بیوانفورماتیک
مسعود توحیدفر؛ یوسف سعیدی هنر؛ ناصر فرخی
چکیده
گیاه پروانش (Catharanthus roseus) یکی از مهمترین گیاهان دارویی است که حاوی دو ماده‌ی ضدتوموری وین‌بلاستین و وین‌کریستین است و شناسایی ژنهای درگیر و الگوی بیانی و اثرات ضدتوموری آنها در بافت‌های مختلف این گیاه حایز اهمیت است. است. در همین راستا، با استفاده از دادههای بیانی (RNA-seque) RNA sequencing بافت‌های مختلف به بررسی ژنهای با بیان افتراقی ...
بیشتر
گیاه پروانش (Catharanthus roseus) یکی از مهمترین گیاهان دارویی است که حاوی دو ماده‌ی ضدتوموری وین‌بلاستین و وین‌کریستین است و شناسایی ژنهای درگیر و الگوی بیانی و اثرات ضدتوموری آنها در بافت‌های مختلف این گیاه حایز اهمیت است. است. در همین راستا، با استفاده از دادههای بیانی (RNA-seque) RNA sequencing بافت‌های مختلف به بررسی ژنهای با بیان افتراقی (Differential Expression Gene) و اثرات ضدتوموری آنها بصورت این سیلکو پرداخته شد. نتایج نشان داد که تعداد کل ژنهای با بیان افتراقی در اندام‌ها بین 120 تا 1238 متغیر بود. بیشترین تعداد DEG نسبت به ریشه مربوط به برگ و کمترین آن متعلق به گل بود. در ادامه، 13 ژن مشترک بین سه اندام مختلف و 22 ژن مشترک بین برگ در برابر گل و برگ در برابر ریشه مشاهده شد که از بین آنها، 6 ژن مشترک در هر سه بافت بودند. آنالیز مستندسازی نشان داد که این ژنها در مسیر بیوسنتزی دو ترکیب مهم وین‌بلاستین و وین‌کریستین نقش دارند. بیشترین بیان این ژنها مربوط به برگ و کمترین آن مربوط به ریشه بود. آنالیز شبکه‌ی پروتئین مشخص کرد که تعدادی از ژنها که بیشترین برهمکنش را با سایر ژنها نشان دادند مربوط به ژنهای مسیر بیوسنتری ترکیبات ضد توموری بودند. آنالیز داکینگ و دینامیک مولکولی نشان داد که وین‌بلاستین و وین‌کریستین ضمن اینکه برهمکنش خوبی به‌عنوان بازدارنده با فسفوگلیکوپروتئین (پروتئین مقاومت دارویی در سلول‌های توموری) دارند، از پایداری خوبی هم در برهمکنش با فسفوگلایکوپروتئین برخورار هستند. بطورکلی، ژنهای DAT، STR، TDC، G10H، D4H، T16H2، Tryptophandecar-boxylase و Strictosidine synthase که در مسیر بیوسنتزی وین‌بلاستین و وین‌کریستین بودند، نقش موثری در اندام‌های مختلف داشتند. نتایج بدست آمده بینش‌های جدیدی در مورد مکانیسم درمان با محصولات طبیعی می‌دهد که میتوان جهت بهبود افراد مبتلا مورد استفاده قرار داد.
بیوانفورماتیک
سارا دژستان؛ پریوش نظامی عنبران؛ مهدی بهنامیان
چکیده
ابرخانواده عامل رونویسی MYB در رشد و نمو گیاه، فعال‌سازی ژنهای پاسخ‌دهنده به تنش و در مواردی بیوسنتز متابولیت‌های کلیدی نقشی اساس دارند. در دسترس بودن توالی‌های ژنومی سیب‌زمینی، آرابیدوپسیس، ذرت و جو این فرصت را فراهم کرد تا به‌ترتیب 121، 139، 190 و 144 ژن MYB غیرتکراری در ژنوم این گیاهان شناسایی شود. در بررسی خصوصیات تکاملی، دامنه‌های ...
بیشتر
ابرخانواده عامل رونویسی MYB در رشد و نمو گیاه، فعال‌سازی ژنهای پاسخ‌دهنده به تنش و در مواردی بیوسنتز متابولیت‌های کلیدی نقشی اساس دارند. در دسترس بودن توالی‌های ژنومی سیب‌زمینی، آرابیدوپسیس، ذرت و جو این فرصت را فراهم کرد تا به‌ترتیب 121، 139، 190 و 144 ژن MYB غیرتکراری در ژنوم این گیاهان شناسایی شود. در بررسی خصوصیات تکاملی، دامنه‌های حفاظت‌شده‌ی MYB در دو گیاه تک‌لپه‌ای ذرت و جو از نظر همردیفی و ترتیب قرار گرفتن، شباهت چشمگیری با یکدیگر داشتند. این خصوصیت در رابطه با دو گیاه دولپه‌ای سیب‌زمینی و آرابیدوپسیس نیز صادق بود ولی تفاوت دامنه‌های حفاظت‌شده‌ی MYB در تک‌لپه‌ای‌ها و دولپه‌ای قابل‌توجه بود. اعضای 2R-MYB رایج‌ترین زیرگروه از خانواده‌ی MYB در گیاهان تک‌لپه‌ای و دولپه‌ای بودند و فقط یک عضو از زیرخانواده 4R-MYB در ذرت مشاهده شد. در هر چهار گیاه دلیل اصلی تمایز عملکردی ژنها در این خانواده‌ی ژنی segmental duplication بود که منجر به گزینش تکاملی مثبت و منفی گردیده است. خانواده‌ی ژنی MYB روی تمامی کروموزوم‌های سیب‌زمینی، آرابیدوپسیس، ذرت و جو با پراکنش غیریکنواخت قرار گرفته‌اند. وجود عناصر تنظیمی همسو متنوع و متعدد پاسخ به تنش‌ها و هورمون‌ها در ناحیه‌ی راه‌انداز ژنهای MYB و بررسی پروفایل‌های بیانی این خانواده ژنی در تنشهای زیستی و غیرزیستی در آرابیدوپسیس دلالت بر تنوع کارکردی ژنهای این ابرخانواده دارد. بررسی بیوانفورماتیکی ابرخانواده ژنی MYB در تک‌لپه‌ای‌ها و دولپه‌ای‌ها چارچوبی برای مطالعات مقایسه‌ای، تکاملی و عملکردی اعضای این ابرخانواده‌ی ژنی مهم فراهم می‌کند.
بیوانفورماتیک
سمیرا کریمی؛ مهین پوراسمعیل
چکیده
بیوانفورماتیک یک علم بین‌رشته‌ای است که از فناوری اطلاعات برای سازماندهی و تجزیه و تحلیل داده-های بیولوژیکی استفاده می‌کند. این علم به پژوهشگران امکان می‌دهد که بدون نیاز به انجام آزمایش‌های زمان‌بر و پر هزینه، مطالعات مستند و جامعی در مورد مسائل مختلف علوم زیستی انجام دهند. هدف از این مطالعه بررسی و شناسایی توالی‌های مربوط به ...
