بیوانفورماتیک
احسان پورعابد؛ زهرا سادات شبر
دوره 7، شماره 18 ، شهریور 1396، ، صفحه 73-92
چکیده
برنج یکی از ارزشمندترین محصولات کشاورزی است. یکی از تأثیرگذارترین عوامل محدود کننده این محصول استراتژیک تنش خشکی می‌باشد. نظر به چند ژنی بودن تحمل به خشکی، هدف پژوهش حاضر بازسازی شبکه ژنی درگیر و شناسایی ژنهای کلیدی مربوطه در برنج با استفاده از تجزیه و تحلیل دادههای ریزآرایه بوده است. به همین منظور با استفاده از نرم‌افزار تحت ...
بیشتر
برنج یکی از ارزشمندترین محصولات کشاورزی است. یکی از تأثیرگذارترین عوامل محدود کننده این محصول استراتژیک تنش خشکی می‌باشد. نظر به چند ژنی بودن تحمل به خشکی، هدف پژوهش حاضر بازسازی شبکه ژنی درگیر و شناسایی ژنهای کلیدی مربوطه در برنج با استفاده از تجزیه و تحلیل دادههای ریزآرایه بوده است. به همین منظور با استفاده از نرم‌افزار تحت وب Genevestigator تمامی ژنهای دارای تغییر بیان بالاتر و مساوی 5/2 و پایین‌تر و مساوی 5/2- در حالت تنش خشکی نسبت به شرایط نرمال در بین تمامی آزمایشات ریزآرایه انجام شده در برنج شناسایی شدند. در مجموع 101 ژن با تغییر بیان ≥5/2 و ≤5/2- شناسایی شد و شبکه تنظیم ژنی و برهم‌کنش پروتئینی برای آنها رسم گردید. ژنهای قطب (ژنهای دارای بیشترین برهم‌کنش) با استفاده از 9 الگوریتم محاسباتی Cyto-Hubba در نرم‌افزار Cytoscape شناسایی شدند. این امر منجر به شناسایی 14 ژن غیر تکراری شد که به عنوان مؤثرترین ژن‌ها در پاسخ به تنش خشکی در نظر گرفته شدند و شبکه همبیانی آنها رسم گردید. بر اساس بررسی هستی‌شناسی ژنهای دارای بیان افتراقی، ژنهای هم بیان با آنها و ژنهای قطب، تنظیم رونویسی از گروه‌های اصلی بود که نشان دهنده اهمیت عوامل رونویسی در مکانیسم تحمل به خشکی می‌باشد. در میان عوامل رونویسی می‌توان به عوامل پاسخ دهنده به تنش خشکی همچون خانواده‌های ژنی AP2، bZIP، WRKY، MYB و عوامل متصل شونده به عناصر پاسخ دهنده به ABA، اشاره نمود. امید است نتایج به‌دست آمده در راستای یافتن راهکارهایی هدفمند جهت افزایش تحمل به خشکی مفید واقع گردد.
بیوانفورماتیک
معصومه فلاح زیارانی؛ مسعود توحیدفر؛ زهرا امینی فر
دوره 7، شماره 17 ، خرداد 1396، ، صفحه 15-29
چکیده
مسیر بیوسنتز اسید چرب یکی از مسیرهای مهم در بدن اکثر موجودات (پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها) است که آنزیم Acyl carrier protein (ACP) نقش مهمی در مسیر بیوسنتز اسید چرب دارد. هدف از این مطالعه آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن ACP است. با آنالیز های بیشتر مشخص شد که ژنACP در پروکاریوت‌ها دارای 4 اگزون و 3 اینترون و 2mRNA و در یوکاریوت‌ها دارای 13 اگزون، 12 اینترون ...
