ژنتیک نوین
سال:1399 | دوره:15 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

دسترسی گیاهان به عناصر غذایی از جمله فسفر علاوه بر افزایش عملکرد می تواند سبب افزایش سرعت رشد و در نتیجه کاهش طول دوره رشدی گیاهان شود. از این رو، شناسایی و افزایش بیان ژن هایی که در تحقق این امر موثرند گامی مهم در اصلاح گیاهان به منظور ایجاد تحمل به تنش های محیطی به ویژه تنش های آخر فصل خواهد بود. اسیدفسفاتازهای ارغوانی (PAP) یکی از مهم ترین خانواده اسیدفسفاتازها می باشند که در افزایش دسترسی گیاهان به فسفر نقش برجسته ای ایفا می کنند. در مطالعه حاضر، اثر تخریب و بیش بیان دو ژن AtPAP17 و AtPAP26 بر برخی صفات فیزیولوژیک و فنولوژیک آرابیدوپسیس در شرایط فسفات کافی (mM KH2PO425/1) و تنش بدون فسفات (mM KH2PO4 0) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور گیاهان جهش یافته منفرد و جهش یافته دوگانه دو ژن مذکور مورد مطالعه قرار گرفتند. هم چنین به منظور تایید نتایج حاصل از بررسی نقش ژن های مذکور در گیاهان جهش یافته، گیاهان دارای مناطق رمزکننده دو ژن مذکور تحت پیش برنده CaMV-35S به عنوان گیاهان بیش بیان (OE) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل بیانگر افزایش معنی دار بیوماس و محتوای فسفر گیاهان جهش یافته منفرد در مقایسه با جهش یافته دوگانه در شرایط فسفر کافی بود. برتری گیاهان جهش یافته منفرد در مقایسه با جهش یافته دوگانه سهم قابل توجه دو ژن AtPAP17 و AtPAP26 در شبکه جبرانی فسفاتازی گیاهان آرابیدوپسیس را به خوبی نشان داد. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه بیان حداقل یکی از ژن های AtPAP17 و AtPAP26 به منظور دسترسی بیشتر به فسفر و رشد سریع گیاهان ضروری است. هم چنین نتایج حاکی از افزایش معنی دار محتوای فسفر، سرعت و درصد گلدهی و بیوماس گیاهان بیش بیان این دو ژن نسبت به گیاهان طبیعی بود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که ژن های AtPAP17 و AtPAP26 می توانند کاندیداهای مهمی در راستای اصلاح گیاهان با توانایی بالا در جذب و تامین سریع مواد غذایی به ویژه فسفر و در نتیجه کاهش طول دوره رشدی گیاهان باشند.

ورم پستان پر هزینه ترین بیماری در گاوهای شیری بوده که معمولا در پاسخ به عفونت باکتریایی داخل غدد پستانی ایجاد می شود. شناسایی ژن هایی که بیان آن ها در پاسخ به این عفونت های باکتریایی تغییر می کنند و گروه بندی این ژن ها بر اساس نقش های بیولوژیکی آن ها در فهم پاسخ میزبان به نوع پاتوژن کمک بسزایی می کند. از این رو، هدف از این مطالعه بررسی میزان بیان ژن اینترلوکین 2 در تلیسه های شیری سالم در سه مرحله شیردهی (اوایل، اواسط و اواخر دوره ی شیردهی) و دام های مبتلا به ورم پستان کلینیکی E. coli در تلیسه های شیری هلشتاین بود. بدین منظور RNA کل از سلول های سوماتیکی نمونه های شیر 18 دام سالم (6 نمونه برای هر مرحله) و 4 دام مبتلا به ورم پستان ناشی از باکتری E. coli استخراج شد و بیان ژن اینترلوکین 2 با ژن GAPDH به عنوان ژن مرجع مورد مقایسه قرار گرفت. برای آنالیزهای بیان ژن مورد نظر از برنامه REST, 2009, V2. 0. 13 استفاده شد. نتایج این مطالعه افزایش معنی دار بیان ژن اینترلوکین 2 در گاوهای ورم پستانی نسبت به تمام مراحل شیردهی دام های سالم را نشان داد. حداکثر و حداقل تفاوت بیان به ترتیب برای مراحل اوایل و اواخر شیردهی در دام های سالم مشاهده شد. به طور کلی نتایج مطالعه این نشان داد که امکان تایید تغییر بیان ژن اینترلوکین 2 در تلیسه های شیری سالم و مبتلا به ورم پستان E. coli وجود داشته و ژن اینترلوکین 2 ممکن است نقش مهمی در مبارزه با عفونت داخل پستانی ایجاد شده توسط E. coli بازی کند.

