نام پژوهشگر: ندا میراخورلی
فرنگیس قرقانی اسماعیل ابراهیمی
مقاومت به شوری صفت بسیار پیچیده ایی است که ژن های متعددی در آن نقش دارند. تا به امروز فعالیت های متعددی همچون استفاده از تنوع ژنتیکی، ایجاد گیاهان تراریخته، و یا تغییر سطوح بروز ژن های درگیر در مقاومت، برای بهبود مقاومت به شوری در گیاهان بکار گرفته شده اند. شناسایی ژن های جدید موثر در مقاومت و بهره-برداری از آن ها، برای درک بهتر از پاسخ یک موجود زنده به شرایط مختلف ضروری است. روش های بیولوژیکی که بطور سنتی برای تعیین عمل ژن بکار گرفته می شوند بر پایه استفاده از موتانت-های مخصوص استوارند. چنین روش-هایی مستلزم صرف هزینه زیاد و کار آزمایشگاهی سخت و طاقت فرسا می باشند. امروزه، با پیدایش و گسترش سریع اطلاعات مربوط به توالی های پروتئینی و اسیدنوکلئیکی مانند ریزآرایه دریچه ایی جدید بر روی شناسایی کارکرد ژن ها ایجاد شد. در پژوهش حاضر، با آنالیز داده های ریزآرایه شوری مربوط به گونه medicago truncatula که در پایگاه ncbi در اختیار عموم قرار دارند، ژنی شناسایی و برای تایید آزمایشگاهی انتخاب شد که گزارشی مبنی بر فعالیت آن در مقاومت به تنش شوری وجود نداشت. در اجرای مطالعه علاوه بر گونه یونجه مدل، از دو گونه یونجه یکساله دیگر شامل m. laciniataو m. polymorpha نیز استفاده شد. همچنین، در این مطالعه سعی گردید با اندازه گیری صفات مورفو-فیزیولوژیک، چگونگی رابطه بین میزان بیان ژن و صفات مورد اندازه گیری بررسی شود. آنالیز داده های مورفولوژیکی نشان داد که تنش شوری، وزن خشک اندام هوایی و ریشه گونه m. truncatula را بطور معنی داری (p?0.05) کاهش داد. در حالیکه میزان کاهش این دو صفت در دو گونه m. laciniata و m. polymorpha در شرایط شور نسبت به کنترل، غیر معنی دار بود. غلظت آنتوسیانین ها در برگ در شرایط تنش در هر سه گونه افزایش یافت. این افزایش در دو گونه m. laciniata و m. polymorpha معنی دار و برای گونه m. trucatula غیرمعنی دار بود.آنالیز داده های ریزآرایه نشان داد که پروب ست mtr.17903.s1_at یکی از ژن های کاندید در القای مقاومت به تنش شوری در m. truncatula است. آنالیزهای بیوانفورماتیکی بیشتر نشان داد که ژنومm. truncatula دارای دو رونوشت mttlp1aو mttlp1b برای توالی کامل mrnaای mtr.17903_s_at می باشد. آنالیز rt-pcr با کمک پرایمرهای اختصاصی برای هر رونوشت نشان داد که میزان بیان رونوشت mttlp1aدر بافت ریشه و برگی هر سه گونه مورد مطالعه در شرایط تنش شوری افزایش داشت. بیان رونوشت مذکور در گونه m. truncatula نسبت به دو گونه دیگر بسیار کمتر بود. با توجه به حساس تر بودن m. truncatula به تنش شوری، می توان نتیجه گرفت میزان افزایش بیان رونوشت mttlp1a برای حفاظت یونجه مدل در برابر تنش شوری کافی نبوده است و بیان بالای رونوشت mttlp1aدر مقاومت به شوری تاثیر بیشتری دارد تا افزایش بیان معنی دار آن در غلظتی پایین. بر اساس نتایج این مطالعه بیان رونوشت mttlp1bکه محدود به گونه m. truncatula بوده و در حالت کنترل اندک است، با اعمال تنش شوری افزایش بیان بسیار چشمگیری می-یابد. آنالیز پروموتور و آنالیز شبکه نشان دهنده دخالت سیگنال اسید آبسیزیک در القای ژن های tubby می باشد. بر اساس اطلاعات ما، این پژوهش برای اولین بار نشان داد که ژن های tubby در مقاومت به شوری نقش دارند. کلمات کلیدی: آنتوسیانین، آنالیز ریزآرایه، بیان ژن، ژن هایtubby، یونجه یکساله.
