آسیب ناشی از دمای پایین یکی از مشکلات متداول کشت زودهنگام برنج در فصل بهار در کشورهای تولیدکننده برنج می باشد که تولیدات این گیاه زراعی بسیار مهم را به شدت تحت تأثیر قرار داده و هر ساله خسارتهای فراوانی به کشاورزان وارد می کند. امروزه کاهش اثرات تنش دمای پایین به روشهای مختلف مورد توجه محققان بوده و بر همین اساس استفاده از پیش تیمار هورمون های گیاهی قبل از بروز دمای پایین در گیاهان به عنوان یکی از رویکردهای موفق و در عین حال سازگار با محیط زیست مطرح می باشد. به همین منظور در این تحقیق اثرات پیش تیمار دو هورمون گیاهی اسید آبسیزیک (aba) و ایندول-3- استیک اسید (iaa) در سه غلظت صفر (شاهد)، 100 و 200 میکرومولار در کاهش آسیب های ناشی از دمای پایین در مرحله گیاهچه ای رشد برنج مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط کنترل شده گلخانه و فیتوترون انجام شد. گیاهان 12 ساعت پس از اعمال پیش تیمار هورمونی به شرایط دمای پایین منتقل شده و به مدت دو هفته در دمای °c10/15 فیتوترون نگهداری شدند. نتایج حاصل از بررسی صفات فیزیولوژی نشان داد که هورمون aba در غلظت µm100 و iaa در غلظت µm200 تأثیر بهتری در کاهش آسیب های ناشی از سرما در گیاه برنج دارا می باشند. به منظور بررسی بیشتر، پروفایل پروتئینی گیاهان پیش تیمار شده با غلظت µm200 هورمون iaa در دمای پایین مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج مطالعات پروتئومیکس نشان داد که پروتئینهای تغییر بیان یافته عمدتاً در فرآیند فتوسنتز، متابولیسم انرژی، پروتئین سازی و حفظ ساختار پروتئینها، واکنشهای دفاعی و متابولیسم قندها دخالت دارند. همچنین تغییرات میکرومورفولوژی سطح برگ گیاهان و ساختار آناتومی برگ و ریشه دو ژنوتیپ مذکور در دمای پایین مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی های مورفولوژی- آناتومی نشان داد که ضخامت برگ، اندازه سلولهای بادکنکی، مساحت بافت آئرانشیم، مساحت بافتهای آوندی چوب و آبکش در آخرین برگ توسعه یافته و مساحت بافتهای آئرانشیم و چوب پسین ریشه ژنوتیپ حساس هویزه در اثر دمای پایین به طور معنی دار کاهش می یابد. بسته بودن روزنه ها و کاهش تعداد پاپیل ها در سطح برگ ژنوتیپ هویزه نیز از جمله تغییرات بارز مشاهده شده در تصاویر میکروسکوپ الکترونی sem بود.

تنش های غیرزیستی از جمله خشکی و شوری، از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد و نمو گیاهان زراعی می باشند. در گیاهان، پاسخ به تنش های محیطی در تمام سطوح اتفاق می افتد که شامل پاسخ های سلولی، تغییر متابولیسم و تغییر در سطح مولکولی می باشد. یکی از روش های ایجاد مقاومت در گیاهان استفاده از میکروارگانیسم های مفید موجود در خاک می باشد. قارچ اندوفیت p. indica یکی از این میکروارگانیسم های مفید است که از دامنه میزبانی وسیع و خاصیت تحریک کنندگی رشد گیاه برخوردار می باشد و مقاومت گیاهان را به تنش های زیستی و غیرزیستی افزایش می دهد. پژوهش حاضر به منظور بررسی تغییرات ترانسکریپتوم، متابولوم و پروتئوم گیاه جو تلقیح شده با قارچ p. indica تحت تنش خشکی و شوری و شناخت مکانیسم مولکولی مقاومت القا شده توسط قارچ انجام شده است. برای این منظور آزمایش گلخانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل 3 سطح شوری (تنش شوری) و 3 سطح خشکی (تنش خشکی) و دو سطح (تلقیح شده و تلقیح نشده) بودند. گیاهان به مدت 2 هفته در شرایط بدون تنش قرار گرفتند و سپس تنش خشکی و شوری در آنها القاء شد. 2 هفته بعد از تنش نمونه برداری از برگ گیاهان شاهد و تلقیح شده انجام پذیرفت. سپس آزمایشات فیزیولوژیکی، پروتئومیکس، ترانسکریپتومیکس و متابولومیکس بر روی نمونه های برداشت شده صورت پذیرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که قارچ p. indica باعث بهبود رشد گیاهان در شرایط نرمال و تحت تنش های خشکی و شوری می گردد. آنالیز ترانسکریپتوم، پروتئوم و متابولوم بوته های جو تلقیح شده با قارچ و مقایسه آنها با گیاهان شاهد نشان داد که تاثیر قارچ بر گیاهان میزبان چند جانبه بوده و باعث تغییرات گسترده در ژنوم، پروتئوم و متابولوم گیاهان تلقیح شده می گردد. قارچ با افزایش بیان تعدادی از ژن ها مانند tctp و همچنین افزایش بیان آنزیم های آنتی اکسیدان مهمی مانند آسکوربات پراکسیداز و 2- سیس پروکسی ردوکسین و همچنین برخی آنزیم های مهم در چرخه فتوسنتز مانند فسفوریبولوکیناز به گیاهان تلقیح شده امکان تحمل بهتر تنش خشکی و رشد بیشتر را در این شرایط می دهد. همچنین قارچ با افزایش نسبت های پتاسیم به سدیم و کلسیم به سدیم در گیاهان تلقیح شده اثرات سمی تجمع سدیم را تا حدی خنثی نموده و روند کاهش رشد گیاهان تحت تنش شوری را تقلیل می دهد. قارچ بر ترانسکریپتوم گیاهان تلقیح شده تحت تنش شوری تاثیر گذاشته و باعث افزایش و کاهش بیان ده ها ژن در آنها می شود. قارچ بر میزان مواد محلول سازگار مانند قندهای محلول و اسیدهای آمینه (مانند پرولین و گابا) تاثیر گذاشته و با افزایش این مواد در گیاهان تلقیح شده به تنظیم اسمزی در این گیاهان و حفاظت بهتر از ماکرومولکول هایی مانند پروتئین ها کمک شایانی می کند. در مجموع این پژوهش اثرات مثبت همزیستی قارچ p. indica و گیاه جو را تحت تنش های خشکی و شوری اثبات کرد.