بیشتر
مسیر بیوسنتز اسید چرب یکی از مسیرهای مهم در بدن اکثر موجودات (پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها) است که آنزیم Acyl carrier protein (ACP) نقش مهمی در مسیر بیوسنتز اسید چرب دارد. هدف از این مطالعه آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن ACP است. با آنالیز های بیشتر مشخص شد که ژنACP در پروکاریوت‌ها دارای 4 اگزون و 3 اینترون و 2mRNA و در یوکاریوت‌ها دارای 13 اگزون، 12 اینترون و 9 mRNA است. این پروتئین در یوکاریوت‌های گیاهی دارای هدف‌گیری میتوکندریایی و در پروکاریوت به مناطقی غیر از میتوکندری هدف‌گیری می‌شود و جزو پروتئین‌های ترشحی نیز نمی‌باشد. نتایج همردیفی چندگانه با استفاده از T-coffee نشان داد که ژن ACP در بین گونه‌های باکتریایی محافظت شده‌تر از گونه‌های گیاهی می‌باشد. آنالیز فیلوژنتیکی پروتئین ACP در پروکاریوت‌ها مشخص کرد که به جز یک خوشه، در بقیه‌ی موارد باکتری‌های گرم مثبت در یک خوشه و باکتری‌های گرم منفی در خوشه‌ی دیگر قرار گرفتند. در یوکاریوت‌ها گونه‌های مختلف گیاهی به طور پراکنده در خوشه‌های مختلف قرار می‌گیرند و نتایج کلاستربندی در یوکاریوت‌ها ربطی به گونه‌ی موجود ندارد. بعلاوه در بررسی همزمان پروتئین ACP در یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها مشخص شد که یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها در بعضی خوشه‌ها کنار همدیگر قرار می‌گیرند که ناشی از شباهت توالی این پروتئین در این گونه‌ها می‌باشد. مقایسه ساختار ثانویه پروتئین در یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها نشان داد که تعداد صفحات آلفا و بتا در پروکاریوت‌ها در مقایسه با یوکاریوت بیشتر است. مدل‌سازی سه بعدی این پروتئین در گندم (به عنوان نماینده یوکاریوت‌ها) و باکتری Clostridioides difficile 630 (به عنوان نماینده پروکاریوت‌ها) به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه داده Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده PDB استخراج شدند، انجام گرفت. جهت اعتبارسنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی و آنالیز استرئوشیمیایی، نمودار راماچاندران ترسیم و زوایای دی‌هیدرال محاسبه شدند. نتایج ارزیابی کیفیت ساختاری نشان داد که مدل‌های پیشنهادی دارای کیفیت و پایداری مناسبی می‌باشند. مطالعه ساختار پروتئین میتواند به درک عملکرد پروتئین کمک کند و بررسی جزئیات ساختار آن میتواند در مطالعات جایگاه فعال پروتئین و داکینگ سودمند باشد.
بیوانفورماتیک
مریم مرتضائی فر؛ رضا فتوت؛ فرید شکاری؛ شهریار ساسانی
دوره 7، شماره 17 ، خرداد 1396، ، صفحه 55-71
چکیده
شرایط محیطی منجر به ساخت ملکول‌های پیام‌رسان از جمله فیتوهورمون‌ها در گیاهان می‌گردد که وظایف مهمی بعنوان پیام‌رسان اولیه در مسیر ترارسانی و تنظیم فعالیت‌های سوخت و ساز سلول را بعهده دارند. هورمون جاسمونیک‌اسید با کنترل عامل‌های رونویسی در فرآیندهای نموی و پاسخ گیاهان به تنش‌های مختلف نقشی کلیدی ایفا می‌کند. با وجود مطالعات ...
بیشتر
شرایط محیطی منجر به ساخت ملکول‌های پیام‌رسان از جمله فیتوهورمون‌ها در گیاهان می‌گردد که وظایف مهمی بعنوان پیام‌رسان اولیه در مسیر ترارسانی و تنظیم فعالیت‌های سوخت و ساز سلول را بعهده دارند. هورمون جاسمونیک‌اسید با کنترل عامل‌های رونویسی در فرآیندهای نموی و پاسخ گیاهان به تنش‌های مختلف نقشی کلیدی ایفا می‌کند. با وجود مطالعات فراوان صورت گرفته، پاسخ گیاهان به این هورمون به‌طور کامل شناخته نشده است. در اینجا، دادههای ریزآرایه مربوط به گیاه آرابیدوپسیس از پایگاه داده GEO برای آنالیز شبکه همبیانی مورد استفاده قرار گرفت. از تجزیه تحلیل آنها با روش WGCNA (شبکه همبیانی ژنی وزن‌دار)، 25 گروه ژنی (ماژول) بدست آمد که پروفایل بیانی آنها در پاسخ به جاسمونیک‌اسید با یکدیگر دارای همبستگی معنی‌دار بالایی بود. برای بررسی معنی‌داربودن آماری هر ماژول از نظر زیستی از تجزیه و تحلیل هستی‌شناسی ژن استفاده شد. نتایج نشان داد که فرآیندهای زیادی از جمله فتوسنتز، مرگ برنامه‌ریزی شده سلول و پاسخ به تنش‌های مختلف به وسیله جاسمونات کنترل شدند. علاوه براین، تعداد زیادی عامل رونویسی، برای مثال 11 ژن از خانواده NAC و 12 ژن از خانواده bHLH، در تنظیم پاسخ‌های جاسمونیک‌اسید نقش داشتند و فرآیندهایی همچون پاسخ به تنش‌های زیستی و غیر زیستی، نمو گل و پاسخ به نور را کنترل نمودند.
