ژنتیک نوین
سال:1390 | دوره:6 | شماره:2 (پیاپی 25) |تعداد مقالات:12

گیرنده های فعال کننده تکثیر پراکسیزوم ((PPARs، گروهی از گیرنده های هورمونی درون هسته ای هستند که حاوی سه نوع ایزوتیپ مختلف (α ، d/b و g) بوده که عملکردشان در سطح رونویسی است. PPARg اساسا در بافت چربی بیان شده و بیان ژن های مرتبط با سوخت و ساز چربی را تنظیم می کند. PPARg در تمایز و تکثیر و آپوپتوز سلولی نقش دارد. PPARg دارای سه ایزوفرم می باشد که در اثر تناوبی بودن منطقه پروموتوری این ژن حاصل می شوند. پلی مورفیسم رایج (Pro12Ala) در ایزوفرم PPARg2 در بروز چاقی نقش دارد. PPARg هدف تیازولودیددیون ها (که از داروهای ایجادکننده حساسیت به انسولین و موثر در درمان دیابت نوع 2) هستند. نتایج ایمنوهیستوشیمی نشان می دهد که تمایز بافتی در طی حاملگی وابسته به PPARg است. PPARg بر روی سلول های کارسینوما در لاین های سلولی اثرات بازدارندگی توموری دارد. بنابراین آپوپتوز و القا توسط لیگاندهای PPARg یک روش پیشنهادی در درمان سرطان ها است.

به منظور بررسی توارث پذیری و نحوه عمل ژن برای مقاومت به بیماری زنگ زرد در گندم، دو رقم مقاوم و یک رقم حساس (بولانی) تلاقی داده شدند. والدین (P1 و P2) نسل های BC2، BC1، F2 و F1 هر تلاقی در شرایط گلخانه در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار کاشته شدند. گیاهچه های والدین و کلیه نسل ها با نژاد 4E0A+ مایه زنی شدند. صفات تیپ آلودگی و دوره کمون روی گیاهان نسل ها یادداشت برداری و تجزیه میانگین نسل ها برای صفات یادداشت شده انجام شد. مطالعه نحوه عمل ژن با استفاده از تجزیه میانگین نسل ها نشان داد که علاوه بر اثرات افزایشی و غالبیت، اثرات اپیستازی نیز نقش مهمی را در کنترل صفات دارند. ولی واریانس غالبیت نسبت به واریانس افزایشی نقش مهم تری را در کنترل صفات داشت. متوسط توارث پذیری عمومی و خصوصی برای صفت دوره نهان به ترتیب 0.33 و 0.28 و برای صفت تیپ آلودگی 0.42 و 0.39 برآورد گردید.

میگوی ببری سبز خلیج فارس، P.(penaeus) semisulcatus یکی از باارزش ترین گونه های جنس Penaeus است. بر اساس خصوصیات ریختی، زیرگونه جدیدی از میگوی ببری سبز با نام P.(penaeus) semisulcatus persicus معرفی شده است. برای مطالیعه تفاوت های ژنتیکی میان گونه و زیرگونه مذکور، 16S rRNA میتوکندریایی مورد توجه قرار گرفت. 10 نمونه از گونه (5 قطعه از سواحل بوشهر و 5 قطعه از سواحل بندرعباس) و 10 نمونه از زیرگونه (5 قطعه از سواحل بوشهر و 5 قطعه از سواحل بندرعباس) مورد استفاده قرار گرفتند. DNA ژنومی استخراج شده از پاهای شنای میگو به عنوان الگو استفاده شد. قطعییه ای از ژن 16S rRNA با آغازگرهای جهانی 16Sar/16Sbr تکثیر و از هر دو طرف تعیین توالی شد. نتایج حاصل از تعیین توالی نشان داد که قطعه تکثیر شده دقیقا دارای 561 جفت باز و غنی ازAT (66.4 درصد) است. همردیفی توالی های 16S rRNA گونه از هر دو ناحیه بوشهر و بندرعباس و همچنین زیرگونه از هر دو ناحیه بوشهر و بندرعباس نشان داد که توالی های 16S rRNA در گونه از هر دو ناحیه بوشهر و بندرعباس دقیقا با هم مطابقت دارند. نتیجه فوق برای توالی های 16S rRNA زیر گونه از هر دو ناحیه بوشهر و هرمزگان نیز مشاهده شد. نتیجه هم ردیفی توالی توافقی 16S rRNA از گونه و زیرگونه مذکور نشان داد که 18 جانشینی بازی در این دو رخ داده و نسبت جانشینی ترانزیشن به ترانسورژن 3.906 محاسبه شد. فاصله ژنتیکی این دو نیز بر اساس Kimura 2- parameter با استفاده از نرم افزار MEGA 4.0.2، 3.3 درصد محاسبه شد. فاصله ژنتیکی قابل توجه میان P.(penaeus) semisulcatus و زیرگونه آن، مطالعه بیشتر با استفاده از سایر نشانگرهای ژنومیک و میتوکندریایی را مورد تاکید قرار می دهد.

روش های مختلفی برای تعیین اثر متقابل ژنوتیپ × محیط وجود دارد که عبارتند از روش های پارامتری، ناپارامتری و چندمتغیره. در این پژوهش تعداد 19 ژنوتیپ پیشرفته گندم دوروم انتخابی از آزمایش های پیشرفته مقایسه عملکرد سال زراعی 84-1383 به همراه رقم شاهد سیمره به مدت سه سال زراعی (1384 تا 1387) در مناطق گچساران، گنبد، کوهدشت، مغان و ایلام در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار کشت شدند. در این تحقیق از چهار روش چندمتغیره تجزیه خوشه ای لین و باتلر و روش امی (AMMI) برای تجزیه اثرات متقابل ژنوتیپ × محیط استفاده شد. در روش های اول و سوم تجزیه خوشه ای ژنوتیپ شماره 14 و در روش های دوم و چهارم ژنوتیپ شماره 12 در یک گروه جداگانه قرار گرفتند و با عملکرد بالاتر از میانگین کل به عنوان پایدارترین ژنوتیپ ها انتخاب شدند. در روش امی ژنوتیپ های شماره 14، 2 و 4 با دارا بودن کمترین مقادیر SIPC1 و همچنین میانگین عملکرد دانه بالاتر از میانگین کل به عنوان پایدارترین ژنوتیپ ها مشخص شدند. با توجه به نتایج بدست آمده ژنوتیپ های شماره 14 و 12 به ترتیب با میانگین عملکرد 3218 و 2970 کیلوگرم در هکتار به عنوان ژنوتیپ های امیدبخش معرفی انتخاب شدند. ژنوتیپ های 2، 9 و 13 هم می توانند به عنوان ‍والدین سازگار و برتر در طرح های تلاقی مورد استفاده قرار گیرند.

در این تحقیق از تعداد 8366، 6360، 4350، 2890 و 2430 رکورد مربوط به صفات وزن تولد، شیرگیری، شش ماهگی، نه ماهگی و یک سالگی گوسفندان زندی ایستگاه پرورش و اصلاح نژاد گوسفند زندی (ایستگاه خجیر)، که در فاصله سال های 1370 تا 1386 جمع آوری شده بود، استفاده گردید. وراثت پذیری مستقیم و مادری صفات با تجزیه تک صفتی با استفاده از روش حداکثر درستنمایی محدود شده و برازش شش مدل حیوانی مختلف با افزودن و حذف آثار ژنتیکی افزایشی مادری و محیطی دائمی مادری، برآورد شدند. آزمون نسبت درستنمائی نشان داد که مدل دارای آثار ژنتیکی مستقیم و ژنتیکی افزایشی مادری، بدون در نظر گرفتن کوواریانس بین آنها برای وزن تولد، مدل دارای آثار ژنتیکی مستقیم و محیط دائمی مادری برای وزن از شیرگیری و وزن شش ماهگی و مدل دارای آثار ژنتیکی مستقیم برای وزن نه ماهگی و وزن یک سالگی مناسب بودند. همبستگی های ژنتیکی، فنوتیپی و محیطی با تجزیه چندصفتی و با مدل مناسب برای هر صفت برآورد شدند. ارزش اصلاحی جهت محاسبه روند ژنتیکی هر صفت، با استفاده از بهترین مدل دام تک صفتی و چندصفتی برآورد گردید. روند فنوتیپی، ژنتیکی و محیطی به ترتیب از طریق تابعیت میانگین فنوتیپی بر سال، میانگین ارزش اصلاحی بر سال و تفاوت ارزش اصلاحی از ارزش فنوتیپی بر سال برآورد شدند. روند ژنتیکی مستقیم وزن تولد، شیرگیری، شش ماهگی، نه ماهگی و یک سالگی با استفاده از تجزیه تک صفتی و چندصفتی به ترتیب 2.1±0.7 و 3.9±1.1، 98.5±12.4 و 106.3±38.2، 89.6±21.2 و 95.5±33.4، 26.4±10.6 و 32.2±16.5، 41.5±13.4 و 49.8±13.4 گرم در سال برآورد شدند.

دمای پایین یکی از عوامل محدودکننده رشد و پراکنش موجودات است. گیاهان در فرایند سازگاری به کمک تغییرات متابولیسم سلولی که در نتیجه تغییر بیان ژن ها حاصل می شود، نسبت به سرما پاسخ می دهند. در این پژوهش، میزان کمی رونوشت ژن سوکروز سینتاز به عنوان آنزیم مهم در پاسخ به تنش های غیر زنده و سوخت و ساز سلول، در کنار میزان نشت الکترولیتی به عنوان شاخص خسارت غشای سلولی، در سه دمای 10، 23 و 10- درجه سانتی گراد و زمان های مختلف، در دو نوع نخود کابلی و دسی ارزیابی گردید. نتایج حاکی از تفاوت معنی دار بیان این ژن در زمان های قرارگیری نمونه ها در 10 درجه سانتی گراد بود. همچنین انتقال گیاهچه ها به دمای 10- درجه سانتی گراد، پس از 24 ساعت سازگاری، تفاوت در پاسخ ژن و میزان خسارت غشایی در دو نوع ژنوتیپ را نشان داد. به طور کلی افزایش بیان ژن سوکروز سینتاز در دمای سازگاری که در بیشتر موارد با خسارت کمتر غشاء همراه بود و کاهش بیان آن در دمای انجماد، اهمیت سوکروز سینتاز را به عنوان یکی از ژن های موثر در فرایند سازگاری نمایان می سازد. بنابراین در دو ژنوتیپ نخود، وجود ارتباط بیان بیشتر ژن مذکور با خسارت کمتر غشاء محتمل است. این آزمایش، علاوه بر آشکار نمودن تفاوت در پاسخ ژنوتیپ های جم و 4322 در شرایط تنش، مدت زمان سازگاری را به عنوان عامل کلیدی در پاسخ این گیاهان مشخص کرد. همچنین تحت تنش سرما پاسخ پایدارتر و خسارت کمتر در ژنوتیپ جم نسبت به ژنوتیپ 4322 در سطح گلخانه ای مشاهده شد.