بیشتر
بیوانفورماتیک یک علم بین‌رشته‌ای است که از فناوری اطلاعات برای سازماندهی و تجزیه و تحلیل داده-های بیولوژیکی استفاده می‌کند. این علم به پژوهشگران امکان می‌دهد که بدون نیاز به انجام آزمایش‌های زمان‌بر و پر هزینه، مطالعات مستند و جامعی در مورد مسائل مختلف علوم زیستی انجام دهند. هدف از این مطالعه بررسی و شناسایی توالی‌های مربوط به (RT) Reverse transcriptase در ویروس‌ها با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیکی است. بدین منظور هشت سویه ویروس دارای توالی RT با شماره دسترسی NC_001497.2، NC_001648.1، NC_001839.2، NC_003977.2، AF053008.1، EF428979.1، NC_001802.1 از پایگاه NCBI استخراج گردید. در این مطالعه، خصوصیات ساختاری و عملکردی، دمین‌‌ها و موتیفهای این پروتئینها مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز‌ها نشان داد که پروتئینهای هشت سویه ویروس، متعلق به خانواده‌های مختلف، ویژگی‌های متمایزی را از خود نشان می‌دهند که آنها را از یکدیگر متمایز می‌سازد. همچنین مشخص شد این پروتئینها در غشاء، سیتوپلاسم و پری پلاسم قرار دارند و همه آنها حاوی حداقل یک دمین مربوط به آنزیم ترانس کریپتاز معکوس هستند. بر اساس آنالیز‌های صورت گرفته Cauliflower mosaic virus، Cassava vein mosaic virus و Soybean chlorotic mottle virus که همگی متعلق به خانواده Caulimoviridae هستند، برای تولید آنزیم RT مناسب می‌باشند. توانایی این ویروس‌ها برای سازگاری با میزبان‌های مختلف گیاهی می‌تواند به طور بالقوه منجر به توسعه روش‌های کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تر برای تولید آنزیم RT شود. این سازگاری همچنین می‌تواند فرصت‌های جدیدی را برای مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی ایجاد کرده و امکان ایجاد آنزیم‌های با کارایی بیشتر را فراهم کند.
بیوانفورماتیک
ابوذر سورنی؛ سپهر مرآتیان اصفهانی؛ بدرالدین ابراهیم سید طباطبایی
چکیده
امروزه گیاهان دارویی به دلیل دارا بودن متابولیت‌های مؤثر، در درمان بسیاری از بیماری‌ها مورد توجه و استفاده همگان قرار گرفته‌اند. یکی از این گیاهان آویشن است که حاوی گستره وسیعی از متابولیت‌های ثانویه مانند ترپن‌ها میباشد. روش‌های مختلفی برای افزایش این مواد ابداع شده است. در روش‌های کلاسیک از تغییر عوامل محیطی جهت افزایش ...
بیشتر
امروزه گیاهان دارویی به دلیل دارا بودن متابولیت‌های مؤثر، در درمان بسیاری از بیماری‌ها مورد توجه و استفاده همگان قرار گرفته‌اند. یکی از این گیاهان آویشن است که حاوی گستره وسیعی از متابولیت‌های ثانویه مانند ترپن‌ها میباشد. روش‌های مختلفی برای افزایش این مواد ابداع شده است. در روش‌های کلاسیک از تغییر عوامل محیطی جهت افزایش تولید ماده مؤثره استفاده می‌گردد. در حالی که در روش‌های نوین از دست‌ورزی‌های ژنتیکی که بازده بالاتری نیز دارند بهره گرفته میشود. از جمله این رویکرد‌ها استفاده از نقش و عملکرد miRNAs میباشد. این RNAs بیان ژن را پس از رونویسی از طریق تجزیه mRNAs یا مهار ترجمه آنها کنترل کرده و نقش‌های متنوعی را در فرآیندهای بیولوژیکی و متابولیکی در گیاهان و جانوران بازی می‌کنند. روش‌های متعددی برای شناسایی miRNAs موجود میباشد که یکی از ساده‌ترین و کم‌هزینه‌ترین آنها، استفاده از ابزارها و روش‌های بیوانفورماتیکی است. لذا به منظور شناسایی miRNAs متمایز در گونه‌های مختلف آویشن، مطالعه‌ای مبتنی بر جستجوی همولوژی با استفاده از اطلاعات ترانسکریپتومی گیاه آویشن انجام گرفت. ابتدا این اطلاعات پالایش و سپس همردیفی در برابر تمام miRNAs شناخته‌شده موجود در بانک اطلاعاتی miRBase انجام شد. بعد از غربالگری نتایج بر اساس شاخص‌هایی همچون طول و سطح e-value ساختار ثانویه miRNAs با ابزار UNAfold مورد بررسی قرار گرفت. شناسایی ژنهای هدف با استفاده از ابزار psRNATARGET و بررسی روابط فیلوژنتیکی به روش حداکثر احتمال و ابزار RaxML انجام شد. در مجموع ۶۴ miRNAs کاندید متمایز در گونه‌های مختلف آویشن شناسایی شدند که از این تعداد ۱۴ عدد در مسیر سنتز ترپن‌ها قرار داشتند. از مهمترین این miRNAs میتوان به miR172 و miR396 اشاره کرد که در مطالعات پیشین نقش آنها در مسیر سنتز ترپنوئیدها به اثبات رسیده است. درخت فیلوژنتیک توانست ارتباط میان miRNAs در گونه‌های مختلف را به خوبی نشان دهد.
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 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
مریم مهدیزاده حکاک؛ مسعود توحیدفر؛ محمدحسین میرجلیلی
چکیده
اسکوالن یک تری‌ترپن غیر اشباع با کاربردهای گسترده در داروسازی است. در این تحقیق تولید اسکوالن و بررسی بیوانفورماتیکی آن در چهار گونه یوکاریوت تک‌سلولی و پرسلولی و پروکاریوت به منظور تفاوت این ژن در یوکاریوت‌ها و پروکاریوت ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز فیلوژنتیکی نشان داد که جلبک به عنوان یوکاریوت پرسلولی، مخمر به عنوان ...
بیشتر
اسکوالن یک تری‌ترپن غیر اشباع با کاربردهای گسترده در داروسازی است. در این تحقیق تولید اسکوالن و بررسی بیوانفورماتیکی آن در چهار گونه یوکاریوت تک‌سلولی و پرسلولی و پروکاریوت به منظور تفاوت این ژن در یوکاریوت‌ها و پروکاریوت ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز فیلوژنتیکی نشان داد که جلبک به عنوان یوکاریوت پرسلولی، مخمر به عنوان یوکاریوت تک‌سلولی و باکتری به عنوان پروکاریوت تک‌سلولی در یک گروه و گیاه در گروه مجزا قرار گرفت. درصد GC پروتئین SQS توسط GC Content Calculator و همچنین شاخص آلیفاتیک و شاخص ناپایداری توسط protparam بررسی شد. نتایج نشان داد که ژن SQS در دامنه‌ای از ناپایداری تا پایدار قرار دارد. آنالیز وجود توالی‌های سیگنال و آنالیز رهگیری محل استقرار نهایی پروتئین نشان داد که احتمال انتقال پروتئین SQS به میتوکندری، کلروپلاست و مسیر ترشحی بسیار پایین است و جزء پروتئینهای سیگنال نیست. همچنین در گیاه Gymnema sylvestre مشخص شد که این پروتئین دارای سه دومین حافظت شده است. مقایسه‌ی ساختار ثانویه پروتئین وجود صفحات آلفا را تایید کرد. مدل‌سازی سه بعدی این پروتئین در گیاه به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه داده Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده‌ی PDB استخراج شد، انجام گرفت. جهت اعتبارسنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه‌بعدی و آنالیز استرئوشیمیایی، نمودار راماچاندران ترسیم و زوایای دی‌هیدرال محاسبه شدند. نتایج ارزیابی کیفیت ساختاری نشان داد که مدل‌های پیشنهادی دارای کیفیت و پایداری مناسبی می‌باشند. مطالعه ساختار پروتئین می‌تواند به درک عملکرد پروتئین کمک کند و بررسی جزئیات ساختار آن می‌تواند در مطالعات جایگاه فعال پروتئین و داکینگ سودمند باشد.
