فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه: گندم نیز مانند سایر گیاهان در مقابله با تولید بالای رادیکال‏های آزاد اکسیژن از آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی جهت تخریب آن‏ها استفاده می‌کند. آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، پروتئین یا پلی‌پپتیدهایی هستند که در همکاری با مواد سلولی یا عناصر معدنی فعال شده و در موجودات نقش سمیت‌زدایی گونه‌های فعال اکسیژن را بر عهده دارند. سوپراکسید دیسموتاز یکی از آنزیم‌های آنتی‎اکسیدانی مهم در پاسخ گیاهان به تنش های غیرزنده است. این پژوهش با هدف بررسی ناحیه پروموتوری مربوط به ژن‌های رمزکننده سوپراکسید دیسموتاز در ژنوم گندم جهت یافتن عناصر تنظیمی تأثیر‌گذار بر بیان آن‌ها انجام شد. مواد و روش‌ها: برای بررسی نحوه تنظیم بیان ژن و فاکتورهای مؤثر در تنظیم ژن مربوط به آنزیم سوپراکسید دیسموتاز با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیک، بررسی ناحیه پروموتوری در ژن‌های MnSOD، Cu/Zn-SOD و FeSOD انجام شد. دلیل انتخاب این ژن‏ها، اهمیت آن‏ها در کنترل شرایط تنش و حذف رادیکاهای آزاد اکسیژن است. همچنین نحوه تنظیم بیان این ژن‏ها در شرایط تنش بسیار حایز اهمیت است. برای بررسی ناحیه پروموتوری این ژن‏ها، ابتدا با استفاده از سایت NCBI توالی مربوط به ژن‌های رمزکننده این آنزیم در گیاه گندم دانلود شد. پس از دریافت توالی ژن‌های مورد نظر، توالی مربوط به ژن‌های MnSOD، Cu/Zn-SOD با هدف یافتن نسخه‌های مختلف ژن SOD در ژنوم گندم در مقابل توالی ژنومی این گیاه که تا زمان نگارش این مقاله در این سایت شناسایی و گزارش شده است، جستجو شد. هر یک از این توالی‌های پروموتوری دریافت شده مورد بررسی قرار گرفته و عناصر تنظیمی موجود در آن‌ها مشخص شد. پانزده ژن رمزکننده سوپراکسید دیسموتاز در کروموزم‏های مختلف ژنوم‎های A و D گندم شناسایی شدند و سپس 1500 جفت نوکلئوتید از توالی‏های بالادست به عنوان ناحیه پروموتوری جهت شناسایی عناصر تنظیمی مؤثر و معنی‎دار از لحاظ آماری بررسی شدند. توالی‌های جدا شده به صورت تک‌تک و گروهی تجزیه و تحلیل شده و عناصر تنظیمی آن‌ها مشخص گردید. بررسی تکی پروموتورها با استفاده از ابزار آنلاین در سایت PlantCare و بررسی گروهی نیز با استفاده از سایت RSAT انجام گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد که عناصر تنظیمی متنوعی که در مسیرهای بیوشیمیایی مختلف دخالت دارند، می‌توانند بر میزان بیان ژن‏های سوپراکسید دیسموتاز در گندم تأثیرگذار باشند. از جمله عناصر تنظیمی که بوسیله آنالیز گروهی و تکی پروموتور شناسایی گردید، می‌توان G-Box, I-box,MBS, TGA-element, A-box, ABRE ARE را نام برد. در این بررسی ژن‌های رمزکننده سوپراکسید دیسموتاز اکثراً روی کروموزم‌های مختلف ژنوم‌های A و D گندم شناسایی شدند. این، نشان‎دهنده این است که این ژن‌ها احتمالاً از والدینی از گندم که دارای این دو ژنوم اصلی بوده‌اند، به گندم انتقال یافته است. نتیجه‌گیری: در نهایت تحلیل‌ها نشان داد که عناصر تنظیمی مهم شناسایی شده در این مسیر می‌تواند شامل ABRE، ARE، CCAAT-box، G-Box، Skn-1_motif و circadian باشد که به ترتیب دارای نقش در مسیر پاسخ به آبسیزیک اسید، پاسخ به واکنش‌ها غیر هوازی، مکان اتصال عناصر مربوط به ژن‌های رمزکننده عامل رونویسی MYB، واکنش به شرایط نوری، مسیر بیانی آندوسپرم و مسیر تنظیم واکنش‌های دوره‌ای نور هستند. اکثر عناصر تنظیمی این ژن‌ها به گونه‌ای در پاسخ به واکنش‌های نوری و همچنین تنش‌های محیطی درگیر بوده و موجب حفاظت از گیاه در برابر آسیب‌های ناشی از آن می‌گردند.