ژنتیک نوین
سال:1399 | دوره:15 | شماره:4 |تعداد مقالات:11

بتا تالاسمی یک گروه از اختلال های خونی ارثی با وراثت اتوزومی مغلوب است. موثرترین روش برای کاهش این بیماری ارثی، تشخیص پیش از تولد است. نمونه برداری تهاجمی جهت بررسی جنین با خطر سقط تقریبی یک درصد برای جنین همراه است. DNA ی آزاد جنینی در پلاسما مادر، منبع بسیار خوبی از مواد ژنتیکی برای تشخیص های مولکولی پیش از تولد جنین است. (RHDO) Relative Haplotype Dosage Analysis که بر اساس هاپلوتیپ است، به عنوان یک کاربرد در تشخیص پیش از تولد امیدبخش است. هدف از این مطالعه، بررسی بیماری بتا تالاسمی از طریق تکنیکNext-Generation Sequencing (NGS) با آنالیز (RHDO) است. در این مطالعه 5 زوج ناقل بتا تالاسمی (مینور) با روش Amplification Refractory Mutation System-Polymerase chain reaction (ARMS-PCR) نسبت به موتاسیونG>A IVSII-I تعیین ژنوتیپ شدند. طی حاملگی 10 سی سی خون از هر خانم باردار و همچنین نمونه ی بزاق از همسرانشان گرفته شد. نمونه ها به مرکز Genoma ایتالیا جهت بررسی با تکنیک NGS ارسال شد. در نهایت نتایج بدست آمده با روش تهاجمی مقایسه شد. نتایج بدست آمده از تکنیک NGS با آنالیز RHDO بدون نیاز به آنالیز فرد مبتلا با بررسی بلوک های هاپلوتیپی دارای دقت و صحت 100 درصد است. نتایج حاصل از Cell-free fetal DNA (cffDNA) طبق پروتکل کشوری برای بیماری بتا تالاسمی تایید شدند. از 5 نمونه ی جنینی بدست آمده از زوج های بالا که نسبت به موتاسیون IVSII-1 G>A بررسی شدند، ا جنین مبتلا، 2 جنین نرمال و 2 جنین مینور بودند. حساسیت و ویژگی تست NGS 100 درصد بود و همچنین ارزش پیش بینی کننده مثبت و منفی 100 درصد بود. تعیین توالی هدفمند پلاسمای مادری برای NIPD در بتا تالاسمی با استفاده از نرم افزار SHAPEIT برای آنالیز RHDO میسر است. بنابراین می توان با استفاده از نرم افزارهای جدید در این زمینه بدون نیاز به اطلاعات سایر اعضای خانواده هاپلوتیپ والدین را تهیه کرد.

جنس های تریتیکوم و آژیلوپس بواسطه پتانسیل اصلاحی خود همچون تحمل به انواع تنش های غیر زنده و زنده به عنوان اصلی-ترین خزانه ژنی گندم در نظر گرفته شده اند. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در 95 توده بومی و وحشی متعلق به دو گونه T. aestivum و Ae. tauschii با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره (SSR) بود. تعداد 25 آغازگر SSR استفاده شده در این ارزیابی در مجموع 48 قطعه چندشکل تکثیر نمودند. متوسط تعداد آلل های شناسایی شده، شاخص محتوای اطلاعات چندشکل (PIC)، تنوع ژنی (H)، شاخص نشانگر (MI) و قدرت تفکیک (Rp) به ترتیب برابر با 96/1، 32/0، 41/0، 80/0 و 27/1 بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد بیشترین سهم تنوع ژنتیکی مربوط به تنوع درون گونه ای (86 %) بود. بر اساس پارامترهای ژنتیکی مشخص شد که گونه Ae. tauschii نسبت به T. aestivum از تنوع ژنتیکی بیشتری برخوردار است. تجزیه خوشه ای بر اساس ضریب جاکارد و الگوریتم Neighbor-joining کلیه توده های مورد بررسی را در دو گروه اصلی تفکیک نمود، به طوریکه برخی از توده های مربوط به هر گونه در زیر گروه یکسانی قرار گرفتند. نتایج تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) نشان داد دو مؤلفه نخست 38/50 درصد تغییرات مولکولی را توجیه نمودند و بای پلات ترسیم شده بر اساس دو مؤلفه نخست منطبق با الگوی گروه بندی مشاهده شده توسط تجزیه خوشه ای بود. تجزیه ساختار جمعیت نیز جمعیت های ارزیابی شده را در چهار زیر جمعیت واقعی تفکیک نمود و متوسط شاخص FST در آن ها 50/0 برآورد گردید. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد سطح بالایی از تنوع ژنتیکی درون گونه های T. aestivum و Ae. tauschii وجود دارد و آغازگرهای SSR استفاده شده در این پژوهش به خوبی قادر به نشان دادن این میزان تنوع بودند.

بزها گونه های اهلی با سازگاری بالا هستند و به عنوان سرمایه های ژنتیکی برای بشر در سراسر دنیا مطرح می باشند. محافظت و شناسایی تنوع ژنتیکی در این جمعیت ها بدلیل خطر کاهش شدید، لازم و ضروری است. بز عدنی جزء دام های شیری سازگار با مناطق گرمسیری در کشور محسوب می شودکه در معرض خطر انقراض قرار دارد. لذا این آزمایش به منظور تجزیه وتحلیل ژنتیکی و بررسی روابط فیلوژنتیکی و شناسایی منشأ مادری این جمعیت با اسفاده از توالی ناحیه HVR1 ژنوم میتوکندری انجام شد. برای رسیدن به این هدف، از 12 راس بز عدنی از استان بوشهر خونگیری انجام گردید. پس از استخراجDNA، یک قطعه 968 جفت بازی توسط پرایمرهای اختصاصی با استفاده از روش PCR تکثیر و توالی یابی شد. نتایج تنوع ژنتیکی10 هاپلوتیپ بر اساس 42 جایگاه متفاوت را نشان داد. بعلاوه، تنوع هاپلوتیپی و نوکلئوتیدی بترتیب برابر 954/0 و0123/0 به دست آمد. این نتایج نشاندهنده تنوع ژنتیکی بالا در بز عدنی است. نتایج فیلوژنتیکی با استفاده از روش NJنشان داد که بز عدنی با نژاد عفار از کشور اتیوپی قرابت ژنتیکی بالایی دارد و در هاپلوگروپ A طبقه بندی می شود که دلیل آن می تواند موقعیت جغرافیایی استان بوشهر و واقع شدن آن در کنار خلیج فارس و دریای عمان باشد.

مقدمه: کنجد (Sesamum indicum L. ) به دلیل تولید ترکیبات لیگنانی از جمله سزامین و سزامول دارای اهمیت ویژه ای است. سزامین از دسته لیگنان های فوروفوران است که در گیاهان آوندی و به ویژه گونه کنجد وجود دارد. سزامین به دلیل دارا بودن اثرات بیولوژیکی سودمند در پستانداران مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در سال های اخیر تلاش های زیادی برای شناسایی ژن های دخیل در مسیر بیوسنتزی سزامین انجام شده است. هدف: در این پژوهش تاثیر دو الیسیتور نیترات نقره و نانوذرات روی بر میزان بیان ژن کلیدی دخیل در بیوسنتز سزامین، CYP81Q1، در کشت سوسپانسیون سلولی کنجد بررسی شد. روش: الیسیتورهای نیترات نقره و نانوذرات روی با غلظت های 25/0، 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر بطور جداگانه در کشت سوسپانسیون سلولی 18 روزه کنجد اعمال شدند و نمونه برداری در چهار بازه زمانی صفر، 2، 8 و 24 ساعت پس از تیمار صورت گرفت. از نمونه های سلولی منجمد شده با نیتروژن مایع برای تعیین سطح بیان ژن با روش QRT-PCR استفاده شد. نتیجه: براساس نتایج این تحقیق ژن CYP81Q1 بیشترین سطح بیان را در تیمار حاوی 25/0 میلی گرم در لیتر نانو ذره روی و 8 ساعت بعد از اعمال الیسیتور داشت. بیان این ژن در سلول های تیمار شده با 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر نیترات نقره بترتیب در 24 و 8 ساعت بعد از اعمال الیسیتور به حداکثر رسید. بحث: میزان بیان ژن کلیدی دخیل در تولید لیگنان سزامین در همه نمونه های تیمار شده با الیسیتورها افزایش یافت. میزان افزایش بیان این ژن بطور عمده به مقدار الیسیتور و بازه زمانی بعد از اعمال آن بستگی دارد.