شوری یک فاکتور محدود کننده تولید برنج در سراسر دنیاست. تحقیقا" ژنوتیپ های متحمل به شوری دارای صفات ویژه ای هستند و چنانچه آلل های مرتبط با شوری به گونه ای در یک گیاه متمرکز شوند، زمینه اصلاح ارقام متحمل به شوری را فراهم می نمایند. بسیاری از فرایند های پیچیده سلولی ، بیشتر از آن که به وسیله پروتئین های منفرد انجام گیرند، به وسیله مجموعه ای از مولکول های پروتئینی صورت می گیرند. بنابراین شناسایی و تعیین خصوصیت کمپلکس های پروتئینی ممکن است در شناسایی شبکه پروتئین های متقابل که پاسخ برنج به شوری را تنظیم می کنند، گام مهمی باشد. بنابراین در این آزمایش کمپلکس های پروتئینی اندام هوایی برنج در پاسخ به تنش شوری با روش bn-page و سپس روش طبع برگشتگی sds-page مطالعه شدند. این روش به جداسازی کمپلکس های پروتئینی کامل در یک موقعیت خاص منجر می شود و آنالیز ترکیب، استوکیومتری و دینامیکی آن ها را فراهم می کند. با استفاده از این روش، کمپلکس های پروتئینی کل سلول با استفاده از دترجنت ضعیف در بافر حل کننده که کمپلکس ها را کامل نگه می دارد، در دو ژنوتیپ برنج ir29 (حساس به شوری) و fl478 (متحمل به شوری) تحت شرایط کنترل و تنش آنالیز شدند. سپس کمپلکس های جدا شده روی ژل sds-page جدا و با اسپکترومتری جرمی maldi tof/tof شناسایی شدند. در این مطالعه 9 پروتئین کمپلکس به عنوان هتروالیگومر و 9 پروتئین به عنوان کمپلکس هموالیگومر از طریق بانک اطلاعاتی string شناسایی شدند در حالی که 10 پروتئین به عنوان منومر مهاجرت کردند. مهمترین کمپلکس های هتروالیگومری ردیابی شده در این مطالعه شامل زیرواحدهای پروتئینی متعلق به فتوسیستم i و ii، atp synthase و cytochrome b6f بودند. علاوه بر کمپلکس های پروتئینی که قبلا شناسایی شده اند، چندین اثر متقابل پروتئینی جدید نیز در این مطالعه معرفی گردید. توالی یابی پروتئین های ردیابی شده نشان داد که بیشترین درصد پروتئین های استخراج شده در این مطالعه متعلق به پروتئین های فتوسنتزی (43 درصد) و در جایگاه کلروپلاستی و غشای تیلاکوئیدی (59 درصد) می باشد. تغییرات الگوی پروتئوم دو ژنوتیپ در پاسخ به شوری نشان داد که از میان 76 پروتئین شناسایی شده، 32 پروتئین تغییرات معنی داری به صورت کاهش یا افزایش بیان، حذف یا اضافه شدن در پاسخ به تنش نشان دادند. در این مطالعه همچنین وزن خشک، وزن تر و طول ریشه و اندام هوایی گیاهان و همچنین میزان یون های سدیم و پتاسیم، مقدار اسید های آمینه و برخی قند ها و قند- الکل ها در ریشه و اندام هوایی گیاهان برای بررسی پاسخ های فیزیولوژیکی و متابولیکی در شرایط کنترل و تنش ارزیابی شدند. بعد از 12 روز از تنش، سطح یون سدیم بخصوص در اندام هوایی ir29 افزایش معنی داری داشت در حالیکه یون پتاسیم بیشترین افزایش را در لاین fl478 نشان داد. همچنین نسبت k+/na+ در ژنوتیپ fl478 در شرایط تنش حدود دو برابراین نسبت در ژنوتیپ ir29 بود. از طرف دیگر تغییرات متابولیکی در پاسخ به تنش های شوری در بین دو لاین متفاوت بود، بطوری که پرولین به عنوان یکی از مهمترین اسید های آمینه در واکنش به تنش ها، افزایش سه برابری را در اندام هوایی ir29 تحت شرایط تنش شوری نشان داد، اما این مقدار در fl478 تغییری نکرد. از طرف دیگر در ریشه در حالی که مقدار پرولین در ir29 تغییری نشان نداد، در fl478 به شدت افزایش یافت. بطور کلی گیاهان ir29 در مقایسه با fl478 بیشترین سطح تغییرات را در اسید های آمینه بخصوص آسپارژین، گلوتامین و gaba نشان دادند، این امر می تواند نشانگر خسارت و پیری سلول ها در گیاه حساس باشند. قند ها به عنوان مواد محافظتی در سلول، تحت شرایط تنش در هر دو لاین افزایش یافت، اما مقدار آن ها در لاین متحمل fl478 بیشتر بود. نتایج ما نشان می دهد که تفاوت های مشاهده شده در سطح پروتئین ها و متابولیت ها در پاسخ به تنش شوری می تواند تا حدوی مرتبط با تفاوت های مشاهده شده بین دو ژنوتیپ از لحاظ تحمل به شوری باشد.