بیوانفورماتیک
ابوذر سورنی؛ پرنیان کریم زاده؛ سمیرا دهقانی
چکیده
گونه‌های آویشن به دلیل تولید متابولیت‌های ثانویه‌ای مانند ترپنوئیدها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. از آنجایی که شناسایی ژنهای کلیدی مانند ژنهای مسیر بیوسنتر ترپنوئیدها می‌تواند نقش موثری در برنامه‌های اصلاحی گیاهان به ویژه گونه‌های آویشن داشته باشد، این مطالعه با هدف بررسی ترنسکریپتوم گونه‌های T. lancifolius، T. persicus، T. pubescens، ...
بیشتر
گونه‌های آویشن به دلیل تولید متابولیت‌های ثانویه‌ای مانند ترپنوئیدها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. از آنجایی که شناسایی ژنهای کلیدی مانند ژنهای مسیر بیوسنتر ترپنوئیدها می‌تواند نقش موثری در برنامه‌های اصلاحی گیاهان به ویژه گونه‌های آویشن داشته باشد، این مطالعه با هدف بررسی ترنسکریپتوم گونه‌های T. lancifolius، T. persicus، T. pubescens، T. vulgaris و T. daenensis به‌منظور شناسایی ژنهای کلیدی بیوسنتز مونوترپن‌ها، توالی ژنهای کلروپلاستی و بررسی تفاوت و تشابه میان گونه‌ها انجام گرفت. بدین منظور RNAهای کل استخراج‌شده از مرحله رویشی جهت توالی‌یابی با پلتفرم Illumina HiSeqTM 2500 به شرکت ماکروژن کره ارسال گردیدند. پس از سرهم‌بندی توالی‌ها با ابزارهای مختلف، بهترین نتیجه انتخاب و مستندسازی ترنسکریپت‌ها در پایگاه‌های اطلاعاتی انجام شد. در نهایت بر اساس نتایج مستندسازی، ژنهای کلیدی مسیر سنتز ترپنوئیدها، و توالی‌های کلروپلاستی شناسایی شده و روابط فیلوژنتیکی میان گونه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس شاخص‌های ارزیابی بهترین سرهم‌بندی محصول ابزار Binpacker بود. بر اساس نتایج حاصل توالی 10 ژن درگیر در مسیر سنتز ترپنوئیدها بدست آمد. از میان (TPSs) Terpene synthase شناسایی شده، بیشترین کانتیگ‌ها به ترتیب مربوط به ترپن‌های دسته TPSb و TPSa بود. از اطلاعات ترنسکریپتومی، توالی 73 ژن کلروپلاستی استخراج شدند. از اطلاعات کلروپلاستی بدست آمده، در مجموعbp 40070 در بررسی روابط فیلوژنتیکی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی روابط فیلوژنتیکی، ارتباط ژنتیکی نزدیک بین T. daenensis و T. vulgaris را نشان داد که می‌تواند معرف گونه T. daenensis به‌عنوان جایگزینی مناسب برای گونه رسمی و اروپایی T. vulgaris جهت مقاصد مختلف بالأخص کاربردهای دارویی باشد. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد به‌احتمال زیاد میتوان Z. multiflora را به‌عنوان یکی از اجداد Thymus در نظر گرفت که به لحاظ ساختار ژنتیکی به خصوص ژنهای کلیدی مسیر بیوسنتز ترپن‌ها تفاوت قابل توجهی با گونه‌های جنس آویشن دارد.
بیوانفورماتیک
آتنا ال کیان آبادی؛ هنگامه طاهری؛ آیه سادات صدر
چکیده
گیاهان قادرند از طریق به خاطر سپردن تنش گرمای قبلی (پرایمینگ)، نسبت به تنشهای کشنده بعدی (برگشتی) تحمل گرمایی بدست آورند. اثر پرایمینگ که برای ساعت‌‌ها، روزها یا حتی نسل‌‌ها پس از تنش گرمایی برگشتی حفظ میشود، حافظه تنش گرمایی نامیده میشود. هدف از این مطالعه شناسایی ژنهای کلیدی موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی ...
بیشتر
گیاهان قادرند از طریق به خاطر سپردن تنش گرمای قبلی (پرایمینگ)، نسبت به تنشهای کشنده بعدی (برگشتی) تحمل گرمایی بدست آورند. اثر پرایمینگ که برای ساعت‌‌ها، روزها یا حتی نسل‌‌ها پس از تنش گرمایی برگشتی حفظ میشود، حافظه تنش گرمایی نامیده میشود. هدف از این مطالعه شناسایی ژنهای کلیدی موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی است. در این مطالعه، دادههای ریزآرایه پروفایل بیانی نمونه‌‌های آرابیدوپسیس از بانک دادههای (Gene expression omnibus) GEO جمع‌‌آوری و ژنهایی با بیان افتراقی بر مبنای فعالیت بیشتر رونویسی‌‌شان تحت تنش برگشتی نسبت به تنش اول (مقایسه تیماری P+T/P) و همچنین القاء بیان پایدار تا 52 ساعت پس از فراغت از تنش (فاز حافظه) شناسایی شدند. سپس ژنهای شناسایی شده به وسیله ابزارهای بیوانفورماتیک جهت دستهبندی هستی‌‌شناسی (Gene Ontology) و شبکههای برهمکنش پروتئینی (Protein-protein interaction networks) مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی هستی‌‌شناسی عبارت‌‌ها نشان داد که ژنهایی با بیان افزایشی عمدتا با پاسخ سلولی و خوگیری به گرما و تاخوردگی پروتئین مرتبط بودند. از طریق خوشه‌‌بندی شبکه برهمکنش پروتئینی در عبارت مربوط به "پاسخ به گرما "در مقایسه تیماری P+T/P، تعدادی از ژنهای کلیدی موثر در استقرار حافظه تنش گرما نظیر HSP70T-2،HSP90 ، HSP60، AR192، HSP70، BIP2، J2، CLPB4، HOP3، HSP101، HSFA3، ROF1، HSFA2، HSP70B، CLPB3، MBF1C، FES1A شناسایی شدند. همچنین بر اساس تداوم بیان افتراقی ژنها تا 52 ساعت پس از فراغت از تنش اول (فاز پرایمینگ) مشخص شد ژنهایی که در پایداری حافظه تنش گرما دخیل هستند عمدتا متعلق به اعضای خانواده پروتئینهای شوک گرمایی کوچک (sHSPs) نظیر HSP17.6، HSP21، HSP17.6II، HAS32، HSP17.4، HSP18.2 و HSP22 بودند. علاوه بر این، در بررسی مسیرهای زیستی از طریق پایگاهKEGG (دانشنامه ژنها و ژنوم‌‌های کیوتو) مشخص شد که ژنهای حافظه تنش گرما عمدتا در مسیرهای پردازش پروتئین در شبکه اندوپلاسمی و فسفریلاسیون اکسیداتیو نقش داشتند. همچنین بررسی عناصر تنظیمی سیس در ناحیه پروموتری ژنهای حافظه تنش نشان داد که خانواده فاکتورهای رونویسی bZIP، AP2;B3;RAV، MYB/SANT، HD-ZIP و GATA; tify دارای بیشترین جایگاه اتصال در ناحیه بالادست ژنهای مذکور بودند. در مجموع این یافتهها اطلاعات مفیدی در خصوص آنالیز عملکردی و تنظیمی ژنهای موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی و برهم کنش شبکههای پروتئینی آنها ارائه داد که میتوان از آنها در راستای بهبود ظرفیت تحمل گیاه تحت تنش شدید گرما استفاده کرد.