بیوانفورماتیک
امین عابدی؛ رضا شیرزادیان خرم آباد؛ محمد مهدی سوهانی
دوره 6، شماره 16 ، اسفند 1395، ، صفحه 13-29
چکیده
استریکتوسیدین سینتاز آنزیم کلیدی مسیر بیوسنتزی ایندول آلکالوئیدهای مونوترپنوئیدی است. پروتئین‌های داری دمین Str_synth در گیاهان، باکتر‌ی‌ها، حشرات و پستانداران شناسایی شده‌اند و به علت نامشخص بودن نقش کارکردی آنها شبه استریکتوسیدین سینتاز نامیده می‌شوند. با تکمیل پروژه توالی یابی ژنوم آرابیدوپسیس و برنج، ژنهای شبه استریکتوسیدین ...
بیشتر
استریکتوسیدین سینتاز آنزیم کلیدی مسیر بیوسنتزی ایندول آلکالوئیدهای مونوترپنوئیدی است. پروتئین‌های داری دمین Str_synth در گیاهان، باکتر‌ی‌ها، حشرات و پستانداران شناسایی شده‌اند و به علت نامشخص بودن نقش کارکردی آنها شبه استریکتوسیدین سینتاز نامیده می‌شوند. با تکمیل پروژه توالی یابی ژنوم آرابیدوپسیس و برنج، ژنهای شبه استریکتوسیدین سینتاز در این گیاهان نیز شناسایی شد. با این حال اطلاعات کافی در مورد ساختار ژن، تاریخچه تکاملی، نحوه گسترش و نقش کارکردی خانواده ژنی SSL برنج وجود ندارد. در این مطالعه بر اساس آنالیزهای بیوانفورماتیکی 23 ژن SSL در ژنوم برنج شناسایی شد. آنالیز فیلوژنتیکی پروتئین‌های SSL برنج و آرابیدوپسیس مشخص کرد که این ژن‌ها در چهار گروه قرار می‌گیرند و مسیر تکاملی این خانواده در برنج و آرابیدوپسیس متفاوت است. ژنهای OsSSL دارای صفر تا پنج اینترون بوده و در 10 کروموزوم از 12 کروموزوم برنج با تراکم متفاوت قرار داشته و مضاعف‌شدگی پشت سر هم عامل اصلی گسترش این خانواده ژنی است. آنالیز پیشبر نشان داد که چندین عنصر تنظیمی cis پاسخ به تنش‌ها و هورمون‌ها در ناحیه تنظیمی وجود دارد که نشان دهنده نقش این ژن‌ها در پاسخ به تنش‌ها می-باشد. آنالیز بیان ژنهای OsSSL بر اساس دادههای ریزآرایه نشان داد که تعداد اندکی از این ژن‌ها در بافت‌ها و نیز تنش‌های غیر زیستی بیان بالایی دارند. این مطالعه اولین گزارش در مورد خانواده ژنی SSL در برنج بوده و میتواند یک چهارچوب برای بررسی کارکردهای بیولوژیکی ژنهای SSL در برنج و گیاهان دیگر فراهم می‌کند.
بیوانفورماتیک
صدیقه اخترطاوان؛ مجید طالبی
دوره 6، شماره 15 ، آذر 1395، ، صفحه 53-67
چکیده
خشکی یکی از عمده‌ترین تنش‌های محیطی محسوب می‌شود که رشد و توسعه گیاهان را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می‌دهد. واکنش‌های گیاهان در برابر این تنش با بروز تغییرات زیاد در شبکه‌های پیچیده حاوی تعداد زیادی ژن همراه است. در پژوهش حاضر تغییرات الگوی بیان ژن‌ها در دو ژنوتیپ حساس و متحمل گیاه برنج (به‌عنوان گیاه C3) و گیاه ذرت (به‌عنوان ...