ناباروری مردان مسوول حدود 50% از عوامل ناباروری است. در میان اختلالات ژنتیکی که عامل 15-30% از موارد ناباروری مردان است، کروموزوم y به عنوان یک پارامتر کلیدی و مهم در نظر گرفته می شود زیرا حاوی بسیاری از ژن های ضروری برای اسپرماتوژنز و تکوین گنادهای مردانه است. در این مطالعه، بیان ایزوفرم های xkry و kdm5d (دو ژن کروموموزوم y) و همولوگ x آن ها در بیضه های آزواسپرم بررسی شد. هدف از این پژوهش، ارزیابی بیان هر ایزوفرم در بافت بیضه آزواسپرم در مقایسه با بیضه نرمال بوده است. در این حالت، نه تنها درک بهتری از عملکرد ژن های مورد مطالعه به دست می آید، بلکه امکان مقایسه بیان ایزوفرم های هر ژن و نیز مقایسه بیان نسخه های x و y نیز وجود دارد. نمونه ها قبل از استفاده، به لحاظ سیتوژنتیکی تایید شدند. سپس، بیان هر ایزوفرم در این بافت ها با روش real-time pcr مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، بیان پروتئین xkry با روش western blotting مشخص شد. نتایج، کاهش بیان xkrx1 و افزایش بیان kdm5c1 و kdm5c2 را در بافت سلول سرتولی تنها (scos) و افزایش بیان kdm5c2 را در بافت بیضه با توقف بلوغ اسپرم (ma) نشان داد. همچنین تفاوت معنادار بین xkrx1 و xkrx2 ، kdm5d1 و kdm5d3 در گروه scos و kdm5c1 و kdm5c2 در گروه ma و نیز بین ژن های kdm5d و kdm5c در هر دو گروه بافتی تعیین شد. بیان پروتئین xkry در بیضه های نرمال و ma مشاهده شد؛ اما در بیضه scos دیده نشد. این مطالعه اهمیت بررسی ژن ها و پروتئین های azfb و همولوگ x آن ها را در فرآیند باروری مردان نشان می دهد. پروژه انجام شده اولین گزارش می باشد.

زیتون (olea europaea l.) یک محصول روغنی مهم است، اما اطلاعات ژنومی و ترانس کریپتومی موجود برای این گیاه محدود است. این اطلاعات جهت آشکار ساختن مکانیزم های مولکولی بیوسنتز اسید های چرب و توسعه نشانگرهای مولکولی ضروری می باشد. در مجموع مقادیر کمی از نشانگرهای مولکولی بر پایه ی توالی-های بیانی در زیتون، کارآمدی و صحت اصلاح ژنتیکی را محدود ساخته است. توالی یابی ترانس کریپتومی با کارآمدی بالا برای تولید یک پایگاه بزرگ از توالی های ترانس کریپتومی، جهت کشف ژن و توسعه نشانگرهای مولکولی ضروری است. در این تحقیق،ترانس کریپتوم های زیتون از میوه ی آن، با استفاده از تکنولوژی توالی یابی دوطرفه illumina، توالی یابی گشت. قرائت های خام فیلتر شده، به صورت تعداد کلی 32902 ،unigene، با میانگین طول 789 جفت باز مونتاژ گردیدند. از این unigene ها، 20821(63.28%) شباهت معنی داری با پروتئین های موجود در پایگاه اطلاعاتی پروتئینی غیر تکراری ncbi داشتند(e-value < 10-5). علاوه بر این، 587 unigene با 519 ژن آرابیدوپسیس برپایه آنالیز blastx در منابع اطلاعاتی آرابیدوپسیس همولوژی نشان دادند(tair, version 10). در کل، 4459 unigene به نشانگر ssr تبدیل شدند(est-ssr). ssr های دو نوکلئوتیدی بیشترین تکرار بودند(57.52%، 2565) و به دنبال آن، ssr های سه نوکلئوتیدی ها(40.30%، 1797)، چهار نوکلئوتیدی ها(1.27%، 57)، شش نوکلئوتیدی ها(0.58%، 26) و پنج نوکلئوتیدی ها(0.31%،14) قرار دارند. غالبترین واحد تکراری ag/ct(45.11%) و به دنبال آن aag/ctt(12.92%)، at/at(8.98%)، agg/cct(8.29%)، و ac/gt(4.58%) قرار دارند. 39 est-ssr انتخاب گشته و جهت تکثیر و تعیین درجه چند شکلی در خزانه های dna ژنومی برای آنها پرایمر طراحی گشت. این مطالعه ثابت کرد که توالی یابی دوطرفه illumina، یک رویکرد سریع و کارآمد و کم هزینه برای کشف ژن و توسعه نشانگرهای مولکولی در موجودات غیر مدل است. نتایج این پژوهش منبع جامعی از توالی های ترانس کریپتومی را برای تحقیقات ژنومی زیتون فراهم آورد.