تنوع ژنتیکی پایه و اساس اصلاح گیاهان محسوب می شود که گزینش و بهبود گیاهان با صفات و خصوصیات مطلوب را ممکن می سازد. جنس آژیلوپس (Aegilops spp) یکی از خویشاوندان وحشی گندم نان است و پراکنش وسیعی در خاورمیانه و غرب آسیا دارد که ایران بخش وسیعی از این منطقه را در بر می گیرد. در این تحقیق 75 توده از جمعیت های گونه آژیلوپس ترنسیالیس (Aegilops triuncialis) که در بانک ژن گیاهی ملی ایران نگهداری می شوند، از نظر تنوع زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی بالا (HMW-GS) با استفاده از روش SDS-PAGE مورد ارزیابی قرار گرفتند که در مجموع 10 باند پروتئینی در قالب 20 الگوی مختلف در میان نمونه ها مشاهده شد. بیشترین فراوانی باندی مربوط به باندهای h و i با فراوانی 93/0 و کمترین فراوانی مربوط به باند k با فراوانی 026/0 بود که تنها در استان های قزوین و گلستان مشاهده گردید. بالاترین مقدار تنوع ژنتیکی تصحیح شده مربوط به استان مرکزی و برابر 4/0 و کمترین تنوع ژنتیکی تصحیح شده مربوط به استان کردستان برابر 13/0 بود. ماتریس فاصله ژنتیکی استان ها بر اساس شاخص نی نشان داد که بیشترین فاصله ژنتیکی را نمونه های دو استان گلستان و خراسان شمالی از استان آذربایجان غربی داشتند و کمترین فاصله ژنتیکی بین استان خراسان رضوی و سمنان و همچنین بین استان خراسان شمالی و مازندران مشاهده شد. تجزیه خوشه ای زیر واحدهای HMW-GS با استفاده از روش UPGMA، استان های موردبررسی را به سه گروه تقسیم کرد و مشخص گردید که رابطه منطقی مشخصی بین تنوع ژنتیکی و تنوع جغرافیایی وجود دارد.

این تحقیق به منظور بررسی تغییرات ژنتیکی احتمالی در فرایند ریزازدیادی گل محمدی (Rosa damascena Mill. ) با استفاده از نشانگرهایStart Codon Targetted(SCoT) و CAAT-Box Derived Polymorphism(CBDP) انجام شد. قطعات ریزنمونه پس از ضدعفونی، برای مرحله استقرار در محیط MS جامد کشت شدند و پس از چهار هفته، ساقه های جانبی ایجاد شده بر روی ریزنمونه ها به منظور پرآوری، به محیط وندرسالم(VS) مایع با ترکیبات متفاوت از غلظتهای مختلف اکسین و سیتوکینین واکشت شدند. جهت القای ریشه در شرایط درون شیشه ای، گیاهچه های حاصل از مرحله پرآوری به محیط ریشه زایی شامل محیط MS جامد حاوی 2 میلیگرم بر لیتر IAA و 2 میلیگرم بر لیتر IBA منتقل شدند و در حدود 8 هفته بعد، گیاهچه های ریشه دارشده جهت سازگاری به محیط گلخانه انتقال داده شدند. به منظور بررسی تنوع احتمالی ایجاد شده در نمونه های رشد یافته در محیط های کشت مختلف، از دو نشانگر SCoT و CBDP استفاده شد. تعداد 30 آغازگر مورد استفاده شامل 15 آغازگر SCoT و 15 آغازگر CBDP، در مجموع 173 باند تکثیر نمودند که تنها 74 باند دارای چندشکلی بود. میانگین شاخص محتوای اطلاعات چندشکل(PIC) برای آغازگرهای SCoT و CBDP بترتیب 32/0 و 35/0 بدست آمدکه بیانگر کارایی قابل قبول این نشانگرها در تفکیک نمونه های مورد بررسی بود. دندروگرام حاصل از تجزیه کلاستر بر اساس داده های هر دو نشانگر نمونه های مورد بررسی را در دو گروه دسته بندی نمود. اگرچه یافته های این پژوهش بیانگر تنوع ژنتیکی نسبتا اندکی در بین نمونه های مورد بررسی بود، لیکن بر اساس نتایج تجزیه کلاستر و فاصله ژنتیکی بیشتر نمونه های رشد یافته در محیط حاوی غلظت های بیشتر2, 4-D با سایر نمونه ها نشان داد که استفاده از 2, 4-D بخصوص در غلظت های بیشتر و بویژه زمانیکه تعداد واکشتها و فاصله آنها افزایش می یابد، می تواند نرخ تغییرات ژنتیکی و اپی ژنتیکی را افزایش دهد. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که نشانگرهایSCoT و CBDP نشانگرهایی مناسب برای بررسی تغییرات ژنتیکی در شرایط کشت بافت می باشند.

