بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
آرزو اصل علیزاده؛ محمود تورچی؛ علی بنده حق
چکیده
شوری یکی از مهمترین تنش‌های محیطی است که باعث اختلال در رشد طبیعی گیاهان می‌شود. گیاه برای مقابله با شرایط تنش‌زا، از جمله تنش شوری مکانیسم‌های مختلفی را به کار می‌گیرد که از مهمترین آنها در سطح مولکولی، تغییر در بیان پروتئین‌ها است. تغییر بیان پروتئین‌ها در گرو تغییرات فیزیکوشیمیایی آنها مثل نیمه عمر، شاخص پایداری، نقطه ایزوالکتریک، ...
بیشتر
شوری یکی از مهمترین تنش‌های محیطی است که باعث اختلال در رشد طبیعی گیاهان می‌شود. گیاه برای مقابله با شرایط تنش‌زا، از جمله تنش شوری مکانیسم‌های مختلفی را به کار می‌گیرد که از مهمترین آنها در سطح مولکولی، تغییر در بیان پروتئین‌ها است. تغییر بیان پروتئین‌ها در گرو تغییرات فیزیکوشیمیایی آنها مثل نیمه عمر، شاخص پایداری، نقطه ایزوالکتریک، وزن مولکولی و ضریب خاموشی است. در این پژوهش تعدادی از پروتئین‌های دارای تغییر بیان تحت تنش شوری در گندم برای تجزیه و تحلیل‌های بیوانفورماتیکی استفاده شده است. از بین 25 پروتئین مرتبط با تنش شوری مورد مطالعه، تعداد 20 پروتئین دارای نیمه عمر بیشتر از 20 ساعت بودند. وزن مولکولی این پروتئین‌ها بین 13 تا 117 کیلو دالتون بوده و 15 پروتئین شاخص ناپایداری کمتر از 40 داشته و پایدار برآورد شدند. از بین پروتئین‌های درگیر در تنش شوری گندم α- توبولین به عنوان یک مونومر به همراه - توبولین در یک دایمر به نام α- توبولین شرکت می‌کند. توبولین، بخش عمده میکروتوبول‌ها را ایجاد می‌کند که برای رشد و تقسیم سلولی ضروری‌اند. این پروتئین دارای یک الگو به نامTubulin subunits alpha, beta and gamma signature و یک دمین به نام PLN00221 می‌باشد. برای پروتئین تریوزفسفات‌ایزومراز، دمینی با نام TIM- like beta/ alpha barrel domains که در مکانیسم کاتالیزوری نقش دارد و برای پروتئین کالمودولین یک دمین به نام PTZ00184 شناسایی شد که دمین متصل شونده به کلسیم می‌باشد. برای پروتئینPutative glycine decarboxylse subunit دمینی به نام PRK01202 شناسایی شد که فعالیت کربوکسیلازی دارد. برای پروتئین 2-Cys proxiredoxin BAS 1 دمین PRX- Typ 2 cys شناسایی شد که نقش مهمی در تنظیم اکسیداسیون- احیای سلولی دارد. این پژوهش نشان داد که تنش شوری طیف وسیعی از پروتئین‌های با ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی بسیار متفاوت از هم را در بر می‌گیرد و شامل پروتئین‌های با وزن مولکولی سنگین و سبک، پایدار و ناپایدار، دارای نیمه عمر طولانی و کوتاه و دارای نقطه ایزوالکتریک متفاوت از هم می‌شود.
پروتئومیکس
سمیرا مردانی زنوز؛ محمود تورچی؛ شقایق اصل زاد
چکیده
خشکی یکی از مهمترین عوامل ایجادکننده‌ی تنش غیرزیستی در گیاه محسوب می‌شود. گندم به عنوان یک گیاه زراعی مهم، اغلب در مناطقی کشت می‌شود که حداقل در دوره‌ای از سال با کم‌آبی مواجه است. یکی از راهکارهای شناسایی پروتئین‌های درگیر در تحمل گیاه به تنش کمبود آب رهیافت پروتئومیک است. به منظور بررسی اثر تنش کمبود آب بر الگوی پروتئوم ریشه ...
