بیوانفورماتیک
آتنا ال کیان آبادی؛ هنگامه طاهری؛ آیه سادات صدر
چکیده
گیاهان قادرند از طریق به خاطر سپردن تنش گرمای قبلی (پرایمینگ)، نسبت به تنش‌‌های کشنده بعدی (برگشتی) تحمل گرمایی بدست آورند. اثر پرایمینگ که برای ساعت‌‌ها، روزها یا حتی نسل‌‌ها پس از تنش گرمایی برگشتی حفظ میشود، حافظه تنش گرمایی نامیده میشود. هدف از این مطالعه شناسایی ژنهای کلیدی موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی ...
بیشتر
گیاهان قادرند از طریق به خاطر سپردن تنش گرمای قبلی (پرایمینگ)، نسبت به تنش‌‌های کشنده بعدی (برگشتی) تحمل گرمایی بدست آورند. اثر پرایمینگ که برای ساعت‌‌ها، روزها یا حتی نسل‌‌ها پس از تنش گرمایی برگشتی حفظ میشود، حافظه تنش گرمایی نامیده میشود. هدف از این مطالعه شناسایی ژنهای کلیدی موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی است. در این مطالعه، دادههای ریزآرایه پروفایل بیانی نمونه‌‌های آرابیدوپسیس از بانک دادههای (Gene expression omnibus) GEO جمع‌‌آوری و ژن‌‌هایی با بیان افتراقی بر مبنای فعالیت بیشتر رونویسی‌‌شان تحت تنش برگشتی نسبت به تنش اول (مقایسه تیماری P+T/P) و همچنین القاء بیان پایدار تا 52 ساعت پس از فراغت از تنش (فاز حافظه) شناسایی شدند. سپس ژنهای شناسایی شده به وسیله ابزارهای بیوانفورماتیک جهت دسته‌‌بندی هستی‌‌شناسی (Gene Ontology) و شبکه‌‌های برهم‌‌کنش پروتئینی (Protein-protein interaction networks) مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی هستی‌‌شناسی عبارت‌‌ها نشان داد که ژن‌‌هایی با بیان افزایشی عمدتا با پاسخ سلولی و خوگیری به گرما و تاخوردگی پروتئین مرتبط بودند. از طریق خوشه‌‌بندی شبکه برهم‌‌کنش پروتئینی در عبارت مربوط به "پاسخ به گرما "در مقایسه تیماری P+T/P، تعدادی از ژنهای کلیدی موثر در استقرار حافظه تنش گرما نظیر HSP70T-2،HSP90 ، HSP60، AR192، HSP70، BIP2، J2، CLPB4، HOP3، HSP101، HSFA3، ROF1، HSFA2، HSP70B، CLPB3، MBF1C، FES1A شناسایی شدند. همچنین بر اساس تداوم بیان افتراقی ژنها تا 52 ساعت پس از فراغت از تنش اول (فاز پرایمینگ) مشخص شد ژن‌‌هایی که در پایداری حافظه تنش گرما دخیل هستند عمدتا متعلق به اعضای خانواده پروتئینهای شوک گرمایی کوچک (sHSPs) نظیر HSP17.6، HSP21، HSP17.6II، HAS32، HSP17.4، HSP18.2 و HSP22 بودند. علاوه بر این، در بررسی مسیرهای زیستی از طریق پایگاهKEGG (دانشنامه ژنها و ژنوم‌‌های کیوتو) مشخص شد که ژنهای حافظه تنش گرما عمدتا در مسیرهای پردازش پروتئین در شبکه اندوپلاسمی و فسفریلاسیون اکسیداتیو نقش داشتند. همچنین بررسی عناصر تنظیمی سیس در ناحیه پروموتری ژنهای حافظه تنش نشان داد که خانواده فاکتورهای رونویسی bZIP، AP2;B3;RAV، MYB/SANT، HD-ZIP و GATA; tify دارای بیشترین جایگاه اتصال در ناحیه بالادست ژنهای مذکور بودند. در مجموع این یافتهها اطلاعات مفیدی در خصوص آنالیز عملکردی و تنظیمی ژنهای موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی و برهم کنش شبکه‌‌های پروتئینی آنها ارائه داد که می‌‌توان از آنها در راستای بهبود ظرفیت تحمل گیاه تحت تنش شدید گرما استفاده کرد.
بیوانفورماتیک
عباس سعیدی؛ زهره حاجی برات؛ محمدرضا غفاری؛ مهرشاد زین العابدینی
چکیده
نیتروژن یکی از مهمترین اجزای بیومولکول‌‌ها، آمینواسیدها، نوکلئوتیدها، پروتئینها، کلروفیل و بسیاری از هورمون‌های گیاهی است که اجزای ضروری و موردنیاز برای رشد و تکوین گیاه میباشد. در شرایط کمبود نیتروژن پاسخ‌‌های بسیار متفاوتی در فنوتیپ گیاهان نمایان میشود. از جمله این تغییرات می‌‌توان به کاهش عملکرد، کلروز برگ، ...
بیشتر
نیتروژن یکی از مهمترین اجزای بیومولکول‌‌ها، آمینواسیدها، نوکلئوتیدها، پروتئینها، کلروفیل و بسیاری از هورمون‌های گیاهی است که اجزای ضروری و موردنیاز برای رشد و تکوین گیاه میباشد. در شرایط کمبود نیتروژن پاسخ‌‌های بسیار متفاوتی در فنوتیپ گیاهان نمایان میشود. از جمله این تغییرات می‌‌توان به کاهش عملکرد، کلروز برگ، رشد گیاه و تشکیل ساختار ریشه و غیره اشاره نمود. در دهه گذشته، برای افزایش میزان بیومس و در نتیجه عملکرد گیاهان استفاده وسیعی از نیتروژن مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این مطالعه، آنالیز بیان هفت ژن نیترات ترنسپورتر (NRT2) در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن در 4 و 7 روز بعد از اعمال این تنش در گیاه آرابیدوپسیس بررسی شد. آنالیز بیان ژنهایNRT2.3 و NRT2.4 افزایش بیان در 7 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن را نشان دادند. اما تمامی ژنها در 4 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن افزایش بیان معنی داری نشان ندادند. ژن NRT2.4 در مقایسه با سایر ژنها هم 4 و هم 7 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن افزایش معنی داری نشان داد. در مجموع، نتایج ما نشان داد که افزایش بیان نیترات ترنسپورتر در برگ به جذب نیتروژن برای رشد گیاه و تجمع نیتروژن در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن طولانی‌مدت کمک می‌کند. این یافتهها ممکن است باعث درک بهتر مکانیسم تحمل کم نیتروژن و در نتیجه افزایش دیگر ارقام با تنش کمبود نیتروژن شود.
ژنومیکس
اصغر میرزایی اصل؛ میشانه عسگری؛ مریم علیمیرزائی
دوره 7، شماره 18 ، شهریور 1396، ، صفحه 57-72
چکیده
انتقال از رشد رویشی به فاز زایشی از تحولات مهم در زندگی گیاهان میباشد. این پدیده در گیاهان عالی تحت تاثیر بسیاری از عوامل ژنتیکی و فیزیولوژیکی میباشد. شناسایی این عوامل یکی از اهداف مهم در اصلاح بسیاری از گیاهان میباشد. در دهه‌های اخیر گیاه آرابیدوپسیس به عنوان یک گیاه مدل در بسیاری از مطالعات مربوط به عمل گلدهی به کار رفته است ...
بیشتر
انتقال از رشد رویشی به فاز زایشی از تحولات مهم در زندگی گیاهان میباشد. این پدیده در گیاهان عالی تحت تاثیر بسیاری از عوامل ژنتیکی و فیزیولوژیکی میباشد. شناسایی این عوامل یکی از اهداف مهم در اصلاح بسیاری از گیاهان میباشد. در دهه‌های اخیر گیاه آرابیدوپسیس به عنوان یک گیاه مدل در بسیاری از مطالعات مربوط به عمل گلدهی به کار رفته است و بسیاری از مسیرهای مربوط به کنترل گلدهی در این گیاه مشخص شده است. انتقال به مرحله گلدهی توسط ژنهای ایجادکننده گل شامل FT،TSF، SOC1 و AGL24 تنظیم میشود که این ژنها شناسایی ژنهای مریستم گل را از طریق مسیرهای تناوب نوری، بهاره‌سازی، خودانگیزی و جیبرلین القاء می‌نمایند. تناوب نوری یکی از عمده‌ترین شرایط محیطی مؤثر در انتقال به گلدهی محسوب میشود که تحت تأثیر گیرنده‌های نوری فیتوکروم و کریپتوکروم و دو ژن CO و FT میباشد. ژن FLC که عمدتاً مسئول نیاز بهاره‌سازی در آرابیدوپسیس محسوب میشود مستقیماً به عنوان مانع تنظیم کننده‌های گلدهی FT و SOC1 بوده و از انتقال به گلدهی جلوگیری می‌کند. ژنهای مسیر خودانگیزی عمدتاً مستقل از شرایط محیطی‌اند و باعث ممانعت از بیان FLC توسط فرآیند کنترل مبنی بر RNA یا تغییر کروماتین می‌شوند. در نهایت جیبرلین در زمانی که مسیر تناوب نوری غیر فعال است، به عنوان تسریع کننده گلدهی عمل می‌کند. در این مقاله مروری مکانیسم کنترل گلدهی در گیاه آرابیدوپسیس بررسی و اهمیت آن در اصلاح نباتات تشریح شده است.
