شناسائی، ارزیابی بیوانفورماتیکی و بررسی بیان ژن DREB۲ در گندم محلی کلک افغانی تحت شرایط تنش شوری

هدف: خانواده ژنی DREB، از فاکتورهای رونویسی موثر در تحمل گیاهان به تنش­های محیطی از جمله تنش شوری هستند. پژوهش حاضر با هدف شناسائی و  ارزیابی بیان ژن DREB۲  در غلظت­های مختلف شوری در گندم محلی کلک افغانی صورت گرفت. مواد و روش­ها: تیمار تنش شوری با بکارگیری نمک NaCl به گندم اعمال شد. تیمارهای آزمایشی شامل سطوح مختلف شوری (صفر، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰، ۲۵۰ و۳۰۰ میلی­مولار) بود.  سپس استخراج RNA و سنتز cDNA انجام شد و تکثیر قطعه اختصاصی ژن DREB۲ با پرایمرهای اختصاصی صورت گرفت. در ادامه ترانسکریپت بدست آمده، برای توالی­یابی ارسال شد و به منظور شناسائی ژن DREB۲، توالی مورد تحلیل قرار گرفت.         نتایج: توالی جزئی ژن DREB۲ گندم محلی کلک افغانی در پایگاه NCBI  با شماره دستیابی KR۱۰۶۱۸۹ ثبت گردید. نتایج حاصل از همردیفی، نشان داد که توالی بدست آمده، بیش از ۹۵ درصد با توالی این ژن در گیاهان Triticum dicoccoides و Agropyrum elongatumمشابهت دارد. بررسی ساختار دوم توالی پروتئینی DREB۲ از طریق برنامه­های PSIpred و SOPMA نشان داد که این توالی دارای ۴۶ مارپیچ آلفا (۸۶/۳۲ %)، ۱۱ پیچ بتا (۸۶/۷ %)، ۹ رشته بلند (۴۳/۶ %) و ۷۴ مارپیچ تصادفی (۸۶/۵۲ %) می­باشد. نتایج ارزیابی بیان ژن DREB۲  نشان داد که غلظت mM ۱۰۰ تنش شوری، تاثیر بسزایی در افزایش بیان ژن دارد. به طورکلی بیشترین تاثیر در بیان ژن DREB۲ را غلظت mM ۱۰۰ تنش شوری داشت و کمترین مقدار مربوط به غلظت mM ۳۰۰ تنش شوری بود. نتیجه­گیری: بطور کلی، ژن DREB۲  در مقایسه با سایر ژن­های القاشونده توسط تنش، تحمل گیاه را افزایش می­دهد و همین امر موجب شده این ژنها جهت مهندسی ژنتیک و بهبود عملکرد محصولات، هدف مطلوب و مناسبی باشند. به نظر می رسد دلیل اینکه میزان بیان ژن DREB۲ در غلظت­های بالا افزایش نمی یابد، بارگیری نمک بیشتر از توان سلول ها برای انتقال آن باشد. در این شرایط نمک به سیتوپلاسم منتقل می­شوند و مانع از فعالیت­های آنزیمی می­گردد. همچنین پیامد رایج ناشی از تجمع غلظت­های بالای نمک، تجمع مقادیر زیادی از اکسیژن فعال آزاد (ROS) باشد که می­تواند سبب اکسیداسیون پروتئین ها، آسیب به DNA سلولی، پراکسیداسیون لیپیدها و ایجاد اثر متقابل با دیگر اجزای حیاتی سلول گردد که منجر به سمیت سلول می­گردد.  

شناسائی، ارزیابی بیوانفورماتیکی و بررسی بیان ژن DREB۲ در گندم محلی کلک افغانی تحت شرایط تنش شوری Keywords:

بیوانفورماتیک , توالی جزئی , تنش های غیرزنده , فاکتورهای رونویسی , موتیف , qPCR