بیوانفورماتیک
سید محسن سهرابی؛ علی اکبرآبادی؛ کامران سمیعی؛ آناهیتا پنجی
چکیده
گوجه‌فرنگی با نام علمی Solanum lycopersicum گیاهی یک‌ساله، خودگشن و دیپلوئید متعلق به خانواده سیب‌زمینی (Solanaceae) است. گونه‌های مختلف گوجه‌فرنگی بخش مهمی از رژیم غذایی مردم جهان را تشکیل می‌دهد. بیماری‌های باکتریایی یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید گوجه‌فرنگی در سطح جهان هستند. در این پژوهش با استفاده از آنالیز داده‌های ترنسکریپتومی ...
بیشتر
گوجه‌فرنگی با نام علمی Solanum lycopersicum گیاهی یک‌ساله، خودگشن و دیپلوئید متعلق به خانواده سیب‌زمینی (Solanaceae) است. گونه‌های مختلف گوجه‌فرنگی بخش مهمی از رژیم غذایی مردم جهان را تشکیل می‌دهد. بیماری‌های باکتریایی یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید گوجه‌فرنگی در سطح جهان هستند. در این پژوهش با استفاده از آنالیز داده‌های ترنسکریپتومی (RNA-seq) و به دنبال آن آنالیز شبکه‌های ژنی، ژن‌های کلیدی پاسخ به بیماری‌های باکتریایی در گوجه فرنگی شناسایی و خصوصیات مختلف آنها بررسی شد. نتایج تجزیه و تحلیل تغییرات بیان ترنسکریپتوم گیاه گوجه فرنگی نشان داد که پاتوژن‌های باکتریایی دارای اثر متفاوتی بر ترنسکریپتوم این گیاه هستند. بررسی بیشتر تغییرات ترنسکریپتومی نشان داد که تعداد 913 مورد ژن با بیان متفاوت وجود دارد که بین تیمارهای باکتریایی مختلف مشترک هستند. آنالیز شبکه، پنج ژن کلیدی به نام‌های پروتئین بزرگ متصل‌شونده به نوکلئوتید گوانین، پروتئین کیناز فعال‌شده با میتوژن 5، پروتئین کیناز فعال‌شده با میتوژن 7، پروتئین شوک حرارتی 90 کیلودالتونی بتا و پروتئین برهم‌کنش‌کننده با hop را مشخص کرد. آنالیز پروموتر در ناحیه‌ی بالادست ژن‌های کلیدی نشان داد که همه آنها دارای عناصر تنظیمی پاسخ به تنش‌های زیستی (w-box، WRE3 و WUN-motif) در ناحیه پروموتری خود هستند و نقش مهمی در پاسخ به تنش‌های زیستی ایفا می‌کنند. پس از بررسی‌های بیشتر روی ژن‌های کلیدی شناسایی‌شده در این پژوهش، می‌توان از آنها در برنامه‌های اصلاحی کلاسیک و یا در تولید گیاهان تراریخته مقاوم به بیماری بهره برد.
بیوانفورماتیک
آناهیتا پنجی؛ احمد اسماعیلی؛ سید محسن سهرابی
چکیده
پپتیدهای ضد میکروبی جزئی از سیستم دفاعی در گیاهان هستند. آنها در تمامی بافت‌ها و در گونه‌های گیاهی مختلفی وجود دارند و دارای اثر ضد میکروبی در برابر پاتوژن‌های گیاهی و جانوری و خواص ضد سرطانی هستند. اسنیکین‌ها گروهی از این پپتیدهای ضد میکروبی غنی از سیستئین با وزن مولکولی پایین هستند که در تنش‌های محیطی، مسیر‌های پیام‌دهی هورمون‌ها ...
