M.sexta‬داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬ﻛﻪ در ﻃﻲ آن اﻟﻴﮕﻮﻣﺮ ﭘﻴﺶ ﺣﻔﺮه ﺳﺎز ﺑﻪ ‪ ALP‬ﻣﺘﺼﻞ ﺷﺪه و ﺑﺎﻋﺚ‬ ‫ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎي ﻟﻴﭙﻴﺪي ﻣﻲ ﺷﻮد و در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺣﻔﺮه ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﻄﻮر ﻣﺸﺎﺑﻪ‬ ‫ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ‪ CPI‬در اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬ﺑﺎ ﻏﺸﺎي ﻣﻴﺰﺑﺎن در ارﺗﺒﺎط‬ ‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‪ .‬از ﻃﺮﻓﻲ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺟﻬﺶ در دوﻣﻦ ‪ ، cry IAc III‬از اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ‬ ‫‪ APN‬ﻣﻤﺎﻧﻌﺖ ﻛﺮده و ﻛﻤﺘﺮﻳﻦ ﺳﻤﻴﺖ را در ‪ M.sexta‬دارد)ﺷﻜﻞ ‪.(14‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ .14‬اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cry1Ab‬ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ‪ CADR‬در ‪ ، M.sexta‬ﺟﺪا ﺷﺪن ﻣﺎرﭘﻴﭻ ‪ α1‬در دوﻣﻦ ‪ I‬را‬ ‫ﺗﺴﻬﻴﻞ ﻛﺮده و در اداﻣﻪ آن ﺳﺎﺧﺘﺎر اﻟﻴﮕﻮﻣﺮﻳﻚ ﭘﻴﺶ ﺣﻔﺮه ﺳﺎز ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در اﻧﺘﻬﺎ ﺑﻪ داﺧﻞ ﻏﺸﺎ ﻧﻔﻮذ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ‪.‬‬

‫ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﻋﻤﻞ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬در دو ﺑﺎﻻن )ﻻرو ﭘﺸﻪ ﻫﺎ(‬ ‫‪ ( Bt) B.t var israelensis‬ﺳﻤﻴﺖ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎدي ﺑﺮاي دوﺑﺎﻻن ﺟﻨﺴﻬﺎي ‪Cvlex، Aedes‬‬ ‫و‪ Anopheles‬دارد ﻛﻪ اﻳﻦ ﭘﺸﻪ ﻫﺎ از ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﻧﺎﻗﻼن ﺑﻴﻤﺎرﻳﻬﺎي اﻧﺴﺎن ﻫﺴﺘﻨﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﺗﻮﻟﻴﺪ‬ ‫اﺟﺴﺎم ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ ﻣﺘﺸﻜﻞ از ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪cry10Aa ، cry4Bb، cry4Aa‬‬ ‫‪ cytIAa، cry11Aa،‬و‪ cyt2Bb‬اﺳﺖ‪ .‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻓﻌﺎل ‪ cry‬ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ دوﺑﺎﻻن از ﺟﻤﻠﻪ ‪، cry4B‬‬ ‫‪ cry4A‬و‪ cry11Aa‬داراي ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﺸﺎﺑﻬﻲ ﺑﺎ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻓﻌﺎل ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ راﺳﺘﻪ ي ﺑﺎﻟﭙﻮﻟﻜﺪاران‬ ‫)‪ ( cry1Aa‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ و اﻳﻦ ﺷﺒﻬﺎت اﻇﻬﺎر ﻣﻴﺪارد ﻛﻪ ﻧﺤﻮه ي اﺛﺮ اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﻧﻴﺰ ﻣﺸﺎﺑﻪ‬ ‫اﺳﺖ‪.‬ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺑﺎﻟﭙﻮﻟﻜﺪاران‪،‬در ﭘﺸﻪ ﻫﺎ‪،‬ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻬﺎي ﺑﻠﻊ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻻروﻫﺎي ﻓﻌﺎل در ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﻠﻴﺎﻳﻲ‬ ‫ﻣﻌﺪه ﺣﻞ ﺷﺪه و ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ﻣﺤﻠﻮل را رﻫﺎ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ)ﺷﻜﻞ ‪.(15‬‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 15‬ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ‪ (A) Cry4Ba‬و ‪(B) Cyt1Aa‬‬

