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.
بیوانفورماتیک
ناصر محمدیان روشن
چکیده
در گیاهان عالی، ساکارز سینتاز (SuS, EC 2.4.1.13) به‌عنوان آنزیم کلیدی در متابولیسم ساکارز شناخته می‌شود. این آنزیم صورت برگشت پذیر و در حضور یوریدین دی‌فسفات (UDP)، ساکارز را به فروکتوز و UDP-گلوکز تبدیل می‌کند. در این مطالعه 22 ژن ساکارز سینتاز با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیکی در ژنوم گندم شناسایی شد که براساس جایگاه کروموزومی از TaSUS1 تا ...
بیشتر
در گیاهان عالی، ساکارز سینتاز (SuS, EC 2.4.1.13) به‌عنوان آنزیم کلیدی در متابولیسم ساکارز شناخته می‌شود. این آنزیم صورت برگشت پذیر و در حضور یوریدین دی‌فسفات (UDP)، ساکارز را به فروکتوز و UDP-گلوکز تبدیل می‌کند. در این مطالعه 22 ژن ساکارز سینتاز با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیکی در ژنوم گندم شناسایی شد که براساس جایگاه کروموزومی از TaSUS1 تا TaSUS22 نامگذاری شدند. آنالیز فیلوژنتیکی نشان داد که ژن‌های ساکارز سینتاز گندم و سایر گیاهان از نظر تکاملی به سه گروه SUSI، SUSII و SUSIII تقسیم می‌شوند. ژن‌های TaSUS هر گروه از نظر ویژگی‌های ساختاری مانند تعداد، طول و توزیع اگزون‌ها حفاظت شده هستند. ناحیه بالادست ژن‌های TaSUS دارای فراوانی متفاوتی از عناصر تنظیمی cis است که دلیلی بر پیچیدگی تنظیم بیان این ژن‌ها در مراحل نموی و یا پاسخ به تنش‌ها می‌باشد. همچنین 21 ژن TaSUS هدف miRNA مربوط به 16 خانواده متفاوت قرار می‌گیرند که اهمیت تظیم بیان ژن پس از رونویسی در این خانواده را نشان می‌هد. پروفایل بیانی مکانی/زمانی این ژن‌ها مشخص کرد که ژن‌های TaSUS مربوط به زیرگروه SUSI نقش مهمی در رشد و نمو گندم بر عهده دارند. این نتایج نگاه جدیدی به تکامل ژن‌های TaSUS بوده و اطلاعات پایه از نظر تکاملی و کارکردی احتمالی، برای انتخاب و ارزیابی نقش این ژن‌ها در متابولیسم ساکارز در شرایط رشدی مختلف در گندم را فراهم می‌کند.