بیشتر
پپتیدهای ضد میکروبی جزئی از سیستم دفاعی در گیاهان هستند. آنها در تمامی بافت‌ها و در گونه‌های گیاهی مختلفی وجود دارند و دارای اثر ضد میکروبی در برابر پاتوژن‌های گیاهی و جانوری و خواص ضد سرطانی هستند. اسنیکین‌ها گروهی از این پپتیدهای ضد میکروبی غنی از سیستئین با وزن مولکولی پایین هستند که در تنش‌های محیطی، مسیر‌های پیام‌دهی هورمون‌ها و رشد و تکامل نقش دارند. در مطالعه حاضر، با استفاده از روش‌های آزمایشگاهی و بیوانفورماتیکی ویژگی‌های اعضای خانواده ژنی اسنیکین و تغییرات بیانی آنها در مراحل نموی بذر (3، 8، 13 و 18 روز پس از گرده‌افشانی) در گیاه جو مورد بررسی قرار گرفت. نتایج وجود تعداد یازده ژن اسنیکین در ژنوم گیاه جو را نشان داد. اسنیکین‌های شناسایی شده حاوی دمین عملکردی تحریک شونده با جیبرلین بودند. این اسنیکین‌ها دارای سیگنال پپتید و تجمع خارج سلولی بودند و به دلیل فراوانی بالای اسیدهای آمینه هیدروفوب، آبگریز بوده و ساختارهای ثانویه پیچیده‌ای تولید می‌کردند. در همه پروتئین‌های شناسایی شده، وجود تعداد شش پیوند دی‌سولفیدی و خاصیت ضد میکروبی به صورت محاسباتی مشخص گردید. بررسی تغییرات بیانی اعضای خانواده ژنی اسنیکین در مراحل مختلف نمو بذر نشان داد که ژن‌های مذکور دارای الگوهای بیانی کاملاً متفاوتی هستند و در هر مرحله‌ی نموی میزان بیان آنها روند متفاوتی را نشان می‌دهد. با شناسایی ژن‌های اسنیکین، علاوه بر استفاده از آن در تولید گیاهان تراریخت، می‌توان آن را در سیستم‌های مختلف بیانی تولید کرد و به عنوان نسل جدیدی از عوامل آنتی‌بیوتیک طبیعی در محافظت از انسان، گیاهان و جانوران به کار برد.
بیوانفورماتیک
حدیث برون؛ امیر سیاهپوش؛ سید محسن سهرابی؛ محمد رضا نیکبخت؛ جواد قاسمیان یادگاری؛ محسن محمدی؛ سید سجاد سهرابی
چکیده
پپتیدهای ضد میکروبی یکی از مهم‌ترین سدهای دفاعی گیاهان در مقابل طیف وسیعی از پاتوژن‌ها به شمار می‌روند. در این بین، اسنیکین‌ها توجه ویژه‌ای را به خود جلب می‌کنند، زیرا یکی از مهم‌ترین پپتیدهای غنی از سیستئین در میان پپتیدهای ضد میکروبی گیاهی هستند. در مطالعه حاضر، برخی از اعضای خانواده ژنی اسنیکین در گیاه پیاز از طریق روش‌های ...
بیشتر
پپتیدهای ضد میکروبی یکی از مهم‌ترین سدهای دفاعی گیاهان در مقابل طیف وسیعی از پاتوژن‌ها به شمار می‌روند. در این بین، اسنیکین‌ها توجه ویژه‌ای را به خود جلب می‌کنند، زیرا یکی از مهم‌ترین پپتیدهای غنی از سیستئین در میان پپتیدهای ضد میکروبی گیاهی هستند. در مطالعه حاضر، برخی از اعضای خانواده ژنی اسنیکین در گیاه پیاز از طریق روش‌های بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی شناسایی و تعیین خصوصیت شدند. بدین منظور تمام توالی‌های پروتئینی اسنیکین‌های گیاهی از پایگاه NCBI دریافت شدند. توالی مورد توافق اسنکین با هم‌ترازی چندگانه توالی‌های دریافت شده ایجاد شد. سپس توالی مورد توافق اسنکین با استفاده از ابزار tBLASTn در برابر ترنسکریپتوم گیاه پیاز هم‌ترازی موضعی شد. توالی‌های حاصل از tBLASTn، سرهم‌بندی شده و برای تعیین چارچوب خوانش باز کامل و پیش‌بینی دمین‌های عملکردی، سیگنال پپتید، محل تجمع سلولی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، فراوانی اسیدهای آمینه و فعالیت ضد میکروبی مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از واکنش PCR توالی کد کننده کامل اسنیکین‌ها تکثیر شد. در نهایت، وجود هفت ژن اسنیکین با چارچوب‌های خوانش باز با طول متوسط 323 جفت باز در گیاه پیاز تأیید شد. تجزیه و تحلیل‌های بیوانفورماتیکی، شباهت بالای ژن‌های اسنیکین پیاز با همولوگ‌های اسنیکن در سایر گونه‌های گیاهی، از نظر توالی نوکلئوتیدی و پروتئینی و همچنین خصوصیات ساختاری را نشان داد. نتایج همچنین نشان داد که تمامی اسنیکین‌های شناسایی شده در گیاه پیاز دارای خاصیت ضد میکروبی بالقوه بودند. با توجه به اثرات ضد میکروبی بالقوه در پپتیدهای شناسایی شده، می‌توان با تولید این پپتیدها در سیستم‌های بیانی مختلف از آنها به عنوان عوامل ضد میکروبی جدید در مقابله با پاتوژن‌های انسانی، دامی و گیاهی استفاده کرد.
