بررسی بیان microrna ها و ژنهای هدف آنها تحت تنش کادمیوم در آفتابگردان

چکیده آلودگی با فلزات سنگین یکی از مشکلات عمده محیط زیست است. کادمیوم یکی از فراوانترین و گسترده ترین آلایند ها می باشد که خطر جدی برای همه موجودات زنده از جمله گیاهان بشمار می رود. پاسخ گیاهان به تنش فلزات سنگین نیازمند تنظیم ژن ها در دو سطح رونویسی و پس از رونویسی می باشد microrna . ها (mirna ها) از دسته rnaهای کوچک با حدود 24-20 نوکلئوتید طول هستند که هیچ پروتئینی را کد نمی کنند و یکی از مهمترین عوامل تنظیم کننده بیان ژن ها در مرحله پس از رونویسی هستند که در پاسخ به انواع تنش های زیستی و غیر زیستی از جمله فلزات سنگین درگیر می باشند. آفتابگردان با نام علمیannus l. helianthus متعلق به خانواده asteracae و گیاهی یکساله و دیپلوئید x=17 است که بومی مناطق گرم آمریکای شمالی می باشد و چهارمین محصول روغنی و یکی از منابع مهم روغنی نباتی جهان است و به دلیل غنی بودن از پروتئین، ویتامین و روغن نقش مهمی در تغذیه انسان و دام دارد. به علت رشد سریع و بیوماس بالا که قادر به جذب، ذخیره و تحمل بالا به فلزات سنگین از جمله کادمیوم می باشد و به دلیل اهمیت اقتصادی، تغذیه ای و اکولوژیکی و زینتی این محصول در این پژوهش به بررسی هشت microrna (mir160، mir167، mir172، mir398، mir403، mir408، mir426 و mir842) و ژن های هدفشان در دو بافت ریشه و برگ آفتابگردان (helianthus annuus l.) در سه سطح تنش 0، 5، 20 میلی گرم بر لیتر کادمیوم بررسی گردید. نمونه گیری در مرحله شش برگی و پس از 24 ساعت از اعمال تنش از دو بافت برگ و ریشه انجام گرفت و به منظور اطمینان از تنش وارده به گیاهان میزان کادمیوم جذب شده و پرولین به عنوان معیارهای فیزیولوژیکی اندازه گیری گردید.rna با استفاده از محلول تریزول استخراج گردید و سنتز cdna با استفاده از روش stem loop pcr انجام گرفت و میزان بیان microrna ها و ژن هدفشان توسط روش quantitative real-time pcr (qrt-pcr ) اندازه گیری شد. و الگوی بیانی این microrna ها و ژن های هدفشان در دو سطح تنش و شرایط کنترل و در دو بافت ریشه و برگ مقایسه گردید. الگوی بیانی این microrna ها و ژن های هدفشان در سطوح مختلف تنش و بین دو بافت ریشه و برگ آفتابگردان متفاوت بود و الگوی بیان بسیار اختصاصی از خود نشان دادند و مشخص گردید اکثرا این microrna ها در بافت ریشه در تنش کادمیوم بیان بیشتری نسبت به برگ نشان دادند. و علاوه بر این در شبکه ترسیم شده با نرم افزار پتوی استودیو مشخص گردید که این microrna ها و ژن های هدفشان در مقابله با تنش کادمیوم نقش دارند.