بیوانفورماتیک
عباس سعیدی؛ زهره حاجی برات؛ محمدرضا غفاری؛ مهرشاد زین العابدینی
چکیده
نیتروژن یکی از مهمترین اجزای بیومولکول‌‌ها، آمینواسیدها، نوکلئوتیدها، پروتئینها، کلروفیل و بسیاری از هورمون‌های گیاهی است که اجزای ضروری و موردنیاز برای رشد و تکوین گیاه میباشد. در شرایط کمبود نیتروژن پاسخ‌‌های بسیار متفاوتی در فنوتیپ گیاهان نمایان میشود. از جمله این تغییرات میتوان به کاهش عملکرد، کلروز برگ، ...
بیشتر
نیتروژن یکی از مهمترین اجزای بیومولکول‌‌ها، آمینواسیدها، نوکلئوتیدها، پروتئینها، کلروفیل و بسیاری از هورمون‌های گیاهی است که اجزای ضروری و موردنیاز برای رشد و تکوین گیاه میباشد. در شرایط کمبود نیتروژن پاسخ‌‌های بسیار متفاوتی در فنوتیپ گیاهان نمایان میشود. از جمله این تغییرات میتوان به کاهش عملکرد، کلروز برگ، رشد گیاه و تشکیل ساختار ریشه و غیره اشاره نمود. در دهه گذشته، برای افزایش میزان بیومس و در نتیجه عملکرد گیاهان استفاده وسیعی از نیتروژن مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این مطالعه، آنالیز بیان هفت ژن نیترات ترنسپورتر (NRT2) در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن در 4 و 7 روز بعد از اعمال این تنش در گیاه آرابیدوپسیس بررسی شد. آنالیز بیان ژنهایNRT2.3 و NRT2.4 افزایش بیان در 7 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن را نشان دادند. اما تمامی ژنها در 4 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن افزایش بیان معنی داری نشان ندادند. ژن NRT2.4 در مقایسه با سایر ژنها هم 4 و هم 7 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن افزایش معنی داری نشان داد. در مجموع، نتایج ما نشان داد که افزایش بیان نیترات ترنسپورتر در برگ به جذب نیتروژن برای رشد گیاه و تجمع نیتروژن در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن طولانی‌مدت کمک می‌کند. این یافتهها ممکن است باعث درک بهتر مکانیسم تحمل کم نیتروژن و در نتیجه افزایش دیگر ارقام با تنش کمبود نیتروژن شود.
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
محمد محسن زاده گلفزانی؛ علیرضا ترنگ؛ رامین صیقلانی
چکیده
تنوع و پیچیدگی تنظیم miRNA نشان‌دهنده اهمیت آنها در فرآیندهای زیستی است و بسیاری از بخش‌های تنظیم miRNA می‌توانند یک شبکه تنظیمی پیچیده miRNA-mRNA را تشکیل دهند. بنابراین، تحقیق روی شبکههای تنظیم‌کننده miRNA-mRNA می‌تواند اطلاعات مفیدی را برای درک فرآیندهای زیستی پیچیده ارائه دهد، که برای مطالعه بیشتر مکانیسم‌های تحمل به تنش در گیاهان ...
بیشتر
تنوع و پیچیدگی تنظیم miRNA نشان‌دهنده اهمیت آنها در فرآیندهای زیستی است و بسیاری از بخش‌های تنظیم miRNA می‌توانند یک شبکه تنظیمی پیچیده miRNA-mRNA را تشکیل دهند. بنابراین، تحقیق روی شبکههای تنظیم‌کننده miRNA-mRNA می‌تواند اطلاعات مفیدی را برای درک فرآیندهای زیستی پیچیده ارائه دهد، که برای مطالعه بیشتر مکانیسم‌های تحمل به تنش در گیاهان به خصوص در گیاه کلزا از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش با استفاده از مرور مقالات انجام شده در زمینه تنش های غیر زیستی انتخاب miRNA های مؤثر در تنش خشکی و شوری انجام گرفت و با استفاده از توالی‌های مربوط به miRNAهای بالغ و به کمک نرم‌افزار آنلاین psRNATarget، شناسایی ژنهای هدف انجام شد. لیست ژنی از 225 ژن هدف شناسایی شده با کمک پایگاه UniProt تهیه شد. شناسایی مسیر عملکردی آنها با کمک پایگاه بیوانفورماتیک DAVID و سایتKEGG طبق پارامترهای پیش‌فرض انجام گرفت. بررسی‌ها نشان داد که این ژنهای هدف در مسیرهای زیستی متعددی ازجمله ریبوزوم، اسپلایسوزوم، پروتئازوم، متابولیسم پورین، متابولیسم سلنوکامپاند و متابولیسم سولفور شرکت داشتند. همچنین به منظور بررسی ژنهای هم بیان از پایگاه داده STRING استفاده شد که نشان‌دهنده وجود 37 ژن هم بیان در بین ژنهای هدف شناسایی شده بود.
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
مهین پوراسمعیل؛ مقصود پژوهنده
چکیده
امروزه توالی ژنوم اکثر موجودات شناسایی شده است و این اطلاعات در شناخت عملکرد و ویژگی‌های موجود مفید هستند. در این میان اطلاعات پردازش نشده‌ای وجود دارد که با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیک میتوان از آنها برای مطالعه پروتئینها و ژنهای ناشناخته استفاده کرد. در این تحقیق توالی یک ژن با عملکرد ناشناخته ...
بیشتر
امروزه توالی ژنوم اکثر موجودات شناسایی شده است و این اطلاعات در شناخت عملکرد و ویژگی‌های موجود مفید هستند. در این میان اطلاعات پردازش نشده‌ای وجود دارد که با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیک میتوان از آنها برای مطالعه پروتئینها و ژنهای ناشناخته استفاده کرد. در این تحقیق توالی یک ژن با عملکرد ناشناخته از گیاه Arabidopsis thaliana با شماره دسترسی X91953.1 در پایگاه NCBI برای بررسی و مطالعه ساختار و عملکرد احتمالی مورد استفاده قرار گرفت. این ژن مربوط به کروموزوم شماره یک در آرابیدوپسیس تالیانا بوده و با 676 جفت باز، پروتئینی با 150 اسیدآمینه به وزن مولکولی تقریبا 15 کیلودالتون تولید می‌کند. با استفاده از سرور‌های بیوانفورماتیک خصوصیات توالی ژن و پروتئین مربوطه بررسی و مشخص شد که دارای 18 نوع موتیف تنظیمی است که وظایف برخی از آنها شناخته شده است که میتوان به پاسخ به نور و فعالیت عناصر Cis برای بیان در مریستم اشاره کرد. آنالیز‌ها نشان داد این پروتئین دارای 38 موتیف است که سه مورد در آن حفاظت شده با تکرار بالاست. این پروتئین دارای سیگنال پپتید در انتهای آمینی خود بوده و به فضای خارج سلولی تراوش میشود. بنابراین احتمال حضور آن در فضای بین سلولی بیشتر از هسته و اندامک-های درون سلولی است. محل تنظیم یک microRNA نیز روی رونوشت این ژن وجود دارد و این microRNA در پاسخ به شوری و همچنین در جنین فعالیت دارد. این پروتئین ناشناخته با پروتئین دیگری در آرابیدوپسیس با شماره دسترسی UPF0540 At1g62000 دارای حدود 90 درصد همولوژی است که برای بررسی‌های بیشتر برای شناسایی نقش پروتئین مورد نظر می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. این پروتئین در 10 بافت مختلف عمدتا در جنین و آندوسپرم دانه بیان میشود. براساس همه آنالیز-های صورت گرفته دو وظیفه تمایز پوشش بذر و فرایند بیوسنتز مواد مترشحه در اثر نور را برای این پروتئین میتوان پیش بینی کرد که در ادامه کار روش‌های آزمایشگاهی برای تست عملکرد منسوب شده به آن توصیه میشود.
