ژنتیک نوین
سال:1402 | دوره:18 | شماره:4 |تعداد مقالات:6

miRNAها (میرناها) دسته ای از مولکول های RNA کوتاه غیر کدکننده ، با طولی حدود 24-18 نوکلئوتید هستند که ژن های هدف را در سطح پس از رونویسی کنترل می کنند. هیچ گونه گزارشی از شناسایی میرناها در گیاه ریواس ثبت نشده است. لذا در مطالعه حاضر به منظور پیش بینی میرناهای حفاظت شده بالقوه و ژن های هدفشان در ریشه گیاه ریواس، RNA کل از بافت ریشه استخراج شد و مورد توالی یابی قرار گرفت. سپس رونوشت های غیرکننده پروتئین شناسایی شدند و به عنوان توالی های نامزد پیش ساز میرنا در نظر گرفته شدند. در این مطالعه 82047 رونوشت از گیاه ریواس به روش سرهم بندی نوپدید ایجاد شد. با جستجوی همولوژی این رونوشت ها با پایگاه داده  mirbasو پیش بینی ساختار ثانویه، 4 میرنا محافظت شده متعلق به خانواده های mir396، mir164، mir319 و mir168 شناسایی شدند. 574 رونوشت از ترانسکریپتوم ریشه ریواس توسط این میرناها مورد هدف قرار گرفتند. در مجموع با توجه به نقش تنظیمی میرناهای شناسایی شده بر طیف وسیعی از ژن ها، می توان از این میرناها در شناسایی ژن های مرتبط با متابولیت های ثانویه بهره برد.

سیتوکروم B به عنوان بخشی از زنجیره انتقال الکترون نقش دارد و باتوجه به اینکه این ژن منجر به تولید انرژی در دام و افزایش بازدهی می شود، شناخت مناسب ترین عوامل مؤثر بر این ژن و مقایسه بهترین لیگاندهای کاربردی در مسیر چرخه انتقال الکترون، می تواند باعث افزایش و بهبود تولیدات دامی و مطالعه کاربردی ژنتیکی شود. در این پژوهش برهمکنش های پروتوپورفیرین و فلاوین مونونوکلئوتید در ترکیب با سیتوکرومB  با استفاده از داکینگ مولکولی شبیه سازی شد تا با مقایسه دو لیگاند کاربردی، مؤثرترین لیگاند در انتقال الکترون انتخاب شود. نتایج داکینگ ملکولی و بررسی نتایج حاصل با استفاده از سرورهای آنلاین نشان داد که پروتوپورفیرین دارای بیشترین تعداد اسید آمینه شرکت کننده در تعامل الکترو استاتیک و هیدروفوبی نسبت به فلاوین مونونوکلئوتید می باشد و با توجه به نتایج به دست آمده داکینگ ملکولی از لحاظ بهترین انرژی اتصال (Binding enregy) مقایسه و بهترین پوز با منفی ترین انرژی و بزرگ ترین عدد که بهترین اتصال کمپلکس لیگاند و پروتئین را نشان می دهد، پروتوپورفیرین دارای منفی ترین و بهترین انرژی اتصال با سیتوکرومB  نسبت به فلاوین مونونوکلئوتید بود و می توان گفت بیشتر بودن تعداد اینترکشن ها و پیوندهای تشکیل شده از ترکیب پروتوپورفیرین با سیتوکروم B می تواند صحت و تایید این ادعا باشد. آرژینین دارای بار مثبت زیادی می باشد و در تشکیل پیوند هیدرژنی که احتمال باعث افزایش تعامل الکترواستاتیک در ترکیب پروتوپورفیرین با سیتوکروم B شده باشد. شبکه برهمکنش پروتئینی سیتوکروم B پیشگویی شده براساس پروتئین های میتوکندری، 10 پروتئین دارای امتیاز بالا از نظر درجه گره بالقوه معرفی شدند.