در این آزمایش شاخص های سیتوژنتیکی و پاسخ های فیزیولوژیکی نخود زراعی ژنوتیپ Sel96th11439 تحت اثر غلظت های صفر، 5، 25، 50، 100، 150 و 200 میلی گرم نانوذره در لیتر مطالعه شد. درگیاهان شاهد هیچ گونه اختلالات کروموزومی مشاهده نشد و میزان شاخص میتوزی 25 درصد بود. با افزایش غلظت نانوذره، میزان شاخص میتوزی کاهش نشان داد به غیر از غلظت 25 میلی گرم در لیتر که بیشترین میزان شاخص میتوزی را داشت. پایین ترین میزان شاخص میتوزی (14 درصد) در غلظت 200 میلی گرم در لیتر به دست آمد که در مقایسه با شاهد معنی دار بود. اثر نانوذرات TiO2 بر میزان H2O2، ELI، MDA، شاخص میتوز، شاخص انحرافات کروموزومی در سطح یک درصد و شاخص آنافاز در سطح پنج درصد معنی دار بود در حالی که بر روی شاخص های متافاز و تلوفاز معنی دار نبود. در نمونه های شاهد و هم چنین تا غلظت 50 میلی گرم در لیتر هیچ گونه متافاز، آنافاز و تلوفاز بهم ریخته مشاهده نشد در حالی که در غلظت 100 میلی گرم در لیتر تلوفاز بهم ریخته و در غلظت 150 و 200 میلی گرم در لیتر آنافاز، متافاز و تلوفاز بهم ریخته مشاهده شد. تیمار نانوذره در غلظت های پایین (5 میلی گرم در لیتر) تغییر معنی داری در شاخص های سیتوژنتیکی و فیزیولوژیکی ایجاد نکرد. غلظت های بالاتر از 100 میلی گرم در لیتر نانوذره خسارت جدی فیزیولوژیکی و سیتوژنتیکی در گیاه نخود ایجاد کرد به طوری که باعث کاهش شاخص میتوز شد. به نظر می رسد غلظت های بالای نانوذره TiO2 به علت تولید رادیکال های آزاد (ROS) باعث صدمه به اندامک های سلولی و DNA شده و سبب ایجاد اختلالات کروموزومی می شود.

فرآیند توموری شدن سلول ها در بیشتر موارد توسط عوامل محیطی و گاهی تصادفی رخ می دهد اما در برخی موارد عوامل وراثت پذیر نقش مهمی دارند. سرطان کلورکتال (CRC) دومین سرطان رایج در کشور های توسعه یافته است که بیشتر از10 درصد آن ارثی است و شاملHNPCC و FAP هستند. HNPCC رایج ترین نوع سرطان کلورکتال ارثی است و حدود 10-1 درصد سرطان های کلورکتال را شامل می شود. جهش های رده زاینده در ژن هایMMR به ویژهMSH2، MLH1 و MSH6 سبب ایجاد کلورکتال می شوند. ژن MSH2 بر روی کروموزم 2 (2p21) قرار دارد. جهش های MSH2 در 25% از HNPCC ها درگیر هستند که جهش حذفی 50-17درصد از آن ها را دربر می گیرد. در این تحقیق 50 نمونه سرطانی کلورکتال مورد مطالعه قرار گرفت، ابتدا DNA ژنومی از نمونه سرطانی استخراج شد و سپس جهش حذفی AAT با روش HRMA و تعیین توالی مستقیم DNA مورد ارزیابی قرار گرفت در این بررسی نمونه های سرطانی با روش HRMA به عنوان ژنوتیپ wild و بدون جهش حذفی AAT شناسایی و گزارش شدند. نتایج نشان داد که HRMA می تواند به عنوان ابزار جدید و بسیار کارامدی در جهت تشخیص مولکولی و پیشگیری از بیماری ها به کار گرفته شود.

