شناسایی خانواده ژنی ABC-Transporter و آنالیز الگوی همزمانی شبکه بیان ژنی در مراحل مختلف نموی استولون سیب زمینی در پاسخ به تنش های خشکی و شوری

ژنهایABC transporter (ATP-binding Cassette)  یکی از بزرگ­ترین خانواده­های ژنی هستند که در سه قلمرو باکتریها، یوباکتریها و یوکاریوت­ها یافت می­شوند. بیشتر پروتئین های شناخته شدهABC ، وابسته به ATP بوده و ناقلین غشایی قادر به جابجایی و انتقال محدوده وسیعی از مولکول های درون و بیرون غشای سلولی­ اند. این ناقلین در فرآیندهای زیستی متنوعی نقش مهمی دارند. از آنجا که تاکنون مطالعه جامعی در رابطه با شناساییABC transporterها در گیاه سیب­ زمینی انجام نشده است، در این تحقیق با جستجو در پایگاه اطلاعاتی NCBI  و غربالگری ژن­های شناسایی شده، در نهایت ۲۲۸ ژن ABC transporter شناسایی شد. تجزیه و تحلیل هستی­ شناسی(GO)  نشان داد که حدود %۵۳ ازABC transporter ها در فرآیندهای بیولوژیکی وظیفه انتقال و جابجایی مواد را برعهده دارند. همچنین، تجزیه و تحلیل عملکرد مولکولی و محتوای سلولی نشان داد به ترتیب %۳۲ به عنوان ATP-binding و%۴۳ از آنها جزء عملگرهای غشاهای درونی هستند. همچنین بررسی عناصر Cis در پروموتور ژن­های ABC transporter انجام گرفت که در نهایت ۱۳عنصر در تنش خشکی و ۳ عنصر در تنش شوری مشخص گردید. درنهایت الگوی بیانی ۸ ژنABC transporter انتخاب شده تحت تنش­های خشکی و شوری با استفاده از روش  qPCRمورد تائید و بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی­ها نشان داد، ژن­های مورد مطالعه تحت تاثیر تنش­ها بودند. ژن­­­های StABC-۰۵۰،StABC-۰۸۴  و StABC-۱۲۴ در تنش خشکی و نیز ژن­های StABC-۰۸۴  و StABC-۰۰۱در برابر تنش شوری دارای افزایش بیان بودند. در ادامه جهت اطمینان از اعمال تنش­های وارد شده، میزان پرولین و RWC و نیز سدیم-پتاسیم اندازه ­گیری شد. طبق نتایج به دست آمده با افزایش تنش خشکی، مقدار پرولین در مراحل نموی مختلف روند افزایشی و رطوبت نسبی دارای روند کاهشی بود به طوری که این کاهش در میزان RWC با کنترل، در سطح %۱ اختلاف معنی­داری را نشان داد. هدف از این تحقیق، شناسایی بیوانفورماتیکی و بررسی الگوی بیان ژن­های انتخابی ABC transporter تحت تنش خشکی و شوری در سیب زمینی بود.  

Keywords:

gene expression , Bioinformatics , Abiotic stresses , Stolon Potato , ATP-binding cassette (ABC) transporter. , بیان ژن , بیوانفورماتیک , تنش های غیرزیستی , استولون سیب زمینی , ATP-binding cassette (ABC) transporter