همسانه سازی و مطالعه ژن های دفنسین در توت فرنگی (fragaria × ananassa)

دفنسین های گیاهی خانواده مهمی از پپتیدهای کاتیونی در سلسله ی گیاهان هستند. آن ها از نظر ساختار و از لحاظ وظیفه مربوط به دفنسین هایی هستند که قبلاً در پستانداران و حشرات توصیف شده اند آن ها دارای وزن مولکولی بین 5 تا 7 کیلو دالتون هستند و همچنین 8 اسید آمینه سیستئینی حفظ شده دارند. دفنسین های گیاهی ساختار سه بعدی کوچک و کروی دارند، و دارای سه صفحه ی بتای موازی نا همسو و یک مارپیچ آلفا هستند که به وسیله ساختار موتیف مرکب از پل های دی سولفیدی پایدار شده اند. این موتیف در دیگر پپتیدها با فعالیت زیستی یافت شده است وموتیف (??) پایدار شده سیستئین نامیده می شود (cs??). با توجه به افزایش دانش و آگاهی درباره ساختار دفنسین ها، تنظیم و بیان ژن و همچنین فعالیت زیستی آن ها در محیط آزمایشگاهی کاملاً روشن است که دفنسین های گیاهی پپتیدهای پیچیده ای هستند و نقش اصلی آن ها در دفاع از گیاهان در برابر آلودگی میکروبی است. دفنسین های گیاهی مانند بیشتر پروتئین های وابسته به دفاع، به وسیله ی خانواده های کوچک چند ژنی رمزگذاری می شود. این ژن ها دارای نواحی حفاظت شده ای می باشند که در این مطالعه بر اساس توالی نواحی حفاظت شده آغازگر طراحی شد و با استفاده از تکنیک رونوشت برداری معکوس و سپس واکنش زنجیره ای پلیمراز، ژن های کد کننده پروتئین های دفنسین در توت فرنگی (fragaria ananassa) همسانه سازی و تعیین توالی شدند. مقایسه توالی به دست آمده با توالی های موجود در پایگاه داده ای مرکز بین المللی اطلاعات زیست فناوری صحت ژن دفنسین به دست آمد را نشان داد. تعداد اسید های آمینه حاصل از ترجمه ی توالی به دست آمده با نتایج قبلی یکسان و برابر با 54 اسیدآمینه و 8 اسید آمینه سیستئینی حفاظت شده با حفظ فواصل مورد نظر با دیگر اسیدهای آمینه بوده است . بیان نیمه کمی ژن دفنسین در سطح رونوشت در اندام های ریشه، ساقه، برگ، گل و میوه در سه رقم مختلف بررسی شد و نتایج نشان داد که در شرایط طبیعی بدون وجود عوامل محرک میزان بیان در اندام های مختلف در هر سه رقم برابر است به این صورت که بیشترین میزان بیان نسبی ژن دفنسین در میوه بود، و در ریشه هیچ گونه بیانی مشاهده نشد، همچنین بیان ژن دفنسین در اندام برگ با تیمارهای مختلف زخم و اسید سالیسیلیک مطالعه شد و نتایج به دست آمده نشان دهنده ی افزایش بیان ژن در زمان های متفاوت بوده است. بررسی بیان ژن دفنسین در مراحل مختلف رشدی میوه نشان دادند که در مراحل پیشرفته رشدی با افزایش بیان ژن همراه بوده است و در آزمایش دیگری که میوه ها با قارچ عامل کپک خاکستری آلوده شده بودند بررسی بیان ژن دفنسین در شدت های مختلف آلودگی نشان داد که با افزایش شدت بیماری میزان بیان ژن نیز افزایش یافته است.