بیوانفورماتیک
پریسا رمضانپور؛ حمید نجفی زرینی؛ سیدحمید رضا هاشمی؛ غلامعلی رنجبر
چکیده
ژنهای خانواده زینک‌فینگر CCCH (C3HZNF)، کد کننده پروتئین‌هایی با سه سیستئین و یک هیستیدین می‌باشند. پروتئینهای این خانواده دسته مهمی از فاکتورهای رونویسی زینک فینگر بوده که در فعالیت‌های مختلف از جمله رشد و نمو گیاه و پاسخ به تنشهای زیستی و غیر زیستی و در واقع در مقاومت به تنش‌ها موثر می‌باشند. در این مقاله از دادههای پروتئینی ...
بیشتر
ژنهای خانواده زینک‌فینگر CCCH (C3HZNF)، کد کننده پروتئین‌هایی با سه سیستئین و یک هیستیدین می‌باشند. پروتئینهای این خانواده دسته مهمی از فاکتورهای رونویسی زینک فینگر بوده که در فعالیت‌های مختلف از جمله رشد و نمو گیاه و پاسخ به تنشهای زیستی و غیر زیستی و در واقع در مقاومت به تنش‌ها موثر می‌باشند. در این مقاله از دادههای پروتئینی C3HZNF دو گیاه آرابیدوپسیس و برنج برای تجزیه و تحلیل روابط فیلوژنتیک، ساختار اگزون/ اینترون، سازماندهی موتیف‌ها/ دامنه ها استفاده شد. این بررسی‌ها نشان از همولوژی بالای این ژنها با ژنهای CCCH در برنج داشتند. تجزیه و تحلیل ساختار ژنی نشان داد که AtC3Hها دارای تعداد اگزون‌های متغیری می‌باشند، اما به طور کلی ژنهایی با 1 و 7 اگزون، بیشترین تعداد را در بر می‌گیرند. بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی پروتئینهای این خانواده نشان داد که AtC3H36 پایدارترین پروتئین در بین اعضای این خانواده میباشد همچنین بیشترین نقطه ایزوالکتریک متعلق به پروتئین AtC3H7 (96/9) است. مشاهدات نشان داد اعضای این خانواده ژنی دارای 1 تا 6 دمین Znf C3H و مجموعا 17 دمین عملکردی می‌باشند. مقایسه‌ی فیلوژنی بین پروتئینهای C3H در برنج و Arabidopsis نشان داد که این پروتئینها از حفاظت شدگی بالایی برخوردارند. در آنالیز فیلوژنتیکی مقایسه‌ای AtC3H وOsC3H، ژنهای اورتولوگ در یک گروه قرار گرفتند. به عنوان مثال،OsC3H8 همولوژی نزدیکی با HUA1 در Arabidopsis (AtC3H37) نشان داد، که این ژن در توسعه گل نقش دارد. این مطالعه اطلاعات ارزشمندی در مورد خانواده مهم ژنی CCCH zinc finger در گیاه آرابیدوپسیس و برنج ارائه می‌دهد. این اطلاعات می‌تواند در درک نحوه عمل این ژنها برای کمک به مقاومت گیاه در هنگام مواجه با تنش-های زیستی و غیر زیستی کمک کننده باشد.
بیوانفورماتیک
معصومه فلاح زیارانی؛ مهدی صفایی زاده
چکیده
ساکارز: فروکتان 6- فروکتوزیل ترنسفراز آنزیمی است که انتقال گروه فروکتوزیل از ساکارز را به گیرنده‌های مختلف کاتالیز می‌کند. اهمیت این پروتئین به دلیل نقش آن در افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش‌ها میباشد. به دلیل اهمیت انتقال ساکارز در سلول، این ژن به کمک پایگاه‌های مختلف اطلاعاتی و نرم‌افزارهای گوناگون بیوانفورماتیک مطالعه گردید ...
بیشتر
ساکارز: فروکتان 6- فروکتوزیل ترنسفراز آنزیمی است که انتقال گروه فروکتوزیل از ساکارز را به گیرنده‌های مختلف کاتالیز می‌کند. اهمیت این پروتئین به دلیل نقش آن در افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش‌ها میباشد. به دلیل اهمیت انتقال ساکارز در سلول، این ژن به کمک پایگاه‌های مختلف اطلاعاتی و نرم‌افزارهای گوناگون بیوانفورماتیک مطالعه گردید و با ژنهای دخیل در هیدرولیز O-glycosyle در گندم و نیز ژنهایی از دیگر گونه‌های گیاهی مورد مقایسه قرار گرفت. آنالیز فیلوژنی 21 گونه مورد بررسی را در هشت گروه مجزا قرار داد. با برنامه FgenesH بر روی رشته مثبت این ژن یک اگزون شناسایی گردید و مشخص گردید که پروتئین پیش‌بینی شده آن 619 اسید آمینه طول دارد. با برنامه MapViewer مشخص شد که توالی حامل ژن ساکارز: فروکتـان 6 -فروکتوزیـل ترانسـفراز (6-SFT) اکسشن (JQ728011) بر روی کروموزوم شماره 4 گندم قراردارد. نقطه ایزوالکتریک (pI) پروتئین مورد نظر19/5، بار خالص آن 24- میباشد و بررسی شاخص ناپایداری Instability indx)) نشان داد که این پروتئین عمر بالایی دارد. وزن مولکولی پروتئین ساکارز: فروکتـان 6- فروکتوزیل ترانسفراز معادل 68 کیلو دالتون دالتون تعیین شد و از نظر پدیدایی (Ontology) این پروتئین در داخل سلول می‌ماند. این پروتئین دارای دو دمین حفاظت‌شده PF00251 (Glyco- hydrolasy) و SSF75005 (Arabinana) در انتهای آمینی و یک دمین SSF49899 (Cancanava) در انتهای کربوکسیلی میباشد. استنباط گردید که این پروتئین به واسطه دمین Glyco-hydrolasy پس از سنتز در سیتوپلاسم به هسته انتقال یافته و باعث تنظیم هیدرولیز O-glycosyle در گندم می‌گردد. مقایسه ساختار ثانویه پروتئین وجود صفحات آلفا را تأیید کرد. مدل‌سازی سه بعدی این پروتئین در گندم به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه داده Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده PDB استخراج شد، انجام گرفت. جهت اعتبارسنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه‌بعدی و آنالیز استرئوشیمیایی، نمودار راماچاندران ترسیم و زوایای دی‌هیدرال محاسبه شدند. نتایج ارزیابی کیفیت ساختاری نشان داد که مدل‌های پیشنهادی دارای کیفیت و پایداری مناسبی می‌باشند. مطالعه ساختار پروتئین می‌تواند به درک عملکرد پروتئین کمک کند و بررسی جزئیات ساختار آن می‌تواند در مطالعات جایگاه فعال پروتئین و داکینگ سودمند باشد.
بیوانفورماتیک
عباس سعیدی؛ زهره حاجی برات
چکیده
کالمودولین به‌معنای پروتئین تنظیم‌شده کلسیم است و به پروتئین داخل سلولی کوچکی گفته‌می‌شود که خاصیت اتصال به یون کلسیم و ایجاد واسطه در بسیاری از اقدامات داخل سلولی آن را دارد. فاکتورهای فعال کننده‌های رونویسی متصل‌شونده به کالمودولین (CAMTA) به‌عنوان یکی از پروتئینهای پاسخ‌دهنده به استرس شناخته شده‌اند. در این مطالعه ژنهای ...