بیشتر
خشکی یکی از مهمترین عوامل ایجادکننده‌ی تنش غیرزیستی در گیاه محسوب می‌شود. گندم به عنوان یک گیاه زراعی مهم، اغلب در مناطقی کشت می‌شود که حداقل در دوره‌ای از سال با کم‌آبی مواجه است. یکی از راهکارهای شناسایی پروتئین‌های درگیر در تحمل گیاه به تنش کمبود آب رهیافت پروتئومیک است. به منظور بررسی اثر تنش کمبود آب بر الگوی پروتئوم ریشه گندم رقم متحمل کویر، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با هفت تکرار انجام شد. استخراج پروتئین‌های ریشه به روش TCA/ استون انجام و الگوی بیان پروتئینی با استفاده از الکتروفورز دوبعدی بررسی‌گردید. پروتئین‌های احتمالی درگیر در تنش کمبود آب با مقایسه‌ی الگوی بیان تحت تنش کمبود آب با الگوی بیان در شرایط کنترل شناسایی‌شد. نتایج نشان داد که اختلاف بین تیمارها برای صفات وزن تر ریشه و طول ریشه در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار ولی برای صفات وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی و وزن تر اندام هوایی از نظر آماری معنی‌دار نبود. بررسی الگوی بیان پروتئوم ریشه، 98 نقطه‌ی پروتئینی تکرارپذیر را نشان داد که از میان آنها تعداد 10 نقطه از لحاظ آماری دارای اختلاف بیان معنی‌دار بین شرایط کنترل و تنش بودند. از این تعداد هشت نقطه افزایش بیان و یک نقطه کاهش بیان را نشان‌دادند. این نقطه‌های پروتئینی بر اساس وزن مولکولی (Mw) و نقطه ایزوالکتریک (pI) با جستجو در بانک‌های اطلاعاتی شناسایی‌شدند. پروتئین‌های پاسخ دهنده به تنش در گروه‌های عملکردی مختلف قرار دارند. این گروه‌ها شامل سنتز و تجمع پروتئین، تنش اکسایشی، پاسخ و دفاع در برابر تنش و مسیرهای متابولیکی بودند.
اصلاح نباتات مولکولی
علی عمرانی؛ سعید اهری زاد؛ رامین روح پرور؛ منوچهر خدارحمی؛ محمود تورچی
دوره 7، شماره 18 ، شهریور 1396، ، صفحه 15-25
چکیده
زنگ های ساقه و قهوه ای از خسارت زاترین بیماری های گندم در سراسر جهان می باشند. استفاده از مقاومت ژنتیکی و تولید ارقام مقاوم مطمئن ترین روش کنترل زنگ‌ها به‌شمار می‌رود. شناسایی منابع مقاومت به زنگ و تعیین ژن‌های مقاومت موجود در آنها یکی از ملزومات رسیدن به ارقام مقاوم و ایجاد مقاومت پایدار می‌باشد. برای تعداد قابل توجهی از ژن‌های ...
بیشتر
زنگ های ساقه و قهوه ای از خسارت زاترین بیماری های گندم در سراسر جهان می باشند. استفاده از مقاومت ژنتیکی و تولید ارقام مقاوم مطمئن ترین روش کنترل زنگ‌ها به‌شمار می‌رود. شناسایی منابع مقاومت به زنگ و تعیین ژن‌های مقاومت موجود در آنها یکی از ملزومات رسیدن به ارقام مقاوم و ایجاد مقاومت پایدار می‌باشد. برای تعداد قابل توجهی از ژن‌های مقاومت به زنگ ساقه و قهوه‌ای، نشانگرهای مولکولی مرتبط شناخته شده است. در این تحقیق برخی از لاین‌های امیدبخش گندم در دست معرفی چهار اقلیم (گرم و مرطوب شمال، گرم و خشک جنوب، معتدل و سرد) کشور جهت تشخیص حضور ژن‌ها و یا جایگاه‌های ژنی مقاومت گیاهچه‌ای شامل Sr39/Lr35، Sr31/Yr9/Lr26/Pm8/Pm17، Sr24/Lr24 و Sr22 با استفاده از نشانگرهای مولکولی پیوسته با آنها مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به نتایج به‌دست آمده از این تحقیق مشخص شد که جایگاه ژنی Sr39/Lr35 تنها در لاین SEP59 و جایگاه ژنی Sr31/Yr9/Lr26/Pm8/Pm17 در لاین‌های S-84-14 و SEP49 وجود دارد. سایر جایگاه‌های ژنی در هیچ کدام از لاین‌های مورد بررسی شناسایی نشدند. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که فراوانی حضور این ژن‌ها در لاین‌های امیدبخش گندم پایین بوده و بنابراین بایستی با استفاده از لاین‌های حاوی ژن‌های مقاومت در برنامه‌های اصلاح گندم، فراوانی حضور این ژن‌ها در ارقام اصلاح شده افزایش یابد.