در این مطالعه، روابط فیلوژنی و تکاملی بین گونه های وحشی و زراعی جنس های Triticum L. و Aegilops L.، با استفاده از بررسی کاریوتیپ مورد مطالعه قرار گرفتند. برای هر جمعیت، کاریوتیپ سه سلول متافازی تهیه و صفات کاریوتیپی محاسبه شد. برای تمامی صفات مورد ارزیابی اختلاف معنی داری بین گونه ها مشاهده شد. گونه های Triticum L. و Ae. speltoides دارای کروموزوم های بلندتری نسبت به سایر گونه ها بودند. بیشترین مقادیر برای صفت نسبت بازوها و کمترین شاخص سانترومری به گونه Ae. umbllulata اختصاص داشت. تجزیه خوشه ای گونه ها بر اساس صفات کاریوتیپی به خوبی توانست گونه های دو جنس Aegilops L. و Triticum L. را از یکدیگر تفکیک نماید. هر چند که گونه Ae. speltoides در کلاستر Triticum L. قرار گرفت. گونه های مورد بررسی بر اساس ژنوم تشکیل دهنده خود در زیرگروه های مختلف تفکیک شدند. بر اساس نتایج تابع تشخیص، جمعیت های گونه های Ae. tauschii، Ae. umbllulata، Ae. triuncialis، Ae. cylindrica، T. aestivum و T. turgidum کاملاً تفکیک شدند. به طور کلی گونه های Aegilops کاریوتیپ های متکامل تری داشتند.

چاودار یکی از گیاهان زراعی مهم ایران با نام علمی Secaleمتعلق به خانواده گندمیان (Poaceae) می باشد. در این پژوهش تنوع ژنتیکی 39 جمعیت چاودار از مناطق مختلف ایران، آمریکا و روسیه با نشانگر AFLP مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که 13 جفت آغازگر AFLP 188 باند تولید کردند که شامل 177 باند چندشکل بود. میانگین میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) و شاخص نشانگر (MI) در جفت آغازگرهای AFLP به ترتیب معادل 22/0 و 3 عدد بود. بیشترین مقدار PIC مربوط به جفت آغازگر ECC 3N 4S 1 و بیشترین MI مربوط به جفت آغازگر ECC 3N 4S 5 بود. پس از مشاهده محصول های واکنش زنجیره ای پلیمراز بر روی ژل پلی اکریل آمید و امتیازدهی باندهای DNA، تجزیه و تحلیل با نرم افزار NTSYS انجام شد. دندروگرام تجزیه خوشه ای با روش UPGMA و ضریب تشابه دایس جمعیت های چاودار را به پنج گروه تقسیم کرد که گروه بندی آن با گروه بندی تجزیه مولفه های اصلی مطابقت داشت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی بیانگر تنوع درون گونه ای بیشتر از تنوع بین گونه ای بود. و میانگین شاخص شانون (I) در گونه های چاودار 48/0 بود که بیانگر تنوع نسبتاً خوب درون گونه ها می باشد. نتایج نشان داد که نشانگر AFLP ابزار مفیدی در تعیین تنوع ژنتیکی درون و بین گونه ای چاودار است.

پروتئین های LEA اولین بار در گندم و پنبه به عنوان پروتئین های تجمعی در اواخر دوره جنینی جهت مقابله با تنش های محیطی شناسایی و مطرح شدند. پروتئین های دهیدرین گروه دوم از مجموعه پروتئین های بسیار آب دوست خانواده LEA می باشند که در برابر خشکی مقاوم اند. با توجه به اهمیت دهیدرین ها، ژن DHN5 از سه گونه گندم دیپلویید وحشی (Aegilops speltoides، tauschii Aegilops و Triticum urartu)، دو رقم گندم دوروم تتراپلوئید زراعی (بهرنگ و شبرنگ) و دو رقم گندم هگزاپلوئید زراعی (بولانی و سیستان) جهت شناسایی و ارزیابی روند تکامل مولکولی جداسازی و توالی یابی گردید و برای اولین بار این ژن در گندم به واسطه این پژوهش شناسایی و نتایج حاصل از توالی یابی ژن در ارقام گندم زراعی و اجداد وحشی آن در پایگاه جهانی داده NCBI ثبت گردید. نتایج توالی یابی نشان داد که جهش جانشینی انتقالی بیشتر از جانشینی تقاطعی است و نسبت dN/dS برابر 13/1 به دست آمد که روند انتخاب مثبت ژن DHN5 در بین ارقام زراعی و وحشی گندم را در طی تکامل نشان می دهد. نواحی حفاظت شده بخش اندکی از توالی ژن DHN5 را تشکیل می دهد که این امر نشان دهنده مستعد بودن آن به تغییرهای نوکلئوتیدی و جهش است. درخت فیلوژنتیک مربوط به توالی ژن دهیدرین گندم به همراه 28 واریته گیاهی دیگر به روش Neighbor-joining رسم شد که نشان دهنده مسیرهای تکاملی مختلف ژن DHN5 برای اشتقاق گونه های دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید از یکدیگر است. تجزیه و تحلیل فیلوژنتیکی نشان داد در رقم سیستان، به دلیل سازگاری به شرایط تنش خشکی، توالی این ژن به واسطه جهش های فراوان دچار تغییر زیاد شده که باعث می شود در بررسی های فیلوژنتیکی از سایر گندم های موردمطالعه جدا گردد. با توجه به نتایج به دست آمده در تمام ارقام موردمطالعه می توان نتیجه گرفت که این ژن احتمالاً بر روی هر سه ژنوم A، B و D گندم قرار دارد.