بیوانفورماتیک
محمدامین باقری؛ حمید نجفی زرینی
دوره 5، شماره 11 ، آذر 1394، ، صفحه 38-49
چکیده
شناسایی و کمیتسنجی پروتئینها و ژنهای بیان شده در شرایط تنش شوری میتواند منجر به درک هرچه بهتر مکانیسمهای پاسخی شود. بدین منظور در این تحقیق از روش پروتئومیکس مقایسهای iTRAQ جهت بررسی تغییرات پروتئینی در شرایط تنش شوری و کمیتسنجی آنها استفاده شد. سپس جهت بررسیهای بیشتر پیرامون عملکرد ژنهای شناسایی شده از اطلاعات بیان ژن و همبیانی در ...
بیشتر
شناسایی و کمیتسنجی پروتئینها و ژنهای بیان شده در شرایط تنش شوری میتواند منجر به درک هرچه بهتر مکانیسمهای پاسخی شود. بدین منظور در این تحقیق از روش پروتئومیکس مقایسهای iTRAQ جهت بررسی تغییرات پروتئینی در شرایط تنش شوری و کمیتسنجی آنها استفاده شد. سپس جهت بررسیهای بیشتر پیرامون عملکرد ژنهای شناسایی شده از اطلاعات بیان ژن و همبیانی در پایگاهداده و آنالیز توالیهای مربوطه استفاده شد. با توجه به نتایج بهدست آمده از iTRAQ-2DLC-MS/MS مجموعهای از پروتئینها از جمله P5CS1، KIN1، KIN2، ERD10، ERD14 و COR47 شناسایی شد. نتایج بیان ژنهای مربوطه نشان داد که بیان این ژنها تنها به تنش شوری محدود نمیشود و در پاسخ به سایر تنش‌‌های اسمزی نیز دخالت دارند. شبکهی ژنی پروتئینهای شناسایی شده با نرمافزار String بررسی گردید. بر اساس نتایج بهدست آمده در طی بیان این ژنها ترکیبات محافظ از جمله مواد محلول سازگار، پروتئینهای دهایدرین و غیره در سلول تولید میشود که حضور آنها منجر به القای مکانیسمهای مقاومت و تحمل در گیاه در برابر تنش‌‌های اسمزی از جمله شوری می شود.
اصلاح نباتات مولکولی
مسعود قادری؛ علیرضا عباسی؛ علی هاتف سلمانیان
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 39-47
چکیده
خشکی مهمترین تنش محیطی است که تاکنون به محصولات کشاورزی خسارت وارد کرده است. تاکنون تلاش‌های زیادی در جهت بهبود محصول در شرایط کمبود آب صورت گرفته است.اکسپنسین ها یک ابرخانواده پروتئینی هستند که در گیاهان آوندی از چهار خانواده تشکیل شده‌اند. اکسپنسین ها دسته‌ای از پروتئینهای دیواره سلولی هستند که زمینه نرم شدن وابسته به اسیدیته ...
بیشتر
خشکی مهمترین تنش محیطی است که تاکنون به محصولات کشاورزی خسارت وارد کرده است. تاکنون تلاش‌های زیادی در جهت بهبود محصول در شرایط کمبود آب صورت گرفته است.اکسپنسین ها یک ابرخانواده پروتئینی هستند که در گیاهان آوندی از چهار خانواده تشکیل شده‌اند. اکسپنسین ها دسته‌ای از پروتئینهای دیواره سلولی هستند که زمینه نرم شدن وابسته به اسیدیته دیواره سلولی از طریق شکستن پیوندهای هیدروژنی بین سلولز و شبکه گلیکان ها را فراهم می کنند. در این تحقیق برای بدست آوردن گیاهان تراریختی که دارای ریشه توسعه یافته تری باشند ابتدااز گیاهآرابیدوپسیس RNA استخراج گردید و پس از ساخت cDNA رشته اول و سپس تکثیر آن از طریق اغازگرهای اختصاصی برای ژن EXPA1در مرحله همسانه سازی، سازه ژنی pBIEXPA1 ساخته شد. از این سازه که حاوی ژن nptII و ژن AtEXPA1 تحت کنترل راه انداز CaMV35s بود در مرحله انتقال ژن جهت تراریختی آرابیدوپسیس استفاده گردید. عمل تراریختی با استفاده از آگروباکتریوم و تکنیک غوطه وری گل آذین صورت گرفت که این تکنیک به مراحل وقت گیر کشت بافت نیاز ندارد و گیاهان بدست آمده از آن نسل T1می‌باشند. در نتیجه وارد شدن سازه ژنی به برخی از بذر‌ها، گیاهچههای حاصل از آنها بر روی محیط حاوی 50 میلی گرم در لیتر کانامایسین سبز باقی ماندند. تراریختی گیاهان بدست آمده با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز در سطح DNA تائید گردید. طبق انتظار دو باند 753 و 1080 جفت بازی در گیاهان تراریخت مشاهده گردید