استفاده از گیاهان تراریخته در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ا جمله این گیاهان می توان به پنته-های تراریخته مقاوم به کرم قوزه پنبه و قارچ ورتیسلیوم اشاره کرد. طبق قانون ایمنی زیستی، صدور مجوز به منظور رهاسازی گیاهان تراریخته و استفاده از آن ها به عنوان غذا در قبال ارزیابی مخاطرات احتمالی از جمله این همانی، امکان-پذیر می باشد. استفاده از پروتئومیکس، راهی برای نشان دادن اثرات نا خواسته از الحاق تصادفی t-dna در گیاهان تراریخته می شود. بدین منظور، پنبه های تراریخته حاوی ژن های bt و کیتیناز و هم چنین پنبه شاهد با نام رقم کوکر و رقمی که بیشتر در منطقه کشت می شود با نام ساحل را برای آنالیز انتخاب کردیم. 3 تکرار از هر کدام از ارقام انتخاب شدند و کل پروتئین از برگ استخراج شده و روی ژل اکریلامید آنالیز شد. پس از اتمام مراحل رنگ آمیزی و سپس آنالیز لکه ها با نرم افزار melanie 6 ، 812 لکه پروتئینی تکرار پذیر روی ژل ها علامت گذاری شد. 51 لکه بین bt و کوکر و 35 لکه بین ساحل و کوکر و 42 لکه بین کیتیناز و کوکر متفاوت بود،6 لکه هم بین هر سه رقم دارای تفاوت معنی دار بودند. از این بین، تعدادی لکه را به عنوان کاندید برای انجام طیف سنجی جرمی انتخاب کردیم.

ایران در کمربند بیابانی جهان قرار دارد و به عنوان منطقه ای خشک و نیمهخشک منظور می شود. متوسط بارندگی در کشور در حدود 250 میلی متر است که این میزان یکسوم متوسط بارندگی در جهان می باشد. از سوی دیگر از حدود 5/18 میلیون هکتار اراضی کشاورزی، 2/6 میلیون هکتار (5/33 درصد)، به کشت دیم اختصاص دارد. در حدود 2/1 میلیون هکتار از اراضی زیر کشت دیم، بارندگی به میزان بیش از 400 میلی متر دریافت می نمایند. از مجموع حدود 400 میلیارد مترمکعب نزولات جوی سالانه درایران، رقمی در حدود 280 میلیارد مترمکعب آن از طریق تبخیر از سطح آزاد و تعرق گیاهی به هوا بر می گردد و بقیه آن مقدار آبی است که در رودخانه ها جاری و در منابع زیرزمینی ذخیره می شوند و در واقع بخش اعظم آب های ایران به دلایلی مورد بهره برداری در کشاورزی قرار نمی گیرند ( آهنگری، 1386). مناطق خشک و نیمهخشک جهان دارای مساحت تقریبی 7/44 میلیون کیلومترمربع می باشد و حدود 39 درصد (به مساحت 4/17 میلیون کیلومترمربع) از آن را، مناطق نیمهخشک تشکیل می دهد(سایت فائو، 2008). ایران به طور کلی در اقلیم خشک و نیمه خشک قرار دارد که قسمت عمده نزولات در زمستان و اوایل بهار اتفاق می افتد. با توجه به این نوع اقلیم و کمبود منابع آبی قابل دسترس و خشکی محیط، عملکرد دانه به شدت کاهش می یابد. در مناطق خشک و نیمه خشک میزان بارندگی محدود می باشد(معمولاً کم تر از 300 میلی متر). همچنین با توجه به متغیر بودن میزان توزیع بارندگی در سال های مختلف، پیش بینی و توزیع آن بسیار مشکل است. تحت شرایط توزیع غیریکنواخت بارندگی، عملکرد دانه نیز در سال های متوالی نوسانات زیادی را نشان می دهد. اصلاح ارقام گندم، برای سازگاری به مناطق خشک و نیمه خشک کشور، تنها از طریق به گزینی بر اساس عملکرد دانه، چندان موفقیت آمیز نبوده است (اندرزیان، 1379). گندم مهمترین محصول گیاهی رشد یافته است و 17درصد از زمین های زراعی و 55 درصد کربوهیدرات مورد نیاز مردم جهان را به خود اختصاص داده است. تنش های زنده و غیر زنده فاکتورهای محدود کننده ی مهمی برای بازده و کیفیت دانه در محصول گندم بشمار می آید(gill et al., 2004). گندم گیاهی است که در سطح وسیعی از شرایط آب و هوایی جهان رشد کرده و در حقیقت از سازگارترین گونه های غلات بودهاست. این گیاه از نظر تولید و سطح زیر کشت در ایران، از مهم ترین گیاهان زراعی بشمار می رود. امروزه به دلیل اهمیت زیاد این گیاه، به ویژه در تغذیه انسان و همچنین در صنعت پرورش دام و طیور و بسیاری از صنایع دیگر و افزایش میزان