بیشتر
خشکی یکی از عمده‌ترین تنش‌های محیطی محسوب می‌شود که رشد و توسعه گیاهان را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می‌دهد. واکنش‌های گیاهان در برابر این تنش با بروز تغییرات زیاد در شبکه‌های پیچیده حاوی تعداد زیادی ژن همراه است. در پژوهش حاضر تغییرات الگوی بیان ژن‌ها در دو ژنوتیپ حساس و متحمل گیاه برنج (به‌عنوان گیاه C3) و گیاه ذرت (به‌عنوان گیاه C4) با استفاده از آرایه‌های ژنوم ذرت شامل 734/ 17پروب‌ست و ژنوم برنج شامل 381/57 پروب‌ست مورد بررسی قرار گرفت. دادههای ریزآرایه، جهت شناسایی ژنهای درگیر در پاسخ به تنش در دو شرایط کنترل و تنش از بانک اطلاعاتی GEO/NCBI، گرفته شد. نتایج نشان داد که به ترتیب تعداد 1861 (49/10 درصد) و 1753 (8/9 درصد) ژن در ژنوتیپ حساس و متحمل ذرت و تعداد 9252 (16 درصد) و 7971 (8/13 درصد) ژن در ژنوتیپ حساس و متحمل برنج پس از تنش خشکی در سطح یک درصد تغییر بیان معنی‌داری داشتند. از این تعداد به ترتیب 1012 و 175 ژن در برگ ژنوتیپ متحمل و حساس برنج و ذرت افزایش بیان معنی‌داری نشان دادند. دیاگرام ون نشان داد که به ترتیب تعداد 663 و 158 ژن به ترتیب و به صورت مشترک در ارقام متحمل و حساس برنج و همچنین ذرت کاهش بیان معنی‌داری دارند. گیاه برنج (به‌عنوان گیاه C3) پنج برابر در مقایسه با گیاه ذرت (به‌عنوان گیاه C4) واکنش گسترده‌تری به تنش خشکی از خود نشان داد. گروه‌بندی کارکردی ژنهای دارای افزایش بیان در دو گونه گیاهی مشخص کرد که در ذرت گروه کارکردی پروتئین‌های ریبوزومی و فسفاتازها دارای بیشترین تعداد ژن هستند در حالیکه در برنج گروهای کارکردی اتصال به فلزات، پاسخ به تنش، پاسخ به محرک‌های زیستی و انتقال پیام بیشترین ژن‌ها را شامل شدند.
بیوانفورماتیک
منظر حیدری؛ زهرا سادات شبر؛ پریسا کوباز؛ محمد جواد حیدری
دوره 6، شماره 14 ، شهریور 1395، ، صفحه 1-15
چکیده
برنج غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان به ویژه کشورهای در حال توسعه است و خشکی مهمترین عامل کاهش عملکرد برنج در آسیا می‌باشد. این تحقیق به منظور شناسایی ژنهای پاسخ دهنده به تنش خشکی با کمک تجزیه و تحلیل اطلاعات EST دو کتابخانه برگ برنج انجام شد. دادههای کتابخانه‌های EST در شرایط شاهد و تنش خشکی، از پایگاه داده NCBI دریافت و با استفاده ...
بیشتر
برنج غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان به ویژه کشورهای در حال توسعه است و خشکی مهمترین عامل کاهش عملکرد برنج در آسیا می‌باشد. این تحقیق به منظور شناسایی ژنهای پاسخ دهنده به تنش خشکی با کمک تجزیه و تحلیل اطلاعات EST دو کتابخانه برگ برنج انجام شد. دادههای کتابخانه‌های EST در شرایط شاهد و تنش خشکی، از پایگاه داده NCBI دریافت و با استفاده از نرم‌افزار EGassembler ویرایش، دستهبندی و همگذاری شدند. توالی‌های کانتیگ و سینگلتون به دست آمده به عنوان الگو برای جستجوی بلاست x در بانک توالی پروتیین برنج و انتساب گروه عملکردی با استفاده از نرم افزار CLC Genomic Workbench و AgriGO به کار برده شدند. پروتئین‌های شناسایی شده در کتابخانه‌های شاهد و خشکی به ترتیب در70 و 82 گروه کارکردی مختلف قرار گرفتند. برای شناسایی تفاوت‌های معنی‌دار بین گروه‌های کارکردی در کتابخانه‌های شاهد و تنش خشکی از نرم‌افزار IDEG6 استفاده شد. بررسی هستی‌شناسی ژن‌ها، تفاوت معنی‌دار در 20 گروه عملکردهای مولکولی، 35 گروه فرایندهای زیستی و 12 گروه اجزای درون سلول را آشکار ساخت. به منظور تعیین بیان افتراقی ژن‌ها بین دو کتابخانه، 4012 EST دارای کد Unigene با استفاده از الگوریتم پیاده سازی شده در نرم‌افزار MATLAB انتخاب و با استفاده از نرم افزار IDEG6 تفاوت معنی‌دار بین 42 ژن تحت تنش خشکی نسبت به شاهد، مشاهده شد (31 ژن افزایش و 11 ژن کاهش بیان). ژنهای افزایش بیان یافته، در پاسخ به تنش‌های محیطی و اکسیداتیو، برقراری هموستازی، پروتئولیز و گلیکولیز نقش داشته و ژنهای مربوط به فتوسنتز کاهش بیان نشان دادند.