پروتیین شوک حرارتی در کلستروویروس ها نقش های متعددی به ویژه حرکت سلول-به-سلول را برای ایجاد آلودگی سیستمیک بر عهده دارد. در پژوهش حاضر، تفاوت ژنتیکی ژن همولوگ پروتیین شوک حرارتی (HSP70h) جدایه های ایرانی ویروس زردی کلروتیک کدوییان و همچنین فشار انتخاب وارد شده بر آن ها بررسی شد. به این منظور تعداد 195 نمونه با علایم زردی، کوتولگی و بدشکلی برگ ها از مزارع کدوییان استان سیستان و بلوچستان جمع آوری و با استفاده از آغازگرهای اختصاصی، از منطقه ژنتیکی پروتیین همولوگ شوک حرارتی ویروس CCYV قطعه ای به طول 462 جفت باز برای 15 نمونه توسط روش RT-PCR تکثیرشد و 7 جدایه مورد بررسی فیلوژنتیکی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشانگر آلودگی 7 درصد نمونه ها به ویروس زردی کلروتیک کدوییان در مناطق مورد بررسی بود. آنالیزفیلوژنی توالی های نوکلیوتیدی و اسید آمینه ای جدایه های CCYV را به دو گروه ایرانی و شرق آسیا تقسیم نمود و جدایه های سیستان و بلوچستان در دو شاخه مجزا قرارگرفتند. هم ردیفی توالی اسیدآمینه فرضی پروتیین همولوگ شوک حرارتی و مطالعات فشار انتخاب بر روی 7 جدایه موجود در تحقیق با 3 جدایه ایرانی و جدایه های خارجی این ویروس نشان داد که ژن HSP70h در جدایه های ایرانی و سایر جدایه های این ویروس تحت فشار انتخاب مثبت در کدون 82 قرار دارند که منجر به تغییر یک اسید نوکلییک (CTC به TTC) به ترتیب برای جدایه های مرکزی و جدایه های زابل، هیرمند و نیمروز در موقعیت 244 شده و اسید آمینه لوسین به فنیل آلانین در پروتیین همولوگ شوک حرارتی تغییر نموده است. نتایج نشان دهنده وجود جدایه های متنوع ویروس CCYV در کشور بوده و تفاوت در توالی نوکلیوتیدی و اسیدآمینه ای می تواند حاکی از تفاوت در منشا میزبانی باشد بنابراین فشار انتخاب در تنوع ژنتیکی جدایه ها دخالت داشته است.

تنش خشکی از موانع اصلی در تولید محصولات زراعی محسوب می شود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار، فاکتور اول ارقام گندم شامل روشن و کویر (متحمل به خشکی)، قدس و مهدوی (حساس به خشکی) و شعله و طبسی (مقاومت متوسط نسبت به خشکی) و فاکتور دوم تنش اسمزی اعمال شده با پلی اتلین گلیکول8000 در سه سطح صفر، 5-و 10-بار، بذور ارقام جوانه زده را در محیط کشت هوگلند به مدت 15 روز تحت تنش اسمزی اجرا شد. در مطالعه حاضر بررسی اهمیت بیان ژن های P5CS و P5CR در ارتباط با تجمع پرولین و MDA و نقش فیزیولوژیکی آن ها تحت شرایط تنش اسمزی در شش رقم گندم می باشد. اثر ارقام بر میزان تجمع پرولین در سطح احتمال پنج درصد معنی دار شد. مقدار پرولین برگ و ریشه ارقام متحمل به خشکی نسبت به ارقام مقاوم به خشکی در شرایط تنش اسمزی 10-بار مقاوم تر مشاهده شد. برای مقایسه میانگین اثر متقابل تنش اسمزی×ارقام که بیشترین میانگین را رقم روشن (متحمل به خشکی) در سطح تنش اسمزی 10-بار نشان داد. در ارقام روشن و کویر که به عنوان ارقام مقاوم تر شناخته می شوند تجمع معنی دار پرولین را نشان ندادند. افزایش سطح تنش اسمزی سبب تخریب غشاهای سلولی و افزایش غلظت MDA به ترتیب در رقم شعله و طبسی بیش از ارقام دیگر شد. با اعمال افزایش سطح تنش اسمزی در ارقام، میزان بیان نسبی رونوشت ژن ها P5CS و P5CR افزایش نشان داد. این ژن های در سطح تنش اسمزی 10-بار در رقم قدس (حساس) بیشترین بیان رونوشت نسبی را نشان دادند، در حالی که در سطح تنش اسمزی 5-بار در رقم روشن (متحمل به خشکی) بیشترین بیان نسبی مشاهده شد.

