عنوان

بررسی بیوانفورماتیکی عوامل رونویسی WRKY ذرت و شناسایی ژن های تنظیم شونده با آنها در شرایط تنش شوری و کم آبی

Number

پ۲۶۴۹۱

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی بیوانفورماتیکی عوامل رونویسی WRKY ذرت و شناسایی ژن های تنظیم شونده با آنها در شرایط تنش شوری و کم آبی

First Statement of Responsibility

سحر شاهگلی

Name of Publisher, Distributor, etc.

کشاورزی(پردیس)

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۳۹۹

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۳۰ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

بیوتکنولوژی کشاورزی

Date of degree

۱۳۹۹/۱۱/۲۹

Text of Note

پس از گندم و برنج، ذرت مهمترین محصول زراعی است و اهمیت زیادی برای استفاده انسان، دام، صنایع داروسازی و غذایی دارد. ﺗﻨﺶﻫﺎي زﯾﺴﺘﯽ و ﻏﯿﺮزﯾﺴﺘﯽ از ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﺤﺪودﮐﻨﻨﺪه ﻋﻤﻠﮑﺮد ﮔﯿﺎﻫﺎن زراﻋﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ. پاسخ به تنش¬ها در موجودات زنده معمولا به واسطه عوامل ¬رونویسی صورت می-گیرد. خانواده¬ی ژنیWRKY، رمزکننده گروه بزرگی از عوامل رونویسی هستند که در تنظیم ژن¬های پاسخ¬دهنده به تنش¬های زیستی و غیرزیستی نقش بسیار مهمی دارند. در این پژوهش تجزیه گسترده عوامل رونویسی WRKY ذرت با استفاده از رهیافت بیوانفورماتیک مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا پروتئوم کل ذرت از پایگاه داده Ensemble Plants دریافت شد و سپس فایل مربوط به پروفایل HMM دمین WRKY با شماره دسترسی (PF03106) از پایگاه داده Pfam دریافت شد، درکل 181 توالی معنی¬دار منطبق بر پروفایل HMM بدست آمد. پس از حذف توالی¬های تکراری توسط نرم-افزار CD-HIT، 131 توالی نماینده منطبق بر پروفایل HMM بدست آمد. از نرم¬افزارهای InterProScan و SMART برای شناسایی دمین¬های موجود در داده¬پایگاه¬های مختلف استفاده شد، که نشان داد 2 توالی Zm00001d015638_P002 و Zm00001d041129_P001 فاقد دمین WRKY معنی¬دار بودند. از نرم¬افزار Phenogram برای شناسایی موقعیت کروموزومی ژن¬های WRKY استفاده شد و مشخص شد بیشترین تراکم ژنی به ترتیب 25 و 23 ژن، مربوط به کروموزوم شماره 8 و 3 بود. از نرم-افزار Protparam برای دستیابی به ویژگی¬های فیزیکوشیمیایی توالی¬های عوامل رونویسی WRKY ذرت استفاده شد، برای شناسایی موتیف¬ها از نرم¬افزار MEME استفاده شد، بر اساس نتایج حاصل از نرم افزار MEME، سه موتیف معنی¬دار حفاظت شده شناسایی شد . از نرم¬افزار MEGAX برای بررسی روابط فیلوژنتیک و رسم درخت فیلوژنتیکی استفاده شد و توالی¬های پروتئینی WRKY به 3 گروه I، II و گروه III تقسیم شدند.برای پیش¬بینی جایگاه¬های اتصال عوامل رونویسی، از نرم-افزار FIMO استفاده شد و تعداد 39669 جایگاه اتصال عوامل رونویسی شناسایی شد که 7503 ژن منحصربه¬فرد توسط عوامل رونویسی WRKY تنظیم می¬شوند. از مجموع 47 پروفایل معرفی شده 37 پروفایل شناسایی شد که به طور معنی¬داری حداقل در یکی از ژنوم ذرت حضور داشتند. در نهایت بر اساس منابع موجود تغییرات بیان برخی از عوامل رونویسی WRKY ذرت تحت دو تنش محیطی شوری و کم آبی در نرم¬افزار Genevestigator مورد بررسی قرار گرفت. و نتایج نشان داد، تعداد 52 ژن در تنش خشکی و 26 ژن در تنش شوری نقش دارند که در تنش خشکی، 31 ژن با بیان زیاد و 21 ژن با بیان کم و 26 ژن در تنش شوری با بیان کم شناسایی شدند.

Text of Note

After wheat and rice, corn is the most important crop, and it is very important for human use, livestock, pharmaceutical, and food industries. Biotic and abiotic stresses are the most limiting factors for crop yield. Response to stresses in living organisms is usually mediated by transcription factors. The WRKY gene family encodes a large group of transcription factors that play a very important role in regulating genes responsive to biotic and abiotic stresses. In this study, an extensive analysis of WRKY transcription factors in maize was investigated using a bioinformatics study. For this purpose, first, the whole corn proteom was obtained from the Ensemble Plants database and then the file related to the WRKY domain HMM profile with access number (PF03106) was received from the Pfam database, a total of 181 significant sequences corresponding to the HMM profile were obtained. After removing duplicate sequences by CD-HIT software, 131 representative sequences matching HMM profile were obtained. InterProScan and SMART software was used to identify domains in different databases, which showed that 2 sequences Zm00001d015638_P002 and Zm00001d041129_P001 did not have significant WRKY domains. Phenogram software was used to identify the chromosomal position of WRKY genes and it was found that the highest gene densities of 25 and 23 genes were related to chromosomes 8 and 3, respectively. Protparam software was used to obtain the physicochemical properties of maize WRKY transcription factor sequences. MEME software was used to identify the motifs. Based on the results obtained from MEME software, 3 significant protected motifs were identified. MEGAX software was used to study phylogenetic relationships and phylogenetic tree drawing and WRKY protein sequences were divided into 3 groups I, II, and group III. FIMO software was used to predict transcription factor binding sites and 39,669 transcription factor binding sites were identified, of which 7503 unique genes are regulated by WRKY transcription factors. Out of a total of 47 profiles, 37 profiles were identified that were significantly present in at least one of the maize genomes. Finally, based on the available sources, changes in the expression of some transcription factors of WRKY maize under both environmental stresses of salinity and dehydration were investigated in Genevestigator software. The results showed that 52 genes were involved in drought stress and 26 genes in salinity stress. In drought stress, 31 genes with high expression and 21 genes with low expression, and 26 genes in salinity stress were identified.

Variant Title

Bioinformatics study of WRKY transcription factors in maize and identification of regulated genes with them in salinity and water deficit stress conditions

Entry Element

شاهگلی،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏سحر

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

نوروزی،

Entry Element

باغبان،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏مجید

Part of Name Other than Entry Element

‏‏ بهرام

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز