سامانه همایش های دانشگاه جیرفت

صفحه اصلی / سومین همایش بین المللی و چهارمین همایش ملی کشاورزی، محیط زیست و امنیت غذایی

فراواکاوی داده‌های ترانسکریپتوم به منظور شناسایی ژن‌های درگیر در پاسخ به تنش خشکی در کلزا (Brassica napus)

نویسندگان :

شهلا اتابکی¹ علی مقدم² هومن راضی³ مرضیه مُهری⁴

1- دانشگاه شیراز 2- دانشگاه شیراز 3- دانشگاه شیراز 4- موسسه گیاه شناسی تجربی آکادمی علوم چک

کلمات کلیدی :

تنش خشکی،ترانسکریپتوم،فراواکاوی،کلزا

چکیده :

هدف: این پژوهش بررسی و شناسایی ژن‌ها، پروتئین‌ها، مؤلفه‌های تنظیمی مهم و مکانیسم‌های درگیر در پاسخ به تنش خشکی در گیاه کلزا در تعدادی از مطالعات داده های بیان ژن این گیاه می باشد. مواد و روش‌ها: ابتدا داده های توالی یابی آر ان ای موردنظر از پایگاه داده NCBI جمع آوری شد و با سرور Galaxy شمار خوانش واقعی برای هر ژن در هر نمونه به صورت(TPM) Transcripts per Kilobase Million محاسبه شد. سپس با بسته Rank prod مبتنی بر نرم افزار R ژن های دارای افتراق بیان (DEGs- Differentially Expressed Genes) شناسایی شدند. اورتولوگ Arabidopsis thaliana برای ژن های دارای افتراق بیان به دست آمد. سپس با استفاده پایگاه داده های Ensembl Plants، MEME Suite، Tomtom، GOMo و iTAK تجزیه و تحلیل هستی شناسی (Gene Ontology) و بررسی مسیرهای بیوشیمیایی و فاکتورهای رونویسی انجام شد. نتایج: مجموع 3084 ژن افتراق بیان یافته در پاسخ به تنش خشکی کلزا بدست آمد. در واکاوی هستی شناسی، فرآیندهای زیستی مختلفی همچون پاسخ به خشکی، کم آبی، پاسخ به آبسزیک اسید ABA و تنظیم حرکت روزنه ای غنی شدند. در این فرآیندها ژن هایی با نقش مستقییم در پاسخ به تنش خشکی مانند dehydrin Rab18-like که در حفظ آب برای سلول نقش دارد، ژن های درگیر در مسیر هورمون هایی مانند ABA مانند خانواده Homeobox-leucine zipper و اکسین شناسایی شدند. همچنین ژن های رمزکننده پروتیین های کانال های ورود و خروج پتاسیم و پروتون، آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند کاتالاز و آلدهید دهیدروژناز برای حفظ هموستازی سلول در شرایط تنش و تعدادی پروتئاز های گیاهی شناسایی گردیدند. فاکتورهای رونویسی شامل bzip، MYB- related، MYB، NAC و ZF-DH که در مسیرهای وابسته و مستقل از ABA در پاسخ به خشکی فعالند در بین ژن های دارای بیان افتراقی بودند. نتیجه‌گیری: فراواکاوی داده های بیان ژن به دلیل امکان افزایش حجم نمونه و قدرت آماری منجر به شناسایی ژن ها و در نتیخه جانشین جدیدی برای مهندسی مسیرهای زیستی در پاسخ به تنش خشکی در کلزا ارائه می دهد.