بیوانفورماتیک
یاسر پناهی فکور؛ زهرا سادات شبر؛ احسان پورعابد؛ فرزان قانع گل‌محمدی؛ سید مرتضی رضوی
دوره 5، شماره 12 ، اسفند 1394، ، صفحه 25-38
چکیده
تنش‌های غیرزیستی از مهمترین عوامل محدود کننده‌ی عملکرد گیاهان زراعی و پروتئین کینازهای SnRK2 از تنظیمکنندههای کلیدی پاسخ گیاهان به تنش‌های غیرزیستی می‌باشند. با توجه به اهمیت اقتصادی، سطح زیر کشت و تحمل گیاه جو به تنش‌های غیرزیستی، در این تحقیق اعضای خانواده‌ی SnRK2 در گیاه جو شناسایی و مورد بررسی قرار گرفته‌اند. بههمین منظور ...
بیشتر
تنش‌های غیرزیستی از مهمترین عوامل محدود کننده‌ی عملکرد گیاهان زراعی و پروتئین کینازهای SnRK2 از تنظیمکنندههای کلیدی پاسخ گیاهان به تنش‌های غیرزیستی می‌باشند. با توجه به اهمیت اقتصادی، سطح زیر کشت و تحمل گیاه جو به تنش‌های غیرزیستی، در این تحقیق اعضای خانواده‌ی SnRK2 در گیاه جو شناسایی و مورد بررسی قرار گرفته‌اند. بههمین منظور توالی‌های حفظ شده خانواده SnRK2 در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف همچون NCBI و پروژه ژنوم جو، با ابزار tBLASTn در بین توالی‌های ثبت شده برای گیاه جو جستجو شدند. در نتیجه 10 عضو یافت شدند HvSnRK2.1) تا HvSnRK2.10) که 8 عضو آن تاکنون گزارش نشده بودند. اعضای خانواده‌ی SnRK2 جو با اعضای این خانواده در آرابیدوپسیس و برنج همردیف و درخت فیلوژنتیک رسم شد. تعیین جایگاه کروموزومی، آنالیز پروموتر و تعریف ساختار ژن‌ها انجام شد و الگوی بیان هر ژن در اندام‌ها، تیمارها و ارقام مختلف بر اساس دادههای ریزآرایه مورد بررسی قرار گرفت. نیمی از اعضای این خانواده روی کروموزوم 2 و بقیه روی کروموزوم‌های 1، 4، 5 و 6 قرار داشتند. تعداد اینترون در اعضای این خانواده از صفر تا 8 متغیر بود. 19 نوع عامل سیس شامل عوامل مؤثر در پاسخ به تنش‌های غیرزیستی، بر روی پروموتر اعضای خانواده ژنی HvSnRK2 شناخته شد. بیان ژن HvSnRK2.6 توسط خشکی، شوری و سرما القا شده و بهنظر می‌رسد در انتقال پیام این تنش‌ها و ایجاد تحمل به آنها نقش مهمی ایفا کند. امید است بتوان از این ژن برای اصلاح و دست‌ورزی گیاهان در جهت تحمل به تنش‌های غیرزیستی بهویژه خشکی بهره برد.
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
مهدیه صفرزاده؛ رضا فتوت؛ محمد رضا عظیمی؛ احسان محسنی فرد؛ بهنام بخشی
دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 21-33
چکیده
رشد و متابولیسم گیاه تحت تأثیر انواع محرک‌های زنده و غیرزنده از جمله تنش‌های محیطی قرار میگیرد که گیاه از طریق هورمون‌ها به آنها پاسخ می‌دهد. miRNAها، گروهی از RNAهای کوچک غیر کدکننده هستند که برخی از آنها در سیگنالینگ هورمون‌های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه با استفاده از تکنیک qRT-PCR، الگوی بیان miR159a,b، miR160، miR167a,b و miR171a، که به‌ترتیب ...