در این پژوهش تنوع کاریوتیپی درون گونه ای، 17 جمعیت خار مریم از مناطق جغرافیایی مختلف ایران و یک جمعیت از بوداپست مجارستان بررسی شدند. برای تهیه نمونه کروموزومی مناسب یک و نیم سانتی متر از نوک ریشه جدا و پس از پیش تیمار تثبیت، در نهایت از کاریوتیپ عکسبرداری و عدد پایه کروموزومی در همه اکوتیپ ها برابر با17 x=و تعداد کروموزوم بصورت 2n=34 به دست آمد. بین اکوتیپ ها از لحاظ شاخص های تقارن کاریوتیپی DRL، S%، TF%، A1 و A2 اختلاف بسیار معنی داری در سطح یک درصد وجود-داشت که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ های مورد مطالعه بود. با توجه به این نتایج، اکوتیپ رامهرمز و سپس اکوتیپ شوشتر به عنوان نامتقارن ترین و متکامل-ترین اکوتیپ و اکوتیپ نجف آباد و اکوتیپ کرج 2 به عنوان متقارن ترین و نامتکامل ترین اکوتیپ ها در نظر گرفته شدند. از لحاظ شاخص های اختلاف دامنه نسبی طول کروموزوم(DRL)، طول نسبی کوتاه ترین کروموزوم (S%)، درصد شکل کلی) (TF%، شاخص نامتقارنی درون کروموزومی A1)) و شاخص نامتقارنی بین کروموزومیA2) ) اختلاف بسیار معنی-داری در سطح یک درصد وجود داشت که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ های مورد مطالعه از لحاظ این صفات می باشد. بر اساس تجزیه خوشه ای صفات کاریوتیپی جمعیت ها به سه گروه تفکیک شدند. بیشترین فاصله بین دو اکوتیپ رامهرمز و نجف آباد وجود داشت. برای تعیین سهم هریک از صفات کاریوتیپی در ایجاد تنوع بین اکوتیپ ها، تجزیه به عامل ها انجام شد و سه عامل اول، دوم و سوم در مجموع بیش از 87 درصد از تنوع موجود در بین جمعیت ها را توجیه نمودند. نتایج تجزیه کاریوتیپی نشان داد که بین اکوتیپ-های خارمریم در ایران تنوع کاریوتیپی بالایی وجود دارد به طوری که می توان از آنها در برنامه های به نژادی و وسیع کردن تنوع ژنتیکی در خزانه ژنی بهره برد.

تحقیق حاضر با هدف مطالعه آنالیز ژنتیکی ژن DRD1 در جمعیت مرغ بومی آذربایجان غربی با روش PCR-SSCP انجام گرفت. در این پژوهش نمونه های خون از 180 قطعه مرغ بومی واقع در ایستگاه اصلاح نژاد مرغ بومی آذربایجان غربی اخذ شد. استخراج DNA به روش نمکی بهینه یافته نمکی صورت گرفت. و قطعه 283 جفت بازی ژن DRD1با استفاده از واکنش زنجیرهای پلیمراز تکثیر شد. روش تفاوت فرم فضایی رشته های منفرد (SSCP) جهت شناسایی چندشکلی در نمونه ها بکار برده شد. الکتروفورز عمودی نمونه ها روی ژل آکریلامید 12% به مدت 24 ساعت و با اختلاف پتانسیل 300در دمای 8 درجه سانتیگراد صورت گرفت. رنگ آمیزی ژل با استفاده از نیترات نقره انجام گردید. و 4 نمونه از هر الگوی متفاوت برای توالی یابی ارسال گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که ناحیه مورد بررسی ژن DRD1 چندشکل است که در نتیجه آن سه نوع ژنوتیپ AA، AG و GG به ترتیب با فراوانی 0. 42، 0. 49 و 0. 09 مشاهده شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که ناحیه مورد مطالعه چند شکل بوده و می تواند به عنوان نشانگر ژنتیکی برای صفات تولیدی و تولیدمثلی در انتخاب به کمک مارکر استفاده شود.