بیشتر
کالمودولین به‌معنای پروتئین تنظیم‌شده کلسیم است و به پروتئین داخل سلولی کوچکی گفته‌می‌شود که خاصیت اتصال به یون کلسیم و ایجاد واسطه در بسیاری از اقدامات داخل سلولی آن را دارد. فاکتورهای فعال کننده‌های رونویسی متصل‌شونده به کالمودولین (CAMTA) به‌عنوان یکی از پروتئینهای پاسخ‌دهنده به استرس شناخته شده‌اند. در این مطالعه ژنهای خانواده CAMTA در گیاه ذرت انتخاب شدند و توزیع کروموزومی، ساختار ژن، الگوهای دمین، درخت فیلوژنتیکی ژنهای CAMTA در ذرت برای بررسی بیشتر عملکرد آنها مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین برای شناسایی الگوی بیان در بافت‌های مختلف گیاه ذرت، آنالیز بیان ژنهای ZmCAMTA در پاسخ به تنش گرما و جوانه‌زنی مشخص شد. ژنهای ZmCAMTA1 و ZmCAMTA2 در تمام مراحل رشدی گیاه بیان نشان دادند. ساختار ژن در اکثر پروتئینها مشابه بود و طبقه‌بندی فیلوژنتیکی CAMTA را تأیید می‌کند. پیش‌بینی سیس المنت‌ها در ناحیه پروموتری ژنها نشان داد که bZIP و AP2/ERF بالاترین سیس المنت در ناحیه پروموتری ژنهای ZmCAMTA را به خود اختصاص دادند. در بافت برگ در پاسخ به تنش گرمایی ژن ZmCAMTA1 افزایش بیان نشان داد. در صورتی‌که ژن ZmCAMTA2 در بافت ساقه در پاسخ به تنش گرمایی افزایش بیان نشان داد. ژن ZmCAMTA2 در پاسخ به جوانه‌زنی افزایش بیان نشان داد. این مطالعه می‌تواند به‌عنوان یک منبع مفید برای مطالعات بیشتر ZmCAMTA در آینده در گونه‌های مختلف گیاهی در نظر گرفته شود و اطلاعات مفیدی برای یافتن ژن کاندیدا در پاسخ به تنش فراهم کند.
بیوانفورماتیک
مریم رمضانی؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ احمد اسماعیلی؛ سید سجاد سهرابی
چکیده
گیاه دارویی کلوس یا کرفس‌کوهی (Kelussia odoratissima Mozaff.) منبعی غنی از مواد فعال دارویی با اثرات درمانی است که به‌صورت انحصاری در رشته‌کوه‌های زاگرس مرکزی ایران یافت میشود. با وجود خطر انقراض این‌گونه گیاهی، اطلاعاتی درباره ژنوم / ترنسکریپتوم و بیوسنتز ترکیبات ارزشمند این گیاه وجود ندارد. در بین مولکول‌های حیاتی، اگرچه مولکول‌های microRNA ...
بیشتر
گیاه دارویی کلوس یا کرفس‌کوهی (Kelussia odoratissima Mozaff.) منبعی غنی از مواد فعال دارویی با اثرات درمانی است که به‌صورت انحصاری در رشته‌کوه‌های زاگرس مرکزی ایران یافت میشود. با وجود خطر انقراض این‌گونه گیاهی، اطلاعاتی درباره ژنوم / ترنسکریپتوم و بیوسنتز ترکیبات ارزشمند این گیاه وجود ندارد. در بین مولکول‌های حیاتی، اگرچه مولکول‌های microRNA (miRNAs) نقش مهمی در فرآیندهای مختلف زیستی به‌ویژه در بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه در گیاهان دارویی دارند، در حال حاضر، هیچ گزارشی از وضعیت miRNAها در گیاه کلوس منتشر نشده است. مطالعه حاضر به‌منظور شناسایی miRNAهای محافظت‌شده و ژنهای هدف آنها در ترنسکریپتوم برگ کلوس انجام شد. پس از توالی‌یابی RNA با پلتفرم Illumina HiSeq 2500، خوانش‌های کوتاه پردازش شده سرهم‌بندی شدند. در این مطالعه، تعداد 4658 یونی‌ژن حاوی توالی miRNAهای بالقوه شناسایی شدند. پس از پالایه کردن دقیق، پنج توالی miRNA (miR156-3P، miR408، miR169، miR171 و miR398) از میان توالی‌های نامزد شناسایی و ژنهای هدف آنها مشخص شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که miRNAها در مسیرهای متابولیکی مختلفی از جمله متابولیسم بوتانوات، متابولیسم گلیکوزیلات و دی‌کربوکسیلات، متابولیسم نشاسته و ساکارز، تثبیت کربن در اندامک‌های فتوسنتزی، تخریب پراکسی‌زوم و تخریب اسیدهای چرب درگیر بودند. miR408 با تنظیم ژنهای شش مسیر متابولیکی، به‌عنوان تأثیرگذارترین miRNA محافظت‌شده در پروفایل بیانی کلوس شناخته شد. به‌طور کلی، با توجه به نقش تنظیمی miRNAهای شناسایی‌شده بر روی طیف گسترده‌ای از شبکههای ژنی و فرآیندهای بیولوژیکی گیاه کلوس در مطالعه حاضر، میتوان از این miRNAها به‌عنوان ژنهای نامزد برای بهبود صفات کمی و کیفی این گیاه استفاده‌کرد.
بیوانفورماتیک
سولماز عزیزی؛ ناصر زارع
چکیده
لیپواکسیژنازها (LOX) دی‌اکسیژنازهای دارای آهن غیرهم بوده و در مسیر آپوپتوتید (مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلول)، پاسخ گیاهان به تنشهای زیستی و غیرزیستی نقش دارند. در این مطالعه 95 ژن همولوگ LOX در چهار گونه از خانواده بقولات (نخود، سویا، لوبیا و یونجه یکساله) شناسایی شد که این ژنها بر اساس روابط فیلوژنتیکی با آرابیدوپسیس، برنج، ارزن و جو ...
بیشتر
لیپواکسیژنازها (LOX) دی‌اکسیژنازهای دارای آهن غیرهم بوده و در مسیر آپوپتوتید (مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلول)، پاسخ گیاهان به تنشهای زیستی و غیرزیستی نقش دارند. در این مطالعه 95 ژن همولوگ LOX در چهار گونه از خانواده بقولات (نخود، سویا، لوبیا و یونجه یکساله) شناسایی شد که این ژنها بر اساس روابط فیلوژنتیکی با آرابیدوپسیس، برنج، ارزن و جو به زیرگروه‌های 9-LOX، 13-LOX تیپ یک و 13-LOX تیپ دو تقسیم می‌شوند. ژنهای LOX به‌صورت غیریکنواخت بر روی کروموزوم‌ها پخش شده‌اند. آنزیم‌های کد شده به‌وسیله این ژنها در سیتوپلاسم و کلروپلاست فعال هستند. این ژنها غنی از اینترون دارای شش‌تا نه اینترون بوده و دارای ساختار ژنی و فاز اینترونی حفاظت‌شده هستند. ژنهای LOX مورد مطالعه دارای دارای دمین‌های حفاظت‌شده لیپواکسیژناز و PLAT/LH2 هستند. وجود چندین عنصر تنظیمی سیس پاسخ به هورمون‌ها و تنش‌ها نظیر ERE، MYB و MYC در پروموتر ژنهای LOX نشان‌دهنده نقش این ژنها در نمو گیاه و پاسخ آنها به تنشهای محیطی میباشد. افزون بر این، انواع مولکول‌های miRNA شناسایی‌شده بیان پس از رونویسی ژنهای LOX را از طریق برش یا ممانعت از ترجمه تنظیم می‌کند. آنالیز بیان ژنها بر پایه دادههای ترانسکریپتومیکس نشان داد که الگوی بیان ژنهای LOX سویا در شرایط تنشهای غیرزیستی متفاوت بوده و ژنهای GmLOX4، GmLOX21، GmLOX25، GmLOX5، GmLOX22، GmLOX24، GmLOX14، GmLOX16، GmLOX7 و GmLOX26 بیان بالایی در پاسخ به شوری، خشکی، سرما و گرما دارند که بر نقش آنها در افزایش تحمل سویا به تنشهای غیرزیستی دلالت دارد. این مطالعه اطلاعات ارزشمندی را برای درک بهتر کارکردهای ژنهای LOX و کشفیات بیشتر خانواده ژنی LOX بقولات فراهم می‌کند.
