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.
پروتئومیکس
محمدرضا نقوی؛ معروف خلیلی
چکیده
به منظور بررسی مکانسیم تحمل به تنش شوری در ارقام گندم، آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در محیط گلخانه انجام شد. عوامل این آزمایش شامل تنش شوری از نوع کلریدسدیم در چهار سطح صفر (شاهد)، 100، 200 و 300 میلیمول و دو رقم گندم نیکنژاد و پیشتاز بترتیب بعنوان نمایندهای از ارقام متحمل و حساس بودند. نمونههای برگی، دو ...
بیشتر
به منظور بررسی مکانسیم تحمل به تنش شوری در ارقام گندم، آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در محیط گلخانه انجام شد. عوامل این آزمایش شامل تنش شوری از نوع کلریدسدیم در چهار سطح صفر (شاهد)، 100، 200 و 300 میلیمول و دو رقم گندم نیکنژاد و پیشتاز بترتیب بعنوان نمایندهای از ارقام متحمل و حساس بودند. نمونههای برگی، دو هفته پس از اعمال تنش شوری تهیه شدند. سپس استخراج پروتئین از بافت برگی صورت گرفت و الکتروفورز دوبعدی در گیاهان شاهد و تحت تیمارهای تنش شوری انجام شد. مقایسه نتایج تجزیه پروتئوم در سطوح تنش نشان داد که تعداد 15 لکه پروتئینی تکرارپذیر با تغییر بیان متفاوت بین دو رقم متحمل و حساس مشترک بوده و تعداد پنج لکه پروتئینی منحصر به هر رقم متحمل و حساس تحت تنش تغییر بیان معنیدار داشتند. لکههای پروتئینی با استفاده از طیفسنجی جرمی شناسایی شدند و نتایج نشان داد که پروتئینهای مشترک شناسایی شده بیشتر در گروههای عملکردی شامل دفاع آنتیاکسیدانی و چرخه کالوین طبقهبندی شدند. در حالی که سایر پروتئینها در هر رقم بیشتر در فعالیت آنتی-اکسیدانی نقش داشتند. در مجموع نتایج نشان داد که بین دو رقم مورد مطالعه از لحاظ پاسخ مورفو-فیزیولوژیکی به تنش شوری تفاوت معنیدار وجود دارد و رقم متحمل نیکنژاد پاسخ پروتئینی مناسبتری تحت تنش نشان میدهد.
پروتئومیکس
مهدی غفاری؛ سعادت شریفی؛ غلامرضا بخشی خانیکی
دوره 8، شماره 22 ، شهریور 1397، ، صفحه 15-26
چکیده
برای درک مکانیسم مولکولی تحمل به خشکی در ارتباط با ریشه آفتابگردان، الگوی پروتئوم ریشه دو لاین حساس و متحمل به خشکی در شرایط آبیاری محدود و مطلوب بررسی شد. با استفاده از الکتروفورز دو بعدی و مقایسه شدت نسبی لکهها با آزمونt تعداد 12 لکه از 417 لکه پروتئینی در لاین حساس و 17 لکه از 467 لکه پروتئینی در لاین متحمل به طور معنیداری از تنش خشکی ...
بیشتر
برای درک مکانیسم مولکولی تحمل به خشکی در ارتباط با ریشه آفتابگردان، الگوی پروتئوم ریشه دو لاین حساس و متحمل به خشکی در شرایط آبیاری محدود و مطلوب بررسی شد. با استفاده از الکتروفورز دو بعدی و مقایسه شدت نسبی لکهها با آزمونt تعداد 12 لکه از 417 لکه پروتئینی در لاین حساس و 17 لکه از 467 لکه پروتئینی در لاین متحمل به طور معنیداری از تنش خشکی متأثر شد. لکههای پروتئینی با استفاده از طیفسنجی جرمی nano-LC MS/MS توسط جستجوگر مسکات با در نظر گرفتن حداقل 10% همپوشانی و امتیاز بالاتر از 80 در پایگاه NCBI شناسایی شدند. پروتئینهای سیتوپلاسمی و هستهای به ترتیب بیش از سایر پروتئینها از محدودیت آب متأثر شدند. سه لکه پروتئینی انولاز، گلیسرآلدئید تری فسفات دهیدروژناز و چالکون سینتاز با بیان متمایز در هر دو لاین حساس و متحمل شناسایی شد. کاهش شدت نسبی انولاز در لاین متحمل دلالت بر آسیب متابولیکی بود که میتواند منجر به کاهش فرایندهای پایین دست در اثر محدودیت ناشی از خشکی باشد. در مقابل افزایش شدت نسبی گلیسرآلدئید تریفسفات دهیدروژناز و چالکونسینتاز در لاین متحمل نشاندهنده توانایی این لاین در سمیتزدایی/ترمیم آسیب-های ناشی از تخریب اکسیداتیو و دفاع ضداکسیداتیو در شرایط تنش بود. افزایش شدت نسبی پروتئین شوکدمایی، دیهیدروفلاونول ردوکتاز، لیپو-اکسیژناز لینولئاتدانه، یوبیکوئیتین کربوکسیلترمینال هیدرولاز و جی پروتئین در لاین متحمل نشاندهنده اهمیت فرایندهای دفاعی، حفاظتی و ترارسانی برای کاهش آسیبهای ناشی از خشکی است.