بیشتر
رشد و متابولیسم گیاه تحت تأثیر انواع محرک‌های زنده و غیرزنده از جمله تنش‌های محیطی قرار میگیرد که گیاه از طریق هورمون‌ها به آنها پاسخ می‌دهد. miRNAها، گروهی از RNAهای کوچک غیر کدکننده هستند که برخی از آنها در سیگنالینگ هورمون‌های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه با استفاده از تکنیک qRT-PCR، الگوی بیان miR159a,b، miR160، miR167a,b و miR171a، که به‌ترتیب در تنظیم بیان فاکتورهای رونویسی MYB، ARF، ARF، SCL نقش دارند، در دو رقم حساس و متحمل به تنش خشکی در گندم مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی میزان شباهت نوکلئوتیدی نشان داد که بیشترین شباهت در هر یک از این خانواده‌ها در ناحیه تولید کننده miRNA بالغ می‌باشد. آنالیزهای qRT-PCR نشان داد تحت شرایط تنش خشکی miR159a,bدر رقم حساس و miR160 و miR167a,b در رقم متحمل افزایش بیان معنی‌داری داشتند. تحت این شرایط در miR171a تغییر بیان معنی‌داری در هر دو رقم مشاهده نشد. احتمالاً افزایش بیان miR159a,b در رقم حساس منجر به کاهش پاسخ ژنهای MYB درگیر در تنش خشکی خواهد شد. افزایش بیان miR160 و miR167a,b در رقم متحمل، باعث تنظیم اثر متقابل مسیرهای سیگنالینگ اکسین و آبسیزیک اسید و احتمالاً کمک به تحمل تنش، در رقم متحمل به تنش خشکی می‌شوند. همچنین با عدم تغییر بیان miR171a در هر دو رقم، احتمالاً تحت این شرایط بیان ژنهای SCL از طریق سایر مکانیسمهای گیاهی تنظیم می‌شوند.
اصلاح نباتات مولکولی
پروانه محمودی؛ احمد معینی؛ سید مجتبی خیام نکویی؛ محسن مردی؛ قاسم حسینی سالکده
دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 35-46
چکیده
زعفران (Crocus sativus L.)، ارزشمندترین و محبوب‌ترین ادویه جهانی، گونه‌ای تریپلوئید از خانواده Iridaceae می‌باشد. این گونه با کلالههای قرمز، بلند و معطر، از سایر گونه‌های این خانواده متمایز است. با پیشرفت‌های سریع بوجود آمده در نسل دوم توالی‌یابی، توالی‌یابی RNA (RNAseq.) ابزار قدرتمندتر و ارزان‌تری در مطالعات ترانسکریپتوم شده است. گردآوری ...
بیشتر
زعفران (Crocus sativus L.)، ارزشمندترین و محبوب‌ترین ادویه جهانی، گونه‌ای تریپلوئید از خانواده Iridaceae می‌باشد. این گونه با کلالههای قرمز، بلند و معطر، از سایر گونه‌های این خانواده متمایز است. با پیشرفت‌های سریع بوجود آمده در نسل دوم توالی‌یابی، توالی‌یابی RNA (RNAseq.) ابزار قدرتمندتر و ارزان‌تری در مطالعات ترانسکریپتوم شده است. گردآوری مجدد توالی‌های ترانسکریپتوم، راه حل مناسبی برای مطالعه ترانسکریپتوم موجوداتی است که توالی ژنوم آنها در دسترس نیست. توالی‌یابی دقیق و مونتاژ قابل اعتماد در دادههای ترانسکریپتوم، برای آنالیزهای پایین‌دست ضروری می‌باشد. در این مطالعه با جداسازی و تعیین توالی ترانسکریپتوم کلاله زعفران زراعی با استفاده از نسل دوم توالی‌یابی نتایج عملکرد تجزیه و تحلیل داده ها بوسیله دو نرم‌افزار پرکاربرد به نام‌های SOAPdenovo و Trinity مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میانگین طول توالی‌ها و تعداد یونی‌ژن‌های بدست آمده در Trinity بیشتر از SOAPdenovo می‌باشد (میانگین 689 برای Trinity و 624 برای SOAPdenovo). نتایج مونتاژ بهتر توسط مونتاژگر مناسب وقتی به پروتئین ترجمه می‌شود منجر به افزایش معنی-داری در تعداد رکوردهای به‌دست آمده در پایگاه‌های اطلاعاتی می‌شود و تعداد بیشتر یونی‌ژن امکان شناسایی مسیرهای بیوسنتزی متابولیت‌های مهم بیشتری را فراهم می‌کند. یونی‌ژن‌های مونتاژ شده در Trinity فاقد فاصله بوده و میانگین آن حدود دو برابر یونی‌ژن‌های مونتاژ شده بوسیله SOAPdenovo بود. به‌طور کلی انتخاب ابزار و پارامترهای مناسب برای مونتاژ ترانسکریپتوم بدون درک کاملی از عملکرد ابزارهای مختلف و تنظیمات آنها کار مشکلی است. با مقایسه عملکرد نرم‌افزارهای مختلف بر روی موجودات مختلف می‌توان توصیه‌هایی در زمینه استفاده از آنها ارائه داد و نرم‌افزار مناسب‌تر را انتخاب کرد.
