بیوانفورماتیک
سمیرا محمدی
چکیده
پروتئین‌های شوک حرارتی 60 کیلو دالتونی (HSP60) که به‌عنوان چاپرونین (cpn60) نیز شناخته می‌شوند، نقش مهمی در رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش ایفا می‌نمایند. در این مطالعه از طریق ابزارهای بیوانفورماتیکی، 32 ژن HSP60 در ژنوم سویا شناسایی شد که روی 14 کروموزوم توزیع شده‌اند. بیشتر این پروتئین‌ها آب‌دوست، اسیدی، ناپایدار با شاخص آلیفاتیک بالا هستند. ...
بیشتر
پروتئین‌های شوک حرارتی 60 کیلو دالتونی (HSP60) که به‌عنوان چاپرونین (cpn60) نیز شناخته می‌شوند، نقش مهمی در رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش ایفا می‌نمایند. در این مطالعه از طریق ابزارهای بیوانفورماتیکی، 32 ژن HSP60 در ژنوم سویا شناسایی شد که روی 14 کروموزوم توزیع شده‌اند. بیشتر این پروتئین‌ها آب‌دوست، اسیدی، ناپایدار با شاخص آلیفاتیک بالا هستند. درخت تکاملی، پروتئین‌های HSP60 سویا، آرابیدوپسیس و برنج را بر مبنای جایگاه سلولی در سه گروه اصلی تقسیم‌بندی نمود. پروتئین‌های واقع در زیرگروه‌های مختلف از نظر ساختار ژنی، موتیف‌های حفاظت‌شده، فاز اینترون و ساختار سه‌بعدی از حفاظت‌شدگی بالایی برخوردار بوده که این امر می‌تواند بیانگر شباهت‌های کارکردی آنها در زیرگروه‌های مختلف باشد. چندین عنصر تنظیمی سیس پاسخگو به تنش‌ها، رشد و نمو و هورمون‌ها در پروموتر ژن‌های GmHSP60 یافت شد که بیانگر نقش آنها در رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش‌های محیطی می‌باشد. تجزیه و تحلیل هستی شناسی ژن (GO)، پیش‌بینی کرد که ژن‌های GmHSP60 در پاسخ به تنش‌های مختلف، مسئول تاخوردگی و تاخوردگی مجدد پروتئین به روشی وابسته به ATP هستند. بررسی الگوی ترانسکریپتوم (RNA-Seq) نشان داد که بیشتر ژن‌های GmHSP60 دارای بیان بالایی در پاسخ به تنش‌های شوری، خشکی، سرما، گرما، غرقاب و کمبود مواد غذایی بودند که بیانگر نقش آنها در افزایش تحمل سویا به تنش‌های غیرزیستی می‌باشد. به‌طور کلی، این یافته‌ها اطلاعات مفیدی را برای درک بهتر کارکرد ژن‌های GmHSP60 در سویا فراهم آورده و راه را برای استفاده از ژن‌های خانواده چاپرونین برای دستیابی به تحمل گیاهان در برابر تنش‌های غیرزیستی تسهیل می‌نمایند.
بیوانفورماتیک
سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ سمیرا محمدی؛ اسماعیل بخشنده؛ مارکوس کولمن
چکیده
پروتئین فسفاتازهای (PP2Cs) 2C، نقشی کلیدی در بیان ژن‌های پاسخگو به تنش از موجودات پست پروکاریوتی تا یوکاریوت‌های عالی ایفا می‌نمایند. در این مطالعه، بررسی بیوانفورماتیکی اعضای خانواده ژنی PP2C به منظور شناسایی و تجزیه و تحلیل ژن‌های اورتولوگ مرتبط با تنش در ژنوم گیاه هالوفیت علفی یک‌لپه Aeluropus littoralis انجام شد. در مجموع 34 ژن AlPP2C بر اساس ...