پروتئومیکس
مریم جمشیدنیا؛ سید کمال کاظمی تبار؛ کریستین لایندرمایر؛ حمید نجفی زرینی
دوره 6، شماره 16 ، اسفند 1395، ، صفحه 1-12
چکیده
اخیراً بیان موقت ژن بهمنظور فراهم سازی روشهای بسیار سریع ارزیابی بافتهای گیاهی بهعنوان یک منبع تولید پروتیین در مقایسه با روش وقت گیر و پرهزینه تراریختی پایدار گیاهان گسترش یافته است. مطالعه حاضر بیان موقت پروتیین HDA19 را در دو گونه از گیاه tobacco (Nicotiana tabacum وNicotiana bentamiana) نشان میدهد. برای این منظور پرایمرهای اختصاصی برای واکنش ...
بیشتر
اخیراً بیان موقت ژن بهمنظور فراهم سازی روشهای بسیار سریع ارزیابی بافتهای گیاهی بهعنوان یک منبع تولید پروتیین در مقایسه با روش وقت گیر و پرهزینه تراریختی پایدار گیاهان گسترش یافته است. مطالعه حاضر بیان موقت پروتیین HDA19 را در دو گونه از گیاه tobacco (Nicotiana tabacum وNicotiana bentamiana) نشان میدهد. برای این منظور پرایمرهای اختصاصی برای واکنش زنجیره ای پلی مراز طراحی و برای همسانه سازی ژن HDA19 در وکتور بیانی pB2GW7 بهکار رفتند. سازه نوترکیب به Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 انتقال یافت سپس برای تراریختی موقت گیاهان tobacco از طریق اگروباکتریوم استفاده شد. در نهایت وجود ژن هدف در لاینهای تراریخت اگروباکتریوم از طریق کلونی PCR تأیید گردید. از طرفی بیان پروتیین در لاینهای تراریخت توسط روش دات بلات و الایزا تأیید شد. اگرچه روش دات بلات و SDS-PAGE حاکی از تراریختی هر دو رقم بود ولی روش الایزا تولید پروتیین نوترکیب در گیاه تراریخت Nicotiana tabacum را تایید کرد که 400 میکروگرم در گرم وزن بافت تر برگ گیاه بود. با توجه به یافتههای فوق این گیاه میزبان مناسبی برای تولید HDA19 نوترکیب، نمایندهای از پروتیینهای هیستون داستیلاز، نسبت به Nicotiana bentamiana میباشد.
پروتئومیکس
معروف خلیلی؛ محمد رضا نقوی
دوره 6، شماره 16 ، اسفند 1395، ، صفحه 31-44
چکیده
در این پژوهش، تجزیه پروتئوم از طریق الکتروفورز دوبعدی و رنگ-آمیزی آبی کوماسی برای دو رقم گندم بهاره شامل کویر بهعنوان رقم متحمل و بهار بهعنوان رقم حساس انجام شد. بعد از کمّی کردن لکه-ها توسط نرمافزارSame spot progenesis ، تعداد 10 لکه پروتئینی مشترک تکرارپذیر دارای تفاوت معنیدار بین شرایط شاهد و تنش خشکی در دو رقم کویر و بهار تشخیص داده ...