‫در ﻣﻮرد ‪ cry11Aa‬ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 70‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ‪ ،‬ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﭘﺮوﺗﺌﻮﻟﻴﺘﻴﻚ ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ ﺣﺸﺮه‬ ‫ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺟﺪاﺷﺪن ﻗﻄﻌﻪ اي از ﺟﺎﻳﮕﺎه ‪ 28‬آﻣﻴﻨﻮ اﺳﻴﺪ از اﻧﺘﻬﺎي آﻣﻴﻨﻮ اﺳﻴﺪ ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺷﺪ‪.‬و ﻫﻀﻢ‬ ‫دﻳﮕﺮي از وﺳﻂ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻮﻟﻴﺪ ‪ 2‬ﻗﻄﻌﻪ ﭘﭙﺘﻴﺪي ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 34‬و‪ 32‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﻣﻲ‬ ‫ﻧﻤﺎﻳﺪ‪ ،‬اﻣﺎ اﻳﻦ ‪ 2‬ﻗﻄﻌﻪ ﻫﻤﺒﺴﺘﻪ ﺑﺎﻗﻲ ﻣﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ و اﺛﺮات ﺳﻤﻲ را ﺑﺮوز ﻣﻲ دﻫﻨﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎ در‬ ‫ﺧﺼﻮص ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry4Bb‬ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 130‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻨﺮخ ﻣﻲ دﻫﺪ و در ﻃﻲ آن از ﻫﺮ ‪2‬‬ ‫اﻧﺘﻬﺎي ﻛﺮﺑﻮﻛﺴﻴﻞ و آﻣﻴﻨﻮاﺳﻴﺪ ﻗﻄﻌﺎﺗﻲ ﺟﺪا ﺷﺪه و ﻋﻼوه ﺑﺮ آن از داﺧﻞ ﻣﻮﻟﻜﻮل ﻧﻴﺰ ﻫﻀﻢ ﺗﻮﺳﻂ‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﺎز رخ داده و ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻓﻌﺎﻟﻲ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﻛﻪ ﻣﺘﺸﻜﻞ از ﻗﻄﻌﻪ ي ‪11‬و‪ 46‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻨﻲ‬ ‫اﺳﺖ‪.‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cyt‬ﻧﻴﺰ ﺑﺼﻮرت ﭘﺮوﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺗﺮﺷﺢ ﻣﻲ ﺷﻮد و ﺑﺮاي ﻓﻌﺎﻟﺴﺎزي ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻫﻀﻢ‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﻮﻟﻴﺘﻴﻜﻲ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺣﺬف ﻗﻄﻌﺎت ﻛﻮﭼﻜﻲ از ‪ 2‬اﻧﺘﻬﺎي ﻛﺮﺑﻮﻛﺴﻴﻞ و آﻣﻴﻨﻮاﺳﻴﺪ دارد ﺗﺎ ﺑﻪ‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻓﻌﺎل ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﻮد‪.‬در ﺧﺼﻮص ‪ cyt2Aa‬ﺟﺎﻳﮕﺎه آﻣﻴﻨﻮ اﺳﻴﺪﻫﺎي ‪ 32‬و ‪ 15‬از اﻧﺘﻬﺎي آﻣﻴﻨﻮ‬ ‫اﺳﻴﺪ و ﻛﺮﺑﻮﻛﺴﻴﻞ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﺎز ‪ ، k‬ﺣﺬف ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ ﺣﺎﺻﻞ ﻳﻚ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻣﻮﻧﻮﻣﺮ‬ ‫اﺳﺖ ﻛﻪ داراي ﺧﺎﺻﻴﺖ ﻫﻤﻮﻟﻴﺘﻴﻜﻲ اﺳﺖ)ﺷﻜﻞ ‪.(16‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ .16‬اﺛﺮ ﺳﻴﻨﺮژﻳﺴﺘﻲ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ CytIAa‬و ‪ . CryIIAa‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ CytIAa‬ﺑﻌﻨﻮان ﻳﻚ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ﻣﺘﺼﻞ‬ ‫ﺑﻪ ﻏﺸﺎ ﺑﺮاي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ CryIIAa‬ﻋﻤﻞ ﻣﻴﻜﻨﺪ‪.‬‬

