مکانیسم خاموشی ژن در گیاهان

خاموشی ژنی به پدیده کاهش بیان و یا توقف کامل بیان یک ژن )توالی DNA ( و یا یک توالی RNA که قبلاً بیان می شده است،گفته می شود. در مهندسی ژنتیک به منظور اصلاح گیاهان برای افزایش کمی و کیفی محصولات گیاهی و ایجاد مقاومت بهبیماریها و آفات، از فناوری انتقال ژنهای مطلوب استفاده میشود. در برخی موارد در فرایند انتقال این ژنها به گیاهان، پدیده خاموشی ژن دیده میشود که ترانس ژن بیان نشده یکی از علل این پدیده است. پدیده خاموش شدن ژن نه فقط با استفاده ازتکنیک انتقال ژن و یا بیان ژن انتقال یافته، بلکه به وسیله بیان موقت DNA ی ناقلهای جیمنی ویروس و ناقل های ویروسیRNA القا میشود. دومین پدیده شگفت انگیز در طی آزمایشاتی که برای بهره برداری از مقاومت پاتوژنزاد در نظر گرفته شده، ظاهر گردید این پدیده اولین بار در گیاهان کشف و خاموشی پس از رونویسی ژن نامیده شد. خاموشی ژنی در قارچ هافرونشانندگی و در حیوانات تداخل RNA نام دارد. به طور کلی، پدیده خاموشی ژنی در دو سطح قابل بررسی است: خاموشی ژنیدر مرحله رونویسی و خاموشی ژنی پس از رونویسی. خاموشی در مرحله رونویسی از راه متیلاسیون پروموتر ژن صورت می گیرد. در این عمل به کمک آنزیم متیل ترانسفراز، یک گروه متیل به محل 5 باز سیتوزین متصل می شود و از رونویسی ژن جلوگیری می کند.عناصر عمومی مهم و مشترک در خاموشی ژن شامل ملکول mRNA هدف، RNA دورشته ای و مجموعه تجزیه کننده پروتئینهستند. خاموشی ژن پس از رونویسی با ایجاد یک ملکول RNA دورشته ای آغاز می شود. سپس این RNA دورشته ای به وسیله یک سامانه نوکلئازی، به نام دایسر، به قطعات کوچک تر و در حدود 12 تا 12 نوکلئوتیدی، تقسیم می شود که RNA های کوچکتداخلی ) small interfering RNA ( نام دارند. سپس این RNA های کوچک در یک مجموعه ویژه، به نام RISC ، جایمی گیرند. این مجموعه قادر است mRNA مکمل خود را شناسایی و تجزیه کند. خاموشی ژن از طریق پلاسمودسماتا به سلول های مجاور و از طریق آوند آبکش به سرتاسر گیاه انتقال می یابد. RNA های کوچک تداخلی نقش سیگنال های خاموشی را بر عهده دارند.