تولید اقتصادی، مورد توجه زیادی قرار گرفته است (عبدمیشانی و نجات بوشهری،1376). تنش خشکی از مهمترین و مرسوم ترین تنش های غیرزنده است که تولیدات کشاورزی را با محدودیت روبه رو ساخته و بازده تولید در مناطق نیمه خشک و دیم را کاهش داده است. کرامر تنش خشکی را کمبود نزولات آسمانی در محیط گیاه تعریف می کند که بر اثر آن گیاه آسیب می بیند و میزان این آسیب بستگی به نوع گیاه، ظرفیت نگهداری آب در خاک و شرایط جوی موثر بر تبخیر و تعرق دارد (kramer and boyer, 1995). راجرام و همکاران اظهار داشتند که بالغ بر 32 درصد از سطح زیر کشت گندم در کشورهای در حال توسعه، به نوعی یکی از انواع تنش های خشکی را در مدت فصل رشد و نمو محصول تجربه می کنند (rajaram et al., 1993). طبق گزارش مرکز آمار ایران (1384)، از مجموع 9/14 میلیون هکتار اراضی زیرکشت در ایران 64/6 میلیون هکتار به کشت گندم اختصاص دارد که 43/61 درصد آن را اراضی دیم تشکیل می دهد. در این مناطق میزان بارندگی عمدتاً کم و توزیع سالیانه آن نامنظم بوده و بنابراین تنش خشکی مهمترین محدودیت در تولید آن است. یکی از راه های مقابله با تنش خشکی اصلاح گیاهان متحمل و مقاوم به خشکی است. برای پایداری کشاورزی و محیط زیست، اصلاح گیاهان زراعی برای تحمل به تنش خشکی دارای اهمیت زیادی است(yu et al., 2008). این تنش همزمان بر صفات دیگر نیز تأثیر گذاشته و منجر به کاهش عملکرد می گردد. در طی دوره های پایدار یا موقت خشکی، بازده محصولات کاهش می یابد و آب در دسترس برای کشاورزی محدود می شود. بنابراین به روش ها و مکانیسم های نوین جهت مقابله با خشکی، به منظور بهبود رشد گونه های مختلف زراعی نیاز می باشد .(barnab?s et al., 2008; collins et al., 2008) بنابراین تحمل به خشکی می تواند با شناسایی صفاتی که اثر معنی داری بر عملکرد و عوامل ژنتیکی کنترل کننده آن ها دارد مورد مطالعه قرار گیرد(ceccarelli and grando, 2009). در این رابطه شناخت و درک اینکه هر یک از گیاهان و یا ارقام خاص چگونه با تنش خشکی مقابله می کنند، حائز اهمیت است (royo et al., 2000). چگونگی تنظیم بیان ژن ها در تنش خشکی، از مهمترین راهکارهای شناسایی اساس فیزیولوژیکی مقاومت به تنش به شمار می رود. mirnaها، rnaهای کوچک تنظیمی و غیرکدکننده 24–18 نوکلئوتیدیاند که نقش مهمی را در بیان ژن ها از طریق تجزی? mrnaیا سرکوبی ترجمه ایفا می کنند(jones-rhoades et al., 2006). مولکول های mirna تک رشته ای هستندو طی فرایندی از rnaهایی با ساختار ساقه حلقه ای توسط آنزیم های خانواده دایسر به وجود می آیند(bartel and chen, 2004). اولین بار mirna، توسط لی و همکاران در سال 1993 درنماتد(caenorhabditis elegans) کشف شد و مشخص شد که توالی های آنها در ارتباط با تنظیم ترجمه است(lee et al., 1993; wightman et al., 1993). mirna در گیاهان، ده سال زودتر از جانوران شناسایی و مورد بحث قرار گرفته است. mirnaهای گیاهی در پاسخ به تنش های گوناگون مثل اکسیداتیو، کمبود مواد معدنی مغذی، دهیدراسیون و حتی محرک های مکانیکی پاسخ های پیچیده ای نشان می دهند(lu and huang, 2008; yan et al., 2008). در واقع علاوه بر تنظیمات رشد و توسعه، مهمترین عمل mirnaها در گیاهان، تنظیم فرایند های مختلف سلولی به منظور سازگار کردن گیاهان به تنش های محیطی می باشد(zhou et al., 2010). شناسایی مکانیسم های مولکولی دخیل در پاسخ به تنش خشکی می تواند راه را برای مطالعات مرتبط با تولید گیاهان مقاوم به خشکی فراهم نماید. تنش خشکی باعث تغییر در تنظیم بیان ژن می شود و شناسایی چگونگی این تنظیمات نقش مهمی را در درک هرچه بهتر نحوه پاسخ گیاه به تنش ایفا می کند. با مطالعه رونویسی می توان rnaهای کوچک دخیل در پاسخ به تنش خشکی را شناسایی کرد. بعضی از mirnaها در تنظیم بیان ژن در شرایط تنش نقش داشته و