بیشتر
پروتئین فسفاتازهای (PP2Cs) 2C، نقشی کلیدی در بیان ژن‌های پاسخگو به تنش از موجودات پست پروکاریوتی تا یوکاریوت‌های عالی ایفا می‌نمایند. در این مطالعه، بررسی بیوانفورماتیکی اعضای خانواده ژنی PP2C به منظور شناسایی و تجزیه و تحلیل ژن‌های اورتولوگ مرتبط با تنش در ژنوم گیاه هالوفیت علفی یک‌لپه Aeluropus littoralis انجام شد. در مجموع 34 ژن AlPP2C بر اساس ساختار اختصاصی دمین PP2C، در ژنوم این گیاه شناسایی گردید. در درخت فیلوژنتیکی ترسیم شده از پروتئین‌های AlPP2C همراه با پروتئین‌های thaliana Araboidopsis، پروتئین‌های AlPP2C و AtPP2C در ده گروه مختلف بر مبنای همولوژی طبقه‌بندی شدند. تجزیه و تحلیل موتیف‌های حفاظت‌شده پروتئین‌های خانواده AlPP2C نشان داد که گروه‌بندی فیلوژنتیکی از تطابق بالایی با الگوی پراکنش موتیف‌های هر گروه داشت. تجزیه و تحلیل ساختار اگزون - اینترون توالی ژنی نشان داد که اعضای این خانواده به لحاظ آرایش و فراوانی اگزون‌ها از الگوی متفاوتی برخوردارند. شناسایی و طبقه‌بندی عناصر تنظیمی سیس در هشت گروه مختلف صورت گرفت که از مهم‌ترین عناصر سیس مرتبط به تنش می‌توان به موتیف‌های ABRE،MBS ،DRE ، STRE و LTR اشاره نمود. بررسی الگوی ترانسکریپتوم (RNA-Seq) نشان داد که ژن‌های AlPP2C الگوهای بیان متفاوتی در پاسخ به تنش شوری و شرایط بازیابی در دو بافت برگ و ریشه ارائه نمودند که احتمالا بیانگر مسیرهای تنظیمی متفاوت در بیان این ژن‌هاست. الگوی بیان مشاهده شده ژن AlPP2C4 در بافت ریشه، حاکی از تنظیمات بیان بافت - اختصاصی این ژن می‌باشد. این تحقیق با شناسایی ژن‌های اورتولوگ PP2C مرتبط با تنش در گیاه آلورورپوس لیتورالیس، اطلاعات ارزشمندی را برای مطالعات عملکرد ژنی و فرایندهای بیولوژیکی ژن‌های PP2C فراهم می‌آورد.
بیوانفورماتیک
سمیرا محمدی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ حمید نجفی زرینی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
MicroRNAها گروه بزرگی از RNAهای کوچک و غیرکدکننده هستند که با برش mRNA مورد هدف و یا مهار ترجمه، بیان این ژن‌ها را تنظیم می‌کنند. خانواده miR164 گیاهی بسیار حفاظت‌شده بوده و از طریق تنظیم ژن‌های NAC مورد هدف خود، در پاسخ گیاهان به تنش‌های غیرزیستی نقش دارند. در مطالعه حاضر، 68 ژن بالقوه کدکننده دمین NAC در Aeluropus littoralis به‌عنوان یک گیاه هالوفیت از ...
