بخشی از مقاله
چکیده
آنزیم F1F0-ATP synthase در غشاي داخلی میتوکندري قرار دارد و ATP مورد نیاز سلول را تامین می کند. اطلاعات اندکی در مورد نقش این آنزیم در مقاومت به تنش هاي مختلف وجود دارد. افزایش بیان زیرواحد 6KD - زیرواحد شش کیلودالتونی بخش - F0 برنج - - RMtATP6, GenBank accession; AB055076 یا آرابیدوپسیس - AtMtATP6, GenBank - accession; AK117680 در توتون، آرابیدوپسیس و مخمر منجر به افزایش مقاومت قابل توجهی به چندین تنش محیطی همچون شوري، خشکی، سرما و تنش اکسیداتیو می شود. در این تحقیق توالی ژنومی RMtATP6 براي اولین بار از ژنوم برنج - RMtATP6, GenBank accession; HM173320 - و ناحیه ي کد کننده ي - CDS - آن از گندم - WMtATP6, GenBank - accession; GQ503255 و Partial CDS آن از TmMtATP6, GenBank Accession; - Triticum monococcum - GU183145 و - AcMtATP6, GenBank Accession; GU183146 - Aegilops crassa جداسازي شد.
سپس بمنظور درك مکانیسم مولکولی زیرواحد شش کیلودالتونی در شرایط تنش هاي محیطی، 2000 bp بالادست ناحیه کدکننده آن در برنج و آرابیدوپسیس به عنوان پروموتر بررسی شد. نتایج نشان داد که پروموتر این ژن داراي عناصر پاسخ دهنده به هورمون اسید آبسیزیک - ABA - یعنی ABRE، MYC/MYB بوده و به احتمال در مسیر وابسته به ABA فعالیت دارد. به نظر می رسد که در شرایط تنش و افزایش مصرف ATP در سلول، بیان زیرواحد شش کیلودالتونی افزایش می یابد و با تغییر فعالیت مجموعه آنزیمی F1F0-ATP synthase انرژي مورد نیاز سلول براي غلبه به تنش تامین می شود، در واقع می توان این نظریه را مطرح کرد که هسته از طریق این زیرواحد تولید انرژي میتوکندري را کنترل می کند.
کلید واژه ها:جداسازي ژن - 6KD subunit - RMtATP6، تنش هاي محیطی، شناسایی پروموتر
مقدمه
تنش هاي محیطی عملکرد بسیاري از گیاهان را به شدت کاهش می دهد . - 1 - شناسایی ژن هاي مقاومت در پاسخ به این تنش ها راهکاري مناسب در جهت تولید گیاهان تراژن مقاوم به تنش هاي محیطی است . - 1 - آنزیم F1-F0 ATP synthase میتوکندري انرژي مورد نیاز سلول ها را به شکل ATP تولید می کند . - 4 - یک پروتئین شش کیلودالتونی - RMtATP6, - GenBank accession; AB055076 زیرواحدي از بخش F0 این آنزیم در پاسخ به تنش هاي محیطی افزایش بیان نشان می دهد.. تحقیقات نشان داده است که افزایش بیان RMtATP6 در توتون - 3 - و AtMtATP6 در مخمر و آرابیدوپسیس - 4 - مقاومت به چندین تنش محیطی همچون شوري، خشکی، سرما و تنش اکسیداتیو را باعث می شود.
این یافته به شناخت ما درمورد تنظیم فعالیت آنزیم F1F0-ATP synthase توسط زیرواحد شش کیلودالتونی در پاسخ با تنش هاي محیطی در گیاهان کمک خواهد کرد . - 4 - در این تحقیق، توالی ژنومی زیرواحد 6KD از ژنوم برنج، گندم و خویشاوندان وحشی گندم جداسازي شد. جهت فهم بیشتر مکانیسم فعالیت آنزیم F1F0-ATP synthase در شرایط تنش، پروموتر زیرواحد 6KD بخش F0 این مجموعه آنزیمی را مورد بررسی قرار دادیم. آنالیز ناحیه بالادست آن به عنوان پروموتر، ثابت شد که این ژن داراي عناصر پاسخ دهنده به ABA و چندین تنش محیطی است.
مواد و روش ها
مواد گیاهی و استخراج DNA
گندم زراعی الموت و دو خویشاوند وحشی گندم Aegilops crassa و Triticum monococcum و برنج ندا انتخاب شدند. بذرها از مرکز تحقیقات ویروس شناسی غلات دانشگاه شیراز، دانشگاه ایلام و دانشگاه مازندران تهیه شدند. به منظور جداسازي ژن زیرواحد شش کیلودالتونی، استخراج DNA از برگ با استفاده از روش رایج CTAB انجام شد.
طراحی پرایمر و PCR
با استفاده از نرم افزار Vector NTI و ترادف mRNA ژن - Accessin number AB05506 - RMtATP6 برنج موجود در Genbank آغازگرهاي مناسب براي تکثیر توالی ژنومی RMtATP6 طراحی شد. آغازگرهاي مناسبی از ناحیه CDS این ژن نیز طراحی شد تا این ناحیه در ژنوتیپ هاي وحشی گندم نیز جداسازي شود. واکنش زنجیره ایی پلیمراز با استفاده از ژنوم گندم الموت، دو خویشاوند وحشی گندم Aegilops crassa و Triticum monococcum و برنج ندا انجام شد.