با شناسایی آن ها و ژن های هدف آن ها می توان تغییرات اعمال شده در تنظیم بروز ژن و شبکه های درگیر را شناسایی نمود. از آنجائیکه افزایش تحمل گیاهان در برابر عوامل تنش زا نیازمند تشخیص ژن ها، پروتئین ها و سایر عوامل دخیل در تحمل تنش ها می باشد. امروزه، انجام مطالعات مولکولی با بهره گیری از تکنیک هایپیشرفته نظیر توالی یابی با کارایی بالا امکان مطالعه mirnaها را در سطح وسیع، میسر کرده است. در واقع، با بکارگیری این تکنیک ها می توان الگوی بیان و فعالیت mirnaهارا در بافت ها، ژنوتیپ ها یا شرایط محیطی خاص مورد بررسی قرار داد. با توجه به قرارگیری ایران در مناطق خشک و نیمه خشک و لزوم مقابله با تنش خشکی جهت حصول حداکثر تولید در محصول گندم، درتحقیق حاضر نقش mirnaها در مقابله با تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شناسایی نقش mirnaها در پاسخ به تنش خشکی، mirnaهایی که در پاسخ به تنش خشکی نقش دارند با استفاده از توالی یابی با کارایی بالا در گندم شناسایی شد. در این مطالعه، 37 mirnaها از قبل شناخته شده در چهار کتابخانه ی نرمال و تنش خشکی شناسایی شد. به علاوه 437 mirna کاندید شناسایی شد. نتایج روش توالی یابی با کارایی بالا نشان داد که mir1118، mir1120، mir1125، mir1127، mir1135، mir156، mir159a،mir159b ،mir160 ، mir164،mir167a ، mir398 و mir399 در پاسخ به تنش خشکی افزایش بیان داشتند. از میان mirnaهای جدید، 14 mirna، در پاسخ به تنش خشکی نقش داشتند. همچنین ژن های هدف mirnaهای پاسخ دهنده به تنش خشکی، در فرایندهای سلولی در گیاهان نظیر نمو، رونویسی، دفع مسمومیت، مواد مغذی و سازگاری نقش داشتند. در این تحقیق، 13 mirna از قبل شناسایی شده و 14 mirna جدید که در تنش خشکی نقش دارند با استفاده از توالی یابی با کارایی بالای srnaهای گندم شناسایی شد. این یافته ها برای فهمیدن نقش mirnaهای پاسخ دهنده به تنش های غیر زنده مهم است.

سلول های بنیادی جنینی انسانی دارای قدرت تکثیر و تمایز بالایی می باشند که این خصوصیات، آنها را به عنوان یک منبع جدید در تحقیقات بالینی و سلول درمانی مطرح نموده است. تمایز سلول های بنیادی به انواع سلول های عصبی و مطالعه پروتئین های مهم در این پروسه می تواند به عنوان یک راهکار در جهت شناسایی نشانگرهای مطمئن برای این نوع از سلول ها مورد نظر قرار گیرد و همچنین به شناخت مسیرهای تمایز سلول های عصبی و مکانیسم آن کمک کند. در مطالعه حاضر در اولین قدم پروفایل پروتئینی سلول ها در حین تمایز عصبی به صورت کلی با تکنیک 2d-dige بررسی شد و علاوه بر معرفی پروسه های مهم در تمایز عصبی، پروتئین های مهم در پردازش mrna به طور خاص مطالعه شدند. در قدم دوم برای دستیابی به یک جمعیت خالص از پیش سازهای دوپامینرژیک سلول های بنیادی جنینی انسانی برای مکان ژنی lmx1a به صورت درج ژن گزارشگر در این ژن دستکاری ژنتیکی شده و سپس در مسیر تمایز به نورون های دوپامینرژیک، سلول های مثبت خالص سازی شده و تحت القای فاکتورهای رشد و تمایزی به سلول های عصبی بالغ تمایز یافتند. بیان پروتئین های سطحی به منظور یافتن نشانگر خاص این سلول ها با تکنیک shotgun proteomics بررسی شد و پروتئین های پاسخ دهنده به عنوان پروتئین های کاندید معرفی شدند. در قدم سوم جهت افزایش کارایی تمایز به نورون های دوپامینرژیک، اثر پروتئین نوترکیب فاکتور نسخه برداری lmx1a بر روی تمایز سلول های بنیادی جنینی انسان به سلول های دوپامینرژیک به صورت انتقال مستقیم پروتئین به داخل سلول بررسی شد و نتایج نشان داد که انتقال پروتئین lmx1a به همراه فاکتور shh تمایز به سلول‏های دوپامینرژیک را افزایش می دهد. این مطالعه چشم انداز دستیابی به یک منبع سلولی مناسب از پیش سازها و نورون های دوپامینرژیک جهت سلول درمانی در بیماری پارکینسون را ممکن ساخته است.