بیوانفورماتیک
ریحانه ابراهیمی؛ بهروز شیران؛ اسماعیل ابراهیمی؛ حسین فلاحی
دوره 3، شماره 5 ، اسفند 1392، ، صفحه 49-51
چکیده
microRNAها، RNAهایی کوچک به طول تقریبی 21-22 نوکلئوتید هستند که توسط ژنوم موجود کد شده، هیچ نوع پروتئینی را کد نمی‌کنند و به عنوان تنظیم کننده¬های منفی بیان ژن در مرحله پس از رونویسی در گیاهان و جانوران شناخته شده¬اند. دما یکی از مهم¬ترین فاکتورهای آب و هوایی موثر بر کشاورزی محسوب می¬شود و دمای بالا اثرات نامساعدی بر رشد، نمو و عملکرد ...
بیشتر
microRNAها، RNAهایی کوچک به طول تقریبی 21-22 نوکلئوتید هستند که توسط ژنوم موجود کد شده، هیچ نوع پروتئینی را کد نمی‌کنند و به عنوان تنظیم کننده¬های منفی بیان ژن در مرحله پس از رونویسی در گیاهان و جانوران شناخته شده¬اند. دما یکی از مهم¬ترین فاکتورهای آب و هوایی موثر بر کشاورزی محسوب می¬شود و دمای بالا اثرات نامساعدی بر رشد، نمو و عملکرد محصولات زراعی گیاهان می¬گذارد. در این پژوهش الگوی بیانmiR398 و ژن هدف آن NtGT5b در بافت برگ و ریشه گیاه آفتابگردان زراعی در شرایط کنترل و تحت تنش گرما با دمای 42 درجه سانتی¬گراد در زمان های 5/1، 3 و 6 ساعت با استفاده از روش qRT-PCR بررسی گردید. نتایج حاصل از این آزمایش تفاوت الگوی بیان این miRNA را در دو بافت برگ و ریشه و در خلال تنش ملایم، متوسط و شدید گرما نشان داد. تنش گرما سبب افزایش بیان سریع miR398 و کاهش میزان رونوشت همانند ژن هدف NtGT5bدر بافت برگ شد، که نشان-دهنده ایجاد مقاومت این بافت در مواجهه با تنش گرما است. وجود الگوهای بیانی متفاوت miRNA در بافت¬های برگ و ریشه در سطوح مختلف تنش میتواند بیانگر جابه‌جایی علامت¬های القا شده پس از تنش گرما به بافت برگ و ریشه رخ داده باشد. بررسی شبکه miR398 نشان داد که این miRNA بواسطه حضور ژن¬های مهم نظیر فاکتور¬های رونویسی AFO و INO قابلیت تغییر الگوی بیان ژن را در بسیاری از شبکه¬های رشد، نمو و پاسخ به تنش در گیاهان دارند.
اصلاح نباتات مولکولی
معصومه حبیبی؛ اسدالله آبیار فینی؛ ندا میرآخورلی؛ محسن مردی
دوره 3، شماره 5 ، اسفند 1392، ، صفحه 85-92
چکیده
گندم نان (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در جهان می‌باشد که در معرض پاتوژن‌های زیادی قرار میگیرد. مطالعات قبلی در ارتباط با الگوی بیان ژن‌ها نشان داده است که علاوه بر ژنهای اصلی ایجادکننده مقاومت به بیماریها در گندم، ژنهای دفاعی دیگری ازجمله ژن کدکننده آنزیمهای S-Like RNase نیز تظاهر مییابد. در این تحقیق به‌منظور ...
