بررسی عارضه اختلال در غلاف بندی سویا با رهیافت های پروتئومیک و بیوانفورماتیک

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: عارضه اختلال در غلاف بندی نوع ویژه­ای از رشد همراه با ناهنجاری در تشکیل گل و غلاف است که در آن گیاهان سویا مدت­ها پس از رسیدگی غلاف ­ها، سبز باقی می­ مانند و منجر به کاهش شدید عملکرد می گردد. به منظور بررسی و شناسایی پروتئین های دخیل در تظاهر عارضه اختلال در غلاف بندی سویا، پروفایل بیان پروتئین ­های گیاهان سالم و مبتلا به عارضه اختلال در غلاف بندی سویا در دو رقم کتول و گرگان ۳ بر اساس رهیافت های پروتئومیک و بیوانفورماتیک مورد مقایسه قرار گرفتند. مواد و روش ها: برای این منظور نمونه­ های برگی گیاهان سالم و مبتلا از دو رقم فوق در مرحله گلدهی انتخاب و پروتئین­ آنها به روش TCA/Acetone استخراج شد. سپس تفکیک پروتئین ­ها و تجزیه افتراقی آنها به ترتیب با استفاده از ژل الکتروفورز دو بعدی و طیف سنجی جرمی nESI-LC-MS/MS انجام شد. یافته ها: تجزیه و تحلیل نتایج ژل الکتروفورز دو بعدی نشان داد که سطح بیان ۵ تا از ۱۵۵ لکه پروتئینی در رقم کتول و ۱۱ تا از ۱۴۳ لکه پروتئینی در رقم گرگان ۳ در گیاهان سالم و مبتلا به طور معنی­داری تغییر یافت. آنالیز افتراقی پروتئین­ ها با تغییر بیان معنی ­دار باnESI-LC-MS/MS  نشان داد که در پاسخ به این عارضه بیشتر پروتئین­ های درگیر در فعالیت ­های تنظیم سلولی، تولید انرژی، متابولیسم، انتقال سیگنال، نسخه­ برداری و ترجمه ژن و نیز تقسیط و ذخیره سازی پروتئین­ها شرکت دارند. نتیجه گیری: در میان پروتئین­ های شناسایی شده احتمالا پروتئین­های ۱۴-۳-۳ like protein، OEE۲ ، زیر واحد بزرگ رابیسکو و پروتئین NACA ممکن است از جمله تنظیم کننده­ های کلیدی عارضه اختلال در غلاف بندی سویا باشند.  

Keywords:

Cell proteolysis , Green-stay phenotype , Mass spectrometery , Rubisco , Soybean proteome , Two dimentional gel electrophoresis , پروتئوم سویا , پروتئولیز سلولی , رابیسکو , ژل الکتروفورز دو بعدی , طیف سنجی جرمی , فنوتیپ سبز