سدها به طور بالقوه می توانند بر اندازه جمعیت و ارتباطات میان آن ها، کاهش تنوع ژنتیکی و افزایش تفاوت های ژنتیکی در میان جمعیت های ماهی رودخانه ای اثر بگذارند. بنابراین در این تحقیق، اثر سد شهید رجایی بر تنوع ژنتیکی سیاه ماهی در رودخانه تجن با استفاده از توالی های ژن سیتوکرومb مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های سیاه ماهی از بالادست و پایین دست سد جمع آوری شدند. توالی یابی و تجزیه و تحلیل این ژن 11هاپلوتیپ را در نمونه ها نشان داد و تنوع نوکلیوتیدی و هاپلوتیپی به ترتیب 00062/0، 00939/0، 37778/0 و 70526/0 برای جمعیت های بالادست و پایین دست بود. تجزیه و تحلیل واریانس مولکولی (AMOVA)، 45/88 درصد از تغییرات ژنتیکی موجود در درون جمعیت و 21/6 درصد از تغییرات ژنتیکی در میان جمعیت ها را نشان داد. تجزیه و تحلیل پارامتر FST نشان داد که تفاوت ژنتیکی معنی داری بین جمعیت های مورد مطالعه وجود دارد. در مجموع می توان گفت تمایز ژنتیکی قابل ملاحظه ای در بین جمعیت های بالادست و پایین دست سیاه ماهی در رودخانه تجن مشاهده شد (05/0 = P). هر چند باید با احتیاط در مورد این نتیجه گیری صحبت کرد زیرا در این تحقیق فقط از یک ژن استفاده شده است. برای نتیجه گیری بهتر توصیه می شود از سایر ژن ها و هم چنین از سایر شاخص های ژنتیکی دیگر از قبیل ریز مارهواره ها استفاده شود و به علاوه مطالعات مشابه نیز در سایر مناطق انجام شود.

تنوع ژنتیکی 15 اکسشن از گونه علف گندمی تاج دار با استفاده از 15 آغازگر ISSR مورد بررسی قرار گرفت. از این 15 آغازگر 12 عدد دارای باندهای قابل امتیاز دهی بودند. آغازگرهای ISSR در مجموع توانستند 71 باند تولید کنند، که 66 باند چند شکل بودند. آغازگرهای 1IS و 857UBC بیشترین تعداد باند (هشت باند) و آغازگرهای 7IS و 869UBC کمترین تعداد باند (سه باند) را تولید کردند. آغازگر 844UBC کمترین درصد چندشکلی را به میزان 33/83 درصد نشان داد و بیشترین درصد چندشکلی برای آغازگرهای 2IS، 6IS، 7IS، 848UBC، 865UBC، 868UBC و 869UBC به میزان 100% بود. میانگین درصد چندشکلی 15/94% بود. میانگین تعداد باند تولید شده توسط هر آغازگر برای 15 ژنوتیپ برابر 92/5 بود و متوسط تعداد باندهای چندشکل 50/5 بود. آغازگرهای 6IS، 865UBC و 869UBC بهتر از سایر آغازگرها توانستند فاصله ژنتیکی ژنوتیپ ها را مشخص کنند. ژنوتیپ های 4G با 2G دارای بیشترین تشابه بودند و ژنوتیپ های 1G با 8G کمترین تشابه را نشان دادند. نتایج تجزیه خوشه ای به روش UPGMA بر اساس ضریب تشابه جاکارد ژنوتیپ ها را در سه گروه قرار داد، که نتایج با تجزیه به مختصات اصلی و تجزیه واریانس مولکولی تایید شد. تنوع ژنتیکی اکسشن ها براساس نشانگر مورد بررسی با پراکنش جغرافیایی آن ها مطابقت نشان داد و جمعیت های گرگان و اصفهان شباهت بالایی داشتند که از طرف دیگر با جمعیت های کرج فاصله بیشتری نشان دادند.