شناسایی microrna های بادام و بررسی اثر تنظیمی آن‏ها بر بروز ژن‏های هدف تحت تنش خشکی

سلول های گیاهی جهت درک سیگنال های مختلف موجود در محیط پیرامونشان نمو یافته اند و از طریق تعدیل بیان ژن ها به آن ها پاسخ می دهند. شناخت ژن ها و مکانیسم های دخیل در تنش های غیر زیستی بسیار حائز اهمیت است. خشکی از تنش های مهم غیر زیستی است که اثرات متنوعی بر رشد و تولید گیاهان دارد. mirnaها، rnaهای کوچکی هستند که هیچ پروتئینی کد نمی کنند و بروز ژن را در گیاهان و حیوانات تنظیم می کنند.mirna های گیاهی اولین بار درآرابیدوپسیس گزارش شدند. این rnaها نقش مهمی در تنظیم بیان ژن پس از رونویسی ایفا می‏کنند و به عنوان تنظیم کننده‏های منفی بیان ژن در یوکاریوت‏ها فعالیت دارند. طولmirna ها درگیاهان 20-24 نوکلئوتید است. تحقیقات زیادی ثابت کرده اند که سطح بیان mirnaها بصورت داینامیک در شرایط تنش تنظیم می شود که نشان می دهد mirnaها بخش جدایی ناپذیر از شبکه تنظیمی در شرایط تنش هستند. میزان بروز mirnaهای گیاهی در معرض تنش تغییر می کند و با کاهش یا افزایش بیان به سازش گیاه در شرایط تنش کمک می کنند. در این تحقیق با استفاده از روش‏های بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی اقدام به شناسایی mirnaهای بادام، گونه prunus dulcis رقم سفید شد. با توجه به نزدیک بودن ویژگی‏های ژنتیکی هلو و بادام و محدود بودن منابع est در بادام، تعدادی از mirnaهای هلو شناسایی و بروز آن‏ها در بادام و هلو و هیبرید هلو-بادام به نام gn مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با استفاده از خاصیت مکمل بودن توالی mirna با mrnaی ژن هدف، شناسایی ژن های تنظیم شونده توسط mirnaها انجام شد. تعداد 20 mirna در هلو و دوmirna در بادام از طریق روش های بیوانفورماتیکی شناسایی گردید. پنج عدد از mirnaهای هلو شامل mir171 ,mir159 ,mir156 ,mir2275 و mir408 به همراه یک عدد از mirnaهای بادام با نام mir2911 و دو عدد از mirnaهایی که قبلا در گیاه آفتابگردان شناسایی شده با نام mir167 و mir398 از طریق روش های آزمایشگاهی در بافت برگ هلو، بادام و gn تایید شدند. همچنین به منظور بررسی نقش mirnaها و ژن های هدف شان در خشکی، دو سطح تنش ملایم و شدید در نظر گرفته شد و تغییرات بروز آن ها با استفاده از واکنش زنجیزه ای پلی مراز در زمان واقعی اندازگیری گردید. بررسی نتایج به دست آمده از تغییرات بیان mirnaها و ژن-های هدف شان بیان می دارد که آن ها دارای نقش کلیدی در تحمل گیاه به تنش خشکی هستند، اما میزان بیان آن ها در بادام، هلو و gn و همچنین در سطح تنش ملایم و شدید بسیار متفاوت است و این موضوع به علت پویا بودن بیان mirnaها در شرایط تنش است. با استفاده از نرم افزار پتوی استودیو، شبکه اینتراکشن های موجود بین این ژن ها، پروتئین ها و micrornaها رسم و بررسی گردید. شبکه های رسم شده نقش کلیه mirnaهای مورد بررسی را در تنش خشکی تایید کرد. همچنین آنالیز پروموتر mirnaها با استفاده از پایگاه اطلاعاتی plantpan انجام شد. نتایج حاصل از آنالیز پروموتری mirnaهای مورد بررسی وجود tfbs به نام mycconsensusat و myb1at را ناحیه پروموتری آن ها نشان داد. که می تواند یکی از دلایل مقاومت این mirnaها به تنش خشکی باشد. بررسی کلیه نتایج به دست آمده نشان داد که هیبرید gn نسبت به بادام و هلو، و بادام نسبت به هلو در برابر تنش خشکی متحمل تر می باشند.