منصوره کرمانی - استادیار گروه کشاورزی دانشگاه پیام نور چناران ایران

کادمیوم یکی از عناصر سنگین است که برای موجودات بسیار سمی می باشد. یکی از روش های کاهش سطح کادمیوم در خاک، استفاده از روش گیاه پالایی است. در این روش از گیاهان برای جذب عناصر سنگین از محیط و تجمع آن درون زیست توده استفاده می شود. یکی از روش های کارآمد برای تولید چنین گیاهانی، انتقال ژن های مسئول انتقال کادمیوم از ریشه به ساقه به گیاه می باشد. انتقال کادمیوم از ریشه به ساقه، تحت کنترل دو ژن HMA2 و HMA4 است. آنالیز پروموتور و رسم شبکه ژنی مرتبط با این ژن ها، شناخت مار را در رابطه با نوع و عملکرد عوامل رونویسی موثر بر بیان آنها و نیز مکانیسم انتقال کادمیوم افزایش داده و امکان ساختن پروموتورهای مصنوعی قوی تر پاسخ دهنده به عناصر سنگین را فراهم می سازد. با به دست آوردن CDS این دو ژن از بانک اطلاعاتی Phytozome و آنالیز 1000 جفت باز بالادست نقطه آغاز رونویسی به عنوان پروموتور با استفاده از نرم افزار PLANTCARE، موتیف های موجود در پروموترها استخراج و کارکرد آنها بررسی گردید. سپس رسم شبکه ژنی با استفاده از نرم افزار String 9.1 انجام شد. نتایج نشان داد که موتیف های پاسخ دهنده به هورمون های گیاهی و تنش ها در پروموتور ها حضور دارند. به نظر می رسد که گیاه از شبکه های پیام رسانی مختلفی در پاسخ به کادمیوم استفاده می کند که برخی از آنها، با مسیرهای پیام رسانی سایر تنش ها اشتراک هایی دارند و می توان با دستکاری و ادغام این موتیف ها با استفاده از مهندسی ژنتیک، برای تولید گیاهانی تلاش کرد که از خواص گیاه پالایی بالاتری برخور باشند. بررسی شبکه ژنی مرتبط با این دو ژن نشان داد که ژن HMA4 با شبکه مولکولی پیچیده تری از جمله پروتئین های انتقال دهنده و پروتئین های درگیر در دفاع آنتی اکسیدانت میانکنش دارد که و از آنجایی که برای انتخاب یک ژن جهت مهندسی ژنتیک، باید به پس زمینه و ارتباطات مولکولی آن ژن نیز توجه داشت، به نظر می رسد ژن HMA4 انتخاب بهتری جهت انجام مهندسی ژنتیک باشد

کادمیوم ، HMA2 ، HMA4 ، آنالیز پروموتور ، شبکه ژنی