مقادیر بالای اسیدهای چرب غیراشباع امگا 6 و نسبت بسیار بالای امگا 6 به امگا 3 باعث بیماری­های بسیاری از جمله بیماری­های قلبی عروقی، سرطان و بیماری­های التهابی و خودایمنی می شود. برای انتقال موفق یک ژن به گیاه، به بهینه سازی انتقال ژن نیاز است. کنجد یک گیاه دانه روغنی قدیمی است که به دلیل داشتن لیگنان های مهم دارویی و همچنین روغن خوراکی با کیفیت شهرت دارد. افزایش امگا 3 در این گیاه تا اندازه زیادی به بهبود کیفیت روغن آن کمک می کند. در این پژوهش جهت بهینه سازی شرایط انتقال ژن FAD3 جدا شده از گیاه کتان به گیاه کنجد اثرات رقم (داراب و دشتستان)، مدت زمان پیش کشتی (5، 6 و 7 روزه)، غلظت اگروباکتریوم (1 و 5/0، 25/0 =OD600)، مدت زمان تلقیح (10، 20 و 30 دقیقه)، مدت زمان هم­کشتی (صفر، 24، 48 و 72 ساعت) و شرایط نوری (تاریکی و 16 ساعت روشنایی) وغلظت استوسیرینگون (0، 50 و 100 میکرومولار) هر کدام به صورت جداگانه در قالب طرح کاملاً تصادفی در 4 تکرار بررسی شد. نتایج نشان داد که ریزنمونه های 7 روزه در رقم دشتستان و ریزنمونه های 5 روزه در رقم داراب، غلظت اگروباکتریوم OD600=1، مدت زمان تلقیح 30 دقیقه، مدت زمان همکشتی 24 ساعت در تاریکی و غلطت استوسیرنگون 100 میکرومولار نقش مهمی در کارایی انتقال ژن دارند. در این پژوهش رقم دشتستان درصد باززایی بهتری را نسبت به رقم داراب نشان داد. در نهایت گیاهچه های باززا شده به محیط ریشه زایی منتقل شدند. بررسی اولیه گیاهان باززا شده در محیط انتخابی انجام شد و آزمایشPCR  با استفاده از پرایمرهای اختصاصی انجام گشت و گیاهان تراریخته انتخاب شدند.

بهبود صفات تولیدمثلی علاوه بر تأثیری که بر روی تولید مثل گله دارند، می توانند بر هزینه های درمان و دامپزشکی، رفاه حیوان و از همه مهم تر بر سود آوری مؤثر باشند. در حالی که امروزه مشکلات تولیدمثلی از جمله دلایل اصلی عدم سود آوری در گله­های گاو شیری می­باشد. هدف از انجام این مطالعه پویش کل ژنوم (GWAS) صفات سن اولین تلقیح (AFS) و سن اولین زایش (AFC) و تعداد تلقیح به ازای آبستنی درتلیسه ها هلشتاین بود، که به منظور انجام این مطالعه از رکورد 150 راس تلیسه که بین سال های 1392-1390 متولد شده بودند بر اساس ارزش اصلاحی تولید شیر استفاده شد. نتایج نشان داد برای صفت سن اولین تلقیح 5 SNP معنی دار بود (pValue<0.04) که به ترتیب در مناطقBTA3(2), BTA5(2), BTA15(2)  BTA21,BTA23,BTA28 و BTA30 مشاهده­شد. برای صفت سن اولین زایش تعداد 10SNP همبستگی بالایی (pValue<0.04) داشته، که به ترتیب در مناطقBTA3 (2), BTA5 (2), BTA15 (2)  BTA21, BTA23, BTA28  و BTA30 مشاهده­شد و 11SNP برای صفت تعداد تلقیح به ازای آبستنی همبستگی بالایی (pValue<0.04) داشته و توانستند بالاتر از خط آستانه معنی داری قرار بگیرند که در BTA11، BTA8، BTA28، BTA6(5)، BTA13، BTA18 و BTA14 واقع شده بودند. QTLهای شناسایی شده در حواشی SNPهای معنی دار،با صفت وزن بدن؛ سخت زایی، اندازه وزن گوساله و سن بلوغ تلیسه در ارتباط بود. در نهایت QTLهای شناسایی در حواشی SNPهای معنی دار تأیید کننده این واقعیت است که سن اولین تلقیح و سن اولین زایش می تواند بر صفات تولیدی، تولید مثلی، طول عمر و در نهایت بر سودآوری گله مؤثر باشد در این شرایط می توان گفت مدیریت گله نقش به سزایی در پیشبرد اهداف اصلاحی دارد.

ارزیابی تنوع ژنتیکی گشنیز برای برنامه های اصلاحی و حفاظت از ذخایر ژنتیکی اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق، با هدف بررسی ساختار جمعیت های گشنیز ایران، تعداد20 جمعیت گشنیز که از نواحی مختلف کشور جمع آوری شده بود، با استفاده از 10 نشانگر ISSR مورد ارزیابی قرار گرفتند. این نشانگرها در مجموع تعداد 111 بند در جمعیت های مورد بررسی ایجاد کردند که از این تعداد،80 قطعه چندشکل بوده و میانگین چندشکلی از 2/0 تا 35/0 به ازای هر آغازگر متفاوت بود. به منظور تعیین کارایی نشانگرها، محتوای اطلاعاتی چندشکلی (PIC) و همچنین درصد چندشکلی آن ها محاسبه شد. میانگین درصد چندشکلی تعیین شده در مجموع جمعیت های مورد بررسی 2/72 بود. آغازگر P2 با دارا بودن تنوع و قدرت تمایز در میان جمعیت ها، آغازگر بهتری جهت بررسی تنوع ژنتیکی در میان جمعیت های گشنیز ایران بود. نتایج حاصل از گروه بندی تجزیه خوشه ای به روش UPGMA بر اساس ضریب تشابه جاکارد جمعیت ها را در سه گروه طبقه بندی نمود. بر اساس نتایج این تحقیق، گشنیزهای ایران دارای تنوع ژنتیکی بالایی بوده و نشانگر ISSR به خوبی قادر به تفکیک جمعیت های گشنیز می باشد. وجود تنوع ژنتیکی زیاد بین جمعیت های گشنیز این امکان را فراهم می سازد تا به نژادگران از این تنوع ژنتیکی وسیع برای انجام تلاقی های هدفمند به منظور پیشبرد برنامه های اصلاحی و راهبردهای حفاظتی این گونه گیاهی بهره برداری کنند.

قارچ Fusarium verticillioides یکی از عوامل بیماری زای مهم در گیاه ذرت است که موجب پوسیدگی بلال و آلوده شدن دانه ها با مایکوتوکسین های فومونیزین (fumonisin) می شود. القای مقاومت بی بیماری ها یکی از راه کارهایی است که گیاهان برای مقابله با بیمارگرها به کار می برند. این تحقیق در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شش بازه زمانی مختلف (0، 24، 46، 72، 96 و 120 ساعت بعد از آلوده سازی) و با دو لاین مقاوم (K18) و حساس (MO17) ذرت در گلخانه موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. به منظور درک بهتر سیستم های دفاعی گیاه ذرت در سطح مولکولی، گیاهان ذرت یک هفته بعد از ظهور سیلک ها با سوسپانسیون اسپور قارچ F. verticillioides به غلظت 106×1 از طریق ایجاد زخم در وسط بلال تلقیح شدند. میزان بیان ژن های ZmCYP450 و ZmCCoAOMT2 در بلال های ذرت با روش Real-Time PCR بررسی شدند. نتایج نشان داد که سطح بیان هر دو ژن در گیاه مقاوم نسبت به بیماری افزایش یافت. در لاین مقاوم، ژن (ZmCCoAOMT2) 48 ساعت پس از مایه زنی و ژن CYP450 89A، 96 ساعت بعد به حداکثر سطح بیان خود رسیدند. در لاین حساس بعد از آلودگی با قارچ، در ژن ZmCCoAOMT2 کاهش سطح بیان مشاهده شد، درحالی که بیان ژن CYP450 89A2 در این لاین افزایش یافت. ژنوتیپ‎های حساس و مقاوم از نظر افزایش بیان این ژن اختلاف معنی داری با یکدیگر داشتند. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که ژن های مطالعه شده، در برهمکنش گیاه با بیمارگر مرتبط هستند و ممکن است باعث کمک به القای مقاومت در گیاه شوند.