بیوانفورماتیک
علیرضا پی ریز؛ لیلا نژادصادقی؛ دارویش نباتی احمدی
چکیده
microRNA (میکروارنا)، دسته‌ای از مولکول‌های کوچک و غیر کد کننده بوده که بیان ژن را در حیوانات و گیاهان تنظیم می‌کند. زنیان (Trachyspermum ammi)، گیاه شناخته شده‌ای از نظر خواص دارویی میباشد. تاکنون گزارشی از شناسایی میکروارنا برای گیاه دارویی زنیان در پایگاه داده mirbase ثبت نشده است. از این رو در مطالعه حاضر به‌منظور پیش‌بینی میکروارنا و ژنهای ...
بیشتر
microRNA (میکروارنا)، دسته‌ای از مولکول‌های کوچک و غیر کد کننده بوده که بیان ژن را در حیوانات و گیاهان تنظیم می‌کند. زنیان (Trachyspermum ammi)، گیاه شناخته شده‌ای از نظر خواص دارویی میباشد. تاکنون گزارشی از شناسایی میکروارنا برای گیاه دارویی زنیان در پایگاه داده mirbase ثبت نشده است. از این رو در مطالعه حاضر به‌منظور پیش‌بینی میکروارنا و ژنهای هدف، از رویکرد محاسباتی مبتنی بر جستجوی همسانی از طریق الگوریتم Blastx در برابر پایگاه داده mirbase استفاده شد. پارامترهای درصد باز GC، حداقل انرژی آزاد تاخوردگی، شاخص حداقل انرژی آزاد تاخوردگی و ساختار ثانویه صورت گرفت و توالی‌های کاندید پیش‌ساز میکروارنا شناسایی شدند. به‌منظور بررسی بیان ژنهای منتخب با استفاده از PCR time Real یک آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلدان روی اکوتیپ اراک زنیان در سه سطح صفر، 12 و 24 ساعت پس از اعمال متیل جاسمونات صورت گرفت. در مجموع تعداد نه میکروارنای mi156، miR160، miR166، miR168، miR171، miR172، miR396، miR477 وmiR827 شناسایی شد. نتایج تخمینی نشان داد که آنها 931 ژن متعلق به چندین خانواده ژنی با عملکردهای بیولوژیکی متفاوت در زنیان را تنظیم می‌کنند. جاسمونات و مشتقات آن مولکول‌های سیگنال دهنده گیاهی هستند. از این رو، بیان miR160 و miR166 با تکنیک PCR time Real مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که pri-miR160 و pri-miR166 در پاسخ به تیمار متیل جاسمونات افزایش پیدا می‌کنند. این موضوع نشان می‌دهد که pri-miR160 و pri-miR166 با انتقال هورمون مرتبط است.
بیوانفورماتیک
مژده عرب؛ سید کمال کاظمی تبار؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
یکی از زیرخانواده‌های ژنی حسگرهای کلسیم، پروتئینهای شبه‌کالسینئورین B (CBLs) بوده که به‌عنوان یک مولکول پیام‌رسان ثانویه در بسیاری از فرایندهای بیولوژیکی و عملکردهای مولکولی سلول‌های گیاهی نقش ایفا می‌کنند. در این تحقیق، بررسی گستره ژنومی زیرخانواده ژنی CBL در گیاه کنجد مورد بررسی قرار گرفت. تعداد نه ژن SiCBL در ژنوم کنجد شناسایی ...
بیشتر
یکی از زیرخانواده‌های ژنی حسگرهای کلسیم، پروتئینهای شبه‌کالسینئورین B (CBLs) بوده که به‌عنوان یک مولکول پیام‌رسان ثانویه در بسیاری از فرایندهای بیولوژیکی و عملکردهای مولکولی سلول‌های گیاهی نقش ایفا می‌کنند. در این تحقیق، بررسی گستره ژنومی زیرخانواده ژنی CBL در گیاه کنجد مورد بررسی قرار گرفت. تعداد نه ژن SiCBL در ژنوم کنجد شناسایی گردید که بر پایه روابط اورتولوگی با ژنهای گیاه مدل آرابیدوپسیس، در قالب شش گروه پروتئینی SiCBL1، SiCBL2، SiCBL3، SiCBL4، SiCBL8 و SiCBL10 طبقه‌بندی شدند. وزن مولکولی پروتئینهای SiCBL در محدوده 4/24 الی 9/37 کیلو دالتون، محدوده pH ایزوالکتریک اسیدی، شاخص ناپایداری 99/33 الی 46/47 درصد و شاخص آلیفاتیک 29/80 الی 89/106 و GRAVY در محدوده 420/0- الی 061/0 متغیر بود. پیش‌بینی تغییرات پس از ترجمه توالی پروتئینی CBL نشان داد موتیف پالمیتوئیلاسیون در همه پروتئینهای CBL گیاه کنجد مشاهده شد، در حالی‌که اکثر آنها فاقد موتیف میریستویلاسیون بودند. در بررسی ساختار ژنی، 11 درصد ژنهای SiCBL دارای نه اگزون، 11 درصد دارای هشت اگزون و 77 درصد دارای هفت اگزون بودند. تجزیه و تحلیل الگوی RNA-seq زیرخانواده SiCBL تحت تیمار PEG نشان داد اگرچه اعضای این خانواده در دو رقم حساس و متحمل، الگوی بیان به نسبت مشابه‌ای داشتند ولی هر یک از اعضای این خانواده ژنی به‌دلیل انشقاق عملکردی، از الگوی بیان منحصربفردی برخوردار بودند. مطالعات تکمیلی بیان ژنهای خانواده ژنی SiCBL و SiCIPK تحت تنشهای غیر زیستی مختلف در تحقیقات آتی می‌تواند در درک مکانیسم تنظیمات بیان ژنهای مرتبط با مسیر SOS مفید باشد.
بیوانفورماتیک
محمدامین باقری؛ سید کمال کاظمی تبار؛ علی دهستانی؛ پویان مهربان جوبنی؛ حمید نجفی زرینی
چکیده
کنجد (Sesamum indicum L.) یک گیاه زراعی دانه روغنی مهم از نظر تغذیه‌ای و دارویی میباشد که تنشهای محیطی ظرفیت عملکرد آن را محدود می‌کند. عامل پاسخ دهنده به اتیلن (ERF) یکی از بزرگترین خانواده‌های عوامل رونویسی میباشد که در تنظیم پاسخ گیاه به تنشهای غیر زنده نقش کلیدی ایفا می‌کند. در مطالعه حاضر، در مجموع 113 ژن ERF از ژنوم کنجد شناسایی شد، ...
