پیش‌بینی محاسباتی میکرو‌آر‌ان‌ای‌های ذرت علیه ویروس موزائیک نیشکر: رویکردی برای توسعه مقاومت ضد ویروسی در ذرت (Zea mays L.)

الموضوعات : Virology

امین الله طهماسبی ¹ , امیر غفار شهریاری ²

1 - دانشگاه هرمزگان
2 - استادیار دانشگاه اقلید

تاريخ الإرسال : 05 الخميس , رجب, 1447 تاريخ التأكيد : 05 الخميس , رجب, 1447 تاريخ الإصدار : 05 الخميس , رجب, 1447

الکلمات المفتاحية: تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک, ذرت, میکرو‌آر‌ان‌ای, ویروس موزائیک نیشکر.,

ملخص المقالة :

سابقه و هدف: ویروس موزائیک نیشکر باعث خسارت اقتصادی قابل توجه و کاهش شدید عملکرد در ذرت می‌شود. برای مبارزه با بیماری‌های ویروسی، گیاهان مکانیسم‌های دفاعی متنوعی از جمله میکرو‌آر‌ان‌ای‌ها را تکامل داده‌اند که نقش مهمی در مقاومت به بیمارگر ایفا می‌کنند.

 مواد و روش‌ها: این مطالعه با هدف بررسی برهمکنش‌های بالقوه بین میکرو‌آر‌ان‌ای‌های ذرت و جدایه ZRA ویروس موزائیک نیشکر، شناسایی ژن‌های هدف میکرو‌آر‌ان‌ای‌ها و بررسی پاسخ‌های میزبان انجام شد.

یافته‌ها: تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک، 21 میکرو‌آر‌ان‌ای‌ ذرت را که ژنوم ویروس موزائیک نیشکر را هدف قرار می‌دهند، شناسایی کرد که مکانیسم‌های بازدارندگی شامل 33/33 درصد سرکوب ترجمه و 66/66 درصد تجزیه ‌آر‌ان‌ای بودند. این میکرو‌آر‌ان‌ای‌ها 3638 ژن هدف ذرت را تنظیم می‌کنند که عمدتاً از طریق تجزیه آر‌ان‌ای (14/87 درصد) و بخش کوچکتری (86/12 درصد) سرکوب ترجمه را باعث می‌شوند. فرآیندهای زیستی تحت تأثیر در درجه اول با انتقال غشایی پروتون همراه با انرژی، در برابر گرادیان الکتروشیمیایی، انتقال الکترون همراه با انتقال پروتون، ترجمه میتوکندریایی، بیان ژن میتوکندریایی، انتقال الکترون همراه با سنتز ATP، فسفوریلاسیون اکسیداتیو و فرآیندهای زنجیره انتقال الکترون تنفسی مرتبط بودند. علاوه بر این، اجزای کلیدی سلولی شامل زیر واحد ریبوزومی بزرگ و کوچک میتوکندری، ریبوزوم میتوکندری، ریبوزوم اندامکی، کمپلکس زنجیره تنفسی I، کمپلکس دهیدروژناز NADH، کمپلکس پروتئین میتوکندری، ماتریکس میتوکندری و ریبوزوم بودند. همچنین، عملکردهای مولکولی غالب شامل اتصال یوبیکینون و کینون، فعالیت NADH دهیدروژناز و اکسیدوردوکتاز بودند. تجزیه و تحلیل مسیر KEGG هشت مسیر کلیدی انتقال سیگنال هورمون گیاهی، گلیکولیز/گلوکونئوژنز، متابولیسم بتا-آلانین، تجزیه اسید چرب، متابولیسم آرژنین و پرولین، متابولیسم آلانین، آسپارتات و گلوتامات، متابولیسم بوتانوات و تجزیه لیزین را مشخص کرد.

نتیجه‌گیری: این یافته‌ها، میکرو‌آر‌ان‌ای‌های ذرت با قابلیت باند شدن به ژنوم ویروس موزائیک نیشکر، ژن‌های هدف میزبان و مسیرهای سیگنالینگ مرتبط را نشان دادند که می‌توانند راهکار‌های ارزشمندی در مورد تعامل مولکولی بین میکرو‌آر‌ان‌ای‌های ذرت و ویروس موزائیک نیشکر ارائه ‌دهند.