زهرا نوراله نجف آبادی ندا میراخورلی
باکتری ها از جمله فراوان ترین موجودات روی کره زمین هستند و عامل بسیاری از بیماری ها در انسان، حیوانات و گیاهان به شمار می آیند. با توجه به اهمیت آن ها در ایجاد بیماری های انسان و خسارات محصولات کشاورزی و دامپروری، مبارزه با این عوامل از اهمیت فراوانی برخوردار است. امروزه راهکارهای مختلفی از جمله استفاده از روش های مهندسی ژنتیک و انتقال ژن های مقاومت یا ضدمیکروبی برای مقابله با این بیماری ها استفاده می شود. از مهمترین گروه پپتیدهای ضدمیکروبی می توان به دفنزین ها اشاره نمود. این پپتیدهای کوچک انواع مختلفی هستند که قادرند در برابر طیف وسیعی از میکروب ها از جمله قارچ، باکتری، ویروس و مخمر مقابله کنند. در این مطالعه از ژن sdmod که نوعی دفنزین نوترکیب است استفاده شد. این ژن بر اساس ساختار دفنزین های موجود در طبیعت به منظور افزایش طیف فعالیت ضدمیکروبی ساخته شده است و همراه با ژن نشانگر licbm2 در ساختار پلاسمیدی pbisn1-in کلون شده است. جهت بررسی خواص ضدمیکروبی این ژن بر روی باکتری های بیماری زا، اثرات ضدباکتریایی آن بر روی چند گونه باکتری بیماری زای گیاهی، مانند pseudomonas syringae pv. syringae و xanthomonas axonopodis pv phaseoli، و جانوری، مانند escherichia. coli، staphylococcus. aureus، bacillus. cereus و pseudomonas. aeroginisa، بررسی شد. به این منظور این ژن بوسیله روش اگرواینفیلتریشن با استفاده از باکتری آگروباکتریوم به طور موقت در گیاه لوبیا بیان و سپس پروتئین حاصل از آن استخراج و اثرات ضدباکتریایی آن با استفاده از روش انتشار از دیسک و چاهک، در غلظت ها و زمان های مختلف رشد باکتری، بررسی گردید. نتایج حاصل از تست انتشار دیسک، نشان داد که پروتئین دفنزین حاصل از بیان ژن sdmod به خوبی بر روی باکتری های مورد آزمایش اثرات بازدارندگی دارد. این اثرات در زمان های اولیه پس از کشت باکتری بیشتر و به مرور زمان کاهش می یابد به طوریکه پس از 24 ساعت به اتمام رسیده و باکتری به رشد خود ادامه می دهد. این اثر در میان باکتری های جانوری، بر روی گروه باکتری های گرم مثبت، از جمله باکتری s.aureus، و در میان باکتری های بیماری زای گیاهی بر روی باکتری x.axonopodis pv phaseoli (m-) بیشتر می باشد. نتایج حاصل از بررسی غلظت های مختلف پروتئین، با استفاده از تست انتشار از چاهک، بر روی رشد باکتری نشان می دهد غلظت های بالاتر، اثرات ضدباکتریایی بیشتری را به همراه دارد. در این آزمایشات این اثرات در باکتری s.aureus حتی تا پس از 24 ساعت نیز ادامه دارد و به خوبی از رشد باکتری جلوگیری می کند. در میان باکتری های بیماری زای گیاهی نیز پروتئین بر روی دو باکتری xanthomonas(m-) و pseudomonas به طور یکسان بیشتر عمل می نماید. با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق می توان با انتقال دائم ژن sdmod، گیاهان تراریخته مقاوم به بیماری های باکتریایی تولید نمود، و از سوی دیگر با مصرف این گیاهان توسط انسان و دام آنها را در مقابل بیماری های باکتریایی ایمن نمود.