بیشتر
کنجد (Sesamum indicum L.) یک گیاه زراعی دانه روغنی مهم از نظر تغذیه‌ای و دارویی میباشد که تنشهای محیطی ظرفیت عملکرد آن را محدود می‌کند. عامل پاسخ دهنده به اتیلن (ERF) یکی از بزرگترین خانواده‌های عوامل رونویسی میباشد که در تنظیم پاسخ گیاه به تنشهای غیر زنده نقش کلیدی ایفا می‌کند. در مطالعه حاضر، در مجموع 113 ژن ERF از ژنوم کنجد شناسایی شد، که آنها خود به دو زیرخانواده شامل 46 عضو متصل به عناصر پاسخ دهنده به پسابیدگی (DREB) و 67 عضو ERF تقسیم شدند. روابط فیلوژنتیکی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروتئینها، ساختارهای ژنی و موتیفهای آمینو اسیدی حفاظت شده در خانواده ERF کنجد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ادامه پروفایل بیانی ژنهای ERF کنجد در بافت‌های مختلف و همچنین تحت تنشهای محیطی بررسی گردید. به‌طور کلی ژنهای متعدد از خانواده ERF در بافت‌های مختلف کنجد به‌ویژه در ریشه، کپسول و گل از بیان قابل ملاحظه‌ای برخوردار بودند. همچنین پروفایل‌های بیانی نشان داد ژنهای RAP2.2L، PTI6، ERF017L و ERF096 به‌ترتیب تحت تنشهای خشکی، اسمزی، شوری و غرقاب بشدت القا شدند. افزون بر این، نتایج qPCR نشان داد که بیان نسبی ژن ERF061L در ژنوتیپ متحمل کنجد در مقایسه با حساس تحت شرایط خشکی بیشتر میباشد. این مطالعه دادههای مهمی را برای درک تکامل و عملکرد خانواده ERF در کنجد فراهم نموده است که می‌تواند در برنامه‌های اصلاحی آینده برای تحمل تنشهای غیر زنده مورد استفاده قرار گیرد.
بیوانفورماتیک
شادی حیدری؛ پیوند حیدری
چکیده
گیاه زراعی Brassica napus به‌عنوان یک دانه روغنی مهم، پس از هیبریداسیون بین گونه‌ای اجدادش تحت بازسازی گسترده ژنوم قرار گرفته است. به‌منظور تبیین ساز و کارهای تکاملی زمینه‌سازِ تنوع متابولیت‌های ثانویه، تحلیل مقایسه‌ای این‌سیلیکو ژنهای افتراقی بین سه گونه براسیکا انجام شد. بعد از هم‌گذاری توالی اولیه EST کتابخانه‌ها با استفاده از ...
بیشتر
گیاه زراعی Brassica napus به‌عنوان یک دانه روغنی مهم، پس از هیبریداسیون بین گونه‌ای اجدادش تحت بازسازی گسترده ژنوم قرار گرفته است. به‌منظور تبیین ساز و کارهای تکاملی زمینه‌سازِ تنوع متابولیت‌های ثانویه، تحلیل مقایسه‌ای این‌سیلیکو ژنهای افتراقی بین سه گونه براسیکا انجام شد. بعد از هم‌گذاری توالی اولیه EST کتابخانه‌ها با استفاده از نرم‌افزار EGassembler، کانتیگ‌ها به‌وسیله جستجوگر بلاست X توسط نرم‌افزار CLC Protein Workbench در مقابل پروتئینهای غیر تکراری بانک ژن واکاوی شدند. نرم‌افزار IDEG6 و آماره Audic-Claverie برای تعیین بیان افتراقی ژنها استفاده شد. برای شناسایی ارتولوگ‌ها و پارالوگ‌ها، از تارنمای Ensembl Plants استفاده شد و هم ردیفی دو به دو برای هر جفت پروتئین توسط CLUSTALW انجام شد. کشف موتیف DNA یک گام اولیه در بسیاری از سیستم‌ها برای مطالعه عملکرد ژن است، بنابراین وب سایت MEME و وب ابزار STAMP برای کاوش موتیف اتصال به DNA و تعیین شباهت توالی‌های موتیف پارالوگ‌ها استفاده شد. نتایج، تفاوت معنی‌داری را بین 18 ژن درگروه‌های کارکردی متابولیسم ثانویه و تنظیم رونویسی نشان داد. اکثر ژنهای دخیل در تنوع گلوکوزینولات‌ها در B. napus دارای ژنهای ارتولوگ در گونه‌های اجدادی و آرابیدوپسیس بودند که طی فرایندهای تکاملی واگرا شده‌اند. درحالی‌که بیشتر ژنهای تنظیم رونویسی شامل MYB28 و bHLH دارای ژنهای پارالوگ بودند که در درون گونه B. napus و در نتیجه تکثیر و جهش، به دنبال تغییرات حاصل از آلو پلی‌پلوئیدی تغییر عملکرد یافته‌اند. ژنوم اجداد B. napus، منابع ارزشمندی برای تحلیل این‌سیلیکو در درک پیامدهای ژنتیکی پلی‌پلوئیدی، تکامل و اصلاح B. napus فراهم می‌کند.
بیوانفورماتیک
زهرا پاکباز؛ آسا ابراهیمی؛ مارتینا ریکاور؛ سیسیل بن؛ عبدالله محمدی
چکیده
پروتئینهای مسئول تحمل به فلزات (MTP) از جمله ناقل‌های کاتیونی دو ظرفیتی در دیواره سلولی گیاهان هستند که نقش مهمی را در رشد گیاهان ایفا می‌کنند. آنها در فرایند جذب فلزات ریزمغذی و ایجاد مقاومت در گیاهان در خاک‌های آلوده به فلزات سنگین شرکت می‌کنند. با این حال اطلاعات کافی در مورد ژنهای MTP در خانواده گیاهی بقولات به‌اندازه کافی ...
بیشتر
پروتئینهای مسئول تحمل به فلزات (MTP) از جمله ناقل‌های کاتیونی دو ظرفیتی در دیواره سلولی گیاهان هستند که نقش مهمی را در رشد گیاهان ایفا می‌کنند. آنها در فرایند جذب فلزات ریزمغذی و ایجاد مقاومت در گیاهان در خاک‌های آلوده به فلزات سنگین شرکت می‌کنند. با این حال اطلاعات کافی در مورد ژنهای MTP در خانواده گیاهی بقولات به‌اندازه کافی وجود ندارد. بنابراین ما در این مطالعه، ارزیابی گسترده‌ای از ژنهای MTP در سه عضو مهم این خانواده شامل: یونجه (Medicago truncatula)، لوبیا (Phaseolus vulgaris) و سویا (Glycine max) با بررسی روابط فیلوژنتیکی، نحوه توزیع کروموزومی، ساختار ژنی و بیان آنها در بافت‌های مختلف فراهم آوردیم. با توجه به نتایج به‌دست آمده 14، 12 و 23 عدد ژن MTP به‌ترتیب در یونجه، لوبیا و سویا یافت شد. 13 ژن MTP مضاعف در سویا یافت شد در حالی که در لوبیا و یونجه هیج مضاعف‌شدگی یافت نشد. همهMTP های موردمطالعه در هر سه گیاه در سه گروه Mn-CDFs، Zn-CDFs و Fe/Zn-CDFs دستهبندی شدند. نتایج بررسی جایگاه زیر سلولی به روش In silico نشان داد که بیشترین فعالیت این پروتئینها در هر سه گیاه در واکوئل میباشد و تعداد کمی در دیواره سلولی و هسته قرار دارند. بررسی ساختار ژنی و پروتئینی این ژنها در این گیاهان حاکی از حفاظت‌شدگی بالای این پروتئینها بود اما هرکدام از آنها سطوح مختلفی از بیان ژن را در طی رشد نشان دادند. این امر می‌تواند حاکی از نقش مهم این پروتئینها در طی رشد و نمو گیاهان باشد.
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.