‫ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ اﺷﺎره ﺷﺪ‪ ،‬اﻃﻼﻋﺎت رﻗﻴﻘﻲ از ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ اﺛﺮ اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎ در دﺳﺖ ﻧﻴﺴﺖ و ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ‬ ‫ﺷﺒﺎﻫﺖ ﺳﺎﺧﺘﺎري اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﺑﺎ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻣﺆﺛﺮ ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ ﺑﺎﻟﭙﻮﻟﻜﺪاران ﺣﺪس زده ﻣﻲ ﺷﻮد‬ ‫ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﻋﻤﻞ ﻣﺸﺎﺑﻬﻲ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪ .‬در ﻣﻮرد ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry11Aa‬و‪ cry4Bb‬ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺑﺎ وزن‬ ‫ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 65‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻦ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ ‪ BBMVs‬ﭘﺸﻪ ي ‪ A.aegypti‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد و ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺑﻌﺪي ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻳﻚ ‪ Alp‬ﻣﺘﻌﻠﻖ ﺑﻪ ‪ 4GPI‬اﺳﺖ‪ .‬ﻋﻼوه ﺑﺮ آن‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 200‬ﻛﻴﻠﻮداﻟﺘﻦ ﻛﻪ ﺑﻴﻦ ﻏﺸﺎﻳﻲ ﺑﻮده و ﺑﻪ ‪ cry11Aa‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﻧﻴﺰ‬ ‫ﺗﻮﺻﻴﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻣﺸﺎﻫﺪات ﻓﻮق ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﭼﻨﺪ ﮔﺎﻧﻪ اي ﺑﺮاي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪cry‬‬ ‫در ﭘﺸﻪ ﻫﺎ وﺟﻮد دارد‪.‬ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻳﺎﻓﺘﻦ ﺟﺎﻳﮕﺎﻫﻲ در ﺣﻠﻘﻪ ي ‪ α 8‬ﻣﻮﺟﻮد در دوﻣﻦ‬ ‫‪ II‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry11Aa‬ﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻌﻨﻮان ﺟﺎﻳﮕﺎه اﺗﺼﺎل اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ و اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ آن ﺑﺎ ‪Alp‬‬ ‫‪ A.aegypti‬ﻧﻘﺶ دارد‪ .‬ﻣﺸﺎﻫﺪات دﻳﮕﺮي‪ ،‬ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻓﻮق را اﺛﺒﺎت ﻛﺮد ﻛﻪ در ﻃﻲ آﻧﻬﺎ اﻳﺠﺎد ﺟﻬﺶ در‬ ‫ﻫﻤﺎن ﺣﻠﻘﻪ ي ‪ α 8‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻋﺪم ﺟﻔﺖ ﺷﺪن ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ ﮔﻴﺮﻧﺪه ذﻛﺮ ﺷﺪه ﮔﺮدﻳﺪ و اﻳﻦ اﻇﻬﺎر ﻣﻴﺪارد‬ ‫ﻛﻪ ﺟﺎﻳﮕﺎه اﺗﺼﺎل اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ واﻗﻊ در ﺣﻠﻘﻪ ي ‪ α 8‬در دوﻣﻦ ‪ II‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬

‫ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺳﻴﻨﮋﻳﺴﻤﻲ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬و‪cyt‬‬ ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬و‪ cyt‬از ‪ Bti‬ﺑﻪ ﺗﻨﻬﺎﻳﻲ داراي ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺳﻤﻲ ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ ﺣﺸﺮات ﻣﻴﺰﺑﺎﻧﺸﺎن ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ‬ ‫وﻟﻲ ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ و ﺑﻜﺎر ﻣﻲ روﻧﺪ ﻣﻴﺰﺑﺎن ﺳﻤﻴﺖ آﻧﻬﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ)ﺷﻜﻞ‬ ‫‪ .(16‬ﮔﺰارﺷﺎﺗﻲ ﻣﺒﻨﻲ ﺑﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺎﻟﭙﻮﻟﻜﺪاران ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ Bt‬وﺟﻮد دارد وﻟﻲ ﺗﺎﻛﻨﻮن ﮔﺰارﺷﺎﺗﻲ‬ ‫از ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ‪ Bti‬در ﭘﺸﻪ ﻫﺎ اراﺋﻪ ﻧﺸﺪه اﺳﺖ‪،‬از ﻃﺮﻓﻲ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cyt‬ﻗﺎدر ﺑﻪ ﻓﺎﺋﻖ آﻣﺪن‬ ‫ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ )ﺷﻜﺴﺘﻦ ﻣﻘﺎوﻣﺖ( ﭘﺸﻪ ي ‪ C.yvinyvefasciatvs‬ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪cry‬‬ ‫ﻫﺴﺘﻨﺪ و ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ اﺷﺎره ﺷﺪ‪ .‬ﻫﻴﭽﮕﻮﻧﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺘﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cyt‬ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﺸﺪه اﺳﺖ‪.‬‬ ‫ﻋﺪم وﺟﻮد ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ‪ Bti‬ﺑﺎ ﺣﻀﻮر ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻬﺎي ‪ cytIAa‬در ارﺗﺒﺎط اﺳﺖ‪.‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪cytIA‬‬ ‫ﺑﻄﻮر ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﺑﺎ ﭼﺮﺑﻴﻬﺎي ﻣﻮﺟﻮد در ﻏﺸﺎي ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ ﭘﺸﻪ ﻫﺎ واﻛﻨﺶ داده و در آﻧﻬﺎ ﻧﻔﻮذ ﻣﻲ‬ ‫ﻛﻨﺪ و ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً ﺣﻔﺮه را ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آورد‪ .‬ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ دﻳﮕﺮي ﻛﻪ ﺑﺮاي آن اﻇﻬﺎر ﻣﻲ دارﻧﺪ‪،‬ﻧﻘﺶ ﻣﺸﺎﺑﻪ‬ ‫دﺗﺮﺟﻨﺖ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻃﻲ آن اﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻳﻚ دﺗﺮﺟﻨﺖ ﻋﻤﻞ ﻛﺮده و ﻏﺸﺎي ﺳﻠﻮﻟﻲ را‬ ‫ﺗﺨﺮﻳﺐ دﺗﺮﺟﻨﺖ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ‪ .‬ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ ﻛﻪ ‪ cry11Aa‬ﺑﻪ ‪ cyt1A‬ﻛﻪ ﺑﻪ ﻏﺸﺎء ﻣﺘﺼﻞ‬ ‫ﺷﺪه ﻣﻲ ﭼﺴﺒﺪ و اﻳﻦ اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﻣﻴﺰان اﺗﺼﺎل ‪ cry11Aa‬را ﺑﻪ ﻏﺸﺎء اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ دﻫﺪ‪ .‬ﺑﺮاﺳﺎس اﻳﻦ‬ ‫ﻣﺸﺎﻫﺪات‪ ،‬ﺣﺪس زده ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﭘﺲ از ﺣﻞ ﺷﺪن و ﻓﻌﺎل ﺷﺪن ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry‬و ‪ cyt‬در ﻣﻌﺪه‬ ‫ﻣﻴﺎﻧﻲ ﭘﺸﻪ‪ ،‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cyt‬وارد ﻏﺸﺎ ﺷﺪه و ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻳﻚ ﺟﺎﻳﮕﺎه ﺧﺎص ﺑﺮاي اﺗﺼﺎل ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ‪ cry‬ﻣﻲ‬ ‫ﻛﻨﺪ‪،‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cyt‬ﺑﻌﻨﻮان ﻳﻚ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ ﻏﺸﺎ ﺑﺮاي ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry‬ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ‪.‬‬ ‫ﻣﺸﺎﻫﺪات دﻗﻴﻖ ﺗﺮ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روﺷﻬﺎي ‪ BloHing,ELISA‬و‪ ...‬ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬

‫‪ cry11Aa‬ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cytIAa‬از ﻃﺮﻳﻖ ﻫﻤﺎن ﺟﺎﻳﮕﺎه ﻣﻮﺟﻮد دردوﻣﻦ ‪ II‬ﻛﻪ ﺑﺎ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ﻫﺎ‬ ‫واﻛﻨﺶ ﻧﺸﺎن ﻣﻴﺪاد‪،‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﻣﻴﺰان ﺳﻨﻴﮋﺳﻴﻢ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ‪ cry11Aa‬و‪ cytIAa‬در ﻣﻮﺟﻮد‬ ‫زﻧﺪه ﺑﺮاﺳﺎس ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻴﺰﺑﺎن ﺳﻤﻴﺖ ﺗﺌﻮرﻳﻜﻲ ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﺳﻤﻴﺖ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه در ﻳﻚ ﻣﺨﻠﻮط ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﮔﺮدﻳﺪ ﻛﻪ ﻣﻴﺰان اﺛﺮات ﺗﻚ ﺗﻚ ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﻣﺠﻤﻮع آﻧﻬﺎ‬ ‫ﻛﻤﺘﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ)ﺷﻜﻞ ‪.(17‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ .17‬ﻣﺪﻟﻲ ﺑﺮاي ﻧﺤﻮهي ﻋﻤﻞ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ Cry‬و ‪ .(A) .Cyt‬ﻣﺮاﺣﻞ ﻣﻨﻈﻢ اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cry‬ﺑﺎ‬ ‫ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻻرو ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ‪ (1) .‬ﺣﻞ ﺷﺪن و ﻓﻌﺎل ﺷﺪن ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‪ (2) .‬اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻮﻧﻮﻣﺮﻳﻚ ﺑﺎ‬ ‫اوﻟﻴﻦ ﮔﻴﺮﻧﺪه ) ‪ CADR‬ﻳﺎ ‪ (3) .( GCR‬ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻛﻮﻧﻔﻮرﻣﺎﺳﻴﻮﻧﻲ در ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ رخ داده و ﻣﺎرﭘﻴﭻ ‪ α1‬ﺟﺪا ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫)‪ (4‬اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ اﻟﻴﮕﻮﻣﺮﻳﻚ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ي ﺛﺎﻧﻮي )‪ GPI-APN‬ﻳﺎ ‪ ،(GPI-ALP‬ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻛﻨﻔﻮرﻣﺎﺳﻴﻮﻧﻲ دﻳﮕﺮﻳﺮخ‬ ‫ﻣﻲ و ﺑﻨﻮﻋﻲ ﺣﺎﻟﺖ وارﻓﺘﮕﻲ در ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻴﺎﻳﺪ‪ (5) .‬ﻧﻔﻮذ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ اﻟﻴﮕﻮﻣﺮﻳﻚ در دﺳﺘﺠﺎت ﭼﺮﺑﻲ و ﺗﺸﻜﻴﻞ‬ ‫ﺣﻔﺮه ‪ .(B) .‬ﻧﻘﺶ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻫﺎي ‪ Cry‬و ‪ Cyt‬در اﻳﺠﺎد ﺣﻔﺮه در ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ دوﺑﺎﻻن‪ (1) .‬ﻫﺮدو ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‪Cry‬‬ ‫و ‪ Cyt‬ﺣﻞ ﺷﺪه و ﻓﻌﺎل ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ (2) .‬ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cyt‬وارد ﻏﺸﺎ ﺷﺪه و ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cry‬ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد در‬

‫ﻏﺸﺎ ) ‪ ALP‬ﻳﺎ ‪ ،(Cyt‬ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ (3) .‬اﻟﻴﮕﻮﻣﺮﻳﺰﻳﺸﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Cry‬اﻟﻘﺎ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ (4) .‬اﻟﻴﮕﻮﻣﺮ ﺣﺎﺻﻞ ﺑﺪاﺧﻞ‬ ‫ﻏﺸﺎ ﻧﻔﻮذ ﻛﺮده و ﺣﻔﺮه ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آﻳﺪ‬

‫ﺷﻜﻞ‪ . 18‬ﺑﺮش ﻋﺮﺿﻲ از ﺑﺎﻓﺖ دﻳﻮاره ي ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ ﺣﺸﺮه ي ‪ .Lymantria monacha‬ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻛﺮده از ‪1.6‬‬ ‫ﻧﺎﻧﻮﮔﺮم از ‪ L:Lumen) Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1B‬و ‪ .( microvilli:MV‬در ﻫﺮ ﭼﻬﺎر ﺗﺼﻮﻳﺮ‬ ‫در ﻫﻢ رﻳﺨﺘﻜﻲ و ﺣﻔﺮات ﻣﻮﺟﻮد در ﺑﺎﻓﺖ ﻣﻌﺪه ي ﻣﻴﺎﻧﻲ ﺣﺸﺮه دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬

‫ﻧﺘﻴﺠﻪ ﮔﻴﺮي‪:‬‬ ‫ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﻋﻤﻞ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cry‬ﻳﻚ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﭼﻨﺪ ﻣﺮﺣﻠﻪ اي و ﻣﻨﻈﻢ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺷﺎﻣﻞ اﻳﻨﺘﺮاﻛﺸﻦ ﺑﺎ ﭼﻨﺪﻳﻦ‬ ‫ﻣﻮﻟﻜﻮل ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻧﻔﻮذ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺪاﺧﻞ ﻏﺸﺎء و ﻟﻴﺰ ﺳﻠﻮﻟﻲ ﻣﻲ ﮔﺮدد‪ .‬ﻳﻜﻲ از‬ ‫ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ Bt‬ﺳﻤﻴﺖ اﻧﺘﺨﺎﺑﻲ آن ﺑﺮاي ﺣﺸﺮات ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﻄﻮر ﻛﻠﻲ‬ ‫ﺑﺮاي اﻋﻤﺎل ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻓﺎﻛﺘﻮرﻫﺎي زﻳﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪:‬‬ ‫‪1‬ـ ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺤﻴﻄﻲ ﺧﺎص ﻣﺎﻧﻨﺪ ‪ PH‬آﻟﻜﺎﻟﻴﻨﻲ ﺳﻄﺢ داﺧﻠﻲ ﻣﻌﺪه‬ ‫‪2‬ـ وﺟﻮد آﻧﺰﻳﻢ ﻫﺎي ﺧﺎص ﻣﺎﻧﻨﺪ آﻧﺰﻳﻢ ﻫﺎي ﺗﺮﻳﭙﺴﻴﻦ و ﻛﻴﻤﻮ ﺗﺮﻳﭙﺴﻴﻦ‬ ‫‪3‬ـ وﺟﻮد ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﺧﺎص ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ در ﻣﻌﺪه ﺟﻬﺖ اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬ ‫ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ اﺛﺮ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺷﺎﻣﻞ ﺣﻼﻟﻴﺖ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ در داﺧﻞ ﻣﻌﺪه ﻣﻴﺎﻧﻲ‪ ،‬ﺷﻜﺴﺘﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ‬ ‫)ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ( ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﭘﺮوﺗﺌﺎزﻫﺎ و ﻓﻌﺎل ﺷﺪن آن‪ ،‬اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه ﻫﺎي ﺳﻠﻮﻟﻲ‪ ،‬ورود ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬ ‫ﺑﻪ ﺳﻠﻮل‪،‬ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻨﻔﺬ ﻳﺎ ﻛﺎﻧﺎﻟﻬﺎي ﻳﻮﻧﻲ و ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً ﺑﺎ از ﺑﻴﻦ ﺑﺮدن ﺗﻌﺎدل ﻳﻮﻧﻲ و اﺳﻤﺰي ﺑﺪن ﺣﺸﺮه ﺑﺎﻋﺚ‬ ‫ﻣﺮگ ﺣﺸﺮه ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺗﻮﻟﻴﺪي ﺗﻮﺳﻂ ‪ Bt‬ﻳﻚ ﻧﻮع ﻣﻠﻜﻮل ﺑﺰرگ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﻣﺤﺼﻮل ژﻧﻬﺎي )‪( a‬‬ ‫‪ cry IA( b) cry IA‬و)‪ cry IA( c‬داراي وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ﺣﺪود ‪ 130‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻮن ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬وﻗﺘﻲ‬ ‫ﻛﻪ اﻳﻦ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ وارد ﻣﻌﺪه ﺷﺪ ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﻠﻴﺎﻳﻲ ﻣﻌﺪه ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎﺣﻞ ﻣﻴﺸﻮد‪ .‬ﻳﻜﻲ از ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ‬ ‫ﻫﺎي ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺸﺮات ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻛﻢ ﺣﻞ ﺷﺪن ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ در ﻣﻌﺪه ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﻌﺪي‬ ‫ﻓﻌﺎل ﺷﺪن ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺣﻞ ﺷﺪه ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﭘﺮوﺗﺌﺎزﻫﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪ 130‬ـ‬ ‫‪ 140‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻮن ﺷﻜﺴﺘﻪ ﺷﺪه و ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ‪60‬ـ ‪ 70‬ﻛﻴﻠﻮ داﻟﺘﻮن ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ‬