بیشتر
MicroRNAها گروه بزرگی از RNAهای کوچک و غیرکدکننده هستند که با برش mRNA مورد هدف و یا مهار ترجمه، بیان این ژن‌ها را تنظیم می‌کنند. خانواده miR164 گیاهی بسیار حفاظت‌شده بوده و از طریق تنظیم ژن‌های NAC مورد هدف خود، در پاسخ گیاهان به تنش‌های غیرزیستی نقش دارند. در مطالعه حاضر، 68 ژن بالقوه کدکننده دمین NAC در Aeluropus littoralis به‌عنوان یک گیاه هالوفیت از خانواده Poaceae شناسایی شد. در میان ژن‌های AlNAC شناسایی شده، 4 ژن به‌عنوان هدف miR164 پیش‌بینی شدند. حفظ‌شدگی بالای جایگاه‌های تششخیص miR164 در ژن‌های AlNAC حاکی از نقش ضروری جایگاه‌های هدف در کارکرد طبیعی این ژن‌ها به‌عنوان عوامل رونویسی می‌باشد. الگوی بیان ژن انتخابی AlNAC1L.1 در پاسخ به تنش‌های شوری و خشکی و فیتوهورمون ABA در بافت‌های برگ، ساقه و ریشه با استفاده از RT-qPCR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ژن AlNAC1L.1 در زمان 6 ساعت بعد از اعمال تنش در تمامی بافت‌ها کاهش بیان نشان می‌دهد. در بین تیمارها، تیمار سدیم‌کلرید 600 میلی‌مولار بیان AlNAC1L.1 را در بافت‌های برگ، ساقه و ریشه به ترتیب حدود 217- ، 26- و 9- برابر کاهش داد. بنابراین، AlNAC1L.1 به‌عنوان ارتولوگ ژن OMTN6 (ژن NAC هدف miR164 در برنج) می‌تواند نقش تنظیم‌کننده منفی در پاسخ به تیمار‌های شوری، خشکی و ABA ایفا نماید. این نتایج نشان داد که کارکرد برخی از پروتئین‌های NAC می‌تواند در بین گونه‌ها حفاظت‌شده باشد. در مجموع، این یافته‌ها منبع مفیدی برای تجزیه و تحلیل بیشتر میان‌کنش‌های بین ژن‌های NAC و خانواده miR164 در پاسخ به تنش‌های غیرزیستی فراهم آورده است.
بیوانفورماتیک
سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ سمیرا محمدی
چکیده
تنش شوری یکی از تنش‌های غیرزیستی محدودکننده رشد و نمو گیاهان می‌باشد. عامل پاسخ‌دهنده به اتیلن (ERF) خانواده ای از عوامل رونویسی دخیل در رشد و نمو گیاهان و نیز پاسخ‌دهنده به تنش‌های زیستی و غیرزیستی بوده و با توجه به اهمیت این خانواده در پاسخ به تنش شوری، در این تحقیق شناسایی ژن‌های این خانواده در گیاه شورزیست چمن شور آلوروپوس لیتورالیس ...
بیشتر
تنش شوری یکی از تنش‌های غیرزیستی محدودکننده رشد و نمو گیاهان می‌باشد. عامل پاسخ‌دهنده به اتیلن (ERF) خانواده ای از عوامل رونویسی دخیل در رشد و نمو گیاهان و نیز پاسخ‌دهنده به تنش‌های زیستی و غیرزیستی بوده و با توجه به اهمیت این خانواده در پاسخ به تنش شوری، در این تحقیق شناسایی ژن‌های این خانواده در گیاه شورزیست چمن شور آلوروپوس لیتورالیس (Aeluropus littoralis) مدنظر قرار گرفت. در مجموع، 36 ژن غیر تکراری ERF در ژنوم آلوروپوس لیتورالیس شناسایی شد. ترسیم درخت فیلوژنتیک بر مبنای همولوژی با گیاه آرابیدوپسیس، خانواده ژنی AlERF را به شش گروه مشخص (B1 تا B6) طبقه‌بندی نمود. تجزیه و تحلیل ساختار ژنی نشان داد که تعداد اینترون در ژن‌های AlERF بین صفر تا دو متغیر بود. تجزیه و تحلیل موتیف‌های حفاظت‌شده و جستجوی دمین در توالی‌های پروتئینی AlERF نشان داد از ده موتیف شناسایی شده، تنها موتیف‌های یک و دو در ساختار دمین AP2/ERF مشارکت دارند. بر اساس داده‌های ترانسکریپتوم و نمودار Heatmap، ژن AlERF6.3 ببیشترین بیان را در شرایط تنش شوری در بافت ریشه نشان داد و بیشترین کاهش بیان نیز در ژن AlERF6.7 در شرایط بازیابی در بافت برگی مشاهده شد. این الگوی متفاوت بیان ژن‌ها در بافت‌های برگ و ریشه در مواجهه با تنش شوری، حاکی از وجود مکانیسم‌های تنظیمی متفاوت در بیان این ژن‌ها می‌باشد. نتایج این مطالعه به‌عنوان اولین گزارش در مورد خانواده ژنی ERF در آلوروپوس لیتورالیس، اطلاعات پایه‌ای را برای مطالعات بیشتر در مورد خصوصیات کارکردی ژن‌های AlERF فراهم می‌نماید.