بیشتر
در این پژوهش، تجزیه پروتئوم از طریق الکتروفورز دوبعدی و رنگ-آمیزی آبی کوماسی برای دو رقم گندم بهاره شامل کویر بهعنوان رقم متحمل و بهار بهعنوان رقم حساس انجام شد. بعد از کمّی کردن لکه-ها توسط نرمافزارSame spot progenesis ، تعداد 10 لکه پروتئینی مشترک تکرارپذیر دارای تفاوت معنیدار بین شرایط شاهد و تنش خشکی در دو رقم کویر و بهار تشخیص داده شد. با استفاده از طیفسنجی جرمی MALDI-TOF/TOFاز بین پروتئینهای مشترک، نه لکه پروتئینی مشترک شناسایی و نوع فعالیت آنها و نحوه عمل این پروتئینها در سلول مشخص شد. بر اساس نتایج بدست آمده پروتئینهای دخیل در واکنش نوری (سه لکه پروتئینی شاملChlorophyll a-b binding protein 8، Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplasti و Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase CYP38) و چرخه کالوین (دو لکه پروتئینی شامل Fructose-1,6-bisphosphatase و ribulose-bisphosphate carboxylase small chain precursor) در هر دو رقم بیشترین گروههای عملکردی پروتئین و به عبارتی مهمترین پروتئین-های مشترک جهت حفظ کارایی گندم تحت شرایط تنش خشکی بودند. از آنجایی که این پروتئینها در هر دو رقم متحمل و حساس تغییر بیان نشان دادند، بنظر میرسد که حساسترین پروتئینها در پاسخ به تنش خشکی در گندم بهاره باشند. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که حفظ کارایی فتوسنتز تحت تنش خشکی از اهمیت بالایی برخوردار است.
پروتئومیکس
محمد رضا غفاری؛ نیکولاس فون ویرن؛ کلاوس هامبک؛ فلیپ فرانکن
دوره 6، شماره 13 ، خرداد 1395، ، صفحه 27-39
چکیده
کشف همبستگی میان تجمع زیستتوده در گیاه و عملکرد، پیش نیاز درک ارتباط بین داده های امیکس و میزان رشد در گیاهان است. برای جستجوی این ارتباط بین ترانسکریپتها و نقش تنظیمی آنها در تشکیل زیستتوده لیگنوسلولزی در فاز زایشی جو، پروفایل ترانسکریپتها دو هفته پس از گلدهی در 3 لاین جو بهاره مورد استفاده قرار گرفت. یک ریزآرایه سفارشی (custom ...
بیشتر
کشف همبستگی میان تجمع زیستتوده در گیاه و عملکرد، پیش نیاز درک ارتباط بین داده های امیکس و میزان رشد در گیاهان است. برای جستجوی این ارتباط بین ترانسکریپتها و نقش تنظیمی آنها در تشکیل زیستتوده لیگنوسلولزی در فاز زایشی جو، پروفایل ترانسکریپتها دو هفته پس از گلدهی در 3 لاین جو بهاره مورد استفاده قرار گرفت. یک ریزآرایه سفارشی (custom microarray) متشکل از 56000 اولیگونوکلئوتید برای آنالیز ترانسکریپتوم برگ پرچم در مرحله زایشی استفاده شد. شبکه ی همبستگی ترانسکریپتهای درگیر در متابولیسم ثانویه و متابولیسم RNA، دارای تعداد بیشتری همبستگی مثبت نسبت به منفی بود که از این بین یک سیگنال ملکول،ABH1-Cap binding protein بالاترین میزان اتصال را به دیگر ترانسکریپتها نشان داد. آنالیز آماری یک همبستگی مثبت بین ABH1-Cap binding protein و یک ژن کلیدی مسیر فنیل پروپانویید، به نام Cinnamoyl-COA reductase نشان داد. تلفیق داده های بدست آمده پیشنهاد کننده ی این موضوع هستند که ژن (CCR) Cinnamoyl-COA reductase ممکن است بتوانند بهعنوان بیومارکر برای مهندسی اصلاح زیستتوده لیگنوسلولزی در فاز زایشی جو استفاده شود.
پروتئومیکس
محمدرضا عظیمی؛ قاسم حسینی سالکده
دوره 4، شماره 7 ، مهر 1393، ، صفحه 1-13
چکیده
کمبود آب و دمای بالا مهمترین عوامل محیطی محدودکننده تولید گیاهان در بسیاری از مناطق دنیا است. خشکی با ممانعت از بیان پتانسیل ژنتیکی گیاهان زراعی، تولید را محدود میکند. ژنهای زیادی در شرایط خشکی تحریک میشوند که برای مطالعه نحوه بیان این ژنها از ابزارهای گوناگونی نظیر الگوی تظاهر بیان ژنی و آنالیز پروتئوم بافتهای مختلف گیاهی ...