بیشتر
گندم نان (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در جهان می‌باشد که در معرض پاتوژن‌های زیادی قرار میگیرد. مطالعات قبلی در ارتباط با الگوی بیان ژن‌ها نشان داده است که علاوه بر ژنهای اصلی ایجادکننده مقاومت به بیماریها در گندم، ژنهای دفاعی دیگری ازجمله ژن کدکننده آنزیمهای S-Like RNase نیز تظاهر مییابد. در این تحقیق به‌منظور بررسی الگوی بیان‌ژن S-Like RNase، در مقابله با انواع بیماریهای قارچی گندم، مطالعات بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی انجام شد. در مطالعات بیوانفورماتیکی چندین کتابخانه ریزآرایه با تیمار بیماریهای قارچی فوزاریوم، بادزدگی و زنگ نواری گندم بررسی شدند و در مطالعات آزمایشگاهی سطح بیان ژن S-Like RNase در 8 زمان (صفر تا 6 روز) بعد از آلودگی با بیماری سپتوریوز برگی یکی از مخربترین بیماریهای گندم در رقم مقاوم Wangshuibai و حساس فلات با استفاده از روش RT-PCR نیمه‌کمی اندازه‌گیری شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیان این ژن در اثر آلودگی با بیماریهای قارچی در ارقام مقاوم بسته به نوع بیماری و رقم حداکثر در 24 ساعت اولیه بعد از آلودگی افزایش مییابد. با توجه به این نتایج می توان گفت این ژن در ایجاد مقاومت علیه بیماریهای قارچی نقش به‌سزایی دارد و در کنار ژنهای اصلی ایجادکننده مقاومت باعث تشدید، حفظ و بهبود مقاومت خواهد شد. همچنین نتایج بلاست نوکلئوتیدی توالی این ژن در بانک‌ژن، هویت ژن مربوطه را مورد تأیید قرار داد.
اصلاح نباتات مولکولی
زهرا سادات شبر؛ جان بنت
دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 23-33
چکیده
پروتئین فسفاتاز‌هایC2 گروهی از سرین/ترئونین فسفاتاز‌های حفظ شده در طی تکامل هستند که در ترارسانی پیام تنش نقش دارند. زیرخانواده‌ای از این پروتئین فسفاتازها در آرابیداپسیس، شامل ABI1 و ABI2، به عنوان جزئی از مسیر ترارسانی پیام ABA شناخته شده‌اند که جهش‌یافته‌های آنها حساسیت بیشتری به ABA نشان داده، خواب بذر و پاسخ‌های ...
بیشتر
پروتئین فسفاتاز‌هایC2 گروهی از سرین/ترئونین فسفاتاز‌های حفظ شده در طی تکامل هستند که در ترارسانی پیام تنش نقش دارند. زیرخانواده‌ای از این پروتئین فسفاتازها در آرابیداپسیس، شامل ABI1 و ABI2، به عنوان جزئی از مسیر ترارسانی پیام ABA شناخته شده‌اند که جهش‌یافته‌های آنها حساسیت بیشتری به ABA نشان داده، خواب بذر و پاسخ‌های تطابقی به خشکی در آنها بیشتر است. از آنجا که برنج نسبت به تنش‌های غیر زیستی به ویژه خشکی بسیار حساس است، شناسایی این زیرخانواده ژنی در برنج و مطالعه نقش آنها در پاسخ به این تنش‌ها ارزشمند خواهد بود. طی بررسیهای بیوانفورماتیکی تعداد 9 پروتئین در برنج شناسایی شدند که دارای تمامی نواحی حفظ شده و حائز اهمیت زیرخانواده مذکور بودند. از میان آنها، تنها میزان رونوشت‌های OsPP2C5 تحت تأثیر تنش خشکی و هورمون آبسیزیک اسید به شدت افزایش و با آبیاری مجدد یا حذف ABA کاهش یافت. تنش خشکی در تمامی بافتهای مورد مطالعه موجب القای ژن OsPP2C5شد و بر اساس نتایج دورگه سازی در محل، رونوشت‌های این ژن، در تمامی سلول‌ها به ویژه در دسته‌های آوندی اولیه و ثانویه، سلول‌های همراه آوند آبکشی و پارانشیم آوند چوبی، سلول‌های اپیدرمی و سلول‌های پیش ساز اسکلرانشیم و کلرانشیم ناحیه تقسیم سلولی دمگل‌های در معرض تنش مشاهده گردید و در بیشتر سلول‌ها رونوشت‌های زیادی در هسته تمرکز یافته‌بودند. بر اساس نتایج به دست آمده به نظر می‌رسد که ژن OsPP2C5 در مسیر ترارسانی پیام ABA /تنش خشکی در برنج نقش دارد. امید است اصلاحات ژنتیکی مناسب در این ارتباط، تحمل به تنش خشکی را افزایش دهد.