هدف از این تحقیق مطالعه همبستگی برآوردهای تشابه ژنتیکی بر اساس داده های شجره ای و مولکولی بود. بدین منظور از تعداد 95 راس گوسفند افشاری دارای شجره کامل نمونه گیری و برای 18 جایگاه میکروساتلایت ریزماهواره تعیین ژنوتیپ انجام گرفت که در مجموع 102 آلل با میانگین 6 به ازای هر جایگاه مشاهده شد. جایگاه های OarJMP58 و MCMA2 با 9 آلل بیشترین و جایگاه های CSSM18، OarAE64 و BM8125 با 4 آلل کمترین چندشکلی را نشان دادند. میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده برای 17 جایگاه چند شکل معادل 0.72 برآورد گردید. میانگین ضریب هم نسبی مولکولی (fM) بر مبنای داده های ژنوتیپی برای تمامی جفت های متناظر (جفت فرد) معادل 0.36 برآورد شد. میانگین ضریب خویشاوندی افزایشی (a) به عنوان معیاری از تشابه ژنتیکی بر مبنای اطلاعات شجره ای معادل 0.032 برآورد گردید. این ضرایب در قالب ماتریس های متقارن برای رسم دندروگرام تشابه ژنتیکی مورد استفاده قرار گرفتند. آنالیز همبستگی برای دو نوع اندازه گیری از تشابه ژنتیکی معادل 0.22 محاسبه شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که برآوردهای ساده تشابه ژنتیکی افراد که تنها بر اساس شراکت آللی بر مبنای تعداد محدودی جایگاه بدست آمده است، نمی تواند مبنای دقیقی برای بیان روابط و مبنای تصیمیم گیری های اصلاحی در گله قرار گیرد. این نتیجه ادامه استفاده از داده های شجره ای را به عنوان مبنای اصلی برآوردها پیشنهاد می نماید.

در این تحقیق 511 نمونه ژنتیکی متعلق به 19 کشور از کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران در قالب یک طرح مشاهده ای مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات طول سنبله، تراکم سنبله، ریشک دار بودن سنبله، رنگ گلوم، کرک دار بودن گلوم، زمان گلدهی، وزن صد دانه، ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد گلچه در سنبلچه، تعداد دانه در سنبله، تعداد گره در ساقه، زمان رسیدن کامل، طول دوره پر شدن دانه، زمان سنبله دهی، زمان سنبله دهی تا رسیدن کامل و وزن دانه در سنبله ارزیابی شد. نتایج بررسی ضریب تغییرات صفات نشان داد که برای استفاده از منابع ژنتیکی مورد بررسی در این تحقیق در برنامه های اصلاحی بهتر است از تنوع موجود در عملکرد دانه و اجزاء آن استفاده شود تا صفات فنولوژیکی. بالاترین همبستگی مثبت بین صفات وزن دانه پنج سنبله و تعداد دانه در سنبله و بالاترین همبستگی منفی بین صفات زمان گلدهی و طول دوره پرشدن دانه مشاهده شد. در تجزیه رگرسیون به روش گام به گام برای وزن دانه پنج سنبله به عنوان متغیر وابسته، 6 صفت تعداد دانه در سنبله، وزن صد دانه، تعداد سنبلچه در سنبله، زمان رسیدن کامل، تعداد گلچه در سنبلچه و طول سنبله وارد مدل شدند. نتایج تجزیه علیت نشان داد، صفت تعداد دانه در سنبله دارای بزرگترین اثر مستقیم مثبت روی وزن دانه پنج سنبله است. در تجزیه به مولفه های اصلی بر اساس منشاء نمونه های ژنتیکی 5 مولفه اصلی اول 81.65 درصد از تغییرات کل داده ها را توجیه می کردند. بر اساس فواصل اقلیدسی مبتنی بر مولفه های اصلی، کمترین شباهت بین نمونه های چین و ارگوئه و بیشترین شباهت بین نمونه های آمریکا و آلمان شرقی (سابق) وجود داشت. با انجام تجزیه خوشه ای، منشاء نمونه های ژنتیکی در چهار گروه اصلی متمایز شدند. نتایج تجزیه واریانس چندمتغیره بر اساس تمام صفات کمی ارزیابی شده، وجود اختلاف معنی دار بین چهار گروه را تایید نمود.