بیشتر
کمبود آب و دمای بالا مهمترین عوامل محیطی محدودکننده تولید گیاهان در بسیاری از مناطق دنیا است. خشکی با ممانعت از بیان پتانسیل ژنتیکی گیاهان زراعی، تولید را محدود میکند. ژنهای زیادی در شرایط خشکی تحریک میشوند که برای مطالعه نحوه بیان این ژنها از ابزارهای گوناگونی نظیر الگوی تظاهر بیان ژنی و آنالیز پروتئوم بافتهای مختلف گیاهی (پروتئومیکس) استفاده شده است. در این آزمایش با استفاده از راهکار پروتئومیکس، مطالعه جامعی برای بیان ژنهای پاسخدهنده به تنش خشکی و تغییرات ملکولی ایجاد شده در اثر این تنش در سطح پروتئینهای برگ پرچم انجام شد. این آزمایش بصورت فاکتوریل 2×2 انجام گردید. فاکتورهای آزمایشی شامل (رقم مقاوم Babexو رقم حساس Seri) و آبیاری با دو سطح (آبیاری نرمال و اعمال تنش) بودند. اعمال تنش قبل از شروع مرحله گل شکفتگی و میزان آن 50% ظرفیت مزرعهای در نظر گرفته شد. با آنالیز پروتئوم، آنزیمها و پروتئینهایی که در اثر اعمال تنش تغییر بیان نشان دادند، در گروههای پروتئینی مختلف طبقهبندی شدند. نتایج نشان داد که رقم مقاوم مکانیسمهای متفاوتی را برای تحمل خشکی مورد استفاده قرار میدهد، اما بیشترین پروتئینهای شناسایی شده در گروه پروتئینهای دخیل در تنش اکسیداتیو قرار داشتند. پروتئینهایی که در دفاع اکسیداتیو نقش دارند با سمزدایی و زدودن رادیکالهای آزاد، از مرگ سلولی جلوگیری کرده و با کمک به بقای سلولهای برگ، آنها را در انجام فعالیت هایفیزیولوژیک و به ویژه فتوسنتز پویا و فعال نگه میدارد. این موضوع با توجه به ماهیت بافت قابل توجیه میباشد، زیرا تراکم رادیکالهای آزاد در برگ بیشتر بوده ولی با فعالیت آنزیمهای دفاعی، رقم مقاوم توانسته است به خشکی مقاومت نشان دهد.
پروتئومیکس
قاسم حسینی سالکده؛ داود نصر آبادی
دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 1-11
چکیده
شوری خاک و آب یکی از عوامل محدودکننده کشت برنج در سراسر دنیا میباشد. این گیاه در مرحله گیاهچه (seedling) حساسیت زیادی نسبت به شوری دارد. پروتئومیکس با توانایی کشف پروتیینها و ژنهای پاسخدهنده به تنش، در فرایند اصلاح برای تنشها به ویژه تنش شوری نقش کاربردی دارد. جهت بررسی اثر تنششوری بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و الگوی ...
بیشتر
شوری خاک و آب یکی از عوامل محدودکننده کشت برنج در سراسر دنیا میباشد. این گیاه در مرحله گیاهچه (seedling) حساسیت زیادی نسبت به شوری دارد. پروتئومیکس با توانایی کشف پروتیینها و ژنهای پاسخدهنده به تنش، در فرایند اصلاح برای تنشها به ویژه تنش شوری نقش کاربردی دارد. جهت بررسی اثر تنششوری بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و الگوی بیان پروتیینهای گیاه برنج، بذرهای دو رقم متحمل و حساس، به ترتیب (Oryza sativa cv.IR651 and cv.IR29) در محیط کشت یوشیدا، در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار کشت شدند. وزن خشک، تر و نسبت + K+/Naدر برگ سوم و ریشهی گیاهان اندازهگیری شد. نتایج نشان داد، کاهش وزن کل ماده خشک گیاهچهها در رقم حساس (IR29) نسبت به رقم متحمل (IR651) اثر معنیدار داشت. همچنین نسبتK+/Na+ در رقم IR651 بیش از دو برابر این نسبت در رقم IR29 بود. پروتیینهای برگ سوم و ریشه گیاهچهها به روشTCA/Acetone استخراج و الکتروفورز دوبعدی با استفاده از سیستم IPG انجام شد. با استفاده از نرمافزار Melanie3 345 نقطه پروتیینی تکرارپذیر در برگ و 468 نقطه در ریشه شناسایی شد از این تعداد 107 پروتیین در ریشه و 86 پروتیین در برگ هر دو ژنوتیپ پاسخ معنیدار به تنش نشان دادند. سپس پروتیینها با استفاده از روشESI-Q-TOF MS/MS توالییابی شدند که مهمترین آنها عبارتاند از فریتین، آسکورباتپراکسیداز و روبیسکواکتیواز در برگ و پراکسیداز و آسکورباتپراکسیداز در ریشه. پروتیینهای مذکور همگی آنزیم بوده و در سازوکارهای سمزدایی و حذف رادیکالهای آزاد اکسیژن (پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز)، هموستازی آهن (فریتین) و فعالسازی دیگر آنزیمها (روبیسکو اکتیواز) نقش دارند.