‫ﺷﻮد‪.‬ﺗﻔﺎوت در ﺷﻜﺴﺘﻪ ﺷﺪن ﻳﻚ ﻧﻮع ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﮔﻮﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺣﺸﺮات ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ دﻳﮕﺮ‬ ‫ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺸﺮات ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ )‪ cry IA( b‬داراي ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺳﻤﻴﺖ‬ ‫ﺑﺮاي ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﻣﺎ وﻗﺘﻲ ﻛﻪ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﻓﻌﺎل ﺷﺪه ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﭘﺮوﺗﺌﺎز ﭘﺮواﻧﻪ ﻣﺠﺪداً ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ‬ ‫ﭘﺮوﺗﺌﺎز دوﺑﺎﻻن ﺷﻜﺴﺘﻪ )ﻓﻌﺎل( ﺷﻮد داراي ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺳﻤﻲ ﺑﺮاي دوﺑﺎﻻن ﻣﻴﺸﻮد‪ .‬اﻳﻦ ﺗﻔﺎوت ﺳﻤﻴﺖ‬ ‫ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ اﺳﻴﺪ ﻫﺎي آﻣﻴﻨﻪ ‪595‬ـ‪ 524‬اﻧﺘﻬﺎي ﻛﺮﺑﻮﻛﺴﻴﻠﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﺪﻳﻦ ﺻﻮرت ﻛﻪ اﺳﻴﺪﻫﺎي آﻣﻴﻨﻪ‬ ‫‪558‬ـ‪ 524‬ﺑﺮاي ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺟﻬﺖ دو ﺑﺎﻻن ﻣﻬﻢ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ در ﺣﻠﻴﻜﻪ اﺳﻴﺪﻫﺎي آﻣﻴﻨﻪ ‪ 595‬ـ‬ ‫‪ 558‬ﺑﺮاي ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺟﻬﺖ ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎ ﻣﻬﻢ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ ‪.‬ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﻌﺪي اﺗﺼﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ ﮔﻴﺮﻧﺪه‬ ‫ﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد در ‪ BBMV‬ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ ﻛﻪ رﺳﭙﺘﻮرﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ داراي ﻗﺪرت‬ ‫ﻣﺘﻔﺎوت اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اﺗﺼﺎل ﺑﻪ رﺳﭙﺘﻮر ﻳﻜﻲ دﻳﮕﺮ از ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﻫﺎي ﻣﻘﺎوﻣﺖ‬ ‫ﺣﺸﺮات ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻧﻬﺎﻳﻲ در ﺗﻮﻛﺴﻴﺴﻴﺘﻲ اﺗﺸﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﻪ ‪ BBMV‬و اﻟﻘﺎء‬ ‫ﻛﺎﻧﺎﻟﻬﺎي ﻳﻮﻧﻲ)‪ ( Ion channel‬ﻳﺎ ﻣﻨﺎﻓﺬ ﻏﻴﺮ اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ )‪ ( Non-specific pore‬در ﻏﺸﺎء‬ ‫ﺳﻠﻮل ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ از ﺑﻴﻦ ﺑﺮدن اﺧﺘﻼف ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﻏﺸﺎء ﺳﻠﻮل و اﺧﺘﻼل در ﺗﻌﺎدل ﻳﻮﻧﻲ و‬ ‫اﺳﻤﺰي ﺳﻠﻮﻟﻬﺎ و ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً ﺑﺎﻋﺚ ﻣﺮگ ﺣﺸﺮه ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬در ﺧﺼﻮص ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي ﻣﺆﺛﺮ ﺑﺮ ﻋﻠﻴﻪ ﭘﺸﻪ ﻫﺎ‪،‬‬ ‫‪Bti‬اوﻟﻴﻦ ﻧﻤﻮﻧﻪ از ﻳﻚ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﭘﺎﺗﻮژن ﺣﺸﺮه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻫﻢ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ )‪( cry11Aa‬و ﻫﻢ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ي‬ ‫ﻓﻌﺎل ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺧﻮد ‪ cytIAa‬را ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ و دارا اﺳﺖ و ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ ﺷﺮح داده ﺷﺪ اﻳﻦ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه‬ ‫ي ‪ cyt‬ﻣﻴﺰان ﭼﺴﺒﻴﺪن ﺑﻪ ﻏﺸﺎ و ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‬ ‫‪cry‬را اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ دﻫﺪ‪ .‬ﻋﻼوه ﺑﺮ آن ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪ ﻛﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﮔﻮﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﻘﺎوم ﺑﻪ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ‪ cry‬ﺑﺎ‬ ‫ﻛﺎرﺑﺮد ﻫﻤﺰﻣﺎن ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ‪ cyt‬ﺷﻜﺴﺘﻪ ﺷﺪه و ﺗﺎﻛﻨﻮن ﮔﺰارﺷﻲ ﻣﺒﻨﻲ ﺑﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﻪ ‪ cry‬اراﺋﻪ ﻧﺸﺪه‬