mirnaها مولکول¬های کوچک تنظیمی هستند که در بسیاری از فرایندهای مرتبط با تکثیر، رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش¬های زیستی و غیرزیستی نقش دارند. تنش خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی تأثیرگذار بر کاهش سطح زیرکشت و عملکرد برنج (oryza sativa) می¬باشد. هدف این مطالعه شناسایی mirnaهای دخیل در تنش خشکی، سیگنالینگ تنش خشکی و سیگنالینگ حضور آب با استفاده از ریشه های تقسیم شده بود. به همین منظور سه تیمار مختلف شاهد، تنش خشکی و تنش خشکی همراه با حضور نسبی آب تهیه شد. شناسایی mirnaهای جدید و بررسی تغیر بیان mirnaهای شناخته شده با استفاده از روش توالی¬یابی با کارایی بالا انجام گرفت. در مجموع در این مطالعه 209 mirna جدید شناسایی شد. همچنین بررسی تغییر بیان mirnaها در دو تیمار نسبت به تیمار شاهد تغییر بیان 159 mirna را نشان داد که 83، 44 و 32 mirna به ترتیب در هردو تیمار، تیمار خشکی و تیمار توأم خشکی و آب تغییر بیان نشان دادند. بررسی عملکرد ژن های هدف شناسایی شده برای mirnaهایی که تغییر بیان نشان داده بودند مشخص کرد که این ژن ها عمدتاً فاکتورهای رونویسی تأثیرگذار در رشد و نمو، مرفولوژی برگ، تنظیم هموستازی هورمونی و پاسخ به تنش هستند. نتایج نشان داد که تنظیم میزان هورمون های اکسین، سیتوکنین، ابسزیک اسید و جاسمونیک اسید و همچنین تنظیم میزان فتوسنتز و هموستازی فسفر از مهم¬ترین تفاوت¬های مشاهده¬شده در دو تیمار خشکی و خشکی توأم با آب بود. در مجموع در تیمار توأم خشکی و آب نسبت به تیمار خشکی تغییر بیان متفاوتی برای mirnaها مشاهده-شد و این تغییر بیان به گونه¬ای بود که موجب تعدیل شرایط گیاه و القای شرایط نرمال می¬شد. مکانیسم-های تنظیم هموستازی هورمونی و تولید و مصرف انرژی، به ¬عنوان مهم¬ترین مسیرهای نشان¬دهنده تفاوت این دو تیمار مشخص شدند.

بیماری "جاروک لیموترش" یکی از بیماری های مهم مرکبات در جنوب کشور می باشد و باعث خسارت های زیادی در جنوب ایران و کشورعمان گردیده است. عامل این بیماری فایتوپلاسما ی "candidatus phytoplasma aurantifolia می باشد. در گیاهان میزبان، فایتوپلاسماها محدود به آوندهای آبکش بوده و به سمت پائین به طرف ریشه ها و به سمت بالا به طرف نوک گیاه حرکت می کنند و هرگز وارد مریستم نمی شوند. فایتوپلاسماها با میزبان خود همزیست بوده به همین دلیل برای زنده ماندن کاملاُ وابسته به سلولهای میزبان می باشند. در این تحقیق اثر تنش بیماری جاروک بر پروتئوم برگ گیاه لیمو ترش مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری از گیاهان سالم و آلوده که از طریق پیوندک آلوده شده بودند انجام شد. توان بالای 2de در تفکیک پروتئین ها این امکان را فراهم ساخت که انواع تغییرات کیفی (بودن یا نبودن و یا تغییر بیان) و کمی (افزایش یا کاهش بیان) پروتئین در شرایط تنش و نرمال مطالعه شوند. 800 پروتئین به صورت تکرار پذیر که در 8 تکرار زیستی سالم و 8 تکرار زیستی بیمار با استفاده از نرم افزار melanie 4 آنالیز و شناسایی شدند، از این تعداد 55 پروتئین در سطح 5% نسبت به بیماری، پاسخ معنی دار نشان دادند. پروتئین های پاسخ دهنده به تنش با استفاده از طیف سنجی جرمی maldi tof-tof آنالیز شده و در نتیجه منجر به شناسایی 39 پروتئین پاسخ دهنده به این بیماری گردیدند. اینگونه پروتئین ها بیشتر در مقابله با تنش های اکسیداتیو ، فتوسنتز ، متابولیسم و مسیر سیگنال رسانی و پاسخ به تنش بیماری شرکت داشتند. نتایج این تحقیق اولین دیدگاه پروتئومیکی در مورد اساس مولکولی فرآیند بیماری است و ژن هائی را مشخص می کند که می توانند به مهار عامل بیمارگرکمک نمایند. به طور کلی استفاده از راهکارهای پروتئومیکس و ترانسکریپتومیکس این امکان را فراهم نموده تا بتوان بطورجامع بیان ژن های پاسخ دهنده به بیماری را مطالعه و مسیر واکنش پیام های مولکولی را شناسایی نمود. این ژن ها به عنوان ژن های نامزد برای افزایش مقاومت گیاه به تنش های زیستی مطرح خواهند بود.

