مقدمه:

در آنتاآی آمریکا گیاهان توتون به آارخانه هاي تولید داروهاي ضد سرطان تبدیل شده اند. در ویرجینیا ذرت براي معالجه بیماري Cystic Fibrosis برداشت می شود و در نبراسکا محققین امیدوارند آه در مزارع محصولاتی جهت درمان بیماري ایدز تولید آنند. از مزارع جو در ایالت واشنگتن تا مزارع نیشکر در هاوایی، دانشمندان آمریکایی محصولات آشاورزي پیشرفته اي را تولید می آنند آه محصولات ارزانتر و راههاي موثرتري را براي درمان بیماران با این غذاها فراهم می آنند. این آار آه با استفاده از تکنیک هاي انتقال DNA انسانی یا DNA هاي سایر موجودات بخشنده انجام می شود. گیاهان را به گونه اي تغییر می دهند آه پروتئینهاي نوترآیب انسانی را تولید آنند. این آار به

مدت بیش از یک دهه است آه انجام می شود، اما محصولات ذآر شده به تازگی مراحل نهایی فرآوري خود را پشت سر گذاشته اند و وارد آزمایشات آلینیکی و فرایند تجاري شدن شده اند. بطوریکه تعدادي از بیماران در حال حاضر مقادیري از این گیاهان رابعنوان دارو استفاده می آنند(.(Anonymous,2003 در دسترس بودن پروتئینهاي انسانی نوترآیب باعث تحولی در استفاده از پروتئینهاي ارزشمند از نظر دارویی در پزشکی بالینی شده است. امروزه آنتی بادي هاي نوترکیب حدود ٣٠% از تولید پروتئین هاي بیولوژیک را به خود اختصاص داده اند(.(Joosten, 2003 فروش جهانی پروتئین هاي داروئی نوترکیب در سال ۵١٩٩ بالغ بر ١٠میلیارد دلار بوده است که براي سال ۵٢٠٠ این رقم ۶١ میلیارد دلار تخمین زده می شود. در حال حاضر حدود ٢٠پروتئین نوترکیب در بازار وجود دارد که٠۶% فروش آنها مربوط به شش پروتئین داروئی است. این پروتئین هاي نوترکیب داروئی عبارتند از: اریتروپویتین، عامل محرک کلونی گرانولوسیت، واکسن هپاتیت B، هورمون رشد انسانی، انسولین و آلفا اینترفرون. در حدود ٣٠٠ داروي نوترکیب براي درمان بیماري هاي مختلف بویژه سرطان، ایدز، ناراحتی هاي دستگاه عصبی در مراحل

جدول ١- پروتئین های دارویی مهم که تاکنون در گیاهان بیان شده اند

شکل١- مقایسه سیستم های مختلف برای تولید پروتئین نوترکیب

مختلف آزمایش هاي بالینی قرار دارند(Giddings et al ., 2000 ).از آنجایی آه پروتئین هاي بیگانه اي آه در گیاهان بیان می شوند ساختار اصلی خود را حفظ می آنند می توان از گیاهان ترانس ژنیک براي تولید پروتئین ها و پپتیدهایی با ارزش دارویی استفاده آرد آه از آن جمله می توان به آنتی بادیها، واآسن ها و هورمونهاي پستانداران اشاره آرد(. (Daniell, 2003b بیوراآتورهاي گیاهی میتوانند تا ١٠ آیلوگرم آنتیبادي در هکتار تولید آنند. گیاهان مورد استفاده در این مورد عبارتند از توتون، ذرت، سویا و یونجه. در مقایسه با تولید در بیوراآتورهاي دیگر قیمت تمام شده تولید آنتی بادي در گیاهان حدود یک دهم است. تفاوت گلیکوزیلاسیون بیوراآتورهاي حیوانی و گیاهی تأثیر چندانی در تمایل آنتیبادي به آنتیژن ندارد (بی نام ١٣٨٣). توتون یک محصول غیرغذایی و غیرعلوفه اي و یک انتخاب مناسب براي تولید پروتئینهاي دارویی است. این بعلت انعطاف پذیري نسبی آن به دستورزي ژنتیکی است. توتون یک تولید آننده وزن تر عالی (٤٠ تن در ايآر ) برگ تازه براساس چند بار برداشت است آه در یک فصل کاشت انجام می گیرد. همچنین توتون بذر زیادي (بیشتر از١ میلیون بذر در یک گیاه) تولید می آند. بنابراین در اسرع وقت می توان آن را تکثیر ومحصول آن را وارد بازار فروش نمود. توتون بطور گسترده اي به عنوان یک سیستم مدل گیاهی براي تست مناسب بودن سیستم بیان گیاهی براي تولید پروتئین هاي دارویی و یا دیگر ترانس ژن ها بکار می رود(.(Leite et al ., 2000 تاآنون بیشتر ژن ها به آلروپلاست یا ژنوم هسته اي گیاه توتون منتقل شده اند، تا به گیاهان دیگر. در توتون هم ژنوم هسته اي و هم ژنوم آلروپلاستی براحتی ترانسفورم شده اند. توتون یک محصول خود گرده افشان است و خویشاوندان زراعی یا وحشی کمی دارد. بنابراین امکان فرار ژن در این حالت بسیار اندک است. چندین مطالعه انجام شده است آه نشان می دهد ترانس ژن ها وقتی به ژنوم آلروپلاستی در توتون منتقل می شوند از طریق وراثت مادري توارث می یابند. علاوه بر این هر دو تکنیک نر عقیمی و عقیمی بذر قبلاً در توتون ایجاد شده اند. بنابراین تکنولوژي پیشرفته اي براي جلوگیري از انتقال و فرار ژن از طریق گرده یا بذر به سایر گیاهان به آسانی در دسترس است(.(Daniell, 2003a