نقش عناصر cis-acting ناحیه پروموتر در تنظیم بیان مکان-زمانی ژن NHX1 پاسخگو به تنش شوری در Triticum aestivum L.
محورهای موضوعی : بیوانفورماتیک
شادی حیدری
1
(دکتری، گروه اصلاح نباتات، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
بهارک حیدری
2
(استادیار، گروه کامپیوتر، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران)
پیوند حیدری
3
(دکتری، گروه اصلاح نباتات، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
کلید واژه: تنش شوری, الگوی بیان مکان-زمانی ژن, تبادلگرهای یون NHX1, عناصر cis-acting پروموتر, هموستاز یونی,
چکیده مقاله :
شوری خاک یکی از جدی ترین مشکلات در کشت گندم در ایران است که تأثیر زیان آور بر تولید محصول و رشد گیاه دارد. به منظور بررسی ژن‌های مرتبط با پاسخ به تنش شوری در گندم، تجزیه و تحلیل 3567 برچسب توالی بیان شده (EST) از کتابخانه‌های برگ و ریشه گندم متحمل به شوری جمع‌آوری شده از بانک اطلاعاتی دانشگاه هاروارد انجام شد. نرم افزارهای EGassembler، CLCbio و IDEG6 به منظور تجزیه و تحلیل بیان ژن و ابزار طبقه‌بندی مقایسه‌ای GoMapMan به منظور دسته‌بندی کاتالوگ‌های عملکردی استفاده شد. اختلاف آماری معنی‌دار بین ژن‌های دو کتابخانه در 7 گروه کارکردی مشاهده شد. نتایج نشان داد که تبادلگرهای یون NHX1 نقش مهمی در هموستاز یون و تحمل تنش شوری در هر دو بافت برگ و ریشه ایفا می‌کنند. از آنجا که درک کامل سیستم تنظیم رونویسی ژن به تجزیه و تحلیل عملکردی عناصر cis-acting بستگی دارد، بنابراین عناصر تنظیم‌کننده موجود در ناحیه '5 تنظیمی ژن‌های NHX1 با استفاده از پایگاه های داده Plant CARE شناسایی شدند. چندین عنصر تنظیمی مرتبط با فرآیندهای بیولوژیکی، تنظیم هورمونی و پاسخ به تنش‌ها و محرک‌های محیطی شناسایی شدند. این پژوهش بینشی در مورد نقش عناصر cis-acting پروموتر در تنظیم بیان مکان- زمانی ژن NHX1 تحت تنش شوری ارائه می‌دهد.
Soil salinity is one of the most serious issues in wheat cultivation in Iran, which has a detrimental impact on crop production and plant growth. To investigate genes associated with the response to salinity stress in wheat, 3567 expressed sequence tags (ESTs) were analyzed from salinity-tolerant wheat leaf and root libraries collected from the Harvard University Database. EGassembler, CLCbio and IDEG6 softwares were used to analyze gene expression and the GoMapMan comparative classification tool was used to classify functional catalogs. Statistically significant differences were observed between the genes of the two libraries in 7 functional groups. The results showed that NHX1 ion exchangers play an important role in ion homeostasis and salinity stress tolerance in both leaf and root tissues. Because a full understanding of the gene transcription regulation system depends on functional analysis of cis-acting elements, the regulatory elements in the 5' regulatory region of the NHX1 genes were identified using Plant CARE databases. Several regulatory elements related to biological processes, hormonal regulation, and stress response and environmental stimuli were identified. This study provides an insight into the role of the promoter’s cis-acting in regulating the spatio-temporal expression of NHX1 gene under salinity stress.
_||_