شناخت تنوع ژنتیکی و طبقه بندی ذخایر توارثی (ژرم پلاسم) از فعالیت های مهم و ضروری در به نژادی و مدیریت حفظ ذخایر ژنتیکی گیاهان می باشد. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی در 99 توده بومی ایران و پنج رقم نخود زراعی تکثیر مکان های ژنی با استفاده از 21 آغازگر ISSR انجام شد. از تعداد 361 قطعه ای که در کل توده ها و ارقام تولید شدند 257 قطعه چند شکل بودند. تعداد باندهای چندشکل از 6 تا 22 به ازاء هر آغازگر متفاوت بودند و اطلاع بخش ترین مکان ژنی مربوط به آغازگر UBC864 بود. مقادیر PIC بین 0.15 تا 0.6 و شاخص نشانگر بین 6.43 تا 60.31 در هر آغازگر در نوسان بودند. ماتریس تشابه داده ها مشخص کرد که توده های شماره 93 و 94 دارای بیشترین تشابه به میزان 97 درصد، در حالی که کمترین میزان تشابه مربوط به توده های شماره 10 و 66 به میزان 54 درصد بود. تجزیه خوشه ای به روش UPGMA و با استفاده از ضریب تشابه104 Jaccard  توده و رقم را در پانزده گروه مجزا گروه بندی کرد. زیرگروه های درون خوشه های اصلی با مقادیر بالای بوت استراپ تایید شدند. نتایج حاصل نشان داد که نشانگر ISSR یک سیستم نشانگری قابل اطمینان برای آشکارسازی سطح بالایی از چندشکلی است و از این رو می تواند بعنوان ابزار مفیدی برای بررسی تنوع ژنتیکی نمونه های گیاهی، راهنمایی در مطالعات اصلاحی آینده و مدیریت ژرم پلاسم نخود مورد استفاده قرار گیرد.

تیوردوکسین ها (Trxs)، دی سولفید ردوکتازهای کوچک و فراوانی هستند که در تمام موجودات زنده از پروکاریوت ها تا یوکاریوت های عالی یافت شده و در تنظیم ردوکس سلولی دخالت دارند. در مقایسه با سایر موجودات زنده، گیاهان دارای 6 نوع تیوردوکسین مختلف f، h، m، o، x و y می باشند که تنها تیوردوکسین نوع h با اشکال متعدد، بطور وسیع مورد مطالعه قرار گرفته و در فرآیندهای مختلفی از جمله محافظت سلولی در برابر تنش اکسیداتیو ایفای نقش می نماید. همسانه سازی ژن تیوردوکسین نوع h از بافت حبه انگور عسکری (Vitis vinifera L. cv. Askari) با استفاده از تکنیک واکنش زنجیره ای پلی مراز نسخه برداری معکوس (RT-PCR) انجام شده و ویژگی های فیزیکوشیمیایی، ساختاری و فیلوژنتیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. توالی نوکلئوتیدی چارچوب بازخوانی این ژن، تحت عنوان VvTrx h4، به طول 345 bp بوده و یک پروتئین با 114 اسید آمینه را رمز نموده و دارای جایگاه فعال معمول WCGPC می باشد. وزن مولکولی تخمین زده شده و نقطه آیزوالکتریک پیش بینی شده این پروتئین به ترتیب برابر 12.76 کیلودالتون و 5.22 بوده و پیش بینی ساختار سه بعدی آن با استفاده از ساختار کریستالی ژن AtTrx h1 از آرابیدوپسیس نشان داد که این پروتئین با سایر تیوردوکسین های بررسی شده مطابقت داشته و با داشتن 5 صفحه b و 4 مارپیچ a، ساختار سه بعدی از نوع Thioredoxin Fold را نشان می دهد. توالی پروتئینی بدست آمده شباهت زیادی را با تیوردوکسین های نوع h سایر گیاهان، از قبیل صنوبر (89 درصد تشابه با تیوردوکسین Pth3) و رقم Shiranuhi از جنس مرکبات (86 درصد مشابه با تیوردوکسین Csh) نشان داده و بررسی های فیلوژنتیکی با استفاده از ژن های تیوردوکسین از گیاهان دیگر نشان داد که ژن VvTrx h4، تیوردوکسین نوع h بوده و متعلق به زیرکلاس IA از زیرگروه I می باشد.