شکمبه در دستگاه گوارش نشخوار کنندگان، یک محفظه تخمیری حجیم است که جمعیت بزرگی از میکروارگانیسم های همزیست که قابلیت هضم مواد لیگنوسلولزی گیاهی را برای حیوان میزبان فراهم می کنند در خود جای می دهد. شناسایی جمعیت میکروبی همزیست در شکمبه، فرصت هایی برای بهبود کارایی هضم مواد غذایی بوسیله حیوان میزبان، کاهش انتشار گاز متان و توسعه سیستم های تخمیری به منظور تبدیل مواد لیگنوسلولزی گیاهی به سوخت های زیستی را فراهم می کند. در این مطالعه، ابتدا از توالی یابی قطعه ای از ژن 16s rrna به منظور بررسی ساختار جامعه میکروبی همزیست در شکمبه شتر استفاده کردیم و سپس، از توالی یابی به روش shutgun برای شناسایی آنزیم های فعال بر روی کربوهیدرات ها که در هضم و تجزیه توده های زیستی لیگنوسلولزی نقش دارند استفاده شد. برای این منظور، سلول های میکروبی از مایعات و مواد جامد نمونه برداری شده از محتویات شکمبه سه شتر ماده که از مناطق جغرافیایی مختلفی انتخاب شده بودند، بازیافت شدند. با استفاده از 76333 توالی کنترل کیفیت شده و عاری از توالی های کایمریک و توالی های تکی، 4954 واحد عملکردی تاکسونومی (otu) در سطح شباهت توالی 97 درصد یا شباهت در سطح تاکسونومی گونه شناسایی شد. در سطح تاکسونومی شاخه، بیش از 96 درصد از کل توالی ها به otu هایی متعلق به شاخه های bacteroidetes (51 درصد)، firmicutes (31 درصد)، proteobacteria (8/4 درصد)، spirochaetes (5/3 درصد)، fibrobacteres (1/3 درصد)، verrucomicrobia (7/2 درصد) و tenericutes (95/0 درصد) نسبت داده شدند. حدود 15 درصد (746 otu) از کل otu ها که توالی های نماینده شاخه های اصلی را در بر می گرفتند، در هر سه حیوان نمونه برداری شده مشترک بودند و به عنوان اعضای میکروبیوم مشترک همزیست در شکمبه شتر در نظر گرفته شدند. آنالیز ترکیب میکروبیوم بین نمونه های گرفته شده از مایعات و نمونه های حاصل از مواد جامد شکمبه، فراوانی افتراقی اعضای جنس های fibrobacter، clostridium، ruminococcus و treponema را در نمونه های گرفته شده از مواد جامد شکمبه نشان داد. در حالی که اعضای جنس های prevotella، verrucomicrobia، cyanobacteria و succinivibrio در مایعات شکمبه تجمع نشان دادند. نتایج اسمبل 23 گیگا جفت باز dna متاژنومی بدست آمده از میکروب های متصل به ذرات مواد غذایی نمونه برداری شده از شکمبه شتر منتج به شناسایی 41965 ژن کدکننده گلیکوزید هیدرولاز (gh) و 7022 دمین متصل شونده به کربوهیدرات (cbm) شد، که فراوانی آن ها بسیار بیشتر تعداد گزارش شده در مطالعات متاژنومیکس شکمبه گاو است. علاوه بر این، orf های با طول کامل و ناقص حاوی دمین های کدکننده کوهسین (189 orf)، داکرین (1544 orf) و slh (838 orf) شناسایی شدند که با در کنار هم نگه داشتن آنزیم های گلیکوزید هیدرولاز و سایر آنزیم های فعال بر روی کربوهیدرات ها در شکل گیری کمپلکس های سلولزومی مشارکت می کنند و کارایی هضم مواد لیگنوسلولزی را افزایش می دهند. بیان پروتئین نوترکیب و سنجش فعالیت سه آنزیم گلیکوزید هیدرولاز از خانواده های gh5، gh8 و gh9 در e.coli نشان داد که بر علیه سوبستراهای سلولزی فعالیت دارند. به طور خلاصه، نتایج حاصل از توالی یابی ژن 16s rrna به وضوح نشان داد که میکروبیوم همزیست در شکمبه شتر از لحاظ ساختاری مشابه میکروبیوم همزیست در شکمبه حیوانات نشخوار کننده دیگر مانند گاو است اما از لحاظ ترکیب با هم اختلاف زیادی نشان می دهند. ویژگی منحصر به فرد میکروبیوم شکمبه شتر که آن را از میکروبیوم همزیست در شکمبه سایر نشخوار کنندگان متمایز می کند، فراوانی بیشتر باکتری های تجزیه کننده سلولز است. نتایج بدست آمده از توالی یابی متاژنوم نیز فراوانی بیشتر آنزیم های گلیکوزید هیدرولازی که بر روی هضم مواد لیگنوسلولزی فعالیت دارند را نشان می دهد.

سندروم آسیت یک عارضه متابولیکی/ژنتیکی است که در صنعت طیور گوشتی ضرر اقتصادی بسیار زیادی وارد میکند. در این پایان نامه سندروم آسیت علت یابی شد و عامل اصلی آن بررسی گردید. به علاوه بررسی ترنسکریپتوم کل پرندگان سالم با ترنسکریپتوم کل پرندگان آسیتی مورد مقایسه قرار گرفت. در مرحله اول بافت شش به عنوان موثر ترین عامل بروز بیماری شناخته شد. در بررسی ترنسکریپتوم نیز تعداد بالغ بر 100 ژن شناسایی شد که بیان آنها در گروه اسیتی به طور معنی داری متفاوت از گروه سالم بود. در نهایت تعدادی از این ژنها به عنوان ژنهای نشانگر احتمالی آسیت معرفی شدند.

چکیده ندارد.