‫اﺳﺖ و اﻳﻦ ﺷﺎﻳﺪ ﺑﺨﺎﻃﺮ اﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻳﻜﻲ از ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﻫﺎي ﻣﻘﺎوﻣﺖ در ﺣﺸﺮات ﺑﻪ‬ ‫ ﺧﻮد ﺑﻌﻨﻮان ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ و‬cry ‫ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺟﺎﻳﮕﺎه ﭘﺬﻳﺮﻧﺪه اﺳﺖ وﻟﻲ در ﻣﻮرد‬Bt ‫ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎي‬ ‫ در‬III ‫ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﺸﺨﺺ ﮔﺮدﻳﺪ ﻛﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ دوﻣﻦ‬، ‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اﻳﻦ ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﻣﻘﺎوﻣﺖ دﻳﮕﺮ ﻛﺎرا ﻧﻴﺴﺖ‬ ‫ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺗﻮﻛﺴﻴﻨﻬﺎ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺟﺪﻳﺪي ﺑﺎ ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ ﻋﻤﻞ ﻣﺸﺎﺑﻪ وﻟﻲ ﻣﻴﺰان ﻣﺘﻔﺎوت‬ ‫ ﻛﻪ ﻣﻮرد ﻟﻔﻴﺪ ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻦ ﺑﺮاي دﺳﺘﻴﺎﺑﻲ ﺑﻪ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺟﺪﻳﺪﺗﺮ را آﺷﻜﺎر‬، ‫اﻳﺠﺎد ﻧﻤﺎﻳﺪ‬ ‫ در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﮔﻴﺮي ﻣﻲﺷﻮدﻛﻪ ﻋﺪم وﺟﻮد ﻫﺮ ﻛﺪام از ﺷﺮﻟﻴﻂ ذﻛﺮ ﺷﺪه در ﺟﺎﻧﻮران ﻏﻴﺮ‬.‫ﻣﻲ ﺳﺎزد‬ . ‫ﻫﺪف اﻣﻜﺎن ﺳﻤﻴﺖ ﺗﻮﻛﺴﻴﻦ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﺑﺮاي اﻳﻦ ﻗﺒﻴﻞ ﺟﺎﻧﻮران وﺟﻮد ﻧﺪارد‬

SELECTED REFERENCES Atsumi S, Mizuno E, Hara H, Nakanishi K, Kitami M, Miura N. Location of the Bombyx mori aminopeptidase N type I binding site on Bacillus thuringiensis Cry1Aa toxin.Appl Environ Microbiol 2005;71:3966–77. Bandani AR, Amiri B, Butt TM, Gordon-Weeks R. Effect pf efrapeptins and destruxines, metabolite of entomopathogenic fungi, on hydrolytic activity ofa vacuolar type ATP ase identified on brush border membrane vesicle of Galleria monella midgut and on plant membrane bound hydrolytic enzymes. Biochemica et Biophysica Acta 2001; 1510:367-377 Bravo A, Gill SS, Sobero´n M. Bacillus thuringiensis mechanisms and use. In: Comprehensive molecular insect science. Elsevier B.V.; 2005. p. 175–206. Bravo A, Go´mez I, Conde J, Mun˜ oz-Garay C, Sa´nchez J, Zhuang M.Oligomerization triggers differential binding of a pore-forming toxin to a different receptor leading to efficient interaction with membrane microdomains. Biochem Biophys Acta 2004;1667:38–46.

Butko P, Huang F, Pusztai-Carey M, Surewicz WK. Interaction of the delta-endotoxin CytA from Bacillus thuringiensis var israelensis with lipid membranes. Biochemistry 1997;36:12862–8. Buzdin AA, Revina LP, Kostina LI, Zalunin IA, Chestukhina GG. Interaction of 65- and 62-kDa proteins from the apical membranes of the Aedes aegypti larvae midgut epithelium with Cry4B and Cry11A endotoxins of Bacillus thuringiensis. Biochemistry (Moscow) 2002;67:540–6. Chen J, Brown MR, Hua G, Adang MJ. Comparison of the localization of Bacillus thuringiensis Cr1A d-endotoxins and their binding proteins in larval midgut of tobacco hornworm Manduca sexta. Cell Tissue Res 2005;321: 123–9. de Maagd RA, Bakker P, Masson L, Adang MJ, Sangadala S, Stiekema W. Domain III of the Bacillus thuringiensis delta-endotoxin Cry1Ac is involved in binding to Manduca sexta brush border membranes and to its purified aminopeptidase. N Mol Microbiol 1999;31:463–71. Fernandez LE, Aimanova KG, Gill SS, Bravo A, Sobero´n M. A GPI-anchored alkaline phosphatase is a functional midgut receptor of Cry11Aa toxin in Aedes aegypti larvae. Biochem J 2006;394:77–84. Ferre´ J, Van Rie J. Biochemistry and genetics of insect resistance to Bacillus thuringiensis. Annu Rev Entomol 2002;47:501–33. Knight P, Crickmore N, Ellar DJ. The receptor for Bacillus thuringiensis CryIA(c) delta-endotoxin in the brush border membrane of the lepidopteran Manduca sexta is aminopeptidase. N Mol Microbiol 1994;11:429–36. McNall RJ, Adang MJ. Identification of novel Bacillus thuringiensis Cry1Ac binding proteins in Manduca sexta midgut through proteomic analysis. Insect Biochem Mol Biol 2003;33:999–1010. Morin S, Biggs RW, Shriver L, Ellers-Kirk C, Higginson D,Holley D, et al. Three cadherin alleles associated with resistance to Bacillus thuringiensis in pink bollworm. Proc Natl Acad Sci 2003;100:5004–9. Nakanishi K, Yaoi K, Nagino Y, Hara H, Kitami M, Atsumi S, et al. Aminopeptidase N isoforms from the midgut of Bombyx mori and Plutella xylostella—their classification and the factors that determine their binding specificity to Bacillus thuringiensis Cry1A toxin. FEBS Lett 2002;519:215–20.

Nagamatsu Y, Koike T, Sasaki K, Yoshimoto A, Furukawa Y. The cadherin-like protein is essential to specificity determination and cytotoxic action of the Bacillus thuringiensis insecticidal. FEBS Lett 1999;460:385–90. Oltean DI, Pullikuth AK, Lee H-K, Gill SS. Partial purification and characterization of Bacillus thuringiensis Cry1A toxin receptor A from Heliothis virescens and cloning of the corresponding cDNA. Appl Environ Microbiol 1999;65:4760–6. Pe´rez C, Fernandez LE, Sun J, Folch JL, Gill SS, Sobero´n M, et al. Bacillus thuringiensis subsp. israelensis Cyt1Aa synergizes Cry11Aa toxin by functioning as a membranebound receptor. Proc Natl Acad Sci 2005;102:18303–8. Promdonkoy B, Ellar DJ. Investigation of the pore forming mechanism of a cytolytic d-endotoxin from Bacillus thuringiensis. Biochem J 2003;374:255–9. Tabasnik BE. Evaluation of synergism among Bacillus thuringiensis toxins. Appl Environ Microbiol 1992;58:3343–6. Vadlamudi RK, Weber E, Ji I, Ji TH, Bulla Jr LA. Cloning and expression of a receptor for an insecticidal toxin of Bacillus thuringiensis. J Biol Chem 1995;270:5490–4. Wirth MC, Georghiou GP, Federeci BA. CytA enables CryIVendotoxins of Bacillus thuringiensis to overcome high levels of CryIV resistance in the mosquito, Culex quinquefasciatus.Proc Natl Acad Sci 1997;94:10536–40. Xie R, Zhuang M, Ross LS, Go´mez I, Oltean DI, Bravo A. Single amino acid mutations in the cadherin receptor from Heliothis virescens affect its toxin binding ability to Cry1A toxins. J Biol Chem 2005;280:8416–25. Zhuang M, Oltean DI, Go´mez I, Pullikuth AK, Sobero´n M, Bravo A, et al. Heliothis virescens and Manduca sexta lipid rafts are involved in Cry1A toxin binding to the midgut epithelium and subsequent pore formation Culex quinquefasciatus. J Biol Chem 2002;277:13863–72.

University of Tehran College of Agriculture and Natural resource Department of Entomology

Review Article

Title:

The mode of action of Bt Cry and Cyt toxins on various hosts

By: M. Mehrabadi

Supervisor: